PflanzenFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projektübersicht

 
AnfangEndeFKZProjektthemaAufgabenbeschreibungErgebnisdarstellungProjektleitungBericht

2016-07-01

01.07.2016

2019-02-28

28.02.2019
22004416Erhebung, Aufbereitung und Analyse statistischer Daten zum Anbau und zur Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe und Energiepflanzen in Deutschland sowie Weiterentwicklung von Methoden hierzu (NRstat)Gegenstand des BMEL-Auftrages ist die Erhebung und Aufbereitung sowie die Analyse statistischer Daten zu Anbau und Verarbeitung (inklusive Außenhandelszahlen) nachwachsender Rohstoffe für die energetische und stoffliche Nutzung in Deutschland. Die zu erhIm Ergebnis der Projektumsetzung sind aktuell Daten zu Anbau und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland für die Jahre 2015-2020 und 2021 (nur Anbau) publiziert und rückwirkend bis 2011 verfügbar. Um einen detaillierten Einblick in die Nutzungspfade von nachwachsenden Rohstoffe in Deutschland zu erhalten, wurden im Rahmen der Projektumsetzung 2017/18 zwei Sektorstudien zum Aufkommen sowie zur stofflichen und energetischen Verwertung von Kohlehydraten bzw. von Ölen und Fetten in Deutschland (2011-2016) erstellt. Die Ergebnisse des Projektes fließen jährlich der FNR und dem BMEL zu und finden sich hier in den unterschiedlichen Fachpublikationen und Einzelstatistiken sowie im Internet, insbesondere in der FNR-Mediathek (https://mediathek.fnr.de/) unter dem Menüpunkt Graphiken/Daten und Fakten wieder. Projektergebnisse in Form von Datentabellen und Grafiken zu Anbau und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland stehen auch in der Internetpublikation "Anbau und Verwendung nachwachsender Rohstoffe in Deutschland" als PDF-Datei zum Download zur Verfügung. Der Auftrag wird ab 2020 als Daueraufgabe bei der FNR etabliert. Die Daten werden weiter jährlich aktualisiert und die Ergebnisse veröffentlicht. Für individuelle Abfragen steht seit 2022 das Themenportal "Statistik" (https://statistik.fnr.de) der FNR zur Verfügung. Ausgewählte Daten und Graphiken stehen aufbereitet auch zum Download (https://statistik.fnr.de/download.php) bereit.Dr. Arno Becker
Tel.: +49 1774247175
a.becker@fnr.de
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.
Gülzow-Prüzen
18276 Hofplatz 1, OT Gülzow
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2020-01-01

01.01.2020

2021-06-30

30.06.2021
2219NR447Konzeptionierung, Vorbereitung, Durchführung und Auswertung eines PlanspielsKonzeptionierung, Vorbereitung, Durchführung und Auswertung eines Planspiels • zum besseren Verständnisses der komplexen Systemdynamik bezüglich der Etablierung von biobasierten Kunststoffverpackungen im Lebensmittelhandel entlang der gesamten Lieferkette inklusive der Entsorger des Verpackungsabfalls, • um Vertreterinnen und Vertreter der verschiedenen Akteursgruppen in ein offenes und konstruktives Gespräch zu bringen sowie • zur Ermittlung von praktikablen Handlungsoptionen/-empfehlungen zur stärkeren Einbindung des Lebensmitteleinzelhandels bei Entwicklung und Markteinführung neuer Verpackungslösungen aus biobasierten Kunststoff. In der erarbeiteten Studie wurden für die Haupteinsatzfelder von Ölen auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Kettenöle für Motorsägen, Kühlschmierstoffe, Mobilhydraulik, Weichen- und Spurkranzschmierung sowie Schalöle die rechtlichen Rahmenbedingungen in der Bundesrepublik Deutschland und in Europa untersucht. Auf dieser Grundlage wurden die existierenden Hemmnisse bei der Verwendung dieser umweltverträglichen Produkte und mögliche Lösungen zur Förderung des verstärkten Einsatzes ausführlich und umfassend betrachtet.Dr.-Ing. Stephan Kabasci
Tel.: +49 208 8598-1164
stephan.kabasci@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Oberhausen
46047 Osterfelder Str. 3
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2016-05-01

01.05.2016

2019-07-31

31.07.2019
22000316Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Verbesserte Strategien zur biotechnologischen Herstellung maßgeschneiderter zuckerbasierter Biotenside (SurfGlyco); Teilvorhaben 2: Enzymatische Glycolipid-Synthesen - Akronym: SurfGlycoDas KIT befasst sich mit der enzymatischen Synthese von Glykolipiden in stark eutektischen Lösungsmitteln (DES). Als Substrate werden Mono-, Di- oder Oligosaccharide in Kombination mit verschiedenen Fettsäuren oder Fettalkoholen eingesetzt, die durch Enzyme wie Glykosidasen, Lipasen oder Esterasen miteinander verknüpft werden sollen. Ziel ist die erfolgreiche Etablierung einer Matrix zur gezielten enzymatischen Synthese von Glycolipid-Biotensiden mit Ester- und Etherbindung für ein breites Anwendungsspektrum. Die Glycolipide sollen im Labormaßstab am KIT hergestellt, anschließend gereinigt und beim Projektpartner Croda evaluiert werden. Die für Anwendungen vielversprechendsten Glykolipide sollen in größeren Mengen hergestellt werden. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Biotrend und Croda, soll ein Scale-up des Prozesses für die enzymatische Konversion und Aufreinigung erfolgen. Parallel zur Erzeugung von Esterbindungen zwischen den Zucker- und Fettsäurebausteinen mit Esterasen und Lipasen soll versucht werden, über Etherase- und Glykosidase-katalysierte Reaktionen Glykolipide mit Ether- bzw. glykosidischen Bindungen zu synthetisieren, wie sie üblicherweise in natürlich vorkommenden mikrobiellen Tensiden zu finden sind. Weiter sollen für die enzymatischen Synthesen unterschiedliche DES-Systeme getestet und solche mit für die entsprechenden Enzyme maßgeschneiderten Eigenschaften ausgewählt werden, wozu wesentlich der Erhalt der Enzymaktivität (vor allem bei Etherasen und Glykosidasen) und die Enzymstabilität darin sowie die Löslichkeit sowohl der hydrophilen als auch der hydrophoben Substrate gehören, was in organischen Lösungsmittel so nicht gewährleistet ist. Ein weiterer wichtiger Schwerpunkt soll dazu parallel auf der Entwicklung von Methoden zur Aufarbeitung der synthetisierten Produkte aus den DES liegen.Nach Etablierung eines enzymatischen Verfahrens zur Synthese von Glycolipiden in DES ausgehend von verschiedenen Zucker- und Fettsäurebausteinen, erfolgreicher Etablierung einer reproduzierbaren Reaktionsführung, Probenahme und geeigneten Analytik wurde dieses verbessert, um höhere Ausbeuten und kürzere Reaktionszeiten zu erreichen. Mit dem Ziel der Erstellung einer Matrix möglicher Produkte wurden zunächst weitere Zucker und Zuckerderivate daraufhin untersucht, ob diese als geeignete Ausgangsstoffe zur Synthese von Glycolipiden mit anderen Eigenschaften eingesetzt werden können. Parallel wurde mit dem vorgesehenen Enzymscreening im Bereich Glycosidasen begonnen und ergab mit der Mandel-ß-Glucosidase ein erfolgsversprechendes Enzym, das zur Synthese von Alkylglycosiden geeignet ist. Dieses wurde in ersten Untersuchungen bezüglich seiner Substratspezifität näher charakterisiert und dabei wurde festgestellt, dass dieses Enzym in der Lage ist, unterschiedlichste Zucker als Substrat zu akzeptieren. Des Weiteren wurde festgestellt, dass auch unterschiedliche Fettalkohole von dem Enzym als Substrat akzeptiert werden. Es wurde ein Enzymscreening durchgeführt und dabei ein technisches und dadurch weitaus günstigeres Enzympräparat gefunden. Dabei wurde auch die Effizienz der Glucosidasen miteinander verglichen. Durch die erfolgreiche Etablierung der Analytik konnten wichtige Prozessparameter wie der Einfluss des Wassergehalts, die Fettalkoholkonzentration im Syntheseansatz und die Reaktionszeit der Umsetzungen bestimmt werden. Zur Aufreinigung der Glycolipide aus den DES wurde eine reproduzierbar durchführbare Lösungsmittelextraktion etabliert, für die anschließende Trennung und Reinigung der Produktgemische Chromatographieverfahren mit einer Mitteldruckchromatographieanlage. Zur Quantifizierung der enzymatischen Reaktion wurde eine HPLC-Methode entwickelt. Zur näheren Charakterisierung der neuen gebildeten Produkte wurden MALDI-TOF-MS-Verfahren und NMR-Analysen eingesetzt.Prof. Dr. Christoph Syldatk
Tel.: +49 721608 42123
christoph.syldatk@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe)
Kaiserstr. 12
76131 Karlsruhe
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2019-05-01

01.05.2019

2022-10-31

31.10.2022
22000318Verbundvorhaben: Komplementäre chemisch-biotechnologische Verfahrensentwicklung zur neuartigen Herstellung der 2,5-Furandicarbonsäure aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen (KEFIP); Teilvorhaben 1: HMF, Inulinanalytik, Koordination - Akronym: KEFIPIn diesem Teilvorhaben wurde die Synthese der Feinchemikalie 5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF) aus (Rest-) Zuckern von Wurzelrüben des industriellen Chicorée schlechter Qualität oder erkrankt an z.B. Phytophthora zur heterogen- und biotechnologischen Oxidation von 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) entwickelt werden. In diesem Zuge soll besonders die Zusammenführung und Abstimmung der einzelnen Prozessschritte bestehend aus Homogenisierung und Extraktion der Abfallbiomasse, Dehydratisierung der Zuckerlösung sowie Oxidation der wässrigen Syntheselösungen verbunden mit notwendigen Maßnahmen zur Aufreinigung untersucht werden. So wurde der Weg der Chicorée-Wurzelrübe von der Ernte, über den Transport, die Lagerung und Treiberei des fertigen Salat dokumentiert und damit einhergehend das in Ernte-, Lagerungs- und Verarbeitungsabfällen verbleibende Potential an Inulin-bürtigen Fructanen (engl. Inulin-type Fructans – ItF) erfasst. Weiterhin wurden etwaige Einflussparameter auf den biologischen Prozess der Wurzelrübe als 1. Prozessschritt, jedoch unter Berücksichtigung der Nahrungsmittelproduktion, d.h. Salat-Qualität untersucht (Teilprojekt 1). Als 2. Prozessschritt zur Gewinnung des Schlüssel-Monomers Fructose wurde die Extraktion inkl. oder zzgl. Säure-katalytisierten Hydrolyse zur Vorbereitung des 3. Prozessschrittes der Hydrothermalen Dehydratisierung (HTD) durchgeführt (Teilprojekt 3). Entscheidend zur Bereitstellung von Daten für die Prozesssimulation/ -bewertung mit ASPEN PLUS® war die Etablierung von Methoden zur vollständigen Prozessanalytik (Teilprojekt 6). Der Fokus im Teilprojekt 3 lag dabei auf der Herstellung einer möglichst organisch-reinen HMF-Lösung, die aus dem Fructose-reichen Extrakt von Chicorée-Wurzelrüben synthetisiert wurde. Durch die Verwendung einer Abfallbiomasse ist der Prozess nachhaltiger als bei einer reinen HMF-Lösung aus Zuckern der Nahrungsmittelherstellung.Durch den Partner Gemüse Birkenhof GmbH & Co. KG als Deutschland’s größter Chicorée-Salat-Produzent wurden bis zu sechs verschiedene Sorten industriellen Chicorée für die Salat-Treiberei bezogen, sodass ein saisonales Inulin-Kataster zzgl. Potentialen erstellt werden konnte. Durch die Anfang Mai 2022 bei der Gemüse Birkenhof GmbH & Co. KG installierte Wiegeeinheit konnten für die Sommer- (16.5. – 30.6.) und Winter-Produktion (16.11. – 15.5.) sowie die Übergangszeitraum, in dem die Produktion wieder hochgefahren wird (1.7. – 15.11.), festgelegt werden. Weiterhin konnten durch intensiven Austausch, auch mit Boss Fritz Gemüse-Frucht KG, Blattabfälle durch die Verarbeitung der Chicorée-Salat-Knospen für die genannten Zeiträume überschlagen werden. Anhand einer etablierten Methode zur Flüssigkeitschromatographie war es möglich sowohl den Kohlenhydrat-Metabolismus der Wurzelrüben während des Wachstums, der Lagerung und Treiberei nachvollziehen als auch das Inulin-Potential erfassen zu können. Durch die Möglichkeit Wurzelrüben schlechter Qualität, z.B. mit Phytophthora erkrankt, von der Ernte über die Lagerung bis in die Treiberei erschließen und Extrakt nach Pasteurisierung bei 80 °C lagern zu können, lässt sich eine Chicorée-Bioraffinerie auf Basis weiterführenden Prozesssimulation/ -bewertung mit ASPEN PLUS® inkl. Kostenschätzung projektieren. Ein Partner-Unternehmen wie die HTCycle AG bekommt somit die Chance Ihr Portfolio zu erweitern und der Gemüse Birkenhof GmbH & Co. KG kann besonders seine Treibereiabfälle einem Weg höherer Wertschöpfung im Vergleich zur Biogas-Produktion oder Tierfüttern zuführen.Prof. Dr. Andrea Kruse
Tel.: +49 711 459-24700
andrea_kruse@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik (440) - FG Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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2017-10-01

01.10.2017

2020-03-31

31.03.2020
22000417Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 1: Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser - Akronym: Bio-MiniIm Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizienten Kleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5 kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95 %, vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und –kesseln, als Ziel gesetzt wird.Im Teilvorhaben 1 – "Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser" – wurden das Anlagenkonzept für die Brennzone der Kleinstfeuerung und die Steuerung und Regelung der Anlage entwickelt. Zudem wurde die Anlage auf den Prüfstand aufgebaut und Verbrennungsversuche durchgeführt, die zur Charakterisierung und Weiterentwicklung der Anlage dienten. Im Vorlauf des Anlagenentwurfs wurden Voruntersuchungen an einer Laborfeuerung zur Verbrennung bei unterschiedlicher Luft- und Brennstoffzufuhr als auch verschieden konditioniertem Brennstoff durchgeführt. Zudem erfolgten Recherchen hinsichtlich der Ausführung einzelner Bauteile für die Kleinstfeuerung. In Bezug auf die Brennstoffkonditionierung speziell für die Anwendung im kleinen Leistungsbereich wurden Pelletierversuche zur Herstellung definierter Mini-Pellets vorgenommen. Die wesentlichen Ergebnisse des Teilvorhaben 1 werden nachfolgend kurz aufgelistet: 1. Ermittlung geeigneter Baukomponenten für den Aufbau der Kleinstfeuerung 2. Entwurf und Weiterentwicklung der Brennzone der Kleinstfeuerung (inklusive Luftklappen angepasst für den Leistungsbereich und Konstruktion des Rostes für die Sturzbrandverbrennung von kleinkörnigem Material) 3. Aufbau und Umbau Anlagenprototyp auf dem Prüfstand 4. Herstellung von Mini-Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm und definierter Längenklasse sowie Entwurf und Bau eines für die Pelletierung geeigneten Abschermessers 5. Durchführung von Prüfstandsuntersuchungen zur Charakterisierung der Anlage in verschiedenen Bauformen (Ausführung Primär- und Sekundärzone sowie Rostausführung, Betrieb Abgaswärmeblock sowie Wasserwärmeübertrager) als auch beim Betrieb mit verschiedenen Brennstoffformen (Holzspäne, Pellets, Hackschnitzel)Dr. rer. nat. Ingo Hartmann
Tel.: +49 341 2434-541
ingo.hartmann@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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2018-10-01

01.10.2018

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31.12.2019
22000418Konzept nachhaltiges Holzschutzverstärkungssystem – NFK-ummanteltes, carbonfaserverstärktes und vorgespanntes Brettschichtholztragwerk - Akronym: HORSTDie Anzahl an sanierungsbedürftigen Brückenbauwerken, insbesondere in Dt., ist in den letzten Jahren sehr stark gewachsen und wird in Zukunft weiter steigen, da der stetig zunehmende Verkehr bei Konzeption und Bau nicht berücksichtigt wurde. Somit resultiert ein erhöhter Bedarf an nachhaltigen Lösungen, die zudem kostengünstig und umweltfreundlich sind. Im Hinblick auf die steigenden Anforderungen an umweltschonende und effiziente Konstruktionen sowie nachhaltige biogene Rohstoffe ist der Werkstoff Holz ideal für die Anwendung im Brückenbau geeignet. Neue Verarbeitungsverfahren erlauben es, Konstruktionsholz im Ingenieurbau mit definierten und berechenbaren Größen im Hochleistungssektor anzuwenden. Dem entgegen steht allerdings das negative Verhalten des Materials bei Feuchte, wie insbesondere das Quellen und Schwinden von Holz sowie die Schädigung der Holzsubstanz durch holzzerstörende Pilze oder Insekten. Hierbei können die Faserkunststoffverbunde mit ihren wasser- und feuchtebeständigen Materialeigenschaften in Kombination mit Holz eine extrem leistungsfähige und innovative Konstruktion bilden, die vor allem die positiven Eigenschaften der beiden Komponenten als neuen hybriden Werkstoff kombiniert. Der Einsatz von Hochleistungsfasern, wie z.B. Carbon, in Kombination mit cellulosebasierten Fasern im Holz stellt material- und konstruktionsseitig neue Anforderungen an Verfahrenstechnik und Produktion der Werkstoffe. Die Entwicklung eines neuen nachhaltigen Holz-FKV-Verbundes bietet einen ganzheitlichen Ansatz, sowohl bei Neubau als auch Sanierung von Gebäuden und Brückenbauten. Dabei wird in der Vorstudie das folgende Gesamtziel definiert: Konzeption und technisch/wirtschaftliche Umsetzbarkeit eines mit Naturfaser-Composite ummantelten Brettschichtholzelementes (BSH) mit integrierter vorgespannter Carbonfaserverstärkung, welches als Holzschutzverstärkungssystem ("HORST") in einem Brückenverbundträger ausgeführt wird.Die Machbarkeitsstudie HORST konnte als Vorstudie erfolgreich abgeschlossen werden. Es erfolgte die Entwicklung eines hybriden Verbundträgers auf der Basis von Fichtenholz. Dieses wurde mit vorgespannten Hochleistungsfasern verstärkt und mit einer NFK-Ummantelung vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt. Die Entwicklung der benötigten Herstellungstechnologien sowie die Konstruktion von fertigungstechnischen Vorrichtungen waren Teil der Studie. Mittels einer Sensorintegration in das Bauteil, können frühzeitig Schädigungen durch eindringende Feuchte detektiert und behoben werden. Die Entwicklung eines ganzheitlichen Recyclingkonzeptes verstärkt den nachhaltigen und ökologischen Charakter der Studie.Dr.-Ing. Sandra Gelbrich
Tel.: +49 371 531-32192
sandra.gelbrich@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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2016-05-01

01.05.2016

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31.03.2020
22000515Verbundvorhaben: Gefährdung des Rapsanbaus durch neue Pathotypen der krankhaften Abreife - Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschieden bei Verticillium longisporum und Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschiede - Akronym: VL-PathoVorhabensbeschreibung: Die Gefährdung des Rapsanbaus in Deutschland durch neue Pathotypen des bodenbürtigen Rapspathogens Verticillium longisporum (VL) der die krankhafte Abreife beim Raps verursacht, soll überprüft werden. Die Entdeckung neuer VL-Pathoptypen ist eine neue Herausforderung an die züchterische Verbesserung der Sortenresistenz gegen diesen chemisch nicht bekämpfbaren Schadpilz. Daher sollen in einem Monitoring die Pathotypen in den Rapsanbaugebiten erfaßt und die spezifischen Pathogenitätseigenschaften der VL-Pathotypen im Gewächshaus und im Feld näher untersucht werden. Die Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum soll mittels genetischer Analysen charakterisiert und molekulare Marker für den Einsatz in der marker-gestützten Selektion auf breit-wirksame VL-Resistenz entwickelt werden. Arbeitsplan: Das Projekt besteht aus einem züchterischen und einem phytopathologischen Teil, sowie der Umsetzung durch die beteiligten Rapszüchtungsunternehmen und soll in insgesamt 6 Teilvorhaben bearbeitet werden. Die Zielsetzung im züchterischen Teil ist die Entwicklung von diagnostischen Markern, die die Selektion von Pflanzen mit breit wirksamer Resistenz gegen verschiedene VL-Pathotypen ermöglichen. Dies soll durch die kombinierte Anwendung von Genom-basierten Next Generation-Sequencing-Analyse- und Markertechniken erreicht werden. Hierbei sollen bereits charakterisierte Raps-Kartierungspopulationen genutzt werden, die parallel phytopathologisch bezüglich ihres Resistenzphänotyps und der zugrunde liegenden Resistenzmechanismen analysiert werden. Zur Untersuchung der Stabilität der Resistenz gegenüber verschiedenen VL-Pathotypen im Gewächshaus kommen analoge Untersuchungen zur Stabilität der Resistenz im Feld an Standorten mit unterschiedlichen VL-Pathotypen-Populationen.Prof. Dr. Andreas von Tiedemann
Tel.: +49 551 39-33701
atiedem@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz
Grisebachstr. 6
37077 Göttingen

2017-11-01

01.11.2017

2022-03-31

31.03.2022
22000516Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 1: Buchdruckerphänologie und Trockenstressdisposition - Akronym: IpsPro-FVA-BWGesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung und eine Minimierung der in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden möglich. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. In Teilvorhaben 1 wurden AP 2 "Buchdruckerphänologie", AP 3 "Trockenstress-Disposition" sowie zu weiten Teilen das AP 7 "Systemoptimierung und Validierung" durch die FVA bearbeitet. In AP 2 sollte der Befallsdruck durch den Buchdrucker (bepre) unter anderem in Abhängigkeit vom Vorjahresbefall und der Buchdruckerentwicklung prognostiziert werden. Hierfür sollte ein Borkenkäferentwicklungsmodell anhand eines parallelen Monitorings von Witterung und Schwärmverlauf parametrisiert werden. Das bestehende Monitoring wurde zu diesem Zweck im Rahmen des Projekts erweitert und an die Fragestellung angepasst. In AP 3 sollte die Trockenstress-Disposition (drydisp), d.h. die akute Anfälligkeit von Fichten gegenüber Buchdruckerbefall, mit Hilfe einer raum-zeitkontinuierlichen Modellierung des Bodenwasserhaushalts abgeleitet werden. Ziel war die Identifikation von kritischem Wassermangel, bei dem die Abwehrkraft der Fichten deutlich abnimmt. Im Rahmen von AP 7 sollte zudem das zu entwickelnde Frühwarnsystem anhand beobachteter Befälle plausibilisiert und optimiert, sowie Risikoschwellen für die Teilrisiken aus AP 2 und AP 3 sowie das abgeleitete Befallsrisiko (ipsrisk) definiert werden.Im IpsPro-Verbundvorhaben entwickelten Forschende der FVA, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk. Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund verschiedener Teilrisiken, insbesondere bepre (AP 2) und drydisp (AP 3), ein. Als Antrieb fließen neben statischen und ereignisbasierten Grunddaten auch tagesaktuelle Wetterdaten inklusive 4-tägiger Wettervorhersagen ein. Als Borkenkäferentwicklungsmodell wurde in AP 2 PHENIPS (Phenology of Ips typographus, Baier et al. 2007) gewählt und unter Verwendung von historischen Fallenfängen ein erweitertes, generalisiertes Buchdruckerschwärmmodell erstellt. Aufbauend auf diesem wurde mithilfe hochaufgelöster Befallsdaten bepre abgeschätzt. In AP 3 wurde mit dem Bodenwasserhaushaltsmodell RoGeR (Steinbrich et al. 2016) das relative pflanzenverfügbare Wasser (rpw) im Wurzelraum modelliert und mit Bodenfeuchtemessungen in Fichtenwäldern plausibilisiert. Ferner wurde rpw mit dem standardisierten Niederschlags-Evapotranspirations-Index der vorangegangenen drei Monate (spei_3) zu drydisp transformiert. Im Rahmen von AP 7 wurde eine umfassende Plausibilisierung und Optimierung von IpsRisk hinsichtlich eines späteren Praxiseinsatzes mittels hochaufgelöster Befallsdaten durchgeführt. Die Systemoptimierung von IpsRisk basierte maßgeblich auf den Teilmodellen aus AP 2 und AP 3, mit denen (in Kombination mit einem empirischen, wissensbasierten Prädispositions-Abschätzungs-System) das Befallsrisiko ipsrisk abgeschätzt wird. Dieses wird in IpsRisk tagesaktuell und standortsgenau in Form einer Warnkarte dargestellt und soll zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Somit kann mit IpsRisk das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden.Dr. Heike Puhlmann
Tel.: +49 761 4018-224
heike.puhlmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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2017-05-01

01.05.2017

2019-07-31

31.07.2019
22000517Verbundvorhaben: Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen Rohstoffen für hochwertige Anwendungen (HeSpeRoh); Teilvorhaben 2: Erzeugung und Charakterisierung von Zellstoff - Akronym: HeSpeRohZiel des Projektes ist die energie- und rohstoffeffiziente Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen, z. T. bislang kaum genutzten Rohstoffquellen (Weizenstroh, Miscanthus) für hochwertige Anwendungen. Schwerpunkt des Projektes ist in diesem Zusammenhang die Herstellung von mikrokristalliner Cellulose (MCC), welche als Compound mit wasserlöslichen Verdickern zu Gelen (MCG) weiterverarbeitet werden können, die wiederum Anwendung im Lebensmittelbereich finden, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen genutzt werden können. Der Einsatz von Weizenstroh bietet den besonderen Vorteil, dass das erzeugte cellulosische Material als E-nummernfreie Komponente eingestuft wird, wodurch die Akzeptanz bei Lebensmittelherstellern sowie beim Endkunden merklich erhöht werden kann.Zunächst wurden in umfangreichen Untersuchungen die Parameter bei der Zellstofferzeugung und -bleiche modifiziert und optimiert. Hierbei wurde berücksichtigt, welche Rahmenbedingungen im Zellstoffwerk der Fa. Rettenmaier in Dunaújváros (Ungarn) eingehalten werden müssen. Der Sodaaufschluss von Weizenstroh unter sehr scharfen Bedingungen erwies sich hierbei als besonders vielversprechend. Bei dieser Aufschlussvariante und anschließender Bleiche konnte die vorgegebene DP-Absenkung von mind. 25% erreicht werden. Bei der auf Miscanthus adaptierten Kochung und Bleiche konnte letztendlich ein noch größerer Abbau und damit sogar noch geringerer DP als mit käuflichen Hardwood-Dissolving-Zellstoffen erreicht werden. Besonders intensive Untersuchungen wurden zur sauren Peroxidbleiche (P A -Stufe) von Weizenzellstoffen durchgeführt. Eine derartige Bleichstufe wird (noch) nicht industriell eingesetzt, da sie zu einer starken Depolymerisierung der Cellulose führt. Die Einstellung eines möglichst niedrigen Polymerisationsgrades (DP) ist aber ein wesentliches Ziel in diesem Forschungsvorhaben. Nach erfolgter Optimierung wurde die P A -Stufe in die TCF-Bleichsequenz integriert, um die Zellstoffe alternativ vierstufig zu bleichen. Um die Eignung der Zellstoffe für Herstellung von MCC zu überprüfen, wurden HCl-Kochungen durchgeführt. Neben den selbst hergestellten Zellstoffen wurden auch ein industrieller Weizenzellstoff und ein Vorhydrolyse-Laubholzsulfatzellstoff als Benchmark verwendet.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
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2019-10-01

01.10.2019

2024-09-30

30.09.2024
22000518Verbundvorhaben: 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: FiVeKatEin 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

2017-08-01

01.08.2017

2020-07-31

31.07.2020
22000617Methodik zur kontinuierlichen Überwachung der Funktion von Elektrofilteranlagen bei Biomassefeuerungen durch Erfassung von Betriebsparametern - Akronym: KoFEBioElektrofilteranlagen werden als sekundäre Emissionsminderungsvorrichtungen zur Einhaltung der Staubemissionsgrenzwerte von Feuerungsanlagen eingesetzt. Im Rahmen der EU-weit geltenden MCP (Medium Combustion Plants) Richtlinie (EU) 2015/2193 für mittelgroße Feuerungen ist hierfür ein kontinuierlich effektiver Betrieb bereits nachzuweisen, was im Rahmen der TA Luft und somit der 4. BImSchV umzusetzen ist. In Zukunft wird dies jedoch auch für Anlagen, die unter die 1. BImSchV fallen, zielführend und notwendig sein. Standard-Online-Staubmesssysteme können jedoch in diesem Fall aufgrund der Kosten und deren Funktion nicht eingesetzt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erstellung einer Methodik, um direkt von den erfassbaren Betriebsparametern (Stromstärke, Spannung) des Filters auf die emittierten Staubkonzentrationen schließen zu können. Hierfür ist im Rahmen des Projektes ein theoretisches Modell zu entwickeln, das mit Daten von realen Anlagen verifiziert und durch Dauerversuche optimiert wird.Die vorgeschlagene Methodik basiert auf einer Gleichung, in der der Abscheidegrad unter Verwendung der Variablen Strom und Spannung sowie einer spezifischen Filterkonstante berechnet wird. Um die Gültigkeit und Anwendung der Gleichung zu überprüfen, muss der Abscheidegrad über einen bestimmten Zeitraum gemessen und die Strom- und Spannungswerte aufgezeichnet werden. Daraus kann die spezifische Filterkonstante berechnet werden, die für die Überwachung der Anlage verwendet werden kann. Im Rahmen der Arbeiten im Projekt konnte gezeigt werden, dass die Methodik grundsätzlich funktioniert. Allerdings konnten auch Herausforderungen aufgezeigt werden. Laständerungen der Feuerungsanlage führen zu erhöhten Staubkonzentrationen und veränderten Rauchgasbedingungen. Insgesamt war die Partikelkonzentration sehr unterschiedlich. Für die Kalibrierung und Messungen standen Messtechniken zur Verfügung. Deren Einsatz ist jedoch auf ein Messgerät typischen Bereich beschränkt, so dass Ungenauigkeiten bei verschiedenen Konzentrationen entstehen. Die Feuerungen werden teilweise nur kurzzeitig im Nennlastbereich betrieben, so dass die Erfassung der erforderlichen Messgrößen schwierig ist und auch Teillastbereiche für die Auswertung genutzt werden müssen. Es gelang für alle ausgewählten Anlagen die Messungen und die Auswertungen durchzuführen, wobei nicht alle Ergebnisse den Erwartungen entsprechen. Bei Anwendung der Filtergrenzlinie wurde festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung des Filters und dem Abscheidegrad besteht. Die Strom- und Spannungssignale können auch zur Erkennung von Störzuständen am Filter verwendet werden, weshalb der Ansatz über sogenannten Schwellenwerte erfolgversprechender ist. Der Einsatz des entwickelten Modells wird für Anwendung im Rahme einer VDI-Norm zur Überwachung des effizienten Betriebs von Elektrofilteranlagen gemäß 44. BImSchV weiter untersucht und verfolgt.Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer
Tel.: +49 9421 187-100
gaderer@tum.de
Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme
Schulgasse 16
94315 Straubing
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01.05.2017

2019-04-30

30.04.2019
22000717Verbundvorhaben: Ligninoxidation zur Gewinnung hochwertiger oligomerer funktioneller Bausteine (LignOx); Teilvorhaben 2: Oxidation im Batch-Prozess - Akronym: LignOxDas Projektvorhaben LignOx zielt auf die stoffliche Wertschöpfung der in Sulfatzellstoffwerken anfallenden Schwarzlauge und daraus isolierter Lignine (Kraftlignin) ab. Im Teilvorhaben wurde die oxidative Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid im wässrigen alkalischen Medium im Batchprozess zur Generierung polyfunktioneller Lignindepolymerisationsprodukte untersucht. Auch die nachfolgende Lösungsmittelfraktionierung der erhaltenen oligomeren Spaltprodukte zur gezielten Einstellung der Molmassenverteilung der Spaltprodukte wurde betrachtet. Die hierbei entstandenen funktionellen Depolymerisationsprodukte sollten mit nachfolgender optionaler chemischer Modifikation in ausgewählten Anwendungsfeldern getestet werden. Darüber hinaus wurde auch die stufenweiße Skalierung der Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid bis in den 30 L-Maßstab untersucht. Damit möchte das Projekt eine Brücke bilden zur stofflichen Nutzung von Kraft-Lignin und dessen Potential in Biowerkstoffen. Gleichzeitig können mit der Erhöhung des Anteils der stofflichen Nutzung von Lignin fossile Ressourcen wie Erdöl und Erdgas geschont und die Auswirkungen des Treibhauseffektes durch die Entwicklung nahezu CO 2 neutraler Technologien reduziert werden. Des Weiteren könnte die Effizienz, Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit gegenwärtiger und zukünftiger Zellstoffwerke durch die Entwicklung neuer Anwendungsfelder für oxo-funktionalisierte Oligomere auf Basis von Lignin langfristig verbessert werden.Durch die oxidative Depolymeriation des Kraftlignins mittels Wasserstoffperoxid in wässriger alkalischer Lösung ohne Anwendung eines Katalysators konnten erfolgreich Lingindepolymerisationsprodukte (Depolymerisationsgrad bis zu 32%) gewonnen werden. Durch gezielte Einstellung der Versuchsparameter kann eine Verdopplung der Karbonsäuregehaltes erzielt werden. Die erfolgreiche Oxidation wurde zudem mittels FT-IR-Analyse erfolgreich nachgewiesen. In Kombination mit der nachgeschalteten Aceton/Wasser- Lösungsmittelfraktionierung lassen sich Molmassenverteilungen und Karbonsäurefunktionalitäten durch die Synthese verschiedener oligomerer Feststofffraktionen und niedermolekularer Ölfraktionen gezielt einstellen. Auch eine Skalierung der oxidativen Depolymerisation des Kraftlignins mit Wasserstoffperoxid und nachfolgender Lösungsmittelfraktionierung bis in den 3 L-Maßstab (gramm-Maßstab) konnte erfolgreich durchgeführt werden. Das Oxidationsverfahren konnte auch erfolgreich auf den 30 L-Maßstab (kg-Maßstab) übertragen werden. Des Weiteren wurden die oligomeren Feststoffe in ersten Anwendungstests mit epoxidiertem Leinöl zu Epoxidharzen umgesetzt, welche bereits Shore A Härten im Bereich kommerzieller Produkte (Gummischuhsohle) aufwiesen.Dr. rer. nat. Daniela Pufky-Heinrich
Tel.: +49 3461 43-9103
daniela.pufky-heinrich@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
Am Haupttor 1251
06237 Leuna
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31.03.2020
22000815Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Werkstoffen für Polymerfasern, Test der Bioabbaubarkeit, Koordination - Akronym: BioshorelineNach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Der Geotextilfilter soll das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Das Forschungsprojekt ist in drei aufeinander aufbauende Phasen unterteilt, von denen die erste komplett und die zweite teilweise im beantragten Projektzeitraum stattfindet. Die verbleibende Hälfte der zweiten Phase und die dritte Projektphase können erst in einem Folgeprojekt durchgeführt werden. In der ersten Phase werden Geotextilprototypen entwickelt. Hierzu findet zunächst eine Rohstoffauswahl statt. Hinsichtlich der Polymere müssen die Verarbeitungseigenschaften und die biologische Abbaubarkeit den Anforderungen angepasst und die Verarbeitungsbedingungen zur Polymerfaserherstellung erarbeitet werden. Bei der Auswahl der Naturfasern werden neben den unterschiedlichen Zusammensetzungen und damit einhergehenden unterschiedlichen biologischen Abbaugeschwindigkeiten auch die Verarbeitungsbedingungen zu Geotextilien beachtet. Mit den ausgewählten Rohstoffen werden Geotextilprototypen hergestellt und charakterisiert. Hierzu werden die biologische Abbaubarkeit im Labor und mechanische Eigenschaften ermittelt. Auf Basis der Ergebnisse werden Geotextilprototypen für die zweite Projektphase ausgewählt und in einem Durchwurzelungsversuchsstand und einem Freilandversuch getestet. Für den Freilandversuch wird eine Uferbefestigung an einer Wasserstraße installiert. In regelmäßigen Zeitabständen werden Proben entnommen und die Werkstoffeigenschaften bestimmt. Ein Teil Probenentnahmen und die Evaluierung der Ergebnisse finden erst in einem Folgeprojekt statt. In der dritten Projektphase findet eine Optimierung der Geotextilien statt. Mona Duhme
Tel.: +49 208 8598-1447
mona.duhme@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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30.04.2022
22000818Entwicklung eines stärkebasierten Verbundwerkstoffs als Polystyrol-Ersatz gebunden mit naturnahen Bindemitteln - Akronym: PopcornformteileDas vorliegende Projekt soll in Kooperation mit dem Büsgen-Institut der Universität Göttingen und der Pfleiderer Deutschland GmbH sowie der Firma Fritz Häcker GmbH durchgeführt und bearbeitet werden. Es zielt in erster Linie auf die Erhöhung des Nutzungspotenzials von Stärke bzw. Mais in Form einer stofflichen Verarbeitung ab. Die technischen und wissenschaftlichen Arbeitsziele des Projektes lassen sich wie folgt zusammenfassen: Hauptziel ist es, zu untersuchen, ob sich Mais bzw. aufgepufftes Popcorngranulat als Polystyrol-Substitut eignet, wobei das Augenmerk auf natürliche Bindemittel zur Herstellung dieser Verbundformteilen liegen soll. Hierzu soll die Herstellung von dünnen Verbundplatten sowie zwei- bzw. dreidimensionalen Verpackungslösungen im Vordergrund stehen. Im Weiteren soll ein allgemeines Anforderungsprofil der oben genannten Produkte erstellt werden und anschließend die zu verwendenden Formen definiert und entsprechend per CAD-Programm (computer-aided design) moduliert werden. Ein weiteres Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Bindemittelsystems für die Verarbeitung von Popcorngranulat mit anschließenden hydrophoben Eigenschaften. Das Bindemittelsystem muss möglich emissionsfrei sein. Hierzu werden chemische Analysen durchgeführt und der Einsatz von neuartigen Additiven zur Erhöhung der hydrophoben Eigenschaft des Popcorns geprüft. Es liegen bisher keine Erkenntnisse bezüglich der VOC aus Popcornverbundplatten vor. Der Einsatz von innovativen Bindemitteln auf Protein- und Tanninbasis können dazu beitragen, bei steigenden Produktansprüchen bezüglich der Formaldehydemission und bei der Entwicklung eines Verfahrens für die Herstellung von zwei- bzw. dreidimensionalen Verpackungslösungen weitere Märkte zu erschließen.Prof. Dr. Alireza Kharazipour
Tel.: +49 551 39-3488
akharaz@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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01.12.2016

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31.08.2020
22000915Verbundvorhaben: Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (CA-2K); Teilvorhaben 1: Materialentwicklung sowie Material- und Verfahrensoptimierung - Akronym: CA-2KZiel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbunds für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA), Polyhydroxyalkanoate (PHAs) und Polymilchsäure (PLA) sollen als Blends die biobasierte Hartkomponente bilden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPEs) favorisiert. Der Anwendungsfokus des Materials liegt auf Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Fraunhofer UMSICHT entwickelt zunächst Blends aus CA, PHA bzw. PLA und Bio-TPE. Diese Bio-Blends bilden die Hartkomponente des Verbunds und sollen die Haftung zwischen beiden Materialien im angestrebten Hart-Weich-Verbund verbessern. Ferner dient das Blenden zur Variation des Härtegrads. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungen erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde aus den Bio-Blends und Bio-TPE herstellen zu können. Diese Arbeiten sind für das Erzielen einer hohen Haftung unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet. Auch werden Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industrießmaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen. Alexander Piontek
Tel.: +49 208 8598-1549
alexander.piontek@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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30.04.2020
22000916Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 1: Integration der erarbeiteten Methoden und Hilfsmittel in die Produktkonzeption - Akronym: Biomat_LCADie möglichst frühe Integration von umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl bei einer gleichzeitig möglichst einfachen Herangehensweise im Konstruktionsprozess ist das Ziel dieses Projektes. Es ist auch Ziel des Projektes aus bereits bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass eine anwendungsorientierte, aber dennoch robuste Methode maßgeschneidert für biobasierte Werkstoffe entsteht. Die zu erarbeitende, anwendungsorientierte Methode wird dazu verwendet einheitliche und transparente Daten zu generieren bzw. vorhandene Daten zu ergänzen und zu verbessern. Der Prozess der mit diesem Ziel verknüpft ist, reicht von der Analyse der Konstruktionsabläufe und Festlegung der benötigten Daten und Hilfsmittel für möglichst verschiedene Unternehmen über die Erarbeitung von spezifischen Kennwerten zur Beurteilung der ökologischen Relevanz in Relation zur Bauteilfunktion bis hin zur Integration der generierten Informationen zum frühestmöglichen Zeitpunkt der Produktgestaltung. Als Validierungsschritt der erzielten Ergebnisse werden die Erkenntnisse und entwickelten Methoden an realen Bauteilen erprobt und entsprechende vergleichende Analysen durchgeführt. Es werden allgemeine, industrielle Konstruktionsprozesse betrachtet und für die Automobilindustrie (einschl. Lieferkette) ein fallspezifisches Szenario erarbeitet.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 1 wurde untersucht, wo sich im Konstruktionsprozess die geeignetste Stelle befindet, um Öko-Kennzahlen sowie die im Vorhaben erarbeiteten Methoden zu integrieren und eine Erhöhung des Einsatzes bio-basierter Werkstoffe im Automobilbau zu erzielen. Es wurden zwei potenzielle Stellen im Arbeitsablauf eines Konstrukteurs identifiziert, wo Ökokennwerte sinnvoll integriert werden könnten. Eine im Arbeitsschritt "Materialien auswählen" und eine andere im Arbeitsschritt "Wanddicke auslegen / Komponente skizzieren". Anstrebenswert wäre die Integration an dieser Stelle über die für Konstrukteure bereits bekannten Werkzeuge/Software (CAD/CAE). Die Ausgestaltung dieser Lösung ist allerdings relativ spezifisch für jedes Unternehmen. Daher wurden zwei unternehmensspezifische Lösungen für die Partner Ford und KB-Hein ausgearbeitet. Ziel dabei war, die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Lösung zu überprüfen und möglicherweise als Blaupause für andere Unternehmen bereitzustellen. Maira Magnani
Tel.: +49 241 9421-273
mmagnani@ford.com
Ford-Werke GmbH - Ford Research and Innovation Center Aachen
Süsterfeldstr. 200
52080 Aachen
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2018-09-01

01.09.2018

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31.12.2021
22000917Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 1: Projektleitung & Holzernteverfahren - Akronym: BestHarvestWaldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein. Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen. Bernhard Hauck
Tel.: +49 6078 785-16
hauck@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt
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2019-03-01

01.03.2019

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31.05.2022
22000918Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 1: FLIGNUM – Textil - Akronym: FLIGNUMIm geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden.Prof. Heike Klussmann
Tel.: +49 561 804-3632
klussmann@asl.uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 06 - Fachgebiet Bildende Kunst - Forschungsplattform BAU KUNST ERFINDEN
Henschelstr. 2
34127 Kassel
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2018-02-01

01.02.2018

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31.10.2020
22001017(Langzeit-)Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen - Akronym: BioResistDie (Langzeit-)Beständigkeit von Biokunststoffen (BKS) und Bioverbundwerkstoffen (BVW) ist aktuell noch wenig erforscht. Häufig führt aber gerade diese Unkenntnis zu einer Entscheidung gegen einen solchen neuen, nachhaltigen Werkstoff, da die bestehende Kenntnislage für viele Unternehmen ein zu großes Risiko darstellt. Neben der mechanischen Langzeit-Beanspruchung rücken dabei auch Fragen zur Beständigkeit gegen Medien und Umwelteinflüsse in den Fokus. Aus diesem Grund soll die Studie den aktuellen Forschungsbedarf identifizieren. Dabei finden neben den verschiedenen notwendigen Versuchsmethoden auch die relevanten Werkstoffe bzw. Werkstoffgruppen Berücksichtigung. Bislang konnten für BKS und BVW in den unterschiedlichen Branchen die nachfolgenden (Langzeit-)Beständigkeit identifiziert werden. • Mechanisches Langzeitverhalten (Ermüdung, Zeitstandverhalten) unter Berücksichtigung der Prüfbedingungen • Medien- und Strahlenbeständigkeit • Klimawechselbeständigkeit • (Hygro)-Thermische Alterung • Werkstoffschädigung durch biologische Abbauprozesse (insbesondere bei bioabbaubaren Kunststoffen) In enger Zusammenarbeit mit Experten aus Wirtschaftsunternehmen und Forschungseinrichtungen sollen die notwendigen Informationen ermittelt werden. Johannes Fuchs
Tel.: +49 561 804-0
j.fuchs@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
Mönchebergstr. 3
34125 Kassel
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2017-06-01

01.06.2017

2020-09-30

30.09.2020
22001116Entwicklung eines Bestäubungsmanagements im Arzneipflanzenanbau zur Steigerung der Erträge und gleichzeitigen Erhöhung der Ökosystemleistungen - Akronym: AuGOekosystemDie Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten ist noch weitgehend unbekannt. Es liegen nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen darüber vor, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss dies auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausübt. Auch zu den ökosystemaren Dienstleistungen, die von Arznei- und Gewürzpflanzenflächen ausgehen, können bislang wenige Aussagen getroffen werden und damit der Nutzen dieser artenreichen Sonderkulturen für das Ökosystem weder beziffert noch in Vermarktungsstrategien eingebunden werden. Mit diesem Vorhaben wurden erstmalig fundierte Untersuchungen an blütenbesuchenden Insekten durchgeführt und potentielle Bestäuber identifiziert. Neben der Effizienzsteigerung des Anbaus, war die Dokumentation, in welchem Umfang Arznei- und Gewürzpflanzen von Insekten als Nahrungsressourcen genutzt werden ein wichtiges Projektziel. Neben der ökonomischen Relevanz für den Arznei- und Gewürzpflanzenanbau ergeben sich aus den Untersuchungen weiter fundierte Kenntnisse darüber, welchen Beitrag der Arznei- und Gewürzpflanzenanbau zur Steigerung der Biodiversität in Agrarökosystemen leisten kann. Im Fokus des Vorhabens standen mit Fenchel, Lein und Bohnenkraut Kulturarten, deren Samen pharmazeutisch genutzt werden, bzw. solche, deren Saatgutvermehrung in Deutschland stattfindet könnte.Die experimentellen Untersuchungen des Vorhabens fanden im Zeitraum 2017-2019 in den Lehr- und Forschungsbetrieben der Universität Bonn sowie auf Praxisflächen in Nordrheinwestfalen statt. Die umfangreichen Bestimmungsarbeiten der Insekten sowie die Datenauswertung und –darstellungen wurden in 2020 abgeschlossen. Vielfältige Wissenstransfermaßnahmen begleiteten die Projektarbeiten (Posterbeiträge, Vorträge, Workshops, Praktikertage, studentische Abschlussarbeiten). Für die drei Modellkulturen konnten bei stark unterschiedlichen Standortbedingungen blütenbesuchende Insekten erfasst und potentielle Bestäuber identifiziert werden. Artenlisten wurden erstellt und beschreiben die Vielfalt und die Vielzahl an blütenbesuchenden Insekten und belegen den positiven Beitrag der Arznei- und Gewürzpflanzenflächen zur Steigerung der Biodiversität, auch im Vergleich zu klassischen Agrarstrukturmaßnahmen wie beispielsweise Blühstreifen. Die Vielfalt der funktionellen Merkmale der gefundenen blütenbesuchenden Insekten in den Zielkulturen, belegen die positiven Effekte, welche der Arznei- und Gewürzpflanzenanbau in Agrarsystemen hat. Mit der Untersuchung der Pollen- und Nektarverfügbarkeit der Modellkulturen konnte das Nahrungsangebot der Sonderkulturen quantifiziert werden. Pollenproben aus Bienenstöcken, Untersuchungen der Pollenhöschen der Bienen und die intensive Nutzung der Flächen durch die Honigbiene, belegen die hohe Bedeutung der Modellkulturen für das drittwichtigste Tier im Agrarsektor. In dem Vorhaben konnte umfangreiche methodische Grundlagen für tierökologische Untersuchungen auf Freilandflächen erarbeitet und verbessert werden, welche von nun an für weitere Forschungsarbeiten zur Verfügung stehen.Prof. Dr. Ralf Pude
Tel.: +49 2225 99963-13
r.pude@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Forschungsbereich Nachwachsende Rohstoffe
Klein-Altendorf 2
53359 Rheinbach
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2016-02-01

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22001215Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger Modifikatoren auf Basis nachwachsender Rohstoffe für Compounds und Blends aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 1: Modifikatoren für biobasierte Kunststoffe, Koordinierung - Akronym: Bio-AdditivesZur Eigenschaftsanpassung von Biokunststoffen existieren bereits zahlreiche Additive, die jedoch größtenteils des petrochemischen Ursprungs sind. Durch teileweise beträchtliche Anteile dieser Zuschlagstoffe im Compound (30–70 Gew.-%) sinkt der biobasierte Anteil des Materialsystems entsprechend. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung und Anwendung neuartiger Modifikatoren auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zur Verbesserung der mechanischen, thermischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften vor allem der chemisch neuartigen biobasierten Kunststoffe wie Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PHB) etc.. Die Arbeitsplanung umfasst folgende Punkte: Recherche zum Stand der Technik Experimentelle Untersuchungen Untersuchung der Zudosierung hochviskoser Harzsysteme Screening und Auswertung der Harzsysteme des Industriepartners Herstellung und Validierung optimierter Biomodifikatoren Optimierung der Verarbeitung harzbasierter Modifikatoren Optimierung der "Verarbeitbarkeit im Spritzgießverfahren" Praktische Umsetzung und marktfähige Anwendungen Zusammenfassung der Ergebnisse Eine detailierte Beschreibung des Arbeitsplans bzw. der Arbeitspakete ist in der Anlage enthalten.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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2023-06-30

30.06.2023
22001218Verbundvorhaben: Kleinprivatwald und Biodiversität - Erhaltung durch Ressourcennutzung; Teilvorhaben 1: Koordination, naturschutzfachlich-waldbauliche Analysen - Akronym: KLEIBERDas KLEIBER-Projekt (Kleinprivatwald und Biodiversität: Erhalt durch Ressourcennutzung) zielte darauf ab, vor dem Hintergrund einer gestiegenen und weiter steigenden Rohholznachfrage die naturschutzfachlichen Werte im Kleinprivatwald zu identifizieren und im Rahmen einer rentablen Holznutzung zu sichern. In Nordwestdeutschland wurden auf der Ebene der Modellregion "Niedersächsisches Bergland" die für den Waldnaturschutz wertgebenden Waldstrukturen und Charakteristika des Kleinprivatwaldes herausgearbeitet (Teilvorhaben 1, durchgeführt von der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt). Sozial-ökologische Untersuchungen beleuchteten die Wertvorstellungen, Zielsetzungen und konkreten Management-Praktiken von Kleinprivatwaldbesitzenden sowie deren Blick auf Probleme und Perspektiven hinsichtlich Naturschutz (Teilvorhaben 2). Neben Erkenntnissen aus der Literatur wurden im hier vorgestellten Teilvorhaben 1 externe Datenquellen (bspw. Geodaten aus der Modellregion) erschlossen, neue Kleinprivatwald-spezifische Methoden der Bestandesinventur entwickelt sowie Untersuchungen auf 129 Kleinprivatwald-Flächen durchgeführt. Die Erkenntnisse wurden in wissenschaftlichen und praxisorientierten Veröffentlichungen sowie durch Öffentlichkeitsarbeit der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Für die forstliche Praxis wurden naturschutzfachlich-waldbauliche Empfehlungen abgeleitet, die Maßnahmen zur Sicherung der für den Waldnaturschutz wertgebenden Strukturen und Lebensräume in eine auskömmliche Holznutzung integrieren.In zwei umfassenden Literaturanalysen wurde herausgearbeitet, dass Forschung zum Privatwald in Europa kleine Waldflächen oft weniger im Blick hat, deren Waldbesitzende jedoch durch vielfältige Einstellungen zum Naturschutz charakterisiert sind. Hier konnten Empfehlungen für Kommunikation und Ausgestaltung politischer Instrumente aufgezeigt werden. Kleinprivatwälder in Europa und Nordamerika zeichnen sich durch vielfältige Bewirtschaftungsarten und Lebensräume aus, wobei in Landschaften mit gemischten Eigentumsverhältnissen einem grenzüberschreitenden Ökosystemmanagement eine besondere Bedeutung zukommen sollte. Ein weiterer Schwerpunkt war die Analyse von Korrelationen zwischen Einstellungen und Zielen der Waldbesitzenden einerseits und Biodiversitäts- und waldstrukturellen Daten andererseits. Zur zielgenauen Datenaufnahme in der Modellregion wurde eine Inventurmethodik für Kleinprivatwälder entwickelt, die in zwei Feldkampagnen zum Einsatz kam. Daten zu Waldstruktur, Holzvorräten und naturschutzfachlich wertgebenden Strukturen wurden zusammen mit sozialökologischen Daten ausgewertet und die Ergebnisse in verschiedenen Arbeiten publiziert. Dabei wurde gezeigt, welche Strukturausprägungen hauptsächlich von den Einstellungen der Waldbesitzenden abhängen und welche von langfristig wirkenden Einflüssen topografischer Art geprägt werden. Die modellbasierte Vorhersage von Hotspots der Biodiversität in von Kleinprivatwald dominierten Landschaften war ein weiteres Forschungsthema. Aus forstökonomischer Sicht analysierten wir Handlungspfade für die Zukunft der naturschutzfachlich wertvollsten Bestandestypen, wobei auch Empfehlungen für Förderinstrumente abgeleitet wurden. Eine Literaturstudie befasste sich mit waldbaulichen Behandlungskonzepten und Empfehlungen für naturschutzfachlich wertvolle Kleinprivatwälder. Auf den vielen neuen Erkenntnissen aufbauend wurden Empfehlungen für Maßnahmen des integrativen Naturschutzes im Kleinprivatwald abgeleitet.Dr. Peter Meyer
Tel.: +49 551 69401-180
peter.meyer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

2017-12-01

01.12.2017

2021-12-31

31.12.2021
22001316Verbundvorhaben: Erfassung und Regionalisierung von Humuseigenschaften mittels VIS-NIR und digitaler Bodenkartierung; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung und -anwendung für die Regionalisierung von Humuseigenschaften in der Standortskartierung - Akronym: DIGI-HumusDie Darstellung von Humuseigenschaften in Karten ist Verfahrensbestandteil der Forstlichen Standortkartierung in den ostdeutschen Bundesländern. Dabei ist die Humusform bodenchemisch über pHWert, C/N-Verhältnis und Basensättigung in der Humusauflage und der obersten Mineralbodenschicht definiert. Während im nordostdeutschen Tiefland ein Ansatz über den Zeigerwert der Bodenvegetation etabliert ist, fehlt bisher eine entsprechende Methode für die Standortregionen Mittelgebirge und Hügelland. Das Ziel ist, über vereinfachte Messverfahren (Vis-NIR-Spektroskopie), Verdichtung und räumliche Optimierung der Probennahme sowie robuste Modellierungstechniken mit geringem Prozessierungsaufwand räumlich differenzierte Humusinformationen für die nachhaltige Waldbewirtschaftung bereitzustellen. Um eine hinreichend genaue Vorhersage zu gewährleisten, werden dafür flächenhafte Informationen zu Relief, Boden, Klima, Vegetation, Geologie, geografischer Lage und anthropogenen Einflüssen als Prädiktoren verwendet. Die Modelle werden anhand der Analysedaten von sächsischen Humusproben aus der BZE-II, deren räumlicher Verdichtung und zusätzlichen Beprobungen in Testgebieten trainiert und validiert. In einem Testgebiet im mittelsächsischen Lösshügelland (Zellwald) wurde das Verfahren mit einer von Altdaten unabhängigen Probennahme getestet. Es folgten laborchemische und Vis-NIR-Spektralanalysen, räumliche Prognose und die Darstellung der Modellergebnisse als kontinuierlich und klassifizierte Datensätze sowie die räumlichen Muster von Modellunsicherheiten.Wesentliches Ergebnis des Teilvorhabens ist, dass es gelang mit der Auswahl und Anwendung geeigneter Modellwerkzeuge Karten mit Humuseigenschaften zu erzeugen (siehe Abbildung 5 in II.1) und in ein Gesamtverfahren zu integrieren (siehe Abbildung 4 in II.1) sowie in einem Methodenleitfaden nachvollziehbar zu dokumentieren (Becker et al. 2022). Mit dem Algorithmus Quantile-Regression-Forests (QRF), einer speziellen Form von Ensemble-Modellierung auf Basis von Entscheidungsbäumen (CART) lassen sich sowohl Prognosen als auch räumlich diskrete Unsicherheitsabschätzungen vornehmen. Durch Kombination mit objektiver Prädiktorenauswahl (Recursive Feature Elimination) und Parallelisierung der Berechnungsprozesse auf einem Desktoprechner können auch unter Praxisbedingungen mit vertretbarem Zeitaufwand (Rechenzeit) für Waldgebiete bzw. forstliche Wuchsbezirke anwendbare Ergebnisse erzielt werden. Im Rahmen der Arbeit wurde auch das große Einsatzpotenzial von SENTINAL-2-Daten insbesondere vorprozessierten multitemporalen Metriken (FORCE) als flächendeckende Informationsgrundlage zur Vegetation (Prädiktor) erschlossen. Mit dem Einsatz wurde die Prognosegüte etablierter, aus Satellitendaten abgeleiteter Vegetationsindikatoren (z.B. NDVI) deutlich übertroffen.Dr. Rainer Petzold
Tel.: +49 3501 542-463
rainer.petzold@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Standortserkundung/Bodenmonitoring/Labor
Bonnewitzer Str. 34, OT Graupa
01796 Pirna
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2016-04-15

15.04.2016

2020-07-14

14.07.2020
22001416Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 4: Pflanzenbauliche Versuche zur Optimierung der Rohstoffausbeute und Ertragsleistung im Zweitfruchtanbau nach Vornutzung und zur Kaskadennutzung von Sorghum - Akronym: Sorghum_III_TV_IIDas FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt neben weiteren Fragen eines optimierten Anbaus auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Praxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine sowie Optimierung von Aussaat und Bodenbearbeitung (2) Versuche zum späten Zweitfruchtanbau und zur weiteren Rohstoffnutzung (Kaskade) der Sorghumpflanze (3) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen dieser Betriebe, einschließlich auf Betrieben mit Rekultivierungsflächen (4) Prüfung der Substratqualitäten v.a. für die Biogaserzeugung mit anschließender Prüfung der Wirtschaftlichkeit Die genaue zeitliche Abfolge des Arbeitsplanes ist aus der beiliegenden Vorhabenbeschreibung ersichtlich (nur beim Projektkoordinator LfULG beigelegt). Die Versuche auf den Versuchsparzellen und auf den Betrieben erfolgen saisonal. Beginn ist April 2016. Die Wintermonate werden für den Datenaustausch, die Dateneingabe, für die statistische Auswertung und für die Auswertung der Jahre benötigt. Die Probenanalytik und die Batch-Biogasversuche laufen ganzjährig. Publikationen und Erfahrungsaustausch, auch mit den mitwirkenden Landwirten, erfolgen ständig.Dr. Monika Heiermann
Tel.: +49 331 5699-217
mheiermann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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2017-04-01

01.04.2017

2020-07-31

31.07.2020
22001417Verbundvorhaben: Terpene als Bausteine für biobasierte Polyamide; Teilvorhaben 2: Synthese von Homo- und Copolymerisaten sowie Polyamidcompounds - Akronym: TerPAIm Rahmen der Politikstrategie Bioökonomie, der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung und der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030 soll der Weg zu einer biobasierten Wirtschaft beschritten werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein in relevanten Mengen anfallendes terpenoides Nebenprodukt der Holzverwertung mittels einer Synthesesequenz zu einem neuem bicyclischem Monomer für Polyamide umgesetzt werden. Hierzu ist ein technisch relevantes Verfahren auszuarbeiten. Das neue Monomer soll anschließend zu Homo- und Copolyamiden polymerisiert und mit polymerphysikalischen Methoden beschrieben werden. Die Darstellung von Polymercompounds und deren Charakterisierung soll erste Eigenschaften der neuen Werkstoffklasse und dessen möglichen technologischen Anwendungsfeldern liefern. Im Teilvorhaben 2 "Up-Scaling , Homo- und Copolymerisate sowie Polyamidcompounds" werden die optimierten Laborsynthesen des neuen Monomeren des Teilvorhaben 1 auf einen 20 L-Reaktor hochskaliert. Mit den erzeugten Monomeren werden mittels der technisch relevanten hydrolytischen Polymerisation Poly- und Copolyamide hergestellt und relevante polymer-physikochemische Parameter ermittelt. Ein Augenmerk liegt hierbei auf der Abhängigkeit der Eigenschaften von der Zusammensetzung der Copolyamide. Da Polyamide in der technischen Praxis oftmals mit mineralischen Füllstoffen oder Glasfasern compoundiert sind, sollen von den hergestellten Homo- und Copolyamiden exemplarisch gefüllte Compouds im Kleinmaßstab (Messkneter) hergestellt und erste Materialkennwerte gewonnen werden. Abschließend wird die Synthese ausgewählter Homo-und Copolyamide mittels der hydrolytischen oder anionischen Polymerisation bis in den Kilogrammmaßstab kochskaliert. Die erzeugten Poly- und Copolyamide werden mit weiteren Bestandteilen zu Werkstoffen compoundiert und erste Werkstoffkennwerte ermittelt. Aus den gewonnenen Daten werden erste technologische Anwendungsfelder der neuen Werkstoffklasse abgeleitet.Bei der Entwicklung einer für die Übertragung in die industrielle Anwendung geeigneten Synthesesequenz zur Herstellung eines auf 3-Caren basierenden Lactams ist es gelungen, ein 1-Topf-Verfahren zu entwickeln. Damit ist bei einer späteren industriellen Produktion keine aufwändige Reaktorkaskade nötig. Es kann in einem einfachen Rührkessel gearbeitet werden. Die Umsetzung erfolgt bei Temperaturen zwischen 15°C und 60°C, wodurch auch bezüglich der Heiz- und Kühlkapazität der industriellen Anlage keine besonderen Anforderungen bestehen. Die Synthese wurde dahingehend entwickelt, dass die Zwischenstufen nicht mehr isoliert werden müssen. Zur Reinigung sind nur einfache Extraktionsschritte mit wässrigen Lösungen erforderlich. Die Synthese konnte soweit optimiert werden, dass für die 4 Reaktionsstufen und die Reinigung des Endprodukts eine durchschnittliche Ausbeute von 74% erzielt wurde. Bei der anionischen Polymerisation des Lactams konnte gezeigt werden, dass Polymere mit hohem Molekulargewicht hergestellt werden können. Es besteht eine lineare Abhängigkeit der erzielten Molmasse von der Aktivatorkonzentration in einem breiten Bereich. Weiter konnte gezeigt werden, dass das auf 3-Caren basierende Lactam sowohl mit Caprolactam (Monomereinheit von PA6) wie auch mit Laurinlactam (Monomereinheit von PA12) copolymerisiert werden kann. Die Einpolymerisation des neuen Monomers führt zu deutlich veränderten thermischen Eigenschaften dieser wichtigen kommerziellen Polyamide. Bei der Untersuchung der hydrolytischen Polymerisation wurde die Reaktionszeit, die Reaktionstemperatur, die Aktivatorkonzentration und die benötigte Menge an Wasser optimiert. Polyamide aus 3-Caren haben sich als sehr vielversprechende neue biobasierte Polymere erwiesen, die einen wichtigen Beitrag zu einer Rohstoffwende liefern könnten. Vielversprechend sind vor allem die hohe Glasübergangstemperatur und der hohe Schmelzpunkt der neuen Polymere.Dr. Rodion Kopitzky
Tel.: +49 208 8598-1267
rodion.kopitzky@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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2017-10-01

01.10.2017

2021-12-31

31.12.2021
22001617Nachhaltige Produktionsmethoden für ungesättigte mittelkettige Fettaldehyde als potente Aromachemikalien - Akronym: SusAldHauptziel: Entwicklung von nachhaltigen Produktionsmethoden für bekannte oder auch neuartige ein- oder mehrfach ungesättigte mittelkettige Fettaldehyde als potente Aromachemikalien aus natürlich vorkommenden Fettsäuren mit Hilfe eines iterativ ablaufenden enzymatischen/fermentativen Prozesses durch Kombination einer alpha-Dioxygenase- (alpha-DOX) mit einer Aldehyddehydrogenase- (ALDH) Reaktion. i) Bereitstellung geeigneter, bevorzugt lebensmitteltauglicher Triglyceride i) Suche, Charakterisierung und Optimierung geeigneter Enzyme iii) Herstellung von präparativen Mengen Fettaldehyde zur sensorischen Evaluierung iv) Abstimmung und Feintuning der enzymatischen Stufen des iterativen Abbau v) Etablierung von PilotprozessenDr. Jakob Ley
Tel.: +49 5531 90-1883
jakob.ley@symrise.com
Symrise AG
Mühlenfeldstr. 1
37603 Holzminden
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2016-11-01

01.11.2016

2020-05-30

30.05.2020
22001716Biotechnologisches Produktionsverfahren zur industriellen Herstellung von Fettnitrilen aus Fetten, Ölen und deren Derivaten (Fettnitrile) - Akronym: FettnitrileZiel des geplanten Vorhabens ist die nachhaltige und Umwelt-freundliche Umwandlung nachwachsender Rohstoffe – hier nativer Fette und Öle – in Fettnitrile unter Einsatz eines neuartiges biotechnologisches Verfahren ausgehend von Fetten, Ölen und deren Derivaten. Fettnitrile sind als Plattformchemikalien selbst von wirtschaftlichem Interesse, z.B. als Biokraftstoffe und Rohmaterialien für die Spezial- und Polymerchemie, oder fungieren als Ausgangsmaterialien für Fettamine, die wiederum eine Substanzklasse mit großer technischer Bedeutung beispielsweise im Bereich der Schmierstoffindustrie darstellt. In diesem Vorhabens soll ein neuartiges, nachhaltiges, umweltfreundliches, energieökonomisches und kostengünstiges Produktionsverfahren zur Herstellung von Fettnitrilen, ausgehend von einfach zugänglichen Derivaten der Fettsäuren, entwickelt werden. Im Gegensatz zu heute etablierten Verfahren soll die Darstellung der Fettnitrile ohne den Einsatz toxischer Metallkatalysatoren, bei Raumtemperatur und cyanidfrei, sowie praktisch ohne Abfälle (Salze), also mit hoher Atomökonomie erfolgen. Im Detail ist das Vorhaben dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von einfach zugänglichen, auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Fettalkoholen deren Oxidation zum Beispiel unter Einsatz von Luftsauerstoff in die entsprechenden Aldehyde untersucht wirdt. Hierzu werden beispielsweise Enzyme in Gegenwart eines Cofaktors in wässriger Lösung eingesetzt. Die dabei entstehenden Aldehyde werden nicht aufgearbeitet bzw. isoliert, sondern sollen direkt in situ in einem Eintopfverfahren chemoenzymatisch in Fettnitrile überführt werden. Hierzu werden die in situ gebildeten Fettaldehyde zunächst mit Hydroxylamin spontan in Oxime umgewandelt, die dann wiederum in situ unter Einsatz einer Aldoximdehydratase unter schonenden Reaktionsbedingungen (Normaldruck, Raumtemperatur) in Wasser zu den gewünschten Fettnitrilen dehydratisiert werden.Im Vorhaben wurde eine innovative biotechnologische Herstellungsmethode für die Produktklasse der Fettnitrile aus Fettalkoholen mit Hilfe von Aldoximdehydratasen als Biokatalysatoren entwickelt. Den Mittelpunkt und den "Schlüsselschritt" dieses Projektvorhabens bildeten die Arbeiten zur Synthese der Fettnitrile durch biotechnologische Dehydratisierung isolierter Fett-Oxime. Hierbei gelang die Entwicklung eines solchen Verfahrens in äußerst erfolgreicher Weise. Zusammenfassend wurde eine hocheffiziente Nitrilsynthese im wässrigen Medium mit sehr hohen Substratbeladungen von bis zu 1.4 kg/L realisiert. Hierbei wurde ein Umsatz von 93% zum Octanitril erzielt und bei einer Substratbeladung von 655 g/L wurde ein quantitativer Umsatz erzielt, verbunden mit einer hohen Ausbeute von 97.5%. Die Isolierung des Nitrils vom Reaktionsmedium ist ebenso sehr einfach, da sich das Nitril als zweite Phase über dem wässrigen Reaktionsmedium absetzt. Es sei zudem dabei erwähnt, dass diese hohen Substratbeladungen von bis zu 1.4 Kg pro L wässriges Reaktionsmedium zu den höchsten bislang in der Biokatalyse für enzymatische Reaktionen mit hydrophoben Substraten im wässrigen Medium berichteten Substratkonzentrationen gehören. Dieses Verfahren eignet sich durch die hohe Effizienz und Praktikabilität auch für ein potenzielles industrielles Verfahren und eröffnet die Perspektive zu einem umweltfreundlichen, nachhaltigen und aufgrund geringer Abfallmengen, der Komplettvermeidung problematischer Abfallstoffe (wie zum Beispiel von Schwermetallen und/oder hochtoxischen Cyaniden wie bei den alternativen heute eingesetzten Verfahren) sowie einer positiven Energiebilanz ökonomisch wie auch aus Perspektive der Nachhaltigkeit vorteilhaften Zugang zu den Zielverbindungen Fettnitrile und Fettamine. Prof. Dr. Harald Gröger
Tel.: +49 521 106-2057
harald.groeger@uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld - Fakultät für Chemie - Organische Chemie I
Universitätsstr. 25
33615 Bielefeld
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2016-12-01

01.12.2016

2021-05-31

31.05.2021
22001815Verbundvorhaben: Bewirtschaftung der Fichte im Mittelgebirge unter Berücksichtigung des aktuellen Wachstumsgangs und Risikoabschätzungen (FIRIS); Teilvorhaben 2: Entwicklung von waldbaulichen Ansätzen und Planungsstrategien - Akronym: FIRISFIRIS wurde initiiert, um den aktuellen Wachstumsgang der Fichten im thüringisch-sächsischen Mittelgebirgsraum zu beschreiben, eine Risikoabschätzung der Fichtenbestände beider Bundesländer gegenüber biotischen und abiotischen Stressoren durchzuführen, um schließlich eine Synthese waldbaulicher Handlungsoptionen zusammenzutragen. Dies vor dem Hintergrund einer Zunahme der Eintrittswahrscheinlichkeit funktionaler Störungen der Waldkontinuität, die in Zusammenhang zum Klimawandel sowie einer ungünstigen Alters- und Höhenstruktur der Wälder beider Bundesländer zu sehen ist. Die methodischen Ansätze umfassten besonders die Analyse echter Zeitreihen, BWI-Daten und Fernerkundungsdaten. Auf die Auswertung von Fernerkundungsprodukten wurde dabei aus Gründen der Datenhomogenität und Datenaktualität besonderes Augenmerk gelegt. Die so generierten Fernerkundungsprodukte bildeten für sich abgeschlossenen Ergebnisse, stellten aber auch die Datenbasis weiterer Analyseschritte dar. Damit liefert FIRIS nicht nur theoretische Grundlagenforschung des Waldwachstums, sondern auch praktische Risikoeinschätzungen, die etwa die Vordringlichkeit von Pflege, Waldumbau und damit die finanzielle Planung der Landesforstbetriebe beeinflussen.Die Auswertung von Jahrringzeitreihen zeigte eine deutliche Feuchtigkeitslimitierung der Standorte unterhalb von ca. 600 m üNN und eine Temperaturlimitierung der Standorte oberhalb von 600 m üNN. Die erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit extremer Trockenheit der Bestände unterhalb von 600 m üNN kann damit gestützt werden. Die wachstumsbeeinflussenden Faktoren und deren Interaktionen wurden über ein Regressionsmodell (boosted regression) eruiert und besonders unterschiedliche Bodenarten zeigten einen starken Effekt auf den dekadischen Höhenzuwachs der untersuchten BWIFichtenstichprobenpunkte. Sowohl die Radialzuwächse als auch BWI-basierten Höhenzuwächse wurden zur Standort-Leistungsmodellierung genutzt. Für ersteres wurde ein Generalisiertes Additives Modell angewendet, welches die Radialzuwächse allein über Witterungscovariablen modelliert. Zur Abschätzung der Prädisposition gegenüber biotischen und abiotischen Kalamitäten über das sogenannten PAS-System (Prediposition Assessment System) wurden unterschiedlich raum-zeitlich aufgelöste standörtliche- und bestandes-charakterisierende Variablen miteinander verschnitten. Aufgrund der starken Datenheterogenität und unterschiedlichen Datenaktualität wurde der polygonbasierte PAS-Ansatz in ein rasterbasiertes System überführt. Hierzu wurden Fernerkundungsprodukte in die PAS-Berechnungen einbezogen. Als Grundlage dazu wurde eine multitemporale, Sentinel2-basierte Baumartenklassifikation für beide Bundesländer erstellt. Die Auswertung der Sentinel2-Szenen erlaubte zudem eine Abschätzung der Baumvitalität und Kalamitätsdetektion. Zudem wurden ALS-LiDAR Daten zur Abschätzung von Bestandesvorräten und zur Klassifikation der Bestandesschichtikeit genutzt. Letzteres spielt in der Risikobewertung, Verjüngungsplanung und Pflegedringlichkeitspriorisierung eine entscheidende Rolle in der forstlichen Praxis. Ralf Wenzel
Tel.: +49 3621 225-318
ralf.wenzel@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha
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2018-09-01

01.09.2018

2022-07-31

31.07.2022
22001817Auswirkung von Bodenbearbeitungen auf den Nährstoffhaushalt von Waldböden sowie den Erfolg von Eichenkulturen - Akronym: ABoNaeNWFVABodenbearbeitungen haben seit jeher für die Begründung von Eichenbeständen eine große Bedeutung. Dadurch kann das Pflanz- oder Saatbeet durch Freilegung des Mineralbodens optimal vorbereitet und der Konkurrenzvegetation Einhalt geboten werden. Dies sichert den Forstbetrieben einen Kulturerfolg ihrer beträchtlichen Investitionen. In der heutigen Zeit wird die flächige Bodenbearbeitung im Wald kritisch gesehen und durch Forstzertifizierungen wie FSC / PEFC stark eingeschränkt. Das Projekt "ABoNae" soll durch das Aufzeigen von Vor- und Nachteilen zu einer differenzierteren Betrachtung der Bodenbearbeitung führen. In 3 Projektregionen (Ostbraunschweigisches Flachland, Hoher Fläming, Hessisches Ried) wurden Versuchsflächen angelegt und mit Eiche begründet. Jede Versuchsfläche wurde in 3 Parzellen unterteilt, um folgende Verfahren zu vergleichen: (1) Kulturbegründung ohne vorige Bodenbearbeitung, (2) Kulturbegründung nach ortsüblicher Bodenbearbeitung (Hoher Fläming: Streifenpflug, Ostbraunschweigisches Flachland: Mulchen, Hessisches Ried: Mulchen + anschließend Fräsen) und (3) Kulturbegründung nach Bodenbearbeitung mit Silvafix (spezieller Räumrechen als Baggeranbau). Neben der Entwicklung der Eichenkulturen wurden bodenchemische und -mikrobiologische Parameter vor, während und am Ende des Versuches erhoben, um mögliche negative oder positive Effekte der Bodenbearbeitung auf den Nährstoffhaushalt zu untersuchen. Über einen Zeitraum von 2 Jahren wurden außerdem Sickerwasseruntersuchungen durchgeführt, um die Gefahr von Nährstoffausträgen beurteilen zu können. Darüber hinaus wurden in den 3 Projektregionen unechte Zeitreihen gebildet, indem Eichenjungwüchse unterschiedlichen Alters ausgewählt wurden, die nach ortsüblicher Bodenbearbeitung begründet wurden. Die Untersuchung dieser unechten Zeitreihen soll Aufschluss über die längerfristigen Auswirkungen von Bodenbearbeitung auf die Entwicklung der Eichen sowie auf bodenchemische und -mikrobiologische Parameter geben. Bodenbearbeitungen reduzieren in Eichenkulturen die Konkurrenz um Ressourcen erheblich und begünstigen dadurch die Kulturentwicklung in der Initialphase. Nach Bodenbearbeitungen mit einer Lockerung des Mineralbodens (Fräsen) entwickelt sich der Wurzelhalsdurchmesser ggü. Varianten ohne vorige Bodenbearbeitung besser. Neben der Konkurrenzreduktion können Bodenbearbeitungen die Durchfeuchtung von Böden nach Niederschlägen steigern. Bodenbearbeitungen führen nicht pauschal zu höheren Nährstofffrachten in der Bodenlösung. Durch Mulchen und Fräsen ist nicht mit Nitratausträgen und Nährstoffverlusten zu rechnen. Auf den untersuchten Standorten werden die beiden Verfahren daher als nährstoffnachhaltig bewertet. Baggerräumungen führen jedoch zu Nährstoffverlusten auf der Fläche, da durch die Umverteilung von Schlagabraum, Vegetation und Humus von der Fläche auf die Rückegasse auch eine Nährstoffverlagerung stattfindet. In den Rückegassen kann es zu erhöhten Nitratausträgen kommen, die neben dem Nährstoffverlust auch eine potentielle Belastung des Grundwassers darstellen. So sollten Bodenbearbeitungsverfahren mit flächigen Nährstoffverlagerungen (Silvafix-Bagger) vermieden werden, um einerseits die Nährstoffversorgung in bearbeiteten Bereichen nicht zu mindern und andererseits das Risiko von Nährstoffauswaschungen in Ablagerungszonen (Rückegasse) zu minimieren. Dies gilt in geringerem Maße auch für andere Boden-bearbeitungsverfahren, die eine Verlagerung organischen Materials mit sich bringen (Waldstreifenpflug). Wesentlicher Faktor zur Minderung von Nährstoffausträgen nach Bodenbearbeitungen ist eine ausgeprägte Vegetationsdecke. Da Bodenbearbeitungen i.d.R. eingesetzt werden, um den Begleitwuchs zu eliminieren, stellt dies ein Spannungsfeld dar. Mögliche Abhilfe sind Nutzpflanzendecken, die die Fläche zeitnah eingrünen, aber keine Konkurrenz zu der Kultur bilden. Nikolas von Luepke
Tel.: +49 551 69401 115
nikolas.von-luepke@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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2018-09-01

01.09.2018

2019-07-31

31.07.2019
22001818Building Information Modeling (BIM) als Planungsmethode im modernen Holzbau – eine Machbarkeitsstudie als Standortbestimmung zur Identifizierung von Anforderungen und Hemmnissen - Akronym: HOLZundBIMDie Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Als erste Maßnahme ist eine Analyse des derzeitigen Marktes erforderlich um in einem folgenden, langfristig angelegten (3 Jahre) Forschungsprojekt gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Die Analyse sollte in Form einer Machbarkeitsstudie kurzfristig für die Dauer eines dreiviertel Jahres laufen. Ziel der Machbarkeitsstudie ist eine Standortbestimmung sowie Defizite oder Hemmnisse zu identifizieren, die Verbreitung von BIM im Holzbau im Weg stehen um die Anforderungen von PLANEN UND BAUEN MIT HOLZ feststellen zu können. Zudem wird Kenntnis darüber benötigt wer in welchem Umfang BIM in der Holzbaubranche nutzt und in wie weit die Praxis Nutzen daraus erhält. Dazu wird eine gezielte Umfrage vorgeschlagen.Die Digitalisierung der Planungsprozesse verändert die Planungs- und Bauabläufe derzeit signifikant. Der moderne Holzbau und die fortschreitende Einführung von Building Information Modeling, kurz BIM als Planungsmethode im Bausektor erfordern einen raschen Wechsel in der Holzbaubranche zu holzbaugerechten Planungs- und Bauprozessen um den Holzbau als Bauweise zur Förderung nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen konkurrenzfähig zu halten. Ziel des Vorhabens war eine Analyse des derzeitigen Marktes um in einem folgenden, langfristig angelegten Forschungsprojekt BIMwood gezielte Lösungsansätze und Empfehlungen für einen holzbaugerechten BIM-Prozess geben zu können. Für die Studie wurden qualitative und quantitative Forschungsmethoden kombiniert. Datengrundlage für die quantitative Untersuchung war eine standardisierte Online-Umfrage. Die qualitative Auswertung erfolgte über anhand von ExpertInneninterviews. Damit wurde ein tieferer Einblick in die BIM-Anwendungskultur der verschiedenen Akteure aus der Planung und der Praxis herausgearbeitet, sowie Hindernisse und Anforderungen identifiziert.Prof. Hermann Kaufmann
Tel.: +49 89 289-25492
kaufmann@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau
Arcisstr. 21
80333 München

2016-12-01

01.12.2016

2018-06-30

30.06.2018
22001916Natives PHB-Pulver für eine effiziente Herstellung von komplexen Biokunststoffbauteilen durch Selektives Lasersintern - Machbarkeitsstudie - (BioSLS) - Akronym: BioSLSDie Projektstudie umfasst die Erforschung verschiedener technologischer Varianten zur Eigenschaftsmodifizierung nativer PHA-Pulver sowie anschließender Formteilherstellung im generativen Lasersinterverfahren SLS. Positive Ergebnisse sollen im Anschluss an die einjährige Projektstudie zur Initiierung neuer Industrie- und Forschungsprojekte genutzt werden, die zu einer Etablierung des Biokunststoffs PHA bzw. seiner Derivate als adäquates Ausgangsmaterial für die generative Fertigung sowohl technischer Formteile als auch Konsumgüter führen. AP 1 Materialauswahl und Beschaffung AP 2 Charakterisierung des Probematerials AP 3 Einsatz von Sinterpulvern oder Fließhilfen AP 4 Niederdruck-Plasmabehandlung AP 5 Plasmapolymerisation (PE-CVD) AP 6 SLS-Versuche AP 7 Zusammenfassung der ErgebnisseProf. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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2018-10-01

01.10.2018

2022-05-31

31.05.2022
22001917Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Markerproteine als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALPROKAR); Teilvorhaben 1: Untersuchungen und Validierung des Proteoms unter Trockenstress - Akronym: VALPROKARDie Gefahr des Stickstoffaustrags in das Grundwasser und der sparsame Umgang mit der knappen Ressource Wasser werden in den nächsten Jahren durch die Intensivierung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung gewinnen. Für Mitteleuropa werden ausgeprägte Trockenperioden speziell im Frühjahr und Frühsommer prognostiziert, wenn gleichzeitig die Phasen des stärksten vegetativen Wachstums und der höchsten Stickstoffaufnahme bei Stärkekartoffeln zu verzeichnen sind. Im Rahmen des vorangegangenen Forschungsvorhabens "PROKAR" konnten Proteine identifiziert werden, welche bei eingeschränkter Wasserverfügbarkeit bzw. Stickstoffmangel in vitro bei unterschiedlich toleranten Genotypen differentiell abundant sind. Gegenstand des gegenwärtigen Forschungsvorhabens ist die Validierung der Proteine an bereits konserviertem Material aus Rain-Out-Shelter-Versuchen bzw. aus Material aus durchzuführenden Topfversuchen. Zudem soll die Übertragbarkeit auf weitere Genotypen geprüft werden. Die Entwicklung neuer Methoden zur Quantifizierung der Kandidatenproteine und eines Schnelltests für ihren Nachweis sind weitere Projektinhalte.Prof. Dr. Traud Winkelmann
Tel.: +49 511 762-3602
traud.winkelmann@zier.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover
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2015-08-01

01.08.2015

2016-12-31

31.12.2016
22002015Entwicklung von Empfehlungen zur Vorbereitung der wiederkehrenden Emissionsprüfungen nach 1.BImSchV - Akronym: EEBImSchVDas Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens für den Vorcheck von automatischen Biomassekleinfeuerung im Vorfeld der Emissionsmessungen entsprechend der 1. BImSchV. Dieser Leitfaden richtet sich an sämtliche Betreiber von automatischen Biomassefeuerungen im Geltungsbereich der 1. BImSchV, in denen Holzhackschnitzel oder Holzpellets eingesetzt werden sowie an Schornsteinfeger. Die Informationen werden im Leitfaden übersichtlich und praxisgerecht aufbereitet und dargestellt werden. Die Bearbeitung ist in den vier Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Datenerfassung und Erkenntnisvalidierung, (3) Handlungsempfehlungen und (5) Verbreitung der Informationen vorgesehen. Der Schwerpunkt von (1) ist die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen. (2) unterteilt sich in drei Teilarbeitspakete. In 2.1 wird eine fragebogenbasierte Endkundenbefragung durchgeführt. Das Ziel ist die Identifikation von Ursachen für die Ergebnisse der Schornsteinfegermessung sowie das Betriebsverhalten. Das Ziel von 2.2 ist die Untersuchung des Einflusses des Betriebszustandes auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessungen unter Technikumsbedingungen. In 2.3 werden Feldmessungen zur Untersuchung des Einflusses des Reinigungszustandes und der Einstellungen der Feuerung auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessung durchgeführt. In (3) erfolgt eine abschließende Zusammenfassung der Projektergebnisse sowie Ableitung der Handlungsempfehlungen. Die wesentlichen Schwerpunkte von (4) sind die Erarbeitung und Veröffentlichung des Leitfadens sowie das Erstellen und Verteilen des Schulungsmaterials. Dennis Krüger
Tel.: + 49 341 2434-759
dennis.krueger@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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2016-06-01

01.06.2016

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30.04.2018
22002016Internationaler Workshop: Pflanzenöle und Fette als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie - Akronym: OleochemieNeue Synthesen mit Ölen und Fetten als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der internationale 9. Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Der Workshop dient auch dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten sowie Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammenzubringen. Für Studierende (Doktoranden, Master), die einen Beitrag (Diskussionsvortrag, Poster) zum Workshop liefern, wird es ein Stipendienprogramm geben.Der von abiosus e.V. in Kooperation mit der FNR veranstaltete internationale "9th Workshop on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" fand wieder in Karlsruhe am KIT vom 19. - 21. März 2017 bei Prof. Meier statt, der auch die örtliche Organisation mit seiner Gruppe perfekt durchführte. Von den insgesamt 112 Teilnehmern kamen 25 Teilnehmer aus der Industrie, 43 aus dem Hochschul- und Forschungsbereich und 44 waren Studenten, überwiegend Doktoranden. Es gab 12 Hauptvorträge von eingeladenen Vortragenden, 18 Diskussionsvorträge und 40 Poster. Die Teilnahme von 13 Studierenden (Master, Doktoranden) aus Belgien (1), Deutschland (2), Frankreich (4), Indien (2), Niederlande (1), Türkei (1), USA (2) wurde durch Reisestipendien und Erlass der Teilnahmegebühren gefördert. Das Book of Abstracts steht unter http://www.abiosus.org/meetings.html.de zum Download bereit. Außerdem wurden die 30 Vorträge des Workshops als Übersichtsartikel für eine Sonderausgabe der Zeitschrift "European Journal of Lipid Science and Technology", die Anfang 2018 erschienen ist, aufbereitet. Die intensive Arbeit an diesem Sonderheft war auch Gegenstand des Projektes. Die mittlerweile 9 Sonderhefte des "European Journal of Lipid Science and Technology" basieren auf den bisher von 2007 bis 2017 durchgeführten Workshops. Sie geben einen hervorragenden Überblick über den Stand der weltweiten Forschung auf diesem Gebiet und sind von größter Bedeutung für die weitere Entwicklung und Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie. Prof. Dr. Jürgen O. Metzger
Tel.: +49 441 7983718
juergen.metzger@uni-oldenburg.de
abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V.
Bloherfelder Str. 239
26129 Oldenburg
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01.06.2017

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31.03.2020
22002017Verbundvorhaben: Grundlagenorientierte Untersuchungen zum Einspritz- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölkraftstoff und Übertragung auf ein Motorsystem der Abgasstufe IV/V; Teilvorhaben 2: Charakterisierung des Einspritzverhaltens von Rapsölkraftstoff und Pflanzenölen sowie Optimierung der Einspritzparameter - Akronym: EVOLUMZiel des Verbundprojektes ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Auslegung der Motorsteuerung von pflanzenöltauglichen Off-Road-Motoren mit moderner Abgasnachbehandlung und die Validierung der Ergebnisse am Prüfstand. Die Forschungsergebnisse sind überwiegend kraftstoffspezifisch und daher auf unterschiedliche Motoren übertragbar. Die Ergebnisse sollen den Kenntnisstand zu motorrelevanten Eigenschaften von Rapsölkraftstoff und anderen Pflanzenölen erweitern, um die Wissensbasis für die Auslegung von Injektoren und Abgasnachbehandlungssystemen zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Entwicklung von Lösungen zur Umstellung der bisher noch weitgehend auf fossilen Energieträgern basierenden land- und forstwirtschaftlichen Antriebstechnologien auf erneuerbare Antriebe bzw. Kraftstoffe nutzbar sein. Im Teilvorhaben 2 des Verbundprojektes wird an einem Einspritzsystemprüfstand die hydraulische Einspritzcharakteristik von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölkraftstoffen mittels dem Einspritzratenmessgerät Moehwald HDA und einer optisch zugänglichen Hochdruckkammer ermittelt. In Verbindung mit den in Teilvorhaben 1 gewonnenen Erkenntnissen erlaubt eine kraftstoffspezifische Optimierung der Einspritzparameter. Das Verbundprojekt ist in 2 Teilvorhaben gegliedert, die jeweils vom Antragsteller hauptverantwortlich bearbeitet werden. Das Teilvorhaben 2 obliegt der OTHR und umfasst folgende Arbeiten: - Charakterisierung der Einspritzung (Einspritzmengen, Strahlzerfall und Gemischbildung) von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in Abhängigkeit von Gegendruck, Kraftstofftemperatur und Einspritzparametern, wie Einspritzdruck und Mehrfacheinspritzungen - Aufbau eines Versuchsmotor mit Abgasnachbehandlungssystem am Motorprüfstand - Übertragung der Erkenntnisse auf den Vollmotor und das Abgasnachbehandlungssystem in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern - Optimierung der Kalibrierung hinsichtlich des Leistungs- und EmissionsverhaltensProf. Dr.-Ing. Hans-Peter Rabl
Tel.: +49 941 943-5164
hans-peter.rabl@oth-regensburg.de
Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg
Seybothstr. 2
93053 Regensburg
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31.12.2022
22002117Verbundvorhaben: Züchterische Verbesserung der Phosphor-Aneignungseffizienz von Stärkekartoffeln und eine ressourcenschonende Rohstoffproduktion; Teilvorhaben 1: - Akronym: P-StaerkeEine gute Versorgung der Kartoffelpflanze mit Phosphor (P) wirkt sich positiv auf den Stärkeertrag und die Stärkequalität aus. Die Fähigkeit der Kulturkartoffel, sich P aus dem Boden anzueignen, ist aber auf Grund ihres eher schwach ausgeprägten Wurzelsystems gering. Innerhalb der genetischen Ressourcen der Kartoffel ist jedoch, analog zur großen Variabilität bezüglich Form, Farbe, Krankheitsresistenz und Inhaltsstoffe, auch eine hohe Variabilität der Nährstoff-Aneignungseffizienz zu erwarten. Das Ziel des Vorhabens ist es daher, (I) Genotypen mit einer hohen P-Aneignungseffizienz innerhalb der genetischen Ressourcen der Kartoffel zu identifizieren und (II) molekulare Marker zu entwickeln, die zur Selektion P-effizienter Stärkekartoffelsorten genutzt werden können. Dadurch können mineralische P-Düngemittel eingespart, P-Austräge aus landwirtschaftlichen Flächen verringert und nachwachsende Rohstoffe umwelt- und ressourcenschonend erzeugt werden.Dr. Klaus Dehmer
Tel.: +49 38209 80525
dehmer@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
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01.03.2019

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28.02.2022
22002118Verbundvorhaben: 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-GrowBlocksHolzfasern 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
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30.04.2022
22002216Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 1: TU Dresden (Botanik) - Akronym: SINEs4ConifersDie Fichte (Picea abies) zählt aufgrund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an die jeweiligen Standorte. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen.Dr. Stefan Wanke
Tel.: +49 351 463-34281
stefan.wanke@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Mathematik und Naturwissenschaften - Fakultät Biologie - Professur für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen
Zellescher Weg 20 b
01217 Dresden
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2017-11-01

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31.03.2022
22002217Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 3: Räumlich hochauflösende Witterungsprognose und Entwicklung eines integralen webbasierten Prognosewerkzeugs - Akronym: IpsPro-UHHGesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung möglich und die in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden können minimiert werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. In Teilvorhaben 3 wurden die Arbeitspakete 4 (Wetterprognosen), 6 (Web-Tool/Borkenkäfer-Frühwarnsystem) und, in Zusammenarbeit, 7 (Systemoptimierung/Validierung) durch die UHH bearbeitet. AP 4 hatte zur Aufgabe, die für die Modellkette erforderlichen täglichen Wetterdaten nach den Projektanforderungen aus dem ICON-Modell des DWD zu erstellen; sowohl mit Blick auf die methodische Entwicklung als auch auf die praktische Umsetzung. Diese Daten dienen als Antrieb für die in IpsRisk integrierten Teilmodelle für den Wasserhaushalt (RoGeR) und die Phänologie (PhenIps). Zudem wurden räumlich hochauflösende Wetterdaten für die Jahre 2019 und 2020 für die Modellkalibrierung mit derselben Methodik generiert. AP 6 war mit der Implementierung der IpsRisk-Modellkette von der Einbindung der zum Antrieb nötigen Wetterdaten über die Prozessierung der Teilmodelle bis zur graphischen Darstellung der Modellergebnisse über eine interaktiv abfragbare, digitale Plattform betraut. In AP 7 hat das Teilvorhaben 3 an der Entwicklung und Umsetzung der Risikoschwellenwerte mitgearbeitet.Im Rahmen von IpsPro entwickelten Forschende der FVA, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk. Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund der Teilrisiken Dürrestress und Buchdruckerphänologie ein und verknüpft diese zu einem Gesamtrisiko. Als Antrieb für die gesamte Modellierung fließen neben statischen und ereignisbasierten Grunddaten auch tagesaktuelle Wetterdaten inklusive fünftägiger Wettervorhersagen in die Prozessierung ein. Zur Wasserhaushaltsmodellierung wurde das in AP 3 weiterentwickelte Modell RoGeR eingebunden. Testweise kamen aber auch andere Wasserhaushaltsmodelle zum Einsatz, als Borkenkäferentwicklungsmodell diente das in AP 2 bearbeitete PhenIps-Modell. In AP 7 wurde eine Funktion für die Risikoübersetzung der Phänologiestadien in Risikowerte konzipiert, das von AP 2 aufgegriffen und weiterentwickelt wurde. Die Implementierung der Modellkette erfolgte auf Basis des freien Open-Source GIS SAGA (www.saga-gis.org, Conrad et al. 2015) und der Programmierumgebung Python. Zur Vorbereitung auf den operationellen Einsatz von IpsRisk wurde im Teilvorhaben 3 zudem eine Containerlösung über Docker erarbeitet. Die Container beinhalten das Downscaling der Wetterdaten, die Modellabläufe und die Darstellung der Ergebnisse über einen Kartenserver. Die Risiken werden in IpsRisk tagesaktuell und standortgenau in Form von Warnkarten dargestellt. Diese sollen zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Somit kann mit IpsRisk das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden.Prof. Dr. Jürgen Böhner
Tel.: +49 40 42838-4960
juergen.boehner@uni-hamburg.de
Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Geographie - Abt. Physische Geographie
Bundesstr. 55
20146 Hamburg
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2016-06-01

01.06.2016

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31.05.2019
22002316Verbundvorhaben: Einfluss der Abbauprodukte des Holzes bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) auf nachgelagerte Veredelungsprozesse mit emissionsarmen und ökologisch vorteilhaften Klebstoffen (MDFAbb); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung und Beschichtung - Akronym: MDFAbbIm Rahmen des Teilvorhabens 2 sollte der Einfluss der bei der MDF-Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte in Abhängigkeit von der Holzart (Nadelholz, Laubholz) und des Holzaufschlussverfahrens (TMP-, CTMP-Verfahren) auf ihre Relevanz bei der Flächenkaschierung dieser MDF-Produkte mitunterschiedlichen Polyurethanklebstoffen untersucht werden. Im Fokus der Untersuchungen sollte die Wirkung der Holzabbauprodukte auf die mechanische Festigkeit/Beständigkeit der Polyurethanklebung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % rel. Feuchte ermittelt werden. Soweit möglich wurden auch PU-Klebstoff-Formulierungen auf Basis nachwachsender Rohstoffressourcen entwickelt und mit einbezogen. Zudem sollte die Qualität der Flächenklebung in Abhängigkeit der PU-Klebstoffklasse (wässrige PU-Dispersions-, PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffe) und deren Struktur (chemischer Aufbau/Backbone-Polymer wie z.B. Polyester, Polyether, Polycarbonat usw.) und Herkunft (ausnachwachsenden Ressourcen bzw. petrochemischer Natur) geklärt werden. Ebenfalls sollte der Einfluss desverwendeten Bindemittels (UF-Harz oder PMDI) für die Herstellung der MDF auf nachgeschaltete Kaschierprozesse untersucht werden. Die Kaschierungen/Beschichtungen wurden unter industriellen Bedingungen bei Industriepartnern oder auf eigenen Industriemaschinen durchgeführt. Beschichtet wurden sowohl im Labor hergestellte MDF mit ganz spezifischen Eigenschaften sowie zwei Industrie-MDF von verschiedenen Herstellern. Sämtliche MDF wurden im Vorfeld hinsichtlich ihrer technologischen als auch chemischen Eigenschaften charakterisiert. Im Anschluss an die Beschichtung und nach vollständiger Vernetzung wurde die Haftfestigkeit mittels 90 Grad Schälfestigkeitsmessungen vor sowie nach 8 und 12 Wochen Lagerung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte ermittelt. Zudem wurde eine Wärmestandfestigkeitsprüfung nach der AMK-Methode durchgeführt.Klebstoff-Formulierungen, die im Backbone überwiegend auf einem Polyesterpolyol aufgebaut sind, neigen verstärkt zu Folien-Ablösungen/Delaminierung im Warm-Feucht-Klima bei 50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte bzw. führen zu einer merklichen Schwächung in der Haftfestigkeit. Dieses Verhalten ist insbesondere bei den wässrigen Polyurethan-Dispersionen sehr stark ausgeprägt, gilt aber auch zu einem geringeren Maße für die beiden anderen PU-Klebstoffklassen. Die PUD-Formulierung basierend auf dem Bio- Polyesterpolyol verhält sich günstiger als Formulierungen mit petrochemischen Polyesterpolyol. Die Ablösungen bzw. Verringerung in der Haftfestigkeit bei Kaschierungen mit den PU-Dispersionen sind überwiegend bei MDF mit einem hohen Extraktstoffgehalt in Petrolether zu beobachten. Bei den beiden anderen Produktklassen, den PUR-Schmelz- und PU-Prepolymer-Klebstoffen konnte keine Korrelation mit dem Extraktstoffgehalt oder Abgabe an flüchtigen Säuren etc. und einer Veränderung in der Haftfestigkeit festgestellt werden. PU-Klebstoffe mit einem Polyetherpolyol, Polycarbonatpolyol bzw. Polytetrahydrofuranpolyol als Backbone-Polymer zeigen keine bzw. nur eine geringfügige Verschlechterung in der Haftfestigkeit nach der Warm-Feucht-Lagerung. Da diese Polymere im Vergleich zu einem Polyester allgemein eine höhere Hydrolysebeständigkeit aufweisen liegt es nahe, dass bei der Lagerung im Warm- Feucht-Klima (50 °C und 80-85 % relativer Luftfeuchte) in Kombination mit extraktstoffreichen MDF (hoher Anteil an "sauren" Bestandteilen) ein thermo-hydrolytischer Abbau im Polyesterbackbone stattfindet und dies zu den bekannten Ablöseproblemen (insbesondere PU-Dispersionen) führt. Die Ergebnisse aus diesem Projekt haben zu einem wesentlich tieferen Verständnis bei der Anwendung von Polyurethan-Klebstoffen für die Beschichtung bzw. Kaschierung von MDF-Holzwerkstoffplatten beigetragen. Zudem werden Lösungswege aufgezeigt, die zu wesentlich beständigeren Klebungen führen.Dr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
hartmut.henneken@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold
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01.11.2018

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22002318Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 4: Kennwertermittlung von Roh- und Werkstoffen aus Holz sowie Klebstoffen für den Maschinen- und Anlagenbau - Akronym: HoMabaDas Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holz, Holzwerkstoffen und Holzhybriden (Holz-Nichtholzverbunde) realisiert werden. Die Substitution klassischer Bauteile im Maschinenbau durch hybride Holzbauteile erfordert analytische und computergestützte Materialmodelle für die Auslegung von Maschinenbauteilen. Hierfür müssen Holz, Holzwerkstoffe und geeignete Klebstoffe hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von Feuchte und Temperatur charakterisiert werden. Dafür sollten in den einzelnen Kompetenzen Vollholz/ Furnier, Faserverbund und Klebstoffe (zusätzlich Simulation) einheitliche Prüfmethoden für die Kennwertermittlung erarbeitet, charakterisiert und weiterentwickelt werden, um die Materialien zu selektieren und zu bewerten. Zu den Aufgaben des Fraunhofer WKI gehörte es in drei der vier Schwerpunktkompetenzen die elastischen Eigenschaften von Vollholz, Furnier- und Faserwerkstoffen sowie der eingesetzten Klebstoffe entsprechend den Nutzungsanforderungen im Maschinenbau zu ermitteln. Diese Werte haben innerhalb der Simulationskompetenz zu Kennwerten geführt, die eine Grundvoraussetzung für eine sichere Auslegung von Bauteilen darstellen sollte. Hierfür wurden die Baumarten Buche und Birke zu Schälfurnieren aufgearbeitet, Fasern und Bindemittel analysiert, an der Ausarbeitung von Prüfvorschriften mitgearbeitet, an Ringversuchen teilgenommen sowie die Alterung von Klebstoffen künstlich und in Freibewitterung untersucht.Für die Herstellung von Lagenwerkstoffen wurden in einem ersten Schritt Schälfurniere auch Buche und Birke in den Dicken 1 mm, 2 mm und 3 mm hergestellt. Diese wurden ferner für die Erarbeitung von Prüfvorschriften (nativ, in Klebstoff eingebettet) eingesetzt. Innerhalb der Kompetenz Faserverbund wurden sowohl die vom IHD hergestellten Fasern analysiert, verschiedene Ringversuche zur Zugfestigkeit an HDF (Industriematerial) sowie an MDF (hergestellt am IHD) durchgeführt, um Daten für die Datenbank zu generieren sowie die Prüfverfahren zwischen allen Partnern abzugleichen und anzupassen. Ebenfalls wurde verschiedene Druckuntersuchungen an den HDF durchgeführt, um ebenfalls Werte für die Simulationen und die Datenbank zu erhalten. Bei den Untersuchungen zur Alterung (Künstlich und Freibewitterung) kann festgehalten werden, dass die eingesetzten Klebstoffe (MUF, PRF und 2K-PUR) verschiedenen altern und verschiedene Effekte der Alterung sichtbar sind. Insbesondere sind Einbußen bei der mechanischen Festigkeit im Zuge der Alterung feststellbar. Besonders anfällig für die Alterung scheinen der MUF und der PRF zu sein, bei denen die Zugfestigkeit z.T. deutlich abnimmt. Im Falle vom MUF kommt es zu einem Versagen der Prüfkörper nach einer Alterungszeit von 6 Monaten. Der 2K-PUR zeigt im Gegenzug ein relativ beständiges Alterungsverhalten und nur geringe optische Farbeinbußen. Auf molekularer Ebene konnten im FTIR hauptsächlich Hydrolyseeffekte in Folge der Freibewitterung ausgemacht werden. Dabei zeigen allen Klebstoffe Veränderungen, der Effekt ist allerdings auch hier bei MUF und PRF stärker ausgeprägt als beim 2K-PUR. DSC oder TGA-Messungen zeigen keine nennenswerten Unterschiede im Abbauverhalten und sind daher für die Aussage zum Abbauverhalten nur bedingt geeignet.Dr. Nina Ritter
Tel.: +49 531 2155-353
nina.ritter@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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01.07.2016

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29.02.2020
22002416Monitoring Bioökonomie: Ressourcenbasis und Nachhaltigkeit - Erzeugung der Biomasse (Dimension 1) - Akronym: Monitoring_BioOekonoZiel des Vorhabens ist es, die Grundlagen für ein deutschlandweites Monitoring-System heutiger und zukünftiger Biomasseströme und deren Bewertung zu entwickeln. Hierbei ist die Ressourcenbasis (Biomassenutzung/Biomassepotenzial) ebenso zu erfassen wie der Weg der Biomasse bis zum breiten Spektrum der Endnutzer. Änderungen der WSK als Folge zukünftiger Weiterentwicklung sind dabei zu berücksichtigen. Die Ziele der bioökonomischen Wirtschaft sind vielfältig und reichen von Ernährungssicherung über Klima- und Biodiversitätsschutz bis hin zur Bereitstellung regenerativer Energien. Dementsprechend sind die Zielgrößen und Indikatoren, die die jeweiligen Stoffströme beschreiben sehr variierend. Die Ziele werden in enger Abstimmung mit den Dimensionen 2 und 3 erarbeitet. Innerhalb der Dimension 1 werden darauf aufbauend Indikatoren definiert, die zur Beschreibung der Zielgrößen notwendig sind. Inwiefern diese Indikatoren bereits in bestehenden Datenerhebungen erfasst werden, muss im darauffolgenden Schritt geprüft werden. Schließlich können so fehlende Daten identifiziert werden und ein System zur zukünftigen Erhebung entwickelt werden. Die Bioökonomie erreicht eine Vielzahl von Branchen wie Land- und Forstwirtschaft, Gartenbau, Fischerei und Aquakulturen, Pflanzen- und Tierzüchtung, Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie sowie die Holz-, Papier-, Leder-, Textil-, Chemie- und Pharmaindustrie bis hin zu Teilen der Energiewirtschaft." Da sich die Sektoren zum Teil stark unterscheiden, werden die Aufgaben in die Arbeitsbereiche • Landwirtschaft und Gartenbau: "Agrar" • Wald- und Holzwirtschaft: "Holz" • Fischerei und Aquakultur: "Fisch" einschließlich der relevanten vorgelagerten als auch nachgelagerten Bereiche geteilt. Inhaltlich gliedern sich die Aufgaben in zwei Bereiche: A. Die sektorübergreifende Stoffstromanalyse (Ressourcenbasis/Erzeugung der Biomasse) und B. Die Nachhaltigkeit der Rohstofferzeugung.In Deutschland wurden 2015 knapp 185 Mio. t Biomasse (Trockengewicht) in Land- und Forstwirtschaft und Fischerei erzeugt. Die Landwirtschaft trug 137 Mio. t, die Forstwirtschaft 48 Mio. t bei. Die Importe an Rohstoffen und verarbeiteten Waren überstiegen mit 72 Mio. t den Gesamtexport von 65 Mio. t. Bei Getreide wurden 60 % als Tierfutter verwendet, 17 % gelangten in Nahrungsmittel, 10 % wurden stofflich und 8 % energetisch genutzt. Von produziertem Zucker wurden 87 % als Nahrungsmittel verwendet und 10 % energetisch genutzt. Pflanzenöle und –fette wurden schwerpunktmäßig (34 %) energetisch eingesetzt, in der oleochemischen Industrie stofflich genutzt (28 %) und zu gut einem Viertel als Nahrungsmittel verwendet. Die Versorgung mit selbst gefangenem Hering reichte nicht aus, um den Bedarf der verarbeitenden Industrie zu decken. Auch an Fischnebenprodukten, die hauptsächlich zu Futter verarbeitet werden, wird deutlich mehr importiert als exportiert. 2015 wurden 69 Mio. m3(f) Rohholz dem Wald im Inland entnommen, wobei auch Altholz und Altpapier mit zusammen 41 Mio. m3(f) wesentlich zur Versorgung beitrugen. Deutschland war 2015 sowohl bei Rohholz als auch bei Reststoffen Nettoimporteur, während bei Holzhalb- und Papierfertigwaren Handelsüberschüsse vorlagen. 3,3 Mio. m3(f) Nadelschnittholz wurden zu Europaletten verarbeitet. 8.900 Beschäftigte waren an deren Produktion und Reparatur beteiligt. Sie erzielten eine Bruttowertschöpfung von 503 Mio. Euro bei einem Jahresverdienst, der ein Viertel unter dem deutschen Durchschnittseinkommen lag. 2017 waren insgesamt ca. 4,4 Mio. Erwerbstätige in der deutschen Bioökonomie beschäftigt (10 % der Gesamtwirtschaft). Das verarbeitende Gewerbe und das Gastgewerbe tragen den höchsten Anteil zur Beschäftigung bei. Je nach Abgrenzung der Bioökonomie lag die Bruttowertschöpfung in der Bioökonomie 2017 zwischen 165 und 265 Mrd. Euro. Das verarbeitende Gewerbe steuert hierbei über die Hälfte bei. Prof. Dr. Martin Banse
Tel.: +49 531 596-5301
martin.banse@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Marktanalyse
Bundesallee 63
38116 Braunschweig
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22002516Machbarkeitsstudie zur Schweißbarkeit von neuartigen biobasierten Kunststoffen für Spritzgießanwendungen - Akronym: Bio-WeldingHeutige biobasierte Kunststoffe sind aufgrund von Materialentwicklungen und -optimierungen vermehrt in spritzgegossenen Serienanbauteilen u. a. in der Automobil , Elektro-, Sport und Schreibwarenindustrie zu finden. Im Zuge steigender Bauteilanforderungen stoßen lösbare Bauteilverbindungen oft an ihre mechanischen und konstruktiven Grenzen. Um diese steigenden Anforderungen in Zukunft dennoch zu erfüllen und das Potenzial der Materialien in weitaus größerem Umfang als bisher zu nutzen, wird das Beherrschen eines sicheren Fügeprozesses zum Verbinden von Bauteilkomponenten aus biobasierten Kunststoffen zwingend notwendig. Es existiert kein umfassendes Prozesswissen zum Schweißen neuartiger Biokunststoffe, die für Spritzgießanwendungen geeignet sind. Daher ist auch nicht bekannt, inwiefern die Wahl der Prozessparameter beim Spritzgießen einen Einfluss auf die Fügenahtqualität hat. Ziel der Machbarkeitsstudie ist die Schweißbarkeit neuartiger biobasierter Kunststoffe für Spritzgießanwendungen grundlegend zu untersuchen. Weiterhin sollen mögliche Einflüsse auf die Fügenahtqualität beim Ultraschallschweißen ermittelt werden, die aus einer Variation der Spritzgießparameter bei der Bauteilherstellung resultieren können. Für die Untersuchungen werden ausgewählte biobasierte Kunststoffe genutzt, die vielversprechende Materialeigenschaften zur Herstellung neuer Produkte aufweisen. Der Arbeitsplan umfasst zunächst eine rhelogische und kalorimetrische Materialcharaktersierung im Hinblick auf die mit hoher marktrelevanz ausgewählten Kunststoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (PLA, CA und Bio-PA). Anschließend werden Schweißprüfkörper mit variierenden Spritzgießparametern hergestellt und mit dem Ultraschall-. bzw. Infrarotschweißverfahren gefügt. Um den Einfluss der Spritzgießparametervariationen auf die Schweißnaht zu untersuchen, erfolgt die Schweißnahtanalyse mittels Kurzzeitzugversuchen und Mikroskopie. Die Ergebnisse werden abschließend dokumentiert.Dr.-Ing. Torben Fischer
Tel.: +49 241 80-93823
oberingenieur@ikv.rwth-aachen.de
Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen
Seffenter Weg 201
52074 Aachen

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31.07.2022
22002618Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 1: Untersuchungen von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: BiostaticDas Gesamtziel des Vorhabens war es, umfassend zu recherchieren, welche Biostatika oder Biozide in Deutschland in terrestrischen oder aquatischen Pflanzen bzw. in pflanzlichen Produktionsabfällen zu finden sind oder auch biotechnologisch aus diesen produziert werden können und wie sich ihre Verfügbarkeit darstellt. Die technische Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit ausgewählter biostatischer Wirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen wurde sowohl durch Formulierungsexperimente, tribologische und mikrobiologische Tests im Labor, als auch durch Praxistests in der Metallbearbeitung demonstriert und optimiert. Das IÖNC war an der Bearbeitung aller Arbeitspakete des Verbundprojektes beteiligt. Sie werden nachfolgend benannt: Recherche zur Identifizierung potentieller Biostatika aus Pflanzen sowie pflanzlichen Rückständen. Beschaffung, Testung und Konditionierung biostatisch wirksamer Stoffe und Mischungen. Evaluierung der Verfügbarkeit identifizierter Wirkstoffe. Formulierungsversuche mit wassergemischten und Emulsions-Kühlschmierstoffen und biostatische Hemmwirkung. Entwicklung von Verfahren zur Additivanalytik incl. der Biostatika und zur Verfolgung chemischer Veränderungen in den technischen Fluiden. Physikalisch-chemische und tribologische Eigenschaften der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Praxistest der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Umweltverträglichkeit, biologische Abbaubarkeit und Einsatzprognosen der biostatischen Wirkstoffe. Zudem war die Projektkoordination und Administration sowie das Organisieren der Projektdokumentation und die Publikation von Ergebnissen Aufgabe des IÖNCs.Durch Recherchen wurden 7 Substanzklassen identifiziert, deren Vertreter aus einheimischen nachwachsenden Rohstoffen herstellbar sind und die sich potentiell als antimikrobielle Wirkstoffe in wasserbasierten Kühlschmierstoffen (KSS) einsetzen lassen. Auf Grundlage von Auswahlkriterien wurden 3 Substanzklassen, Alkohole, ätherische Öle und Sulfide mit insgesamt 37 Verbindungen weiteruntersucht. Für mehrwertige Alkohole und ätherische Öle wurden schließlich Konzentrationen abgeleitet, bei denen kein Mikrobenwachstum mehr feststellbar war. Diese lagen im Bereich von 5% bis 30% bzw. 0,25% bis 1%. Untersuchungen des verwendeten Mikrobioms wiesen darauf hin, dass die Verbindungen biostatisch und nicht biozid wirken. Recherchen ergaben, dass die mehrwertigen Alkohole u. a. aus Glycerin sowie aus Glucose und Hemicellulosen herstellbar sind. Terpene und Cumarine sind aus nachwachsenden Rohstoffen isolierbar oder herstellbar. Weitere Kriterien für den Einsatz der Substanzen in KSS sind deren chemische Stabilität im wässrigen Medium bei basischem pH-Wert und ihre Flüchtigkeit. Die Alkohole erfüllten diese Anforderungen problemlos, während insbesondere die Terpene durch Additivierung stabilisiert werden konnten. Für viele Untersuchungsaufgaben in der Fluidentwicklung waren Analysenmethoden erforderlich, die hierfür angepasst oder neu entwickelt wurden. So kamen Refraktometrie, Ionen-, Gelpermeations-, Hochdruckflüssigkeits- und Gaschromatographie sowie Massenspektrometrie zum Einsatz. Testformulierungen wurden tribologisch (Brugger Reibverschleiß) und physikalisch-chemisch (Korrosionsschutz, Schaumverhalten, Viskosität) im Labor untersucht. Es wurden Fluidoptimierungen durch Additivierung erreicht. Schließlich wurden KSS-Formulierungen für Maschinenversuche hergestellt und diese wurden analytisch und mikrobiologisch begleitet. Positive Aussagen zur biologischen Abbaubarkeit und zu Einsatzprognosen der biostatischen Wirkstoffe bzw. der neuartigen KSS konnten getroffen werden.Dr. Hubertus Wichmann
Tel.: +49 531 391-66855
hu.wichmann@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie
Hagenring 30
38106 Braunschweig
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31.03.2021
22002717Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 2: Bildanalyse, Geometriemodellierung und Simulation - Akronym: Low-LambdaZiel ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine zu erstellende morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit wird die Aufklärung der Zusammenhänge zwischen Produktionsparametern, Fasermorphologie, Struktureigenschaften des Materials und daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Forschungsergebnisse sind für die Weiterentwicklung von Holzfaserdämmstoffen essentiell, um derzeit bestehende Nachteile gegenüber mineralischen und petrochemisch basierten Produkten, insbes. in der Wärmeleitfähigkeit, zu überwinden. AP3: Mikro-CT Bildgebung u. morphologische Charakterisierung der Faser- und Plattenvarianten AP4: Entwicklung von Wärmeleitfähigkeitsmodellen für Holzfasermaterialien unter Berücksichtigung von Faser-Faser-Kontaktstellen und Wärmestrahlung AP5: Entwicklung stochastischer Geometriemodelle für Holzfasersysteme unter Berücksichtigung von Hohlfasern und Porenraummorphologie AP 6: Bewertung des Einflusses der Produktionsbedingungen auf die Werkstoffstrukturen, Erste Validierung der Modellierung AP9: µCT Bildgebung ausgewählter Faser- und Plattenmaterialien sowie Modellierung der Wärmeleitfähigkeit und mech. Festigkeit AP10: Abgleich zw. gemessenen und gerechneten Eigenschaften zur Validierung des Modells AP11: Virtuelles Materialdesign (Optimierung der Wärmeleitfähigkeit bei gebrauchstauglichen Festigkeiten) AP13: Messung der Wärmeleitfähigkeit u. mech. Eigenschaften, µCT Bildgebung ausgewählter Varianten AP15: Dokumentation und BerichterstattungDr. Heiko Andrä
Tel.: +49 631 31600-4470
heiko.andrae@itwm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern
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30.06.2018
22002815Verbundvorhaben: Lignocelluloseschäume als Leichtverpackungsmittel; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen, Koordinierung - Akronym: CeluPackEntwicklung und Herstellung eines druckfesten geschäumten Verpackungsmaterials aus überwiegend agrarischen Reststoffen (Maisspindeln) und weiteren lignocellulosehaltigen Rohstoffen (z. B. Holz). Die Schaumkörper sind hinsichtlich einer Verwendung als Verpackungsmaterial praxisnah zu testen. Das Verfahren und das Material ist einer Life-Cycle-Analyse zu unterziehen. Phase 1: Vorzerkleinerung und Intensivmahlung der Maisspindeln mit und ohne variable Maiskörneranteile als Stärkelieferant. Phase 2: Variation des Holzfaserstoffanteils (Refinerfasern) bei der Intensivmahlung entsprechend Phase 1. Phase 3: Chemische Charakterisierung der Suspension insbesondere der wasserlöslichen Komponenten aus den Lignocellulosen in Abhängigkeit der Desintegrationsvariablen Phase 4: Erprobung der Schäumbarkeit durch Einleiten eines Gases oder Verwendung von Treibmitteln sowie gezielte Herstellung von Schaumkörpern mit unterschiedlichen Porenstrukturen und Rohdichten Phase 5: Untersuchung der Abhängigkeit des Trocknungsprozesses sowie der thermischen Erhärtung von den Desintegrationsvariablen, den Schäumungsprozessen und den Komponentenanteilen Phase 6: Aufbau einer diskontinuierlichen Technikumsanlage zur Herstellung großformatiger Schaumkörper Phase 7: Herstellung von Schaumkörpern mittels der Technikumsanlage nach besonders erfolgversprechenden Verfahren und ausgewählter Komponentenzusammensetzung Phase 8: Charakterisierung der hergestellten Schaumkörper mittels chemischer und physikalischer Analysemethoden Phase 9: Analyse und Berechnung der Prozesskosten einschließlich der Beschaffungskosten für die Rohstoffe sowie die Entwicklung eines Logistikkonzeptes Phase 10: Anwendungsuntersuchungen und Auswertung Phase 11: Lebenszyklusanalyse der Schaumkörper Joanna Kurek
Tel.: +49 2369 9898-71
joanna.kurek@loick-biowertstoffe.de
Loick Biowertstoff GmbH
Bocksbergweg 5
17166 Teterow
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22002816Verbundvorhaben: Entwicklung eines Biokunststoffmaterials auf der Basis von Polymilchsäure zur Herstellung eines biobasierten homogenen, elastischen Fußbodenbelags als Alternative zu weich-PVC (BioFlooring); Teilvorhaben 2: Scale up Compundierung - Akronym: BioFlooringZiel des Vorhabens ist die Entwicklung eines weichmacherfreien, biobasierten, thermoplastischen Vulkanisats (Bio-TPV) aus Polymilchsäure (PLA), welches zur Herstellung kalandrierter homogener, elastischer Fußbodenbeläge geeignet ist und langfristig Weich-PVC ersetzen soll. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffquellen sowie Fragen zum Gesundheitsrisiko eingesetzter Stoffe, zur Recyclingfähigkeit und zum ökologischen Fußabdruck eines Produktes erlangen immer höhere Bedeutung im Bausektor. Die Herstellung homogener, elastischer Fußbodenbeläge erfolgt nach heutigem Stand überwiegend aus Weich-PVC, welches die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen nur eingeschränkt oder gar nicht erfüllt. Zu nennen ist u.a. der hohe Anteil niedermolekularer Weichmacher im Weich-PVC-Fußbodenbelag. Zwar existieren mit Holzdielen, Parkett oder Linoleum biobasierte Alternativmaterialien, diese stellen jedoch keinen Ersatz für Weich-PVC in elastischen Fußbodenbelägen für großflächige Verlegungen dar. Ein richtungsweisender Lösungsansatz für die Substitution von PVC-Fußbodenbelägen ist dagegen der hier angestrebte Einsatz geeigneter thermoplastisch formbarer Biokunststoffe, allen voran PLA. Fraunhofer UMSICHT übernimmt im Teilvorhaben Materialentwicklung die Entwicklung eines kalandrierfähigen, elastischen Bio-TPV aus PLA. Die dynamische Vernetzung soll kontinuierlich im Extruder mittels Naturkautschuk oder biobasiertem thermoplastischem Polyurethan erfolgen. Es werden dabei auch aktuelle materialtechnische Fragestellungen des PLA wie z.B. die geringe Wärmeformbeständigkeit und die Neigung zur Nachkristallisation aufgegriffen und werkstofflich tragfähige Lösungen entwickelt. Die FKuR Kunststoff GmbH übernimmt in Anschluss das Scale-Up des entwickelten Bio-TPV in den Industriemaßstab. Die Gerflor Mipolam GmbH ist im Projekt zuständig für die Entwicklung der geeigneten Verfahrenstechnik zur Herstellung eines homogenen, elastischen Fußbodenbelags aus dem Bio-TPV.Dipl.-Ing. Mücahit Üngör
Tel.: +49 2154 9251 23
muecahit.uengoer@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich
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31.05.2025
22002818Nachwuchsgruppe: Arzneipflanzen – praxisorientierte Forschung für die Konsolidierung der Wettbewerbsfähigkeit des deutschen Arzneipflanzenanbaus und Förderung des akademischen Nachwuchses (NWG Arzneipflanzen) - Akronym: NWG_ArzneipflanzenDas Projekt befasst sich mit der Optimierung ökonomisch relevanter Merkmale bei den Arzneipflanzenarten Johanniskraut und Anis. Daneben werden übergreifend für unterschiedliche Arten drängende phytopathologische Fragestellungen behandelt und Möglichkeiten für die Nutzung bioaktiver sekundärer Inhaltstoffe im Hinblick auf Aspekte des Pflanzenschutzes untersucht. Hierzu soll das fungizide Potential pflanzlicher Extrakte auf relevante pilzliche Pathogene im Arzneipflanzenbau evaluiert werden. Neben der Erzeugung von pflanzlichen Materialpools mit verbesserten Eigenschaften und dem Erwerb von Wissen im Zusammenhang mit wichtigen Pathogenen und dem Einsatz ausgewählter sekundärer Inhaltsstoffe steht im Projekt die Aus- und Weiterbildung von Mitarbeitern im Arbeitsfeld Arzneipflanzenproduktion im Vordergrund.Prof. Dr. Frank Marthe
Tel.: +49 3946 47-3000
frank.marthe@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

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22002916Verbundvorhaben: Entwicklung eines einstufigen Verfahrens zur Herstellung von Compounds aus vernetzter Stärke mit biobasierten Thermoplasten im Doppelschneckenextruder (Stärkecompound); Teilvorhaben 3: Compoundierung, Bauteilprüfung - Akronym: StaerkecompoundStärke eignet sich als Füllstoff für thermoplastische Kunststoffe. Eine Vernetzung von getrockneter Stärke führt zu höheren mechanischen Eigenschaften. Hierzu ist aber ein weiterer Prozessschritt (Vernetzung) vor der eigentlichen Compoundierung erforderlich. Durch die Einarbeitung von vernetzter Stärke in einen biobasierten Kunststoff wie PLA kann der "carbon footprint" verbessert werden. Die direkte Nutzung des Biopolymeres Stärke ist energieeffizienter und somit nachhaltiger als die Verwendung von Biokunststoffen wie PLA (mehr Prozessschritte). Ein Nachteil bei der Verarbeitung von Stärke ist die erforderliche Trocknung. Dies ist mit erhöhten Kosten (Energie, Personal etc.) verbunden. Aufgrund der zuvor aufgezählten Schwierigkeiten bei der Compoundierung von Stärkeblends soll das Vorhaben folgendes Ziel erreichen: Die Entwicklung einer Compoundieranlage auf Basis eines konventionellen Doppelschneckenextruders, welche die Trocknung und Vernetzung von nativer Stärke sowie das anschließende Blenden mit biobasierten Thermoplasten innerhalb eines Prozesses ermöglicht. Eine Trocknung der Stärke vor der Compoundierung führt zu höheren mechanischen Eigenschaften und verhindert die Hydrolyse des PLA. Daher soll die native Stärke prozessintegriert getrocknet werden. MTI soll ein Konzept entwickeln um eine Trocknung und Vernetzung der Stärke in einem Heiz-/Kühlmischer und anschließende zu gewährleisten. Am IfW soll die native Stärke in einem Extruder getrocknet und vernetzt werden. Anschließend soll die modifizierte Stärke mit PLA compoundiert werden. Die Aufgabe des IAP liegt vor allem in der Auswahl und Analyse von geeigneten Vernetzern/Additiven, der Modifikation der nativen Stärke sowie der Untersuchung der Compounds. Die Compounds sollen zu Probekörpern (IfW, IAP) sowie Bauteilmustern (Projektpartner) verarbeitet und untersucht werden.Dipl.-Ing. Ulrich Schär
Tel.: +49 5231 914-127
ulrich.schaer@mti-mixer.de
MTI Mischtechnik International GmbH
Ohmstr. 8
32758 Detmold
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30.04.2022
22002918Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 6: Methoden und klebstoffspezifische, charakteristische Kennwerte für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBa-6Der Arbeitsansatz der HNEE orientierte sich an dem ganzheitlichen Verbundansatz, dehnungsbasierte Berechnungen und Kennwerte zu ermitteln, um den Zugang von Holzwerkstoffen im Markt der Anlagen- und Maschinenbauer zu gewährleisten. Ziel des Teilvorhabens war die Entwicklung geeigneter Prüfmethoden und zugehörigen Prüfkörperherstellungsverfahren für holzbasierte Materialien im Maschinenbau. Anschließend erfolgte eine Kennwertermittlung mit diesen Methoden, insbesondere für den Bereich Holzklebstoffe, im Verbundprojekt "Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaBa)" erfolgen. Dabei lag der Fokus der HNEE auf dem Bereich der Klebstoffe und deren Verbünden, die Mitarbeit erfolgte in den Arbeitsgruppen "Vollholz/Furnier" und "Klebstoffe". Methodische Schwerpunkte lagen in uniaxialen Zugversuchen an nativen und Klebstoff-beschichteten Furnieren sowie Klebstoffen. Darüber hinaus wurden klimaabhängige Kennwerte unter quasi-statischer Zuglast sowie 3-Punkt-Biegeversuche unter Kriechlasten ermittelt. Ergänzend wurden Nanoindentationsversuche sowie rheologische Messungen durchgeführt. Der Fokus der Arbeiten lag auf der Untersuchung von Holzklebstoffen und deren Relevanz für die Simulation von Lagenwerkstoffen aus verklebten Furnieren.Das Teilprojekt erzielte folgende Ergebnisse: 1) Beschreibung einer Methode zur technologieübergreifenden Beschreibung der Genauigkeit von berührungsfreien Dehnungsmessungen mittels bildgebenden Kamerasystemen (digital image correlation – DIC). 2) Identifikation der Relevanz einer Klebstoffbeschichtung für Furniere, um relevante Kennwerte für die Simulation von Lagenwerkstoffen zu ermitteln. 3) Identifikation von heterogenen Steifigkeiten in vernetzten Klebstoffen im Bereich der Klebstofffuge sowie zwischen Fuge und penetriertem Klebstoff. 4) Identifikation von Unterschieden im Biege-Kriechverhalten von Lagenwerkstoffen, die im Rahmen des Projektes jedoch nicht eindeutig einer Ursache (Klebstoff oder Herstellungsbedingungen) zugeordnet werden konnten. 5) Weiterentwicklung der Analyse des Vernetzungsverhaltens von Holzklebstoffen mit Hilfe der Vernetzungskinetik. 6) Übertragung bestehender Methoden zur Klebstoffcharakterisierung auf eine Rheometer-basierte Mikroprüfmaschine. Darüber hinaus wurden neue Bereiche identifiziert, deren wissenschaftliche Betrachtung notwendig ist, um die Berechenbarkeit von Lagenwerkstoffen für den Maschinenbau zu ermöglichen. Dazu gehören a) eine bruchmechanische Betrachtung von heterogenen Klebstofffugen hinsichtlich der Relevanz der identifizierbaren Phasen mit unterschiedlicher Füllstoffkonzentration und -verteilung, b) eine systematische Untersuchung des Einflusses von Klebstoff und Herstellungsbedingungen auf die zeit- und temperaturabhängige Verformung von LagenwerkstoffenProf. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz
Tel.: +49 3334 657-370
ulrich.schwarz@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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22003015Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchterische Verbesserung von Baldrian zur Erhöhung der Rentabilität und Drogenqualität (Phase III) - Akronym: BaldrianPhaseDreiDas Teilprojekt Züchtung von Baldrian, Valeriana officinalis L., hat das Ziel, durch Auslese und Kreuzungszüchtung eine oder mehrere Baldriansorten mit gröberen und weniger verzweigten Wurzelstöcken mit hohem Ertrag und hohem Inhaltsstoffgehalt zu entwickeln. Dadurch sollen Ernte- und Aufbereitungsverluste reduziert, der Ertrag erhöht und die Reinigung der Wurzeln vereinfacht und schonender gestaltet werden. In der dritten Projektphase werden nach weitgehend erfolgter Inzuchtlinien- und Populationsentwicklung sukzessiv die nächsten Schritte hin zur Sorte erarbeitet werden: letzte Inzuchtierung, Diallele Kreuzungen der besten Inzuchtlinien mit sich ergänzenden positiven Eigenschaften, Prüfung der allg. und spezifischen Kombinationseignung, identifizieren der besten Linien bzw. Kombinationen und Populationen. Die besten Hybriden und Populationen werden in der Folge an mehreren Versuchs- und Praxisstandorten über 2 Jahre geprüft. Frühestens 2018 kann die erste Populationssorte zum Sortenschutz angemeldet werden. Zudem werden Untersuchungen zur Fremdbefruchtungsrate und zur morphologischen Ausprägung des fortgeschrittenen Zuchtmaterials in der generativen Phase durchgeführtDr. Heidi Heuberger
Tel.: +49 8161 8640-3805
heidi.heuberger@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung - Arbeitsgruppe Heil- und Gewürzpflanzen (IPZ 3d)
Vöttinger Str. 38
85354 Freising
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22003016Verbundvorhaben: Ligninoxidation zur Gewinnung hochwertiger oligomerer funktioneller Bausteine (LignOx); Teilvorhaben 1: Oxidation im kontinuierlichen Prozess - Akronym: LignOxDas Projekt LignOx zielt auf eine stoffliche Verwendung des in Schwarzlauge enthaltenen Lignins von Sulfatzellstoffwerken. Das Projekt untersucht die oxidative Umsetzung des Kraft-Lignins, um die entstehenden Oxidationsprodukte mit optionaler chemischer Modifikation in ausgewählten Anwendungsfeldern zu testen. Vorteile sind die sukzessive Verringerung des Schwefelgehalts im Lignin, das Darstellen von stofflichen Verwertungswegen von der Schwarzlauge bis zum Produkt und die nahe Zusammenarbeit mit der beteiligten Industrie.Die prinzipielle Machbarkeit der Schwarzlauge Aufbereitung konnte gezeigt werden. Zudem konnten die Untersuchungen der Oxidation am Lignin zeigen, dass ein weites Spektrum an Ligninoxidationsprodukten gebildet werden kann. Durch gezielte Einstellung der Versuchsparameter kann Lignin gezielt in hochmolekulare oder niedermolekulare Feststoffe bzw. eine oligomere und monomere Ölfraktion mit höherer Funktionalität umgesetzt werden. Diese Oxidationsbedingungen wurden zudem auf einer kontinuierlich betriebenen Laboranlage übertragen. Anwendungsuntersuchungen konnten Produktbeispiele erzeugen, unter anderem ein mit oxidiertem Lignin quervernetztes Polymer in PBS Matrix, die mit deutlichen Verbesserungen der mechanischen Eigenschaften des Polymers einhergehen. Sebastian Reinhardt
Tel.: +49 721 4640-523
sebastian.reinhardt@ict.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal

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22003018Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung und Compoundherstellung - Akronym: BioBaFolIm Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann.Dr. Dirk Schawaller
Tel.: +49 7062 97687-253
dirk.schawaller@tecnaro.de
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH
Bustadt 40
74360 Ilsfeld
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22003118Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Prüfmethoden - Akronym: HoMabaAnlagenbaus zu ermöglichen. Dies sollte über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holzkompositen und Holzhybriden im Leichtbau realisiert werden. Dazu wurde die Entwicklung und Evaluierung eines Berechnungskonzeptes, bestehend aus einer analytisch-semiprobabilistischen Bemessung und einer anschließenden Simulation, realisiert. Im Rahmen der Arbeiten am IHD erfolgte gemeinsam mit den Partnern eine Methodenentwicklung, nach der später die mechanischen Kennwerte ermittelt wurden. Als Grundlage dienten die derzeit angewandten Prüfmethoden für die Charakterisierung von Holz, Holzwerkstoffen, Metallen und Kunststoffen. Im Anschluss wurden geeignete Prüfkörperspezifikationen (u. a. Auswahl Probenmaterial, Geometrie, Feuchte der Prüfkörper) definiert. Für die Faserwerkstoffe wurden die Herstellparameter festgelegt, um durch definierte Bedingungen die Replikation der Herstellung und Prüfung zu ermöglichen. Im Rahmen der Prüfkörperherstellung wurden am IHD Faserstoffe und Mitteldichte Faserplatten (MDF) gefertigt. Für eine statistisch aussagekräftige Auswertung wurde eine ausreichende Prüfkörperanzahl festgelegt. Im IHD wurden die anzuwendenden Prüfverfahren entwickelt bzw. angepasst und mit den Projektpartnern abgestimmt. Dafür wurden neben Lasteinleitung und Prüfgeschwindigkeit die Messmittel zur Kraft- und Verformungsmessung erarbeitet. Schließlich wurden die erfassten Messwerte mittels geeigneter Methoden ausgewertet. Die Replizierbarkeit der Prüfergebnisse wurde in Ringversuchen überprüft. Im Rahmen des Kompetenzteams "Faserverbund", welches aus den vier Instituten Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD), Hochschule Rosenheim (HR) sowie Papiertechnische Stiftung (PTS) besteht, fanden mehrere Treffen statt, auf denen das Vorgehen abgestimmt und koordiniert wurde.Auf Grundlage bekannter Prüfmethoden und Anforderungen an Kennwerte für den Maschinenbau wurden im Kompetenzteam "Faserverbund" für die Belastungsarten Zug, Druck und Scherung Versuchsaufbauten zur Bestimmung von Festigkeiten, Elastizitäts- und Schubmoduln sowie Querkontraktionszahlen entwickelt. Die Prüfkörpergeometrie für die Prüfmethoden wurde ermittelt. In Abstimmung mit den Partnern wurden Prüfparameter erarbeitet, die mit den vorhandenen Prüfgeräten anwendbar sind und die zu reproduzierbaren Ergebnissen führen. Für den Scherversuch wurden Prüfkörper mit Ausformung ausgerundeter Einschnitte gewählt, zwischen denen eine definierte Scherfläche entsteht, die einerseits ein Schubversagen ermöglicht, andererseits nicht zum Verlust der Stabilität des Prüfkörpers bei der Herstellung und beim Einspannen führt. Die Schubkennwerte sind im Zug- oder Druckscherversuch ermittelbar. Die Verformung wurde mit einem zweidimensionalen Extensometer im Schubfeld gemessen. Die Prüfmethoden sind für dünne plattenförmige Materialien anwendbar. Die freie Länge zwischen den Einspannwerkzeugen wurde so festgelegt, dass ein Ausweichen der Prüfkörper aus der Plattenebene vermieden wird und eine zuverlässige Verformungsmessung möglich ist. Im Bereich der Einspannung sind aufgeklebte Verstärkungen notwendig. Die Messung der Verformung ist aufgrund der geometrischen Gegebenheiten ausschließlich mit optischer Messtechnik möglich. Voraussetzung für ihre Anwendung sind neben der Präparation der Prüfkörper definierte Lichtverhältnisse. Auf diesem Gebiet wurden zahlreiche Erfahrungen gesammelt. Basierend auf den gemeinsam erarbeiteten Prüfparametern wurden Ringversuche an Industriemustern und an im Technikum definiert gefertigten MDF durchgeführt. Die Ergebnisse wurden statistisch aufbereitet und für die Materialdatenbank zur Verfügung gestellt. Bei den Versuchen wurde der Nachweis erbracht, dass die Prüfmethoden zur Gewinnung von Kennwerten für den Maschinenbau geeignet sind.Dipl.-Ing. Jens Gecks
Tel.: +49 351 4662-243
jens.gecks@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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22003216Verbundvorhaben: Biomasse-Asche-Monitoring (BAM); Teilvorhaben 2: Agronomische Bewertung - Akronym: BAMBiomasseaschen, insbesondere Halmgutaschen sind zurzeit keinem nach DüMV 2012 zugelassenen Düngemitteltyp zuzuordnen und gelten formal als Abfallstoff. Ziel dieses Projekt ist es, die bei der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsmaterialien entstehenden Aschen in der Landwirtschaft nachhaltig zu verwerten und somit einen gesetzeskonformen Verwertungspfad im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes zu etablieren. Das Rostocker Teilprojekt hat das Ziel, in Gefäß- und Feldversuchen eine agronomische Bewertung der Aschen vorzunehmen, wobei auch umfangreiche Untersuchungen zur Umweltwirkung eingeplant sind. Die Untersuchungen finden zudem in Kombination mit unterschiedlichen Fruchtarten statt, um spezifische Verwertungs- und Mobilisierungsprozesse mit zu erfassen. Damit sind die zum Projektende geplanten Anwendungsempfehlungen auf eine breite wissenschaftliche Basis gestellt. Die agronomischen Untersuchungen basieren auf einem zweijährigen umfangreichen Gefäßversuch mit 168 Gefäßen, in dem die Ascheprodukte an drei Fruchtarten auf einen sandigen Boden untersucht werden. Das breite Untersuchungsprogramm umfasst Nährstoffe in den Boden- und Pflanzenproben, Phosphorpools im Boden und eine Reihe bodenbiologischer Größen. Zudem wird ein Dauerfeldversuch zur Phosphordüngung mit in das Projekt einbezogen, wobei zunächst bisherige Ergebnisse zur Applikation von Biomasseaschen ausgewertet werden. Ab 2017 soll eine Strohasche aus dem Vorhaben appliziert werden. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Ergebnisse mit Empfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis.Sowohl in den Gefäßversuchen als auch im Feldversuch zeigte sich, dass die P-Düngungswirkung von Biomasse-Aschen mit der von TSP vergleichbar ist und somit die Aschen als Recyclingdünger geeignet sind, herkömmliche P-Dünger zu ersetzen und somit einen Beitrag zum Ressourcenschutz zu leisten. Insbesondere nach Zufuhr der Asche-Kompaktate wurden in den Gefäßversuchen höhere Erträge und P-Aufnahmen der Fruchtarten ermittelt. Die Ursachen dafür konnten nicht genau geklärt werden. Da sich die P-Gehalte im Boden nach Ausbringung der Rohaschen und Kompaktate meistens nicht signifikant unterschieden, kann die ertragssteigernde Wirkung der Kompaktate nicht mit einer erhöhten P-Versorgung im Vergleich zu den Rohaschen begründet werden. Teilweise erhöhte Enzymaktivitäten im Boden könnten auf biotische Effekte in Kombination mit bodenphysikalischen Veränderungen hindeuten. Weitere Untersuchungen sollten dahingehend erfolgen. Die Ausgangsstoffe der Asche waren weniger bedeutend für die P-Düngewirkung als die Verarbeitung der Aschen. Eine P-Zufuhr (TSP oder Asche) führte in der Regel zur Erhöhung der leicht-löslichen P-Gehalte im Boden im Vergleich zu den Varianten ohne P-Zufuhr. Eine Verdopplung der Applikationsmenge resultierte zwar in einer Erhöhung bioverfügbarer P-Gehalte im Boden, nicht aber in einer Erhöhung der Erträge der Fruchtarten. Die Wahl der Fruchtarten hatte wesentliche Auswirkungen auf die meisten untersuchten Prüfmerkmale und die agronomische Effizienz der Düngung, was bei der Einordnung der Düngung in die Fruchtfolge berücksichtigt werden sollte. Die Aktivität der alkalischen Phosphatase wurde vornehmlich durch die Düngung beeinflusst, während die saure Phosphatase vornehmlich durch die angebaute Fruchtart beeinflusst wurde. Änderungen hinsichtlich der Aktivität von Bodenenzymen sowie der P-Löslichkeit im Boden kann auch mit der Erhöhung des pH-Wertes nach der Ausbringung von Aschen (ca. 0,5 Einheiten im Gefäßversuch) in Zusammenhang gebracht werden.apl. Prof. Dr. habil Bettina Eichler-Löbermann
Tel.: +49 381 498-3064
bettina.eichler@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau
Justus-von-Liebig-Weg 6
18059 Rostock
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30.06.2020
22003217Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 1: Nährstoffentzug durch nachhaltige Nutzung von Pufferzonen - Akronym: CLEARANCEIm Projekt CLEARANCE wurde ein integrierter landschaftsökologischer, sozioökonomischer und politischer Rahmen für die Nutzung von WBZ (wetland buffer zones = Feuchtgebietspufferzonen) in einer Kreislaufwirtschaft der Wasserreinigung, Nährstoffwiederverwendung und landwirtschaftlichen Nutzung von Flusseinzugsgebieten erarbeitet. Mit dem Projekt wurden Herausforderungen wie: (1) Bewertung von Synergien und Einschränkungen zwischen Nährstoffeliminierung durch die Anlage von WBZ und nachhaltiger Biomasseverwertung; (2) Analyse von Markt- und Nichtmarktwerten von Ökosystemdienstleistungen in Einzugsgebieten als Beitrag von WBZ, (3) Quantifizierung und Abschätzung von Kosten und Leistungen von WBZ im Einzugsgebiet, (4) Analyse von Barrieren und Chancen der Nutzung von WBZ für das Ziel einer Kreislaufwirtschaft sowie zur Minderung landwirtschaftlicher Nährstoffeinträge in die Wassersysteme, sowie (5) eine Kommodifizierung von WBZ-bezogenen Ökosystemdienstleistungen, einschließlich Nährstoffrückhalt/-austrag und Biomasseproduktion begegnet. Darüber hinaus hat CLEARANCE eine Wissensbasis für die Implementierung multifunktionaler WBZ erarbeitet und das Bewusstsein für Feuchtgebiete und deren Beitrag für die Lösung von Wasser- und Nährstoffmanagementproblemen bei Stakeholdern und in der Bevölkerung geschärft. Die Universität Greifswald war maßgeblich an drei Arbeitspaketen (AP) des internationalen Verbundprojekts beteiligt. Im AP 3 wurden Landnutzungsoptionen untersucht, die Nährstoffentzug und Biomasse-Verwertung integrieren. Im AP 5 wurden soziale Innovationen in der Kreislaufwirtschaft im Wassersektor mit Blick auf ethische Bewertung und Handlungsempfehlungen untersucht. In AP 6 wurden Hemmnisse und Möglichkeiten für die Umsetzung von Wetland Buffer Zones analysiert. In Stakeholder Workshops wurden mögliche Eckpunkte an relevante Akteure vermittelt und diskutiert.In dem Projekt konnten Partnerschaften vertieft bzw. neu aufgenommen werden. Viele Ergebnisse wurden aus dem Projekt heraus publiziert. Weitere Ergebnisse wurden auf diversen Veranstaltungen vorgestellt und sollen noch veröffentlicht werden. Es konnte gezeigt werden, dass durch Verwertung der Biomasse aus Feuchtgebietspufferzonen die darin enthaltenen Nährstoffe dem Kreislauf entzogen werden und somit nicht mehr für eine Auswaschung in die Vorflut zur Verfügung stehen. Langfristig können diese Stoffe im Rahmen einer Kaskadennutzung dem Kreislauf wieder zugeführt werden. Mit einem Webtool können die Auswirkungen der Bewirtschaftung von Feuchtgebieten auf den Nährstoffhaushalt berechnet werden. Stakeholderanalysen und -workshops zeigten, dass trotz der hohen Bedeutung von Wiedervernässung und Paludikultur für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen diese Nachhaltigkeitsinnovation derzeit nur am Rande von Landwirtschaft und Wasserwirtschaft wahrgenommen wird. Um auf einen Transformationspfad zu gelangen ist es wichtig, (1) die Akteure in der Landwirtschaft mit einer Strategie zu unterstützen, die vorhandenes Wissen nutzt und gleichzeitig neues Wissen schafft. Parallel dazu müssen (2) institutionelle Reformprozesse begleitet werden, um Paludikultur und Nasslandwirtschaft bei der Förderung mit anderen Landnutzungsformen gleichzustellen und Wettbewerbsnachteile abzubauen. Dabei spielt (3) die angewandte Wissenschaft eine herausragende Rolle, um planetare Herausforderungen (Klimawandel, Biodiversität etc.) in den lokalen Kontext von Paludikultur-Projekten zu übersetzen, dadurch Legitimität zu stärken und in Innovationsprozessen den Fokus auf die wirtschaftliche Machbarkeit auch langfristig auszurichten. Der europäische Green New Deal und die niedrigen Zinsen sollten nun für Investitionen für Wiederherstellung von Feuchtgebieten und deren Bewirtschaftung genutzt werden, um regionale Wirtschaftsentwicklung, Klima- und Gewässerschutz voranzubringen.Dr. Wendelin Wichtmann
Tel.: +49 3834 83542-16
wendelin.wichtmann@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald
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30.04.2022
22003218Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 8: Kennwertermittlung Faserverbund - Akronym: HoMabaZiel des Projekts war es, papiertechnologisch hergestellten Werkstoffen - als Unterkategorie der Holzwerkstoffe - den Zugang in den Anwendungsbereich des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Hierbei lag der Fokus auf den Materialien (Frischfaser-) Zellstoffkarton und Wellpappe. Insbesondere die Wellpappe bietet sich als Leichtbau- und Konstruktionswerkstoff an, da ihr Aufbau der Systematik eines Sandwichwerkstoffs entspricht. Hochfeste Decklagen werden hier durch einen Kernwerkstoff gestützt und auf Abstand gehalten. Diese Konstruktionsart ermöglicht es bei geringem Materialaufwand hohe Steifigkeiten zu generieren. Um Konstrukteuren die Möglichkeit zu bieten naturfaserbasierte und somit nachhaltige Werkstoffe zielgerichtet einzusetzen, mussten notwendige Kennwerte definiert und Messverfahren zu ihrer Ermittlung überprüft, angepasst aber auch teilweise neu entwickelt und validiert werden. Die in der Papiertechnik angewendeten Messverfahren zur Generierung mechanischer Kennwerte wurden in ihrer Gesamtheit analysiert und hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeit für den Maschinenbau bewertet. Hierbei zeigte sich, dass es zu Anpassungen in den Bereichen Prüfgeschwindigkeit und Verformungsmessung kommen musste. Papiernormen bieten hier keine Vereinheitlichung und sind je nach Werkstoff und Beanspruchung unterschiedlich ausgelegt. Die im Projekt vorgegebene Prüfgeschwindigkeit in Form einer Dehnrate von 1 %/min wurde zur Umsetzung der Beanspruchungen Zug, Druck, Biegung und Schub eingesetzt. Es wurden Kennwerte für die Festigkeit der Werkstoffe aufgenommen aber insbesondere der Fokus gelegt auf die Parameter im elastischen Verformungsbereich, da dieser für den Anwendungsfall relevant ist. Zur Analyse der Elastizitäts- und Schubmodulen, aber auch zur allgemeinen Verformungsmessung, wurde das System der Digitalen Bildkorrelation (DIC) genutzt, um Verformungen direkt am Werkstoff und in mehreren Raumrichtungen gleichzeitig zu bestimmen.Es wurden alle relevanten Werkstoffkennwerte für eine Berechenbarkeit von Bauteilkonstruktionen definiert, wobei unterschieden wurde zwischen zwei- und dreidimensionalem Materialverhalten. Zweidimensionales Verhalten liegt bei dünnen, flächigen Werkstoffen vor, wie Papier, Pappe oder Faltschachtelkarton. Dreidimensionales Verhalten setzt voraus, dass eine entsprechende Dicke des Materials vorhanden ist und / oder sich die Eigenschaften der Materialien aus der Ebene heraus (out-of-plane) stark von denen in der Ebene (in-plane) unterscheiden. Dies ist bei Halbzeugen wie Wellpappe aber auch Papierwabenkernen der Fall. Es wurde für jeden Kennwert untersucht, ob es Messverfahren in der Papiertechnik gibt oder neue Verfahren entwickelt werden müssen. Bestehende Verfahren, wie der Zugversuch an Papier oder Druck- und Biegeversuche an Wellpappe, wurden prüftechnisch angepasst und mit den neuen Vorgaben validiert. Andere Verfahren, wie Schubuntersuchungen an beiden Materialklassen wurden neu entwickelt und erprobt. Bei allen Verfahren kam es zum Einsatz der DIC. Dies zeigte den Vorteil dieses Messverfahrens im Gegensatz zur Wegmessung über z. B. den Traversenweg einer Zug-Druck-Prüfmaschine auf. Es wurden für alle relevanten Werkstoffe und alle notwendigen Parameter entsprechende Kennwerte aufgenommen und so eine umfangreiche Werkstoffbeschreibung durchgeführt, die den Einsatz der Materialien im Maschinenbau erleichtern wird. Neben den Prüfsetups für Papierwerkstoffe wurden zudem Setups für weitere Faserwerkstoffe wie z. B. MDF- oder HDF-Platten in Kooperation mit den Projektpartnern entwickelt und umfangreiche Ringversuche zur Evaluierung derer durchgeführt. Dies geschah auf Basis umfangreicher Erfahrungen der Forschungsstelle in diesem Bereich. Die Messergebnisse hielten zudem Einzug in die Konstruktion mehrerer Demonstratoren, die eine potentielle Umsetzung und den Einsatz von Papier- und Holzwerkstoffen im Maschinenbau aufzeigen. Benjamin Hiller
Tel.: +49 3529 551-693
benjamin.hiller@ptspaper.de
Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts
Pirnaer Str. 37
01809 Heidenau
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22003314ERA-WoodWisdom: Plastifizierung und Vulkanisierung von Naturfasern, vorzugsweise Holz, zur Erzeugung von Verpackungsmaterial (COMPAC); Teilvorhaben 3: Prozessgestaltung - Akronym: COMPACVollständige Vorhabenbeschreibung liegt vor (DHBW Karlsruhe). Andreas Hering Papertec beteiligt sich in der angewandte Forschung in WP3.4 zusammen mit DHBW und MiUn, um das Verhalten des Biofaserproduktes in der Weiterverarbeitung zu neuen Produkten zu erforschen. Klingele Papierwerke beteiligt sich mit 9 Mannmonaten bei Untersuchungen der produzierten Materialien in einer industriellen Anlage. Die Notwendigkeit besteht darin herauszufinden, wie weit sich die neue Produkte in existierenden Anlagen bearbeiten lassen. Christian Hössle
Tel.: +49 7151 701-286
christian.hoessle@klingele.com
Klingele Papierwerke GmbH & Co. KG
Alfred-Klingele-Str. 56-72
73630 Remshalden
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22003316Verbundvorhaben: Entwicklung eines Biokunststoffmaterials auf der Basis von Polymilchsäure zur Herstellung eines biobasierten homogenen, elastischen Fußbodenbelags als Alternative zu weich-PVC (BioFlooring); Teilvorhaben 3: Materialentwicklung - Akronym: BioFlooringZiel des Vorhabens ist die Entwicklung eines weichmacherfreien, biobasierten, thermoplastischen Vulkanisats (Bio-TPV) aus Polymilchsäure (PLA), welches zur Herstellung kalandrierter homogener, elastischer Fußbodenbeläge geeignet ist und langfristig Weich-PVC ersetzen soll. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffquellen sowie Fragen zum Gesundheitsrisiko eingesetzter Stoffe, zur Recyclingfähigkeit und zum ökologischen Fußabdruck eines Produktes erlangen immer höhere Bedeutung im Bausektor. Die Herstellung homogener, elastischer Fußbodenbeläge erfolgt nach heutigem Stand überwiegend aus Weich-PVC, welches die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen nur eingeschränkt oder gar nicht erfüllt. Zu nennen ist u.a. der hohe Anteil niedermolekularer Weichmacher im Weich-PVC-Fußbodenbelag. Zwar existieren mit Holzdielen, Parkett oder Linoleum biobasierte Alternativmaterialien, diese stellen jedoch keinen Ersatz für Weich-PVC in elastischen Fußbodenbelägen für großflächige Verlegungen dar. Ein richtungsweisender Lösungsansatz für die Substitution von PVC-Fußbodenbelägen ist dagegen der hier angestrebte Einsatz geeigneter thermoplastisch formbarer Biokunststoffe, allen voran PLA. Fraunhofer UMSICHT übernimmt im Teilvorhaben Materialentwicklung die Entwicklung eines kalandrierfähigen, elastischen Bio-TPV aus PLA. Die dynamische Vernetzung soll kontinuierlich im Extruder mittels Naturkautschuk oder biobasiertem thermoplastischem Polyurethan erfolgen. Es werden dabei auch aktuelle materialtechnische Fragestellungen des PLA wie z.B. die geringe Wärmeformbeständigkeit und die Neigung zur Nachkristallisation aufgegriffen und werkstofflich tragfähige Lösungen entwickelt. Die FKuR Kunststoff GmbH übernimmt in Anschluss das Scale-Up des entwickelten Bio-TPV in den Industriemaßstab. Die Gerflor Mipolam GmbH ist im Projekt zuständig für die Entwicklung der geeigneten Verfahrenstechnik zur Herstellung eines homogenen, elastischen Fußbodenbelags aus dem Bio-TPV. Alexander Piontek
Tel.: +49 208 8598-1549
alexander.piontek@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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22003317Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 2: Nährstoffeinträge in Feuchtgebiets-Randzonen - Akronym: CLEARANCEIm Projekt CLEARANCE wird ein integrierter landschaftsökologischer, sozioökonomischer und politischer Rahmen für die Nutzung von "wetland buffer zones" (WBZ) in einer Kreislaufwirtschaft der Wasserreinigung, Nährstoffwiederverwendung und landwirtschaftlicher Nutzung von Flusseinzugsgebieten entwickelt. Das IGB bearbeitet in CLEARANCE eins der sieben thematischen Arbeitspakete des Verbundvorhabens. Die Aufgaben sind zwei Projekt-Phasen zugeordnet A) Konsolidierung der Methode zur Quantifizierung der Einträge von P und N in WBZ und B) Quantifizierung der N- und P- Quellen und Fließwege in ausgewählten Fallbeispielen unter der Nutzung der in A etablierten Methode ("Lokal kalibriertes Modell"). Die Anpassung des empirischen Modells für die Projektgebiete erfolgt in enger Zusammenarbeit mit der Universität Warschau. Die spätere Quantifizierung der Einträge und schlussendlich der Austräge zu Berechnung der Stoffbilanzen erfolgt zusammen mit der Universität Aarhus.Dr. Dominik Zak
Tel.: +49 30 64181-730
zak@igb-berlin.de
Forschungsverbund Berlin e.V. - Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei
Müggelseedamm 310
12587 Berlin
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22003318Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 9: Kennwertermittlung und Entwicklung von Prüfmethoden für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBaDer Einsatz von Holz und Materialkombinationen aus Holz gewinnt gerade im Maschinen und Anlagenbau zunehmend an Bedeutung. Hierfür sind jedoch eine genaue Validierung und Charakterisierung der Materialeigenschaften notwendig. Besonders in Hinblick auf Plastizität, Bruchmechanik und dynamische Eigenschaften fehlen der Holzbranche bisher jedoch entsprechende Kennwerte, wodurch neue Werkstoffe oder Werkstoffkombinationen oftmals nicht in Betracht gezogen werden. Um Holz und Holzwerkstoffen zukünftig den Zugang in den mengenmäßig wichtigen Absatzmarkt des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen, müssen analog zum Bauwesen allgemeingültige Verfahren zur Kennwertermittlung und zu Berechnungsverfahren entwickelt und formuliert werden. Auf Grundlage dieses Hintergrundes bestand das übergeordnete Ziel des Verbundvorhabens HoMaba darin, gültige Voraussetzungen für eine geregelte Verwendung von Holz sowie von Holz- und Faserwerkstoffen für praktische Anwender im Maschinen- und Anlagenbau zu schaffen. Das Konsortium setzte sich aus neun technisch-wissenschaftlichen Instituten aus Deutschland zusammen, die eine ausgewiesene Expertise auf den Gebieten der Holztechnologie und -wissenschaft, des Maschinenbaus sowie der Materialmodellierung auszeichnet. Basierend auf den Anforderungen an die Kennwerte im Maschinenbau sowie den damit verbundenen Anforderungen zur Entwicklung eines Berechnungs- und Simulationskonzeptes lag der Fachbeitrag der THRO vorwiegend im Rahmen der Entwicklung von Prüfmethoden sowie der Kennwertermittlung. Diese partnerübergreifenden Entwicklungsschritte waren Voraussetzung für die Validierung der experimentell und simulativ erzeugten Ergebnisse durch einen Demonstrator sowie den Aufbau einer Kennwert-Datenbank. Im Rahmen des Verbundvorhabens setzte die THRO ihre Schwerpunkte in die Kompetenzgruppen Vollholz/Furnier und Faserverbund.Im Rahmen der Kompetenzgruppen Vollholz/Furnier und Faserverbund beziehen sich die wesentlichen wissenschaftlich-technischen Ergebnisse der THRO vorwiegend auf den Fachbeitrag zur belastungs- und werkstoffabhängigen Prüfmethodenentwicklung, Kennwertgenerierung und Auswertung für Berechnungs- und Simulationskonzepte. In der Kompetenzgruppe Vollholz/Furnier lag der Fokus auf den Holzarten Buche und Birke. Für beide Holzarten wurden von der THRO Vollhölzer, Furniere und/oder Faser- und Lagenwerkstoffe zur iterativen Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung unter Zug-, Druck- und Biegebeanspruchungen im Rahmen vielzähliger Untersuchungen geprüft. Für Vollhölzer wurden in Abhängigkeit der anatomischen Richtungen L, R und T unter Zug-, Druck- und Biegebeanspruchungen geeignete Prüfvorschriften, Probengeometrien (inkl. Herstellungsmethode), Prüfsetups und Auswertemethoden herausgearbeitet. Besonders hervorzuheben sind dabei die erfolgreichen Anstrengungen zur simultanen Messung zweier Ebenen einer Probe, was den Prüfaufwand erheblich reduziert und auch die Genauigkeit verbessert. Furniere wurden mit selber Zielstellung unter Zugbeanspruchung in den Dicken 1, 2 und 3 mm in nativer Form unter den Faser-Last-Winkeln von 0° und 90° untersucht. Weiterhin wurden extern bezogene und intern hergestellte Lagenhölzer mit unterschiedlich dicken Einzellagen (1, 2 und 3 mm) hinsichtlich einer Zug,- Druck- und Biegebelastung charakterisiert. Im Rahmen der Kompetenzgruppe Faserverbund fokussierte sich die THRO auf die Untersuchungen (Zug und Druck) von extern bezogenen UT-HDF Platten und von projektintern hergestellten HDF/MDF Faserwerkstoffen mit unterschiedlichen Dichtezuständen. Für Faserwerkstoffe wurden in Abhängigkeit der Lage in Plattenebene im Rahmen vielzähliger Untersuchungen unter Zug- und Druckbeanspruchungen geeignete Prüfvorschriften, Probengeometrien (inkl. Herstellungsmethode), Prüfsetups und Auswertemethoden herausgearbeitet.Prof. Torsten Leps
Tel.: +49 8031 805-2337
torsten.leps@fh-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim
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22003414ERA-WoodWisdom: Plastifizierung und Vulkanisierung von Naturfasern, vorzugsweise Holz, zur Erzeugung von Verpackungsmaterial (COMPAC); Teilvorhaben 4: Verarbeitungseigenschaften - Akronym: COMPACBHS Corrugated beteiligt sich in WP3.3 in der angewandten Forschung mit der Zielsetzung, die Modifizierbarkeit von neuen Biofasermaterialien zu untersuchen. BHS als weltweit führender Produzent von Wellpappenanlagen erforscht im labor- und industrienahen Maßstab die Möglichkeiten zu einer kontinuierlichen Riffelung von Faserverbundstoffen (PCF). Der Arbeitsaufwand für BHS Corrugated beträgt 4 Arbeitsmonate in dieser Teilaufgabe. BHS untersucht PCF in industriellen Applikationen. Der Arbeitsaufwand von der Firma BHS beträgt 4 Arbeitsmonate in dieser Teilaufgabe. Die Notwendigkeit besteht darin herauszufinden, wie weit sich die neue Produkte in existierenden Anlagen produzieren lassen.Dr.-Ing. Berthold Aumüller
Tel.: +49 9605 919-410
baumueller@bhs-corrugated.de
BHS Corrugated Maschinen- und Anlagenbau GmbH
Paul-Engel-Str. 1
92729 Weiherhammer

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01.03.2016

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28.02.2018
22003415Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 1: Gemischbildung Qualitativ - Akronym: GemischbildungIn der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt.Prof. Dr.-Ing. Michael Wensing
Tel.: +49 9131 85-29782
michael.wensing@fau.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT)
Am Weichselgarten 8
91058 Erlangen
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30.06.2022
22003418Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 1: Qualifizierung der Schmierfette für den Einsatz in Wälzlagern - Akronym: PolyBioFeDas Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, nahezu 100 % biobasierte Schmierfette herzustellen. Zum Erreichen dieses Ziels sollten drei unterschiedliche, biobasierte, polymere Verdickersysteme entwickelt werden und ein passender Herstellungsprozess für die entsprechenden Schmierfette abgeleitet werden. Die zu untersuchenden polymeren Verdicker sollten Polyharnstoffe, Polyester und Polyamide sein, die aus kommerziell verfügbaren bzw. sich in der Entwicklung befindlichen biobasierten Rohstoffen hergestellt werden sollten. Als biobasiertes Basisöl sollte insbesondere Rizinusöl verwendet werden. Die entwickelten Schmierfette sollen anschließend am Anwendungsbeispiel Wälzlager auf ihre Einsatztauglichkeit in Maschinenelementen qualifiziert werden.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Georg Jacobs
Tel.: +49 241 80-27342
georg.jacobs@imse.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Lehrstuhl und Institut für Maschinenelemente und Maschinengestaltung
Schinkelstr. 10
52062 Aachen
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22003513Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 1: Anlagenbetrieb und Analytik aktiver Gilden - Akronym: MODISTO-TV1Technikumsfermenter des Instituts für Landtechnik und Tierhaltung wurden programmgemäß betrieben. Dabei wurde Maissilage im einstufigen Durchflussbetrieb mesophil und thermophil zu Biogas vergoren. Nach dem Einfahren wurde die Belastung zur Untersuchung der interessanten Prozesszustände effizienter stabiler Betrieb sowie Prozessstörung gesteigert, wobei den Biozönosen zu den genannten Prozessbedingungen ein Puls isotopenmarkierter Maisssilage für die metabolischen Studien zugesetzt wurde. Anhand der konventionellen physiko-chemischen sowie der modernen molekularbiologischen Parameter wurde der Prozesszustand diagnostiziert. Die Daten und Ergebnisse flossen in das Stoffwechsel- bzw. thermodynamische Modell ein. Anhand der Daten und Ergebnisse wurden auch die Nachweismethoden für eine optimierte Sensorik/Diagnostik verbessert. Als weitere Leistung wurden den Partnern Proben aus den oben genannten erwünschten Prozesszuständen geliefert. Für die Sequenzierungen und PCR-basierten molekularbiologischen Untersuchungen wurde geeignete DNA und RNA bereitgestellt. Außerdem wurden qualitative und quantitative Untersuchungen mit Fokus auf Amplikons bzw. Transkripte der Funktionsgene mcrA1,2 für die methanogenen Archaeen und fhs für die syntrophen Intermediatoxidierer durchgeführt. Das Hauptziel war es zu ermitteln, welche Organismen in welchen Zuständen transkriptionell dominant aktiv waren und als Bioindikatoren für den betrachteten Zustand dienen konnten. Der Abgleich zwischen diesen Ergebnissen und denen aus den SIP-Metatranskriptomen sollte Schlüsse auf die zustandsspezifisch relevanten beschrittenen Stoffwechselwege zulassen. Die Daten und Ergebnisse flossen in das thermodynamische Modell ein. Nötigenfalls wurden Nachweismethoden hinsichtlich einer optimierten Sensorik/Diagnostik verbessert. Der Fermenterbetrieb für die SIP-Versuche zum mesophilen (38°C) sowie thermophilen (52°C) stabilen und gestörten Prozesszustand wurde erfolgreich durchgeführt. Der mesophile Betrieb wurde mit Inokulum einer mesophilen NawaRo-Praxisanlage, der thermophile Betrieb mit Gärrest aus dem Hauptgärer (48°C) und dem Nachgärer (ca. 40°C) einer mit Maissilage, Ganzpflanzensilage und Hühnermist betriebenen Praxisanlage gestartet. Zum Zeitpunkt der Beprobung für die SIP-Versuche mesophil und thermophil stabil lag keine Säureakkumulation vor. Die Methanerträge lagen über 400 NLCH4 * kgoTM-1, was auf sehr intensive mikrobielle Aktivität mit Verstoffwechslung der Intermediate hinwies. Danach wurde die OLR weiter erhöht, um den Prozess in die instabile Phase zu überführen. Fettsäuren akkumulierten (mesophil hauptsächlich Propionsäure, thermophil hauptsächlich Essigsäure), und der Methanertrag sank auf ca. 200 NLCH4 * kgoTM-1 (mesophil) bzw. 3 NLCH4 * kgoTM-1 (thermophil). Die Konzentration der methanogenen Archaeen (mcrA) und Bakterien (rrs) in den SIP-Versuchen bildete die OLR-Steigerung gut ab. Im instabilen Betrieb stiegen typischerweise sowohl die transkriptionelle Aktivität als auch der MQ nochmals deutlich an. Demnach konnte ein metabolischer Stress bei hohen OLRs molekularbiologisch abgebildet werden. Die rrs- und mcrA-Amplikonsequenzierungen für die SIP-Untersuchungen zeigten einen deutlichen Unterschied der Zusammensetzung der bakteriellen und der methanogenen archaeellen Gesellschaften im mesophilen und thermophilen sowie zwischen dem stabilen und gestörten Betrieb. Diese Ergebnisse wurden durch die Sequenzierung der Metagenome und Metatranskriptome bestätigt. Es wurden Bioindikatoren für den stabilen Betrieb und die Prozessstörung gefunden. Diese Daten flossen in das thermodynamisch korrekte Modell ein, um die Biogasprozesse besser und detaillierter abbilden zu können. Dr. Michael Lebuhn
Tel.: +49 8161 8640-3838
michael.lebuhn@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Abt. Qualitätssicherung und Untersuchungswesen
Lange Point 4
85354 Freising
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2017-08-01

01.08.2017

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22003517Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 2: Implementierung der Entwicklungsarbeiten in eine industrielle Demonstrationsanlage - Akronym: PULaCellGesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt. Michael Ruhland
Tel.: +49 8291 850-1139
mruhland@sortimo.de
Sortimo International GmbH
Dreilindenstr. 5
86441 Zusmarshausen
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01.03.2017

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31.05.2020
22003615Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 3: Monitoring Versuchsflächen und waldbauliche Maßnahmen - Akronym: WildschaelschaedenIn Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule Rosenheim und der Universität Göttingen sollen Strategien und Maßnahmen zur Nutzung von stark wildschälgeschädigten Buchen entwickelt werden. Die Untersuchungen wurden auf den Revierteile "Hufhaus" und "Hermannsacker" im Hohnsteiner Forst durchgeführt. Es wurden Testflächen angelegt und eine Inventur durchgeführt. Im Anschluss wurde eine Schadensaufnahme in Form von Exposition, Größe und Schwere des Schadens vollzogen. Die Frage, ob die Pflege und Entwicklung der schälgeschädigten Buchen weiterhin eine positive Bilanz erwirtschaften, stand dabei im Mittelpunkt.Auf den beiden Revierteilen wurden insgesamt 21 Teilflächen festgelegt. Auf diesen Flächen fand eine Bestandsaufnahme mit anschließender Schadensanalyse statt. Die Universität Göttingen hat für die Schäden eine Bewertungsskala entwickelt und die Schadenslage prozentual auf einem Satellitenbild kartografiert. Eine jagdstrategische Recherche hat ergeben, dass für die Problemgebiete eine gezielte Bejagung ("hunting landscapes of fear") die Schäden reduziert. Anderweitig kann der Bau von Ansitzeinrichtungen in den richtigen Abständen ebenfalls das gewünschte Ergebnis herbeiführen. Mit vier verschiedenen Durchforstungsvarianten (Kein Eingriff, Negativauslese, moderate und starke Variante der Z-Baumdurchforstung), die auf die vorher beschriebenen 21 Flächen aufgeteilt wurden, konnte der Ertrag und die Wirtschaftlichkeit ermittelt werden. Einzig die moderate Durchforstung ergab eine positive Bilanz im Bezug auf den Kostenaufwand (Vorbereitung, Holzernte und Rückung). Für die Zukunft scheint es am lukrativsten zu sein, systematisch mit zwei Durchforstungsarten zu arbeiten, die im Abstand von zehn Jahren durchgeführt werden. Bei der ersten Durchforstung sollte eine Negativauslese stattfinden. So besteht die Möglichkeit, die zweite Durchforstung, ein moderates ZBaummodell, ausschließlich auf die Spitzenbäume zu fokussieren. Abschließend ist zu sagen, dass es durchaus sinnvoll ist, die Bestände aufgrund der gewonnene Daten zu Pflegen und Weiterzuentwickeln.Dipl. Forsting. (FH) Michael Hübner
Tel.: +49 152 54250118
mh777@gmx.de
Hohnsteiner Forst GbR - Fürstlich Stolbergsche Verwaltung
Schloßplatz 13
63683 Ortenberg
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22003617Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zum Einsatz von biobasierten Verstärkungsfasern - Akronym: PULaCellGesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt.Dr. Frank Hermanutz
Tel.: +49 711 9340-140
frank.hermanutz@ditf.de
Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) - Institut für Textilchemie und Chemiefasern (ITCF)
Körschtalstr. 26
73770 Denkendorf
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31.12.2019
22003715Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz - Akronym: BSP-LaubDer naturnahe und standortangepasste Waldbau führt in Deutschland zu einem starken Anstieg der Laubholzvorräte. Der Anteil der stofflichen Nutzung von Laubholz sank jedoch in den letzten Jahren auf 8,5 % des jährlichen Gesamtaufkommens. Das vorliegende Vorhaben soll, zur Ausweitung des stofflichen Nutzungspotentials von Laubholz, den Einsatz für konstruktive Verwendungen erreichen und folgende Produktinnovationen ermöglichen: Erhöhung der Dimensionsstabilität von Laub-Schwachholz durch neuartige Holzmodifizierungsverfahren und Herstellung von Vollholzwänden, sogenannten Brettsperrholzelementen (BSP), aus Laub-Schwachholz und minderen Holzqualitäten. Das Konsortium deckt die gesamte Wertschöpfungskette des Produktes "BSP aus schwachem Laubholz" ab: Vom Rohstofferzeuger über Einschnitt und Trocknung bis hin zur industriellen Verarbeitung. Das übergeordnete technische Projektziel ist die Realisierung einer BSP-Wand aus schwachem Laubholz. Eine Verwendung als Konstruktionsmaterial war aufgrund der geringen Dimensionsstabilität von Buchenholz bislang nur sehr eingeschränkt möglich. Die Erhöhung der Dimensionsstabilität soll in diesem Projekt durch neuartige chemische Modifizierungsverfahren des Holzes realisiert werden, welche sich durch geringe Rohstoff- und Prozesskosten auszeichnen und zugleich eine ausreichende Stabilisierung des Laubholzes erreichen. Die uneingeschränkte Nutzbarkeit von Laub-Schwachholz für BSP-Anwendungen soll somit gewährleistet werden. Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse münden in der Herstellung eines Laubholz-Brettsperrholz-Prototyps, an dem die produktspezifischen Eigenschaften getestet werden. (AP0): Projektmanagement (AP1): Literatur- und Marktrecherche (AP2): Auswahl geeigneter Modifizierungen und Verklebungen (AP3): Auswahl und Testen von BSP-Varianten im Labormaßstab (AP4): Übertragung der Ergebnisse auf die Brettsperrholzproduktion – Herstellung eines Prototyps (AP 5): Veröffentlichung, Marketing und WirtschaftlichkeitsanalyseProf. Dr. Bertil Burian
Tel.: +49 7472 951-148
burian@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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31.12.2020
22003717Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 4: Prozessentwicklung zur Herstellung der Verstärkungslamellen - Akronym: PULaCellGesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt.Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten
Tel.: +49 711 685-62811
christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT)
Pfaffenwaldring 32
70569 Stuttgart
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31.12.2018
22003815Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat und Zuckerderivaten für die Holzwerkstoffherstellung (PVAc-ZuckerKlebstoff); Teilvorhaben 2: - Akronym: PVAc-ZuckerklebstoffFür die Holzwerkstoffherstellung werden als Bindemittel hauptsächlich formaldehydhaltige Aminoplastharze eingesetzt. Vor dem Hintergrund, dass Formaldehyd von der Europäischen Kommission als mutagen und kanzerogen wirkende Substanz eingestuft wurde, ist davon auszugehen, dass für die Erzeugung von Holzwerkstoffen zukünftig nur noch formaldehydfreie Klebstoffe zulässig sein werden. Ziel des Vorhabens ist es deshalb, als Alternative einen neuartigen formaldehydfreien und zudem biobasierten Dispersionsklebstoff zur Herstellung von Holzwerkstoffen auf Basis von Polyvinylacetat (PVAc) mit radikalisch polymerisierbaren Zuckerderivaten zu entwickeln. Somit soll ein in der Möbelindustrie bereits bewährter und emissionsarmer Klebstoff mit einem nachwachsenden Rohstoff kombiniert werden. Der Ansatzpunkt ist es, die Glasübergangstemperatur (Tg) der PVAc-Leime durch Copolymerisation mit Zuckerderivaten, die eine deutlich höhere Tg besitzen, anzuheben. An dem Vorhaben sind neben dem WKI als Forschungseinrichtung ein Klebstoffhersteller (Fa. Jowat SE) und vier Holzwerkstoffhersteller (Sauerländer Spanplatten GmbH & Co. KG, SWISS KRONO GmbH, Fritz Becker GmbH & Co. KG, Holzwerk Gebr. Schneider GmbH) beteiligt, die die Branchen der Span- und Faserplatten- sowie die Sperrholzherstellung repräsentieren und die Holzwerkstoffe herstellungstypisch nach Vorversuchen im WKI eignen Technikum produzieren. Die Orgentis Chemicals GmbH synthetisiert im Unterauftrag die Zuckerderivate.Im Rahmen des Projekts ist es gelungen, ein Copolymer auf Basis von Polyvinylacetat und einem Zuckeracrylat als neuwertiges Bindemittel zu synthetisieren und die Synthese vom Labor- in den Technikumsmaßstab zu übertragen, sodass sich bereits bis zu 60 kg Klebstoff herstellen ließen. Emissionsmessungen ergaben, dass der final entwickelte Klebstoff kein Formaldehyd emittierte. Die Anwendung der im Projekt entwickelten Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung zeigte im Vergleich mit handelsgängigen PVAc-Klebstoffen und einem konventionellen formaldehydhaltigen Aminoplastharz (Kondensationsharz), dass sich nach Anpassung der Verfahrensbedingungen mit PVAc-Klebstoffen Spanplatten mit nahezu vergleichbaren mechanischen Eigenschaften wie mit einem konventionellen formaldehydhaltigen Kondensationsharz herstellen lassen, wo- bei das Quellverhalten trotz Zugabe von Wach als Hydrophobierungsmittel noch ein Defizit darstellt. Ferner ist es gelungen, formstabile mitteldichte Holzfaserplatten (MDF) und (Form-)Sperrhölzer aus Buchenfurnieren herzustellen.Dr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
hartmut.henneken@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold
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30.09.2016
22003816Tagung "Deutscher Wald, dick und alt - Starkholz: Schatz oder Schleuderware?" - Akronym: TSH2016Ziel der Veranstaltung ist die Präsentation und die Vorstellung von Erfahrungen und Positionen verschiedener Akteure aus dem Cluster Forst und Holz zu diesem hochaktuellen Themenfeld. Die Inhalte und Herausforderungen sollen diskutiert, Ziele sowie Strategien und Impulse zu ihrer Bewältigung formuliert werden. Die Veranstaltung wird im Verbund mit dem 3N Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe e.V. und in Kooperation mit der Plattform Forst & Holz der beiden Spitzenverbände Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. und Deutscher Holzwirtschaftsrat e.V. durchgeführt. März/April: Planung (Erstellung von Programm und Flyer, Reservierung Saal & Catering) April/Mai/Juni: Organisation (Druck und Versand Einladung mit Flyer, Erstellung der Tagungsunterlagen, Anmeldungen) Juni: Durchführung (Anmeldungen, , Tagungsbüro, Betreuung Referenten und Teilnehmer) Juni/Juli: Nachbereitung der Tagung (Finanzen, Presseschau) August/Sept.: Abschluss des Vorhabens (Erstellung der Verwendungsnachweise Martin Hanke
Tel.: +49 551 30738-11
hanke@3-n.info
Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V.
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen
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31.12.2020
22003817Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 5: Betrieb der Pilot-Pultrusionsanlage und Prozessbewertung - Akronym: PULaCellGesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt.Dipl.-Ing. Herbert Engelen
Tel.: +49 721 4640-755
herbert.engelen@ict.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal
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01.11.2018

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30.04.2022
22003818Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 2: Prüfmethodenentwicklung sowie Kennwertermittlung für holzbasierte Werkstoffe - Akronym: HoMabaGegenstand des Teilvorhabens ist die Erarbeitung von Definitionen von Kennwerten, die komplexere Anforderungen beschreiben sowie die Entwicklung von Methoden zur Bestimmung definierter mechanischer Kennwerte. Den Schwerpunkt der Arbeiten an der TU Dresden bildete die Materialcharakterisierung sowie die Koordination aller Arbeitspunkte und Versuche, die Vollholz, Furnier sowie die daraus hergestellten Werkstoffe betreffen. Im Mittelpunkt des Teilvorhabens stand die Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung für Furniere als Ausgangsmaterial für Lagenwerkstoffe. Neben zahlreichen Untersuchungen zur Beschaffenheit von nativen und mit Klebstoff beschichteten Furnieren wurden sowohl die daraus hergestellten Lagenholzwerkstoffe als auch die aus den Werkstoffen hergestellten Demonstratoren auf ihr Verhalten unter komplexen Belastungen untersucht und geprüft. Somit wurde die gesamte Verarbeitungskette der Furniere hinsichtlich ihrer Belastbarkeit begleitet.Zur Verwendung in Lagenholzwerkstoffen wurden Furniere (Furnierdicken 1mm, 2mm und 3mm) der Holzarten Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Birke (Betula pendula Roth.) untersucht, die sowohl nativ (als unbehandeltes, reines Furnier) als auch eingebettet (als mit Klebstoff beschichtetes Furnier) untersucht und entsprechende Kennwerte ermittelt wurden. Der Klebstoff war dabei auf dem Furnier ausgehärtet, so, wie er im Lagenholzwerkstoff auch im Verbund ausgehärtet vorliegt. Es zeigte sich, dass die Klebstoffbeschichtung die mechanischen Kennwerte deutlich beeinflusst (erhöht), sowohl in als auch senkrecht zur Faserrichtung, was sich auch im Lagenholz widerspiegelt. Es konnten weitere Einflussfaktoren auf das mechanische Verhalten der Furniere bestätigt und verifiziert werden. So konnte nachgewiesen werden, dass die durch das Schälen (Furnierherstellung) entstehenden Risse die Festigkeit und den E-Modul senkrecht zur Faserrichtung um die Tiefe der Risse reduzieren. Der Vergleich von Vollholzkennwerten und Furnierkennwerten zeigte, dass es keine allgemein gültigen Übereinstimmungen oder Unterschiede gibt. Für einige Kennwerte gibt es Unterschiede zwischen Vollholz und Furnier, einige Kennwerte liegen bei Vollholz und Furnier im gleichen Bereich. So muss geschlussfolgert werden, dass für eine Berechnung und Simulation von Furnierwerkstoffen grundsätzlich nicht die Vollholzkennwerte verwendet werden können, sondern die dafür erforderlichen Kennwerte am Furnier ermittelt werden müssen.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 463-38100
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden
Helmholtzstr. 10
01069 Dresden
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01.07.2015

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30.06.2018
22003915Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung innovativer Klebstoffsysteme auf Basis von Biopolymeren – optimierte Strukturen zur Verbesserung der Klebeigenschaften (Bioadhesives); Teilvorhaben 2: Formulierung von Schmelzklebstoffen und reaktiven Klebstoffen auf Basis von Biopolymeren - Akronym: BioadhesivesKlebstoffe auf Stärkebasis werden industriell z.B. bei der Herstellung von Wellpappe oder Papiertüten, aber auch für Zwecke wie Flaschenetikettierung, Tapetendekoration oder Klebestifte eingesetzt. Auch der industrielle Einsatz von Materialien auf Cellulosebasis ist bekannt. Häufige Beispiele sind Methylcellulose als Tapetenkleber oder Celluloseacetat als Thermoplast. Eine andere Situation ergibt sich im Bereich der Holzverklebungen. Hier werden vorwiegend synthetische Klebstoffe in Holzwerkstoffen wie Möbeln, Böden oder in anderen Bauprodukten für den Innenbereich eingesetzt. Ziel des Projekts war es nun das Potenzial von Stärke- und Cellulosederivaten als Holzklebstoff zu untersuchen. Dazu sollte für Dispersionsklebstoffe eine Kombination von Degradation und Funktionalisierung durch Veresterung/ Veretherung mit Variation des Substituenten und des Substitutionsgrades durchgeführt werden, um den Einfluss der chemischen Struktur auf das Klebevermögen von Biopolymerderivaten für verschiedene Materialien zu untersuchen. Ausgehend von verschiedenen industriellen Rohstoffen wurden Stärke-, Hemicellulose und Cellulosederivate am Fraunhofer IAP hergestellt, in der Entwicklung von Formulierungen am Fraunhofer IFAM verwendet und für Anwendungen als Dispersionskleber, Schmelz- und Reaktivklebstoff am IFAM und bei renommierten Klebstoffproduzenten getestet. Stärkepropionate auf Basis der Rohstoffe Kartoffel und Erbse wurden mit unterschiedlichen Substitutionsgraden und Molmassen nach verschiedenen Syntheserouten hergestellt und auf ihre Klebkraft in der Holzverklebung getestet. Die Abhängigkeiten der Holzverbindungsstärke von der chemischen Struktur und den physikalischen Eigenschaften wurden im ersten Schritt unter Berücksichtigung der folgenden Anwendungskriterien untersucht: Wasserdispergierbarkeit, technische Verarbeitbarkeit hinsichtlich Viskosität und Kohäsion, ausreichende Haftung auf ausgewählten Holzarten. Es zeigte sich, dass verschiedene jeweils gut lösliche Stärkederivate auf Basis der untersuchten Rohstoffe Kartoffel- und Erbsenstärke unabhängig von der Molmasse der Derivate hohe Klebkräfte erzielen und die D1 – Kriterien zur Verklebung von Holz erfüllen können. Bei entsprechender Optimierung der Molmasse war auch eine industrielle Verarbeitbarkeit der Klebstoffe bei hohen Konzentrationen > 30 % gewährt. In einem Anwendungsversuch zur Furnierverklebung wurde schließlich das Potential stärkebasierter Dispersionsklebstoffe zur Holzverklebung belegt. Bei Cellulosederivaten für Dispersionsklebstoffe wurden vielversprechende Experimente durch Derivatisierung von Methylcellulose mit einem Silylierungsmittel durchgeführt. Mit den silylierten Methylcelluloseprodukten wurden neben den D1 Kriterien auch die D2-Kriterien erfüllt. Auch die Anwendbarkeit von Stärke- und Cellulosederivaten in Schmelzklebstoffen wurde untersucht. Stärkeester mit relativ hohen Substitutionsgraden führten zu Produkten, die nach Additivierung mit geeigneten Weichmachern in ähnlicher Weise wie typische Schmelzklebstoffe verarbeitet werden konnten. Längerkettige Fettsäurestärkeester ließen sich dabei besser verarbeiten als kurzkettige Fettsäurestäkeester. Die Klebkraftwerte der stärkebasierten Produkte waren mit denen kommerzieller Schmelzklebstoffe vergleichbar.Dr. rer. nat. Jana Kolbe
Tel.: +49 421 2246-446
jana.kolbe@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen
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30.06.2019
22003916Primäre Emissionsminderungsmaßnahmen von Hackschnitzelfeuerungen insbesondere zur Reduzierung von Feinstaubemissionen - Akronym: AdHockSeit der Jahrtausendwende stagniert der Rückgang der Feinstaubemissionen in Deutschland zusehends. Als eine Konsequenz dieser Entwicklung müssen seit dem Inkrafttreten der 2. Stufe der 1. BImSchV im Januar 2015 die Feinstaubemissionen neuer Biomassefeuerungsanlagen deutlich reduziert werden. Damit besteht hier Forschungsbedarf im Hinblick auf die Entwicklung effizienter und kostengünstiger Primär- und Sekundärmaßnahmen; Das Ziel dieses Forschungsvorhabens "AdHock" ist es, primäre bzw. brennstoffseitige Maßnahmen zur Minderung der Feinstaub- und ggf. der Stickstoffoxidemissionen bei der Verbrennung von Hackschnitzeln in handelsüblichen Feuerungsanlagen zu identifizieren, zu untersuchen und zu bewerten. Dazu sollen zunächst ausgehend von Brennstoffanalysen und den bisher bekannten Schadstoffbildungsmechanismen Zuschlagstoffe identifiziert werden, mit denen primär der Fest-Dampf- Partikel-Austragspfad unterdrückt werden kann und ggf. die NOx-Emissionen vermindert werden können; d. h., diese Zuschlagstoffe sollen aerosolbildende Elemente wie Kalium, Chlor oder Schwefel vermehrt in die (Rost-)Asche einbinden ohne gleichzeitig die NOX-Emissionen zu erhöhen bzw. im Maximalfall diese zusätzlich zu reduzieren. Die Bearbeitung des Projektes soll innerhalb von zwei Jahren erfolgen. Dabei sollen die chemischen Vorgänge der Asche- und Feinstaubbildung identifiziert und verstanden werden und zudem Zuschlagstoffe zu deren Beeinflussung festgelegt werden. Zur Identifizierung der Zuschlagstoffe wird eine Bewertungsmatrix entwickelt. Insgesamt wird das Projekt in 5 Arbeitspakete eingeteilt. Während der Projektlaufzeit soll auf zwei Meilensteine drauf hin gearbeitet werden, sodass die Einhaltung des zeitlichen Rahmens erleichtert werden soll.Dr. Joachim Gerth
Tel.: +49 40 42878-2701
gerth@tu-harburg.de
Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft
Eißendorfer Str. 40
21073 Hamburg
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31.01.2018
22004015Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung eines PLA-basierten Basispolymers und Anpassung der entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen - Akronym: BioPSAIm Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden.Die Anforderungsprofile für Klebebänder aus Basis nachwachsender Rohstoffe unterscheiden sich grundsätzlich nicht von den Anforderungsprofilen konventioneller Klebebänder. Die spezifischen Eigenschaften biobasierter Polymere passen nur bedingt in das Eigenschaftsprofil erdölbasierter Folien und lassen es nicht zu, dass diese Produkte analog zu etablierten Folien verarbeitet werden können. Es wurde eine Marktübersicht über biobasierte Folien erstellt und Muster wurden nach definierten Parametern geprüft sowie bewertet. Mit einigen ausgewählten Folien der Firmen Innovia und Taghleef liegen Basisfolien für die Herstellung von Klebebändern aus nachwachsenden Rohstoffen vor, deren Eigenschaften die Verwendung in Klebebändern in einem breiten Anwendungsgebiet zulassen. Als besonders geeignet kristallisierten sich die PLA-basierten Folien der Typen NTSS und NBSS des Herstellers Taghleef Industries heraus. In mehreren Versuchen wurde die Verarbeitung der im Vergleich zu ölbasierten Produkten empfindlichen biobasierten Folien so weit optimiert, dass eine stabile Produktion von Klebebändern mit diesen Folien möglich ist. In der Verarbeitung von Klebebändern auf Basis einer biologisch abbaubaren Folie konnten demnach wesentliche Fortschritte erzielt werden. Die Produktion von Klebebändern für den Einsatz als Kartonverschlussband oder als Kennzeichnungsband und Vormaterial für die Etikettenherstellung ist stabil möglich. Es wurde eine neue Produktgruppe kreiert und im Markt eingeführt (Bio tape BT 1350). Der dazu eingesetzte Klebstoff wird derzeit noch aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Erste abgemischte Rezepturen innerhalb des Projektes konnten bei der Fa. Henkel positiv beschichtet werden und die Beschichtungsbesuche wurden aktiv begleitet. Ein marktreifer Klebstoff in Bezug auf die Anwendungsfelder bei Logo tape konnte noch nicht entwickelt werden. Die klebtechnischen Eigenschaften erfüllen noch nicht die gewünschten Anforderungen. Udo Dominikat
Tel.: +49 461 70016-74
udo.dominikat@logotape.de
Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG
Industrieweg 30
24955 Harrislee
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30.11.2019
22004016Verbundvorhaben: Grundlagenorientierte Untersuchungen zum Einspritz- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölkraftstoff und Übertragung auf ein Motorsystem der Abgasstufe IV/V; Teilvorhaben 1: Charakterisierung des Zündverhaltens und Brennverlaufs von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen - Akronym: EVOLUMZiel des Verbundprojektes ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Auslegung der Motorsteuerung von pflanzenöltauglichen Off-Road-Motoren mit moderner Abgasnachbehandlung und die Validierung der Ergebnisse am Prüfstand. Die Forschungsergebnisse sind überwiegend kraftstoffspezifisch und daher auf unterschiedliche Motoren übertragbar. Die Ergebnisse sollen den Kenntnisstand zu motorrelevanten Eigenschaften von Rapsölkraftstoff und anderen Pflanzenölen erweitern, um die Wissensbasis für die Auslegung von Injektoren und Abgasnachbehandlungssystemen zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Entwicklung von Lösungen zur Umstellung der bisher noch weitgehend auf fossilen Energieträgern basierenden land- und forstwirtschaftlichen Antriebstechnologien auf erneuerbare Antriebe bzw. Kraftstoffe nutzbar sein. Im Teilvorhaben 1 des Verbundprojektes wird das Zündverhalten und der Brennverlauf von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in einem Constant-Volume-Combustion-Chamber Prüfgerät AFIDA untersucht, die in Verbindung mit Teilvorhaben 2 eine kraftstoffspezifische Optimierung der Einspritzparameter erlauben. Das Verbundprojekt ist in 2 Teilvorhaben gegliedert, die jeweils vom Antragsteller hauptverantwortlich bearbeitet werden. Das Teilvorhaben 1 obliegt dem TFZ und umfasst neben der Projektkoordination folgende Arbeiten: - Integration eines Injektors in den Advanced Fuel Ignition Delay Analyser (AFIDA) - Charakterisierung des Zündverhaltens und Brennverlaufs von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in Abhängigkeit von Brennraumtemperatur und –druck, Gaszusammensetzung im Brennraum und Einspritzparametern, wie Einspritzdruck und Mehrfacheinspritzung - Abschätzung der gas- und partikelförmigen Emissionskomponenten und Abgleich mit den Emissionsmesswerten am Prüfstand der OTHR - Übertragung der Erkenntnisse auf den Vollmotor und das Abgasnachbehandlungssystem in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern.Dr. Edgar Remmele
Tel.: +49 9421 300-130
edgar.remmele@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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01.02.2016

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31.01.2018
22004115Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 3: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: BioPSAIm Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden.Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") wurde im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern war, wurden neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert. Es wurde eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-Up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt. Gleichzeitig wurden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung wurden gezielt Design Of Experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit wurde im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet. Das Ergebnis des Projektes zeigt, dass mit den zur Verfügung gestellten PLA-Typen ein Haftschmelzklebstoff mit einem Anteil von 90 % an nachwachsenden Rohstoffen gefertigt werden kann. Werden die Isocyanate und Antioxidantien noch mit einkalkuliert, ergibt sich ein effektiver Anteil nachwachsender Rohstoffe von 78,5 %. Die Haftwerte sind durchaus vergleichbar mit dem Referenzklebstoff TM PS 8746, nur die reduzierte Wärmestandfestigkeit (SAFT) wirkt sich negativ auf die Beurteilung der Beispielformulierungen aus. Der Einsatz von biobasierten Polymeren erfordert weitere Entwicklung, doch sowohl aus zukunftsweisendem ökonomischen und ökologischen Interessen ist es zielführend, in diesen Markt zu investieren. Dr. Eckhard Pürkner
Tel.: +49 211 797-8724
eckhard.puerkner@henkel.com
Henkel AG & Co. KGaA
Henkelstr. 67
40589 Düsseldorf
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2016-11-01

01.11.2016

2019-10-31

31.10.2019
22004116Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz im Bereich Textilveredelung (WikoRelease-II) - Akronym: WikoRelease-IIAuf der Grundlage einer Machbarkeitsstudie FKZ 22001514 fokussiert das Thema des geplanten Forschungsvorhabens auf die Entwicklung intelligenter Wirkstoffabgabesysteme mit multivalenter Nutzbarkeit bezüglich ihres reversiblen Be- und Entladens. Im Fokus steht neben der Entwicklung reaktiver Mikrocontainer die Übertragung ausgewählter Rezepturen in den Technikum-Maßstab. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung von Kern-Schale-strukturierten Mikrocontainern sowie oberflächenmodifizierten Celluloseperlen, welche jeweils mit oberflächennahen Reaktivgruppen ausgestattet sind. Durch die Präsenz geeigneter Reaktivzentren ist kovalentes Fixieren dieser Kapseln an verschiedene Fasern bzw. Textilien zu gewährleisten. Die so modifizierten Gewebe bilden die Grundlage für Untersuchungen über die Wiederbeladbarkeit der immobilisierten Mikrokapseln. Die Kern-Schale-Partikel bestehen aus nichtreaktiven oberflächenmodifizierten Celluloseperlen, umhüllt von einer Polyurethan-Schale mit blockierten Isocyanatgruppen als Reaktivzentren. In Bezug auf die Perlcellulose wird der Versuch unternommen, durch Erhöhung der Porenzahl die Oberfläche und damit die Beladungskapazität der Mikrocontainer zu erhöhen. Aus diesem Grund werden geeignete Ligninderivate für das Standardverfahren zur Gewinnung von Celluloseperlen synthetisiert und ausgewählt. Nach dem Herstellen Lignin enthaltender Perlen ist das Lignin unter alkalischen Bedingungen wieder zu entfernen, sodass letztendlich Perlcellulose mit einer größeren spezifischen Oberfläche sowie Beladungskapazität entstehen kann. Neben Untersuchungen des Release-Verhaltens primär beladener Mikrocontainer in Abhängigkeit der Zeit gelten Studien zum Wiederbeladen und erneuten Freisetzen von Wirkstoffen als besonders interessant. Dafür stehen einzelne Modellsubstanzen wie beispielsweise Toluol oder Helional, aber auch Wirkstoffgemische zur Verfügung.Die Gewinnung von Rohlignin L aus Schwarzlauge sowie die Isolierung niedermolekularer Ligninextrakte L(Ex) aus dem Rohlignin erfolgte mittels Extraktion unter Verwendung von Isopropanol, die Ausbeuten bewegten sich im Bereich zwischen 25% - 30%. Ausgehend von L(Ex) konnten folgende hydrophobe Ligninester synthetisiert werden: Acetat, Propionat, Hexanoat, Pivalat, Cinnamat, Dihydrocinnamat, Phenylacetat und Ethylsuccinat. Es gelang sphärische Percellulosen unter Anwendung verschiedener Varianten im Labor- und Technikumsmaßstab herzustellen. Dabei lieferte das Standard-Verfahren (Variante 2) PC mit monomodalen Partikelgrößenverteilungen sowie mittleren Teilchendurchmessern zwischen 1 und 12 µm. Auch die Herstellung von Perlcellulosen im größeren Maßstab (Technikum-Verfahren, Variante 1) führte zu monomodalen Partikelgrößenverteilungen. Die Partikelgrößen selbst ließen sich durch Variation des Substrats Celluloseacetat sowie der Konzentration des Schutzkolloids adaptieren. Wesentlichste Verbesserungen in den Partikelgrößen und spezifischen Oberflächen gelangen durch den Zusatz spezieller Ligninester, insbesondere Ligninpropionat, bei der Partikelherstellung (Variante 3). Einen weiteren Schwerpunkt bildete die chemische Oberflächenmodifizierung von Perlcellulose (PC). Es sind Untersuchungen zur Carboxymethylierung (A), zur Oxidation mit TEMPO-NaOCl/NaBr (B) und außerdem zur Veresterung mit Bernsteinsäureanhydrid (C) sowie mit Dimethylcarbonat (D) bzw. Zitronensäure (E) durchgeführt worden. Variante A liefert die höchsten DS-Grade, verursacht aber auch zu starkes Quellen der PC. Methode C erlaubt die Veresterung mit Bernsteinsäure ohne Aufquellen der PC, die Aktivierung der freien Carboxylgruppe bereitet aber Probleme. Einen weiteren Schwerpunkt stellten Sesshaftigkeitsuntersuchungen an PC, PC-PU sowie chemisch modifizierter PC dar. 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
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2018-08-01

01.08.2018

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31.12.2021
22004117Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 1: Forsteinrichtungsportal - Akronym: INKAFür die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatswaldforstbetriebe soll ein Konzept für ein integriertes, partiell auf mobilen Endgeräten lauffähiges, forstliches Informationssystem entwickelt werden, das im Sinne einer zeitgemäßen Forsteinrichtung die Phasen der Inventur, betrieblichen Planung und Kontrolle integriert und für die Betriebssteuerung flexibel nutzbar macht. INKA soll eine Kombination zwischen mobilen Lösungen und einer Portallösung, in der unter anderem die Daten zusammenfließen und von außerhalb abrufbar sind, darstellen. Mobil erfasste Daten sollen in ein Portal übertragen werden können und dort auf weitere Dienste zugreifen können. Es soll Datenaustausch zu externen Anbietern und Produkten stattfinden Als Datenlieferanten gelten • Mobile Datenerfassung (INTEND) • Geoportale der Länder (Flurstücke) • Laserverfahren des FFK • Drohnenverfahren des FFK • TreeGross der NW-FVA (fehlende Parameter und Szenarien) • Ableitungen aus Fernerkundungsdaten der IABG Es soll die Möglichkeit bieten • Flurstückinformationen zu gewinnen • Bestandesdaten mobil zu erfassen (Betriebsdaten, Winkelzählprobe, Bestandesbeschreibung) • Bestandesdaten manuell im Portal zu erfassen (Betriebsdaten, Bestandesbeschreibung) • Bestandesdaten aus externen Anwendungen zu übernehmen (im Portal) • Bestandesdaten aus dem Portal zu übernehmen (mobiler Client) • Bestandesdaten an die externe Anwendungen TreeGross zu übergeben • Geografische Informationen aus externen Systemen zu übernehmen • Informationen zu definierten Flächen zu editierenEs wurde ein übergeordnetes IT-Konzept erstellt, das Frontend, Backend, das Hosting und die benötigten Dienste definierte für die INKA Plattform erstellt. Bei der mobilen Datenerfassung konnte an bestehende Konzepte angeknüpft werden, bei der Sach- und Geodaten gemeinsam erhoben werden. Mit dem Esri Experience Builder wurde der Demonstrator der INKA Plattform entwickelt. Eine Landing Page informiert Interessierte über Thema und Funktionsumfang. Registrierte Anwender erhalten nach erfolgter Authentifizierung und Autorisierung Zugang zu definierten Daten und Funktionen. Die Identifizierung des Eigentums anhand der Flurstücke kann über einen Import von Layern erfolgen, der Zugriff auf Geoportale ist technisch gegeben. Die einfache Identifizierung der eigenen Grundstücke und die Darstellung dieser Flächen in dem Portal ist aktuell noch ein Flaschenhals bei dem Gesamtsystem, durch die fortschreitende Umsetzung der INSPIRE Richtlinie und die kostenfrei zur Verfügungstellung dieser Daten innerhalb der EU sollte sich aber diese Situation verbessern. Die Bereitstellung der Bestandesinformationen, die die IABG liefert, bieten kostengünstige Informationen, die eine erste Einschätzung der Fläche in Bezug auf die forstwirtschaftliche Nutzung erlauben. Zu einzelnen Flächen können Bestandesdaten eingesehen und erfasst werden, wobei eine intelligente Eingabe anhand bestimmter Entitäten automatisch weitere Daten aus Ertragstafeln ergänzt und so die Informationsgewinnung deutlich vereinfacht. Über die Schnittstelle zu Treegross können auf dieser Datenbasis Szenarien für den Waldbestand erhoben werden. INKA wurde als Toolbox konzipiert, um unterschiedliche Ansätze, die eine Forsteinrichtung unterstützen, zu konsolidieren. Gewonnene Daten aus der mobilen Winkelzählprobe sowie dem Drohnen- und Laserverfahren der FFK folgen diesem Ansatz. Matthias Nagel
Tel.: +49 561 3167-990
nagel@intend.de
INTEND Geoinformatik GmbH
Johanna-Waescher-Str. 5
34131 Kassel
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2019-04-01

01.04.2019

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30.06.2022
22004118Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 1: Leistungsprüfung in der Zerspanung - Akronym: ALBINAÜbergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. In dem Teilprojekt P1 "Leistungsprüfung in der Zerspanung" werden die technischen Anforderungen an die zu entwickelnden Additive ermittelt und beschrieben. Die auf dieser Basis entwickelten Additive werden in zwei aufeinanderfolgenden Schritten getestet. Im ersten Schritt auf Prüfmaschinen im Labormaßstab, in dem zweiten Schritt in den Werkzeugmaschinen der Hochschule Bremen. Die Untersuchungen erfolgen unter begleitender Messanalytik wie Bestimmung der Oberflächenrauheiten, Zerspankräfte und Werkzeugverschleiß. Das Teilprojekt P1 gibt in AP 2 einen relevanten Input zu den chemischen Strukturen der zu entwickelnden Additive. Das Gesamtvorhaben wird durch das Teilprojekt P1 koordiniert und gesteuert.Prof. Dr.-Ing. Ralf Gläbe
Tel.: +49 421 5905-3589
ralf.glaebe@hs-bremen.de
Hochschule Bremen
Neustadtswall 30
28199 Bremen
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2015-07-01

01.07.2015

2017-01-01

01.01.2017
22004213Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 1: Analyse der Stakeholder-Akzeptanz und politische Rahmenbedingungen - Akronym: k. A.Aufgabe der Leuphana Universität Lüneburg war es, eine Stakeholder-Analyse vorzunehmen und politische Rahmenbedingungen für den Ölfruchtzwischenanbau zu beschreiben. Für die Stakeholder-Analyse sollten politische Institutionen und andere gesellschaftliche Gruppen, die fu¨r die Einfu¨hrung von O¨lzwischen-fruchtanbau in unterschiedlichen Funktionen und Rollen relevant sind, identifiziert und ihre unterschiedlichen Perspektiven auf den Zwischenfruchtanbau, seine Voraussetzungen und Potentiale in Erfahrung gebracht und ausgewertet werden.Die Begriffe Bioökonomie und nachhaltige Landwirtschaft werden nicht von allen Akteuren synonym verwendet werden. Teilweise konnten unterschiedliche Perspektiven zwischen den eher ökologisch orientierten Vertretern und den Vertretern der konventionellen Bauernschaft und der Industrie festgestellt werden. Dazu gehört etwa die Perspektive auf die Zulassung von Pflanzenschutzeinsatz im Zwischenfruchtanbau, die von ersteren eher kritisch gesehen, von letzteren jedoch gefordert wurde. Die ökologische Bedeutung von Zwischenfruchtanbau wird allgemein als hoch und zunehmend betrachtet. Keine Person sprach davon, dass der Zwischenfruchtanbau ökologisch nicht bedeutsam sei oder die Bedeutung nicht zunehmen würde. Auch wenn es vereinzelt eine andere Perspektive darauf gab, so wurde auch die ökonomische Bedeutung des Zwischenfruchtanbaus grundsätzlich als weiterhin zunehmend beschrieben. Diese Bedeutung wird jedoch als maßgeblich von den jeweiligen regionalen Anbaubedingungen abhängend wahrgenommen. Während Leindotter zumeist als Zwischenfrucht positiv bewertetet wird, wird Ackerhellerkraut nicht als Zwischenfrucht wahrgenommen. Stattdessen überwiegt die Wahrnehmung als eine Form von Unkraut. Insgesamt gibt es auch eine geringe Kenntnis von Förderungen und Regulierungen, die auf Ölpflanzen bezogen sind. Das gilt auch für spezifische Förderungen von Ackerhellerkraut und Leindotter. Als Vorschläge für eine Ausweitung der Nutzung dieser beiden Pflanzen werden verschiedene Förderinstrumente ins Spiel gebracht, auch die Sicherung von Absatzmärkten und die Kosten für Saatgut werden genannt. Die Anpassung der Greening-Auflagen wird ebenfalls mehrheitlich befürwortet. Prof. Dr. Harald Heinrichs
Tel.: +49 4131 677-2931
harald.heinrichs@uni-lueneburg.de
Leuphana Universität Lüneburg - Fakultät Nachhaltigkeit - Institut für Nachhaltigkeitssteuerung - Bereich Nachhaltigkeitspolitik
Scharnhorststr. 1, Raum C11.226
21335 Lüneburg
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2016-02-01

01.02.2016

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31.01.2018
22004215Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 4: Rückgratpolymere - Akronym: BioPSAIm Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterent-wickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Sca-le-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue bioba-sierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsver-suche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden.Ziel des Teilvorhabens war es, die Herstellung des Rückgratpolymers PLAColl-1 auf Basis von Milchsäure in den industriellen Maßstab zu übertragen. Zusätzlich erfolgten eine Anpassung der Rückgratpolymere auf Basis der Ergebnisse aus dem vorherigen Projekt sowie die Synthese von Rückgratpolymeren auf Basis von Recycling-Produkten (PLA-Produktionsabfälle) als alternativem Herstellungsverfahren. Die Ergebnisse aus dem vorherigen Verbundvorhaben wurden zunächst in Form einer Anforderungsmatrix zusammengefasst und analysiert. Anhand dieser Analyse wurden die Stoffparameter und Zielwerte definiert, um einen Versuchsplan erstellen zu können. Die klebtechnischen Eigenschaften eines Klebstoffs werden durch das Rückgratpolymer und die Formulierung bestimmt. Hier wurde auf das Rückgratpolymer intensiv eingegangen. Im Laufe des Projekts wurden verschiedene Syntheserouten verfolgt und untersucht. Es wurde festgestellt, dass durch Einbindung eines langkettigen biobasierten Dimerdiols auf Basis von Rapsöl im Vergleich zum ursprünglich eingesetzten 1,2-Hexandiol Rückgratpolymere mit verbesserten klebtechnischen Eigenschaften erhalten werden konnten. Des Weiteren wurden Polyesterurethane auf Basis von OH-terminierten Oligomilchsäure, bestehend aus einem Dimerdiol, Milchsäure und einem kommerziell verfügbaren Polyetherpolyol, ebenfalls erfolgreich synthetisiert. Rückgratpolymere auf Basis von Milchsäure, 1,2-Hexandiol, Dimersäure und Diisocyanat wurden als Weichmacher in den neu entwickelten Klebstoffformulierungen eingesetzt. Drei ausgewählte Rückgratpolymere wurden im Unterauftrag im technischen Maßstab hergestellt und an die Partner weitergeleitet. Obwohl sich charakteristische Kennwerte der Materialien aus dem Scale-Up-Versuch von den Labormustern unterscheiden, wurden sie von den Projektpartnern in Klebstoffformulierungen als Rohstoffe eingesetzt. Dr. rer. nat. Inna Bretz
Tel.: +49 208 8598-1313
inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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2016-12-01

01.12.2016

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31.05.2020
22004216Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 2: Feuchte- und Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding
Tel.: +49 351 4662-280
wolfram.scheiding@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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2017-07-01

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31.12.2020
22004217Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holzproduktion unter Nutzung ausgewählter Baumarten aus anderen biogeografischen Regionen; Teilvorhaben 2: Anbauversuch im Wuchsbezirk Lippisches Bergland - Akronym: AnbauversucheIn den letzten Jahren haben Konzepte zur "Bioökonomie" in Forschung und in politischen Debatten an Bedeutung gewonnen. Ein Schwerpunkt ist, die Rohstoffbasis der Wirtschaft auf die Nutzung nachhaltig erzeugter biogene Ressourcen auszurichten, hierdurch fossile Rohstoffe zu ersetzen und neue Produkte zu entwickeln. Die im Rahmen dieses Projektes angelegten Waldbestände sind geeignet herauszuarbeiten, welche der hier angebauten Baumarten in einem ökosystemar verträglichen Produktionssystem Hölzer in hoher Qualität bzw. Biomasse für die verschiedensten Produktionszweige bereitstellen können. Dies erscheint besonders wichtig, da Deutschland ein Netto-Holz-Import-Land ist bzw. sein wird. Im Lippischen Bergland wurden 16 ca. 0,7 bis 1,0 ha große Versuchsflächen ausgewählt, die auf den Flächen vorhandene Vegetation entnommen, die Flächen gemulcht und gegen Wildverbiß durch einen Zaun geschützt. Im Frühjahr bzw. Herbst 2018 wurden die Flächen mit den ausgewählten und von Baumschulen gelieferten Pflanzen bestückt. Es handelt sich um die Arten Edelkastanie (Castanea sativa), Platane (Platanus orientalis), Baumhasel (Corylus corluna), Küstentanne (Abies grandis), Hemlocktanne (Tsuga heterophylla), Atlaszeder (Cedrus atlantica), Küstenmammutbaum (Sequoia sempervirens) und Gebirgsmammutbaum (Sequoiadendrum giganteum). Als Mischbaumart wurde auf den Flächen Fagus sylvatica mit einem Anteil von 10 % mit angebaut. Im Jahr 2020 wurden Ausfälle auf den in 2018 angelegten Kulturen durch Nachpflanzung teilweise ersetzt. Eine Kulturpflege erfolgte 2018, 2019 und 2020 im Spätsommer/Herbst. Hierbei wurde wuchsstarke Begleitvegetation zurückgeschnitten, die gepflanzte Bäume stark bedrängte und deren Entwicklung deutlich hemmten.Nach drei extrem trocken warmen Vegetationsperioden 2018, 2019 und 2020 haben sich die angelegten Kulturen relativ gut entwickelt. Die Ausfälle gepflanzter Bäume waren mit Ausnahme der Platanen und der Hemlocktannen auf jeweils einer Teilfläche mit 5 bis 25% relativ gering. Nach zwei bzw. drei extrem trocken-warmen Vegetationsperioden haben einzelne Baumarten wie die Edelkastanien Höhen von bis zu 2 m, Hemlocktanne und Küstenmammutbaum von bis zu 1,5 m erreicht. Zum Abschluß des Projektes sind alle Kulturen mit Ausnahme einer Fläche Platane gesichert angewachsen. Wir gehen davon aus, daß die Flächen geschlossene, vitale Waldbestände erwarten lassen. Als Grundlage zukünftiger weiterer Untersuchungen sind die standörtlichen Grundlagen und die Aufnahmeergebnisse der ersten 3 Jahren für alle Baumarten und Flächen dokumentiert sowie ein Untersuchungsdesign für die weiteren Aufnahmen und die Bestandesbehandlung entwickelt. Susanne Hoffmann
Tel.: +49 5234 20682-10
s.hoffmann@landesverband-lippe.de
Landesverband Lippe
Schloßstr. 18
32657 Lemgo
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2016-02-01

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31.01.2018
22004315Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 5: Klebstofftechnische Untersuchungen - Akronym: BioPSAIm Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLARückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-ofexperiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden.Ziel des Teilprojektes war es in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Rückgratpolymere für die Scale-Up-Versuche zu identifizieren. Des Weiteren stand die Entwicklung von Haftschmelz-klebstoffsystemen mittels Design of Experiments im Vordergrund. Ziel war es biobasierte Klebstoffsysteme zu entwickeln, die den verarbeitungs- und anwendungstechnischen Anforderungen genügen. Hierbei wurde zunächst das Klebstoffsystem mittels statistischer Versuchsplanung durch Formulierung mit geeigneten Bindemitteln im Hinblick auf seine klebtechnischen Eigenschaften und den Wärmestand optimiert. Im Anschluss erfolgte die Entwicklung eines Stabilisierungskonzepts gegen eine thermische Belastung während des Produktions- und Verarbeitungsprozesses. Durch die rheologischen Untersuchungen konnte ein Screening Verfahren entwickelt werden, um geeignete Rückgratpolymere für die Klebstoffformulierung schnell zu identifizieren. Es wurden 120 PLA-basierte Polymere rheologisch mittels Dynamisch-Mechanischer-Analyse (DMA) untersucht. Die Ergebnisse fanden, durch die enge Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut UMSICHT, Verwendung im Teilvorhaben 4. Des Weiteren wurde ein polymilchsäurebasiertes Klebstoffsystem unter dem Arbeitsnamen »JuwenoL HM13« entwickelt. Dieser Haftschmelzklebstoff erfüllt die Anforderungen, die im Vorfeld der Entwicklungsarbeit gemeinsam mit den Industriepartnern des Verbundvorhabens definiert wurden. Die Klebstoffentwicklungsarbeiten wurden mittels statistischer Versuchsplanung durchgeführt. Durch Miniaturisierung und Parallelisierung der Ansätze konnte die Effizienz der Formulierungsarbeiten weiter gesteigert werden. Zum Erhalt der thermischen Stabilität wurde ein Additivierungskonzept entwickelt, das von den Industriepartnern übernommen werden konnte. Mit JuwenoL HM13 ist es erstmalig gelungen ein Klebband mit einem Haftschmelzklebstoff auf Basis von Polymilchsäure (PLA) herzustellen. Prof. Dr. Klaus-Uwe Koch
Tel.: +49 2361 915-456
klaus-uwe.koch@w-hs.de
Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen - Standort Recklinghausen - Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen - FB 8
August-Schmidt-Ring 10
45665 Recklinghausen
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31.03.2020
22004316Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 2: Hemm-Wirkbeziehung von Mykotoxinen auf Biogasproduktion - Akronym: MykotoxintestIm Teilvorhaben 2, bearbeitet von Fraunhofer UMSICHT, wurden die Hemm-Wirkmechanismen von verschiedenen Mykotoxinen und von verschimmelter Maissilage im diskontinuierlichen Gärtest und in kontinuierlichen Versuchen untersucht. Das Ziel des Teilvorhabens war die Ermittlung der Dosis-Wirk-beziehung von verschiedenen Mykotoxinen sowie von verschimmelter Silage auf die Biogasproduktion. Die verschimmelte Silage wurde dabei unter kontrollierten Laborbedingungen hergestellt. Die akute Wirkung der Mykotoxine und entsprechend kontaminierter Silagen wurde im Rahmen eines Screening-Testverfahrens unter Einsatz eines modifizierten Batch-Gärtests (modifizierter ORGA-Test) untersucht. Zusätzlich wurde die verschimmelte Maissilage chemisch-analytisch charakterisiert. Die Validierung der Screening-Ergebnisse und Untersuchung der Langzeitwirkung von verschimmelter Maissilage auf den Biogasprozess erfolgte im kontinuierlichen Betrieb in einer Laborbiogasanlage. Unter Einsatz von zwei parallel betriebenen Bioreaktoren wurde die Vergärung von verschimmelter und nicht-verschimmelter Maissilage, jeweils als Monosubstrat zugeführt, im direkten Vergleich untersucht. Die Vergärung beider Monosubstrate wurde hinsichtlich verschiedener Parameter wie Biogasproduktion, Biogasqualität und Zusammensetzung der Gärsuspension verglichen.Die Untersuchungen mit den Gärtests sollten eine akute Stoßbelastung mit hohen Konzentrationen von Mykotoxinen simulieren. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Mykotoxin-Konzentrationen, die weit höher waren als bei verschimmelten Getreiden und Silagen in der Literatur beschrieben, keine hemmenden Effekte auf die Biogasproduktion auftraten. Da bereits bei hohen Mykotoxin-Dosierungen keine Hemmwirkung beobachtet wurde, war die Aufstellung einer Dosis-Wirkung-Beziehung nicht sinnvoll möglich. Gärtest-Untersuchungen mit Einsatz von verschimmelter Maissilage als Substrat haben durchaus verringerte Biogaserträge im Vergleich zu nichtverschimmelter Maissilage gezeigt. Die chemische Charakterisierung der Silagen hat deutliche Unterschiede zwischen verschimmelter und nichtverschimmelter Maissilage ergeben, die als wesentliche Begründung für den geringeren Biogasertrag angesehen werden. Mittels erweiterter Stoffgruppen-Analyse wurde gezeigt, dass der Gehalt an leicht verfügbaren Kohlenhydraten in der verschimmelten Maissilage signifikant abgenommen, dafür der Anteil an schwerer abbaubaren Rohfaser-Komponenten zugenommen hat. In den kontinuierlichen Versuchen zur Biogasproduktion mit Maissilage wurde die Vergärung von verschimmelter und nicht verschimmelter Silage im direkten Vergleich untersucht. Durch den Einsatz von verschimmelter Maissilage als Monosubstrat wurde der Extremfall simuliert, um auch Langzeiteffekte im kontinuierlichen Betrieb erfassen zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass es unter diesen Extrembedingungen zu keinem Einbruch oder gar Zusammenbruch des Biogasprozesses kam. Insgesamt zeigen die Ergebnisse aus dem Teilprojekt 2, dass bei Zufuhr von verschimmelter Maissilage in Biogasanlagen keine Hemmwirkung des Biogasprozesses durch Mykotoxine zu befürchten ist. Bei der Fütterung von verschimmelter Maissilage kann es durch die veränderte Zusammensetzung des Substrates zu verringerten Biogaserträgen kommen, der Biogasprozess wird allerdings nicht nachhaltig gestört.Dr. rer. nat. Ute Merrettig-Bruns
Tel.: +49 208 8598-1229
ute.merrettig-bruns@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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2017-11-01

01.11.2017

2021-10-31

31.10.2021
22004317Verbundvorhaben: Verbesserte Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall - Grundlagen für ein Prognosewerkzeug als Bestandteil des integrierten Waldschutzes; Teilvorhaben 2: Altdatenauswertung und Nutzung der Fernerkundung für das Borkenkäfermonitoring - Akronym: IpsPro-SBSGesamtziel des IpsPro-Verbundvorhabens war es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker (Ips typographus L.) in potenziell anfälligen Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einzuschätzen. Hierfür sollten verschiedene Teilrisiken miteinander kombiniert und das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker tagesaktuell und standortsgenau vorhergesagt werden und so eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht werden. Auf diese Weise ist eine effektive Steuerung der weiteren Befallsentwicklung möglich und die in Folge einer Borkenkäfermassenvermehrung zu erwartenden Schäden können minimiert werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben war in sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert, die in drei Teilvorhaben bearbeitet wurden. Im, die AP1 und 5 umfassenden Teilvorhaben 2, wurden vorhandene Altdatenbestände mit Befalls- und Monitoringinformationen recherchiert, zusammengeführt, auf Plausibilität geprüft, räumlich verortet und mit relevanten Witterungsfaktoren verknüpft. Ziel war die wichtigsten Einflussfaktoren auf die Befallsdynamik des Buchdruckers zu identifizieren und zu quantifizieren, darauf aufbauend Schwellenwerte für eine statische Einschätzung der Ausgangsgefährdung vor Beginn der Borkenkäfersaison zu ermitteln und die buchdruckerinduzierte Schadholzmenge auf Grundlage der abgeleiteten Einflussfaktoren zu schätzen. Im Rahmen des Fernerkundungsteils wurde die Zielsetzung verfolgt, im Abgleich mit terrestrischen Befallsinformationen ein semiautomatisches Verfahren zur retrospektiven Erfassung von Borkenkäferschadflächen (red and gray attack - Stadien) zur Praxisreife zu entwickeln. Die Grundlage bildeten Orthobild- und Sentinel-2-Daten, die mit jeweils unterschiedlichen Verfahrensansätzen analysiert wurden. Die Projektergebnisse finden Eingang in das im Rahmen des Gesamtverbundes entwickelten Borkenkäfer-Frühwarnsystem "IpsRisk" und unterstützen so die Gefährdungseinschätzung.Im Rahmen des Verbundprojektes entwickelten Forschende der FVA-BW, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem "IpsRisk". Dieses schätzt das Befallsrisiko aufgrund verschiedener Teilrisiken ein und gibt zudem eine 5tägige Entwicklungsprognose aus. AP1 steuert mit der Identifizierung wichtiger Prädiktoren für verschiedene Skalenebenen (Revier, 250m-Raster) wie bspw. dem Vorjahresbefall oder der klimatischen Wasserbilanz wichtige Komponenten bei. Zudem konnten für einen Teil der Prädiktoren Gefährdungsschwellenwerte definiert werden, bei deren Überschreitung mit einer Zunahme des Schadgeschehens zu rechnen ist. Durch eine szenarienbasierte Modellierung ist es auf der Grundlage der Projektergebnisse möglich, zu erwartende Schadholzmengen zu schätzen. Die in AP 5 entwickelten Verfahren zur semiautomatischen Detektion von Buchdruckerschäden konnte in den Nationalparks Sächsische Schweiz, Schwarzwald und Hunsrück-Hochwald erfolgreich zur Anwendung gebracht werden und wurden tlw. bereits als Regelverfahren zur retrospektiven Schadflächenerfassung etabliert. Die Vor- und Nachteile der verschiedenen Fernerkundungsverfahren sind identifiziert und im Hinblick auf die jeweiligen Einsatzbereiche optimiert worden. Weitere wertvolle Beiträge, wie bspw. die flächendeckende Integration eines Prädispositionsabschätzsystems in "IpsRisk" wurden im Rahmen einer Begleitstudie geleistet und basierend auf einer deutschlandweit verfügbaren Datengrundlage umgesetzt. Durch die Implementierung der Ergebnisse in das "IpsRisk" sind diese zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich und können online abgerufen werden. Insgesamt kann mit "IpsRisk" das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet und die verfügbaren Ressourcen der Forstbetriebe bzw. deren begründete Erweiterung für die schnelle Sanierung von Befall zielgerichtet eingesetzt werden.Dr. Dirk-Roger Eisenhauer
Tel.: +49 3501 542-315
dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna
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31.03.2022
22004318Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 2: TU Dresden (Forstbotanik/Forstzoologie) - Akronym: SINEs4ConifersDie Fichte (Picea abies) zählt auf Grund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an den jeweiligen Standort. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen.Prof. Dr. Doris Krabel
Tel.: +49 351 46331857
doris.krabel@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstzoologie
Pienner Str. 7
01737 Tharandt
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30.04.2019
22004415Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 2: Laborsynthesen - Akronym: LignoGlueDer Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up-Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig.Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte.Dr. Stefan Friebel
Tel.: +49 531 2155-329
stefan.friebel@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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22004418Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 5: Verzerrungsbasierter Berechnungs-/Simulationsansatz für WVC - Akronym: HoMaba-FKZ22009417Gegenstand des Teilvorhabens ist die Entwicklung von Berechnungs- und Simulationskonzepten zur Vorhersage des mechanischen Bauteilverhaltens von Bauteilen aus Holzwerkstoffen zur Anwendung im Maschinenbau. Parallel dazu wurde ein Ansatz für ein semiprobabilistisches Sicherheitskonzept entwickelt, welches für Holzwerkstoffe im Maschinenbau angewendet werden kann. Die Schwerpunkte der Arbeiten an der TU Chemnitz bildeten die Kennwertermittlung aus den Materialversuchen, die Entwicklung eines verzerrungsbasierten Berechnungskonzeptes und eines semiprobabilistischen Sicherheitskonzeptes sowie die Entwicklung eines Simulationskonzeptes in Zusammenarbeit mit der TU München.Es wurden ca. 6500 Materialversuche an Furnieren, Vollholz, Lagenholz und Faserwerkstoffen ausgewertet und relevante Kennwerte für Zug-, Druck-, Schub- und Biegebeanspruchungen ermittelt. Die ermittelten Kennwerte wurden inklusive wesentlicher Angaben zur Materialprüfung in eine Datenbank überführt. Diese erlaubt dem Konstrukteur die Auswahl benötigter Kennwerte und die Bestimmung statistischer Lagemaße/ Kennwerte. Weiterhin wurde ein verzerrungsbasiertes Berechnungskonzept entwickelt und an zwei Demonstratoren mit unterschiedlich komplexer Geometrie validiert. Im Ergebnis konnte eine gute Übereinstimmung zwischen Berechnung und Experiment nachgewiesen werden. Für das semiprobabilistische Sicherheitskonzept wurden relevante Teilsicherheitsbeiwerte definiert, die für Holzbauteile im Maschinenbau angewendet werden können. Es wurde nachgewiesen, dass durch das Sicherheitskonzept eine flexible Einstellung einer geforderten Sicherheit unter Berücksichtigung wesentlicher Einflussfaktoren auf die mechanischen Eigenschaften von Holzwerkstoffen möglich ist.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
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30.04.2019
22004515Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 3: Scale-up - Akronym: LignoGlueDer Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig.Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte.Dr. Matthias Konrad
Tel.: +49 4161 7071-150
mkonrad@synthopol.com
Synthopol Chemie Dr. rer. pol. Koch GmbH & Co. KG
Alter Postweg 35
21614 Buxtehude
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01.06.2016

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29.02.2020
22004516Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von nicht migrierenden Weichmachern für Poly-L-Milchsäure (Stereoflex); Teilvorhaben 2: Scale-up der Werkstoffherstellung - Akronym: Stereoflex Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die produkt- und anwendungsorientierte Entwicklung einer neuen Weichmacherklasse mit hoher Flexibilisierungseffizienz und geringer Migrationsneigung für Poly-L-Milchsäure. Die verringerte Migrationsneigung soll durch eine »Verankerung« der Weichmacher über einen Stereokomplex zwischen Poly-L-Milchsäureketten der Matrix und Poly-D-Milchsäureblöcken der Weichmachermoleküle erreicht werden. Die zu entwickelnden Materialien werden in Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung bzw. Einarbeitung untersucht. Hauptanwendungsgebiet ist in flexiblen Folienmaterialien zu sehen Zunächst werden die Produktanforderungen zusammengestellt und die Additivsysteme (Copolymere) aufgrund theoretischer Betrachtungen ausgewählt. Anschließend werden Laborsynthesen der Copolymere und deren Analytik durchgeführt. Für erste Kennwerte über das Verhalten der synthetisierten Copolymere im PLA werden Folien mit diesem Werkstoff im Labor und Technikumsmaßstab hergestellt und charakterisiert. Der Scale-Up und die Optimierung der Additivsynthese bilden den nächsten wichtigen Schritt. Ausgewählte Additive werden in dieser Projektphase im 10 kg Maßstab synthetisiert und charakterisiert. Im Anschluss an den Scale-Up werden die Copolymere im Labordoppelschneckenextruder mit PLLA zu Granulaten verarbeitet und untersucht. Nach Bestimmung der Materialkennwerte werden ausgewählte Granulate im Labormaßstab zu Folien verarbeitet und anwendungstechnisch getestet. Schließlich werden Mustermengen auf einem großtechnischen Doppelschneckenextruder hergestellt und diese bei einem Folienhersteller abgemustert. Frank-Martin Neumann
Tel.: +49 2154 9251-0
frank-martin.neumann@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich
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01.05.2019

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31.10.2022
22004517Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 1: Geschäumte PCM Module - Akronym: BioPCMZiel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. Sandra Pappert
Tel.: +49 721 4640-469
sandra.pappert@ict.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal
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01.03.2019

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22004518Holzbasierte Hybridnanokomposite als multifunktionale Hochleistungsausgangsmaterialien für den 3D-Druck (Nanofibrills) - Akronym: NanofibrillsDer 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

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01.10.2015

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31.03.2019
22004615Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe) Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond); Teilvorhaben 2 - Akronym: BioBondZiel des Teilvorhabens II, das durch das NMI Naturwissenschaftliche und Medizinische Institut an der Universität Tübingen bearbeitet wurde, ist die Definition der Eigenschaften, die das zu entwickelnde Klebstoffsystem aufweisen soll sowie die spätere Prüfung der Performance und Eignung des entwickelten Klebstoffsystems hinsichtlich der Anwendung im Bioconcept-Car des Reutlinger Rennsportteams Four Motors GmbH. Da die gewünschten Eigenschaften für einen Klebstoff stark von den Anforderungen an die Fügestelle abhängen, sollte eine bestimmte Klebung an dem Bioconcept-Car als Zielanwendung definiert werden. Zur Definition der Eigenschaften, für das neu zu entwickelnde Klebstoffsystem, wurde das für diese Klebung etablierte Klebstoffsystem mit zahlreichen biogenen wie auch synthetischen Füllstoffen ausführlich charakterisiert. Dabei wurden neben Endeigenschaften des ausgehärteten Systems auch Applikationseigenschaften, wie die Fließfähigkeit (Viskosität) des Klebstoffs ermittelt. Bei der Charakterisierung wurde bereits darauf geachtet, dass das im Projekt zu entwickelnde System mit gleichen Methoden abprüfbar ist. So wurden bspw. Prüfkörper ausgewählt, die lediglich kleine Klebstoffmengen für die Analyse voraussetzen. Die Synthese des Biomimetischen Adhäsiv aus nachwachsenden Rohstoffen wurden von der FH Aachen synthetisiert und von dem NMI Reutlingen charakterisiert. Die Etablierung der Haftkraft und die Optimierung der Klebstoffsystems (AP 6) erfolgten in enger Zusammenarbeit. Darüber hinaus beschäftigte sich das NMI in Reutlingen schwerpunktmäßig mit der Definition der Anforderungsprofile (AP 2), der Charakterisierung der Referenzsysteme (AP 3), der Charakterisierung der neu entwickelten Klebstoffsysteme (AP 7) und den Demonstratoranwendungen (AP 10).Mit einer maximalen Zugfestigkeit von 4,5 MPa liegt der Chitosanklebstoff unterhalb der in der Automobilindustrie eingesetzten Epoxidharzklebstoffe. Die hochfesten Epoxidharzklebstoffe (>20 MPa), wie sie in der Automotive Industrie vorkommen, werden häufig im Karosseriebau eingesetzt. Hierbei werden wie im Bioconcept-Car Bodenbleche verklebt, jedoch in diesem Fall zusätzlich aus crashrelevanten Gründung genietet oder geschraubt. Da der entwickelte Chitosanklebstoff mit Wasser als Lösungsmittel hergestellt wird, ist dieser nicht Beständig in einer feuchten Umgebung. Eine Anwendung im äußeren Karosseriebau wie beispielsweise das Verkleben der Bodenbleche ist dadurch nicht erstrebenswert. Verklebungen im Innenbereich des Rennwagens wie beispielsweise die Befestigung der Feuerlöscherhalterung durch Ankleben sind denkbar. Auch das Verkleben der Türinnenschale aus biobasierten Kunststoff ist durchaus möglich. Zudem verfügt der Klebstoff durch seine gelartige Konsistenz über gute Applikationseigenschaften, was ein Herauslaufen aus dem Klebspalt verhindert. Zudem sollte die Klebung annähernd auf Nullspalt erfolgen, sodass eine gute Klebfestigkeit gewährleistet wird. Der Chitosanklebstoff kann somit in einer trockenen Umgebung wie im Automobilinnenraus, an verschiedenen Stellen zum Einsatz kommen. Durch die richtige Vorbehandlungsmethode von metallischen Materialen kann die Haftkraft zusätzlich gesteigert werden.Dipl.-Ing. Sebastian Wagner
Tel.: +49 7121 51530-523
sebastian.wagner@nmi.de
NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen
Markwiesenstr. 55
72770 Reutlingen
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22004617Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 3: Optimierung und Dokumentation der industriellen Produktionsverfahren - Akronym: LowLambdaZiel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 3 umfassen insbesondere die Herstellung unterschiedlicher Fasertypen und Plattenmaterialien. Dabei werden zunächst Verfahren nach dem Stand der Technik angewendet, auf deren Grundlage die im TV 1 und 2 vorzunehmenden Charakterisierungen und Modellbildungen entwickelt werden. Im weiteren Projektverlauf erfolgt dann eine systematische Variation der Produktionsparameter um die Bandbreite an möglichen, herstellbaren Faserstrukturen zu untersuchen. In einem letzten Optimierungsschritt werden schließlich gezielt Fasermorphologien und Fasernetzwerke hergestellt, die entsprechend dem virtuellen Materialdesign in TV 2 eine verringerte Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig gebrauchstauglichen Festigkeiten aufweisen.Dr. Michael Makas
Tel.: +49 89 99155134
m.makas@steico.com
Steico SE
Otto-Lilienthal-Ring 30
85622 Feldkirchen
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31.12.2021
22004618Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 1: Erforschung und Formulierung neuer Kühlschmierstoffe - Akronym: TriboKonIn tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen bzw. Kühlschmierstoffen im Streamfinishing-Verfahren. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt am Fraunhofer IWM befasste sich mit der Oberflächencharakterisierung und der Analyse des Einlaufverhaltens. Die Oberflächencharakterisierung erfolgte sowohl topographisch mit Weißlicht- und Konfokalmikroskopie als auch chemisch über Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS).Dr. Oliver Thordsen
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97424 Schweinfurt
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01.09.2015

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28.02.2018
22004715Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 2: Funktionalisierung epoxidierter Pflanzenöle/ester und Synthese telecheler Polyole - Akronym: BioDurEpoxidierte Pflanzenöle können bislang aufgrund schlechter Härtungs- und Materialeigenschaften praktisch nicht für Klebstoffe eingesetzt werden. Ziel des Vorhabens ist es, eine Basis für Klebstoffe aus epoxidierten Pflanzenölen zu schaffen, die zu mindestens 95 % aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und sich als Ersatz für synthetische Strukturklebstoffe eignen. Am Fraunhofer IFAM wurde in Vorversuchen festgestellt, dass bei der kationischen Härtung in Anwesenheit telecheler Polyesterdiole eine schnelle Härtung erfolgt und zähharte Polymerisate resultieren. Um zu einem möglichst hohen Anteil nachwachsender Rohstoffe zu kommen, wurde eine telechele Polymilchsäure synthetisiert und in einer kationischen Polymersation mit epoxidierten Ölen zu einem zähharten Polymer umgesetzt. Diese Vorversuche lassen erwarten, dass sich nunmehr Klebstoffe aus epoxidierten Pflanzenölen mit guten mechanischen Eigenschaften und schneller Härtung aus nahezu 100 % nachwachsenden Rohstoffen entwickeln lassen. Um das Ziel zu erreichen, werden zunächst epoxidierte Pflanzenöle entwickelt, die bei der Härtung eine besonders hohe Reaktivität und die Ausbildung einer definierten Morphologie des Klebstoffes erwarten lassen. Es werden telechele Polyole auf der Basis Polymilchsäure und Polyhydroxybuttersäure als neue Rohstoffklasse (spätere Nutzung z.B. auch bei PU) auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und dann die kationische Polymerisation erprobt. Hierbei werden Zusammenhänge zwischen chemischer Zusammensetzung und der resultierenden Morphologie sowie den mechanischen Eigenschaften erforscht. Es werden Modellklebstoffe mit einer breiten Übertragbarkeit auf verschiedenste Anwendungen entwickelt. Eine vertiefte Klebstoffentwicklung erfolgt für die prototypisch ausgewählten Anwendungsfelder "kosmetische Klebstoffe und Gele für künstliche Fingernägel" und "Klebstoffe für den Holzbau, insbesondere für Kantenumleimer". s. Anlage Antrag S. 18-29.Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden.Dr. Michael Blumenstein
Tel.: +49 40 76625536
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01.12.2016

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31.10.2020
22004716Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 4: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß
Tel.: +49 531 391-5441
j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
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38106 Braunschweig
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31.12.2021
22004717Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 1: Vorkultur und Testung der Wurzelhüllen unter kontrollierten Bedingungen - Akronym: WurzelhuelleDas Projekt betrifft Entwicklungsarbeiten für die Produktion und Erprobung sogenannter Wurzelhüllen (WH) zur Vorkultur und zum Pflanzen von Forstgehölzen. Die eingesetzten WH bestehen aus einem wasserspeichernden Substrat und einer wasserundurchlässigen äußeren Wand, welche das Substrat gegen Wasserverlust an den Boden schützt. Der mit der Pflanzung eingebrachte Wasservorrat soll die Vitalität und Produktivität in sommerlichen Trockenperioden sichern und das Pfahlwurzelwachstum fördern. Das Projekt zielt auf die Ausdehnung des Zeitfensters für die Pflanzung, das gegenwärtig auf wenige Monate vor und nach dem Winter beschränkt ist. Für das Projekt standen nur drei Vegetationsperioden zur Verfügung. Daher wurden die WH-Pflanzen, welche für einen komplexen Eichenpflanzungsversuch an Forststandorten benötigt wurden, schon im Winter im Gewächshaus vorkultiviert. Die benötigten Wurzelhüllen entstanden durch Vereinigung und Bearbeitung von zwei PLA-Kaltgetränkebechern, wodurch eine becherförmige WH (H=23 cm, Substratvolumen 0,75 L) entstand. Die eingesetzten Substrate basierten auf Torf und/oder Hanfschäben. Nach Vorbereitung der Forststandorte bei Eberswalde und in der Schorfheide (zwei Bestände von Kiefernbaumholz und eine freigeräumte Windwurf-Fläche) wurden Traubeneichen mit WH im Mai 2019 gepflanzt. Zum Vergleich wurden Versuchsparzellen angelegt, deren Bestände durch Saat oder traditionelle Pflanzverfahren (wurzelnackt, Container) entstanden. Das Projekt-Team untersuchte das Pflanzenwachstum an den Forststandorten und führte Experimente zur Weiterentwicklung der WH-Technik durch. Hauptziele waren (1) Optimierung des Wandmaterials, des Substrates und der Form der Wurzelhülle, (2) effiziente Verfahren für die Vorkultur und Pflanzung mit WH und (3) eine Konzeption zur industriellen WH-Produktion.Die auf den Forstparzellen mit WH gepflanzten Eichen zeigten überwiegend Pfahlwurzelsysteme. Der Pfahlwurzelanteil war höher als bei wurzelnackt gepflanzten Eichen und Containerpflanzen. An allen Standorten war die mittlere Sprosslänge der WH-Pflanzen höher als die der übrigen Varianten. Die Sprosslänge der WH-Pflanzen war am schirmfreien Windwurf-Standort am höchsten; die Differenz zu den anderen Varianten war hier statistisch gesichert. Wurzellänge, Wurzel-Biomasse und Wurzelhalsdurchmesser der WH-Pflanzen waren ebenso groß oder größer als bei den übrigen Varianten. Ein weiteres Pflanzexperiment mit becherförmigen WH fand am Standort Zepernick der HU statt (06/19 bis 09/21). Hier zeigten die Eichen starkes exponentielles Wachstum. Die im Sommer 2019 bewässerte Variante unterschied sich nicht von derjenigen ohne Bewässerung. Wegen der Beständigkeit der PLA-Becher im Boden wurden WH mit kompostierbaren Folienbeuteln der Thüfol GmbH angefertigt und hierzu mit einem Klemmring zur Erleichterung der Substratfüllung ausgestattet. Sie ermöglichten die Bildung produktiver Pflanzen aus Keimlingen, selbst wenn der Oberboden vollkommen trocken war. Als Vorzugssubstrat erwies sich Torfmoos aus der Paludikultur. Es gewährleistet sehr gutes Jungpflanzenwachstum und übertrifft die Torfsubstrate in der Haftwasserkapazität. Die Markteinführung des erdkompostierbaren Pflanztopfes Pottburri führte in Verbindung mit den Ergebnissen des Projektes zu einem Konzept für ein industrielles WH-Produkt in Rohr-Form mit einer Wand aus kompostierbarem wasserundurchlässigem Kunststoff. Ein gemeinsam mit der Golden Compound GmbH und der Truplast Kunststofftechnik GmbH präzisiertes Konzept orientiert auf ein Wandmaterial mit einer Faserkomponente aus Sonnenblumenschalen sowie auf eine an dieses Material angepasste Rohr-Extrusionstechnik. Bei der Vorkultur in rohrförmigen Modellwurzelhüllen (I.D. = 5 cm, L = 32 cm) mit dem Torfmoos-Substrat erreichten die Eichen in 2-3 Monaten die Pflanzfähigkeit.Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs
Tel.: +49 30 2093-46422
christian.ulrichs@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen
Lentzeallee 55/57
14195 Berlin
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28.02.2018
22004815Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Erprobung von biobasierten Klebstoffen sowie Gelen für künstliche Fingernägel - Akronym: BioDurZiel ist es die Machbarkeit für epoxidbasierte Klebstoffe mit einem Eigenschaftsprofil ähnlich dem konventioneller Epoxidharz-, Acrylat- und Polyurethanklebstoffe zu zeigen, die zu mehr als 95% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und die Grundlagen für darauf zu entwickelnde Produkte zu legen. In dem Vorhaben werden neuartige Polyesterdiole auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und epoxidierte natürliche Öle weiter entwickelt. Beide zusammen werden in einer kationischen Polymerisation zu einem Duromer umgesetzt. Hierbei geht es dann darum die Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur und den resultierenden klebtechnischen Eigenschaften zu erarbeiten. Die Hauptaufgaben von Wellmann Technologies bestehen in der Formulierung von prototypischen Kosmetikklebstoffen, insbesondere für künstliche Fingernägel. Die Arbeiten beginnen mit der Erstellung eines Lastenheftes (AP 5.1) und werden gefolgt von einem breiten Screening der von den Projektpartnern zur Verfügung gestellten Rohstoffe (AP 5.2). Hieraus resultieren dann Zusammensetzungsbereiche für die zu erstellenden Formulierungen und Vorgaben für die Projektpartner zur weiteren Anpassung der zu entwickelnden Rohstoffe. Als nächstes werden in mehreren iterativen Schritten Klebstoffformulierungen entwickelt und die Klebstoffe charakterisiert (auch Datenbasis für späteren "Baukasten") (AP 5.3). Sobald Formulierungen vorliegen die nahe an den Erwartungen sind, werden Feldversuche als Input für die weitere Verbesserung durchgeführt (Konsultation von Kosmetikerinnen und Erprobung gemeinsam mit diesen), sowie erste Alterungsuntersuchungen (z.B. Beständigkeit in synthetischem Schweiß) (AP 5.4). Abgeschlossen wir das Teilvorhaben mit Upscalingversuchen (Herstellbarkeit relevanter Mengen, hierfür benötigtes Equipment). Außerdem beinhaltet der letzte AP 5.5 das Erstellen eines Baukastensystems, um so als Input für die Formulierung weiterer Klebstoffe zu dienen.Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden.Dr. Stefanie Wellmann
Tel.: +49 6322 409-764
stefanie@wellmanntech.de
RDC Verwaltung GmbH
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67133 Maxdorf
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29.02.2020
22004816Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von nicht migrierenden Weichmachern für Poly-L-Milchsäure (Stereoflex); Teilvorhaben 3: Scale-Up der Copolymersynthese - Akronym: StereoflexVorhabensziel : Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die produkt- und anwendungsorientierte Entwicklung einer neuen Weichmacherklasse mit hoher Flexibilisierungseffizienz und geringer Migrationsneigung für Poly-L-Milchsäure. Die verringerte Migrationsneigung soll durch eine »Verankerung« der Weichmacher über einen Stereokomplex zwischen Poly-L-Milchsäureketten der Matrix und Poly-D-Milchsäureblöcken der Weichmachermoleküle erreicht werden. Die zu entwickelnden Materialien werden in Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung bzw. Einarbeitung untersucht. Hauptanwendungsgebiet ist in flexiblen Folienmaterialien zu sehen. Arbeitsplanung: Zunächst werden die Produktanforderungen zusammengestellt und die Additivsysteme (Copolymere) aufgrund theoretischer Betrachtungen ausgewählt. Anschließend werden Laborsynthesen der Copolymere und deren Analytik durchgeführt. Für erste Kennwerte über das Verhalten der synthetisierten Copolymere im PLA werden Folien mit diesem Werkstoff im Labor und Technikumsmaßstab hergestellt und charakterisiert. Der Scale-Up und die Optimierung der Additivsynthese bilden den nächsten wichtigen Schritt. Ausgewählte Additive werden in dieser Projektphase im 10 kg Maßstab synthetisiert und charakterisiert. Im Anschluss an den Scale-Up werden die Copolymere im Labordoppelschneckenextruder mit PLLA zu Granulaten verarbeitet und untersucht. Nach Bestimmung der Materialkennwerte werden ausgewählte Granulate im Labormaßstab zu Folien verarbeitet und anwendungstechnisch getestet. Schließlich werden Mustermengen auf einem großtechnischen Doppelschneckenextruder hergestellt und diese bei einem Folienhersteller abgemustert.Dr. Hasso v. Zychlinski
Tel.: +49 8823-1351
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UNAVERA ChemLab GmbH
Am Ländbach 20
82481 Mittenwald
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31.03.2020
22004817Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Extrudierte und Co-extrudierte Profile aus pflanzenreststoffverstärkten Biokunststoffen für Fenster und weitere architektonische Anwendungen; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung und -prüfung sowie Profilextrusion - Akronym: Bio-ProfileDie Aufgabenstellung des TV bestand darin, Materialien zur Extrusion von Fassadenprofilen auf Basis von Biokunststoffen und agrarischen Reststoffen, z. B. Weizenstroh, zu entwickeln, wobei der Schwerpunkt auf der Entwicklung flammgeschützter Materialien lag. Die Rezepturen wurden mittels Compoundierung hergestellt und auf einem Profilextruder zu Fassadenprofilen ("Bioprofilen") weiterverarbeitet. Um eine möglichst geringe Menge an Flammschutzmitteln einsetzen zu müssen, sollten diese nur in eine co-extrudierte Schicht eingebracht werden. Somit war es ein weiteres Ziel, die Parameter für die Co-Extrusion optimal einzustellen und prüfbare Profile herzustellen. Zum Flammschutz von lignocelluloseverstärkten Biokunststoffen sind einige grundlegende Kenntnisse vorhanden, jedoch existieren aktuell nur wenige Informationen zur Dauerhaftigkeit der Flammschutzwirkung. Daher wurde der Schwerpunkt in diesem TV auf die Untersuchung der Dauerhaftigkeit der Flammschutzwirkung in den extrudierten Profilen gelegt. Als Flammschutzmittel (FSM) wurden Ammoniumpolyphosphat (APP), expandierbarer Graphit und Magnesiumhydroxid für die Untersuchungen verwendet. Das TV 2 bestand aus den folgenden Versuchsserien: • Versuchsserie 1: Materialentwicklung für die co-extrudierte Schicht • Versuchsserie 2: Ermittlung der geeigneten Menge an FSM zur Verwendung in der co-extrudierten Schicht bei Hohlkammerprofilen sowie erste Untersuchungen zur Witterungsstabilität; • Versuchsserie 3: Vergleich der Wirksamkeit von FSM in der co-extrudierten Schicht bei Extrusion von Hohlkammerprofilen und Vollprofilen; • Versuchsserie 4: Vergleich der Wirksamkeit von FSM in der co-extrudierten Schicht und als Masseschutz bei der Extrusion von Vollprofilen. Neben der Flammschutzwirkung vor und nach einer künstlichen Bewitterung über 28 Tage im Xenon-Gerät wurden auch weitere Eigenschaften der Profile (u.a. mechanische, physikalische) ermittelt und mit den Anforderungen nach DIN EN 15534-5 und ETAG 028 abgeglichen.Die Ergebnisse mit den Untersuchungen des Cone Calorimeters zeigten, dass die maximale Wärmefreisetzungsrate (pHRR) bei unbewitterten, co-extrudierten Profilen durch den Einsatz von FSM in der Co-Ex-Schicht um bis zu 49% reduziert werden kann. Die gesamte freigesetzte Wärme (THR600s) konnte durch die FSM um bis zu 42% reduziert werden. Der Entzündungszeitpunkt konnte um bis zu 90% verlängert werden. Nach einer 28-tägigen Bewitterung im Xenon-Gerät wurden die extrudierten Profile (Hohlkammer- und Vollprofile) wiederum im Cone Calorimeter untersucht. Zur Bewertung wurde die ETAG 028 (2012) herangezogen. Die Anforderungen der ETAG 028 konnten unter den Bedingungen nicht erfüllt und weder Klasse C noch B erreicht werden. Ein Grund für die Herausforderungen bei der Verarbeitung und hinsichtlich des Flammschutzes stellt die geringe thermische Stabilität des Weizenstrohs im Vergleich zu Holzmehl dar. Insgesamt kann schlussgefolgert werden, dass die FSM eine deutliche Wirkung zeigen, jedoch die Wärmefreisetzung aus den Profilen mit den verwendeten Materialien von vornherein sehr hoch ist. Weitere ausgewählte Eigenschaften der Compounds und Profile wurden ermittelt und mit den Anforderungen gemäß DIN EN 15534-5 abgeglichen. In einigen Fällen waren die Wasseraufnahme und thermische Ausdehnung bei Extrusion von Vollprofilen zu hoch.Die Farbe der extrudierten Profile wurde durch Zugabe der FSM nach einer künstlichen Bewitterung nachteilig verändert, wobei der ¿E teilweise Werte >10 erreichte. Die Verwendung von Weizenstrohmehl für die Profilextrusion ist mit verfahrenstechnischen Herausforderungen verknüpft. Das Material zersetzt sich unter den Bedingungen der Extrusion leicht und es besteht ein enges Verarbeitungsfenster. Es wurde festgestellt, dass die Verwendung von Holzmehl im Kern bei der Herstellung von Profilen mit Weizenstroh in der co-extrudierten Schicht vorteilhaft ist und zu einem stabileren Prozess führt.Dr. Arne Schirp
Tel.: +49 531 2155-336
arne.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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22004818Grundlagenuntersuchungen zu neuen Hochleistungsverbunden aus Naturfasern und Guss-Polyamid - Akronym: NAFGUPAIn der Projektstudie sollen eingehende Untersuchungen zur Naturfaserverstärkung von Guss-Polyamiden durchgeführt und Grundlagen für ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von unidirektional verstärkten Naturfaser-PA6-Tapes erarbeitet werden. Die sog. Guss-Polyamide sind reaktive thermoplastische Matrixsysteme, die erst nach der Komponentenvermischung im Werkzeug unter kontrollierten Bedingungen und Ausschluss von Feuchte zu einem langkettigen Polyamid vernetzen. Sie sind in ihren Eigenschaften den extrudierten und gespritzten Pendants ebenbürtig. Bei der Extrusions- und Spritzgießverarbeitung konventioneller PA6-Typen ist jedoch eine hohe Verarbeitungstemperatur von ca. 250 °C notwendig. Zudem kommt diese Temperaturbelastung zweifach zustande – zunächst bei der Compoundierung und anschließend beim Spritzgießen zum Fertigteil –, was eine Verwendung von Naturfasern als Füll- oder Verstärkungsstoff nahezu ausschließt. Die Vernetzungstemperaturen von Guss-Polyamiden liegen dagegen zwischen 160 °C und 190 °C, wodurch die Temperaturbelastung von Naturfasern bei der Halbzeugfertigung und Formgebung zum Bauteil (kurzzeitig bei ca. 230 °C) deutlich mindert. Darüber hinaus können dank der geringen Viskosität der Schmelze vor der Vernetzung hohe Faservolumenanteile (bis über 70 vol.-%, nur bei Naturfasern dank der Faserdickenverteilung möglich) bzw. eine sehr gute Faserimprägnierung erreicht werden. Diese besonderen Eigenschaften von Guss-PA sowie ihr gegenüber den Standard-Polyamiden sehr geringer Preis machen die Kombination mit Naturfaserverstärkung sowohl aus der materialtechnischen als auch aus der vermarktungstechnischen Sicht attraktiv. Bisher fehlen jedoch die notwendigen Grundlagen. Der Schwerpunkt der geplanten Arbeiten umfasst den Nachweis prinzipieller Umsetzbarkeit der Naturfaserverstärkung im Guss-PA und der Herstellung von Hochleistungsprepregs aus Naturfasergelegen und -geweben in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Verfahren.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz

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22004915Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 4: Entwicklung und Erprobung von biobasierten Klebstoffen für Holz und Möbel - Akronym: BioDurZiel ist es die Machbarkeit für epoxidbasierte Klebstoffe mit einem Eigenschaftsprofil ähnlich dem konventioneller Epoxidharz-, Acrylat- und Polyurethanklebstoffe zu zeigen, die zu mehr als 95% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und die Grundlagen für zu entwickelnde Produkte zu legen. In dem Vorhaben werden neuartige Polyesterdiole auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und epoxidierte natürliche Öle weiter entwickelt. Beide zusammen werden in einer kationischen Polymerisation zu einem Duromer umgesetzt. Hierbei geht es darum die Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur und den resultierenden klebtechnischen Eigenschaften zu erarbeiten. Zunächst werden die Grundlagen soweit erarbeitet, dass die industriellen Partner hierauf aufbauend Forschung im Hinblick auf definierte Klebanwendungen durchführen können und eine verfahrenstechnische Forschung zur Synthese der neuen Rohstoffe durchführen können. Es werden Synthesemethoden für die neuartigen Polyesterdiole einschließlich der eingehenden Charakterisierung der Stoffe erarbeitet. Initiatoren um die Polyesterdiole gemeinsam mit epoxidierten Ölen zu polymerisieren werden erprobt. Die Erforschung der gemeinsamen Polymerisation der Polyester mit den epoxidierten Ölen ist eine Kernaufgabe und es geht darum die Zusammenhänge zwischen molekularer Zusammensetzung, Morphologie und Polymereigenschaften zu erforschen. Letztlich werden Modellklebstoffe formuliert und charakterisiert, welche die Basiszusammensetzungen der Formulierungen für die prototypischen Anwendungsfelder Holzwerkstoffe und kosmetische Klebstoffe darstellen.Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden. Dr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
hartmut.henneken@jowat.de
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22004916Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 9: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Dipl.-Ing. Sebastian Rüter
Tel.: +49 40 73962-619
sebastian.rueter@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Haidkrugsweg 1
22885 Barsbüttel
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22004918Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 4: Verfahrensentwicklung und Entwicklung des Anlagenkonzeptes zur Fertigung von Hybridsperrholz - Akronym: HoBaCoZZiel des Projektvorhabens war die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollten aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da die Substitution von Nadelholz im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung wurden textile Basaltfasergewebe verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wurde ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu war es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem neu entwickelten biobasierten Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wurde sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Unter Berücksichtigung der Normung wurden im Rahmen des Projekts zudem Entwicklungen in Bezug auf die Brandfestigkeit des Werkstoffes durchgeführt und diese mittels der vorgesehenen Prüfverfahren in Anlehnung an DIN 4102 (Bauwesen) und DIN EN 45545-2 (Schienenfahrzeuge) charakterisiert. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollten Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden (z. B. druckimprägnierte Sperrhölzer), deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollten hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt und die Konzentration des Imprägniermittels reduziert werden.Die Prozessparameter zur Herstellung von Furnierplatten mittels vorgelagerter Prepreg-Herstellung beim Projektpartner Röchling wurden ermittelt. Dazu erfolgte die Entwicklung geeigneter Konzepte zur Bauteilherstellung unter Einbezug der technischen Möglichkeiten des Projektpartners zu einer Vorzugsvariante: "Furnierplattenherstellung mittels Prepregs". Die Vorzugsvariante besteht aus: 1. Tränken der durch DBF hergestellten Gewebe 2. mit dem durch IAP entwickeltem Harzsystems mittels Auftragswalzen 3. Trocknen der Gewebe und Herstellung von Prepregs 4. Ablängen der Prepregs in Abhängig der Größe der herzustellenden Furnierplatten 5. Einlage der Prepregs in die Furnierherstellung 6. Verpressen des Verbundes Prepreg-Furnier zu Platten Zur Überführung der Konzeptentwicklungen "Furnierplattenherstellung mittels Prepregs" entwickelten Konzepte in eine Vorzugsvariante, wurden die Varianten: - Handlaminat - Prepreg durch Prepreg-Pressen - Handlaminat-Pressen - Prepreg durch Prepreg-Pressen - Vakuum-unterstütztes Pressen auf ihre Prozesstauglichkeit hin untersucht. Die Auswertung der Prozesse im Hinblick auf ihre Serientauglichkeit ergab die oben beschriebene Vorzugsvariante. Zur sicheren und reproduzierbaren Herstellung von Demonstrator-Platten beim Projektpartner Röchling wurden die wichtigsten Prozessparameter durch labortechnische Untersuchungen bestimmt. Die Verfahrensparameter setzen sich aus Temperatur, Pressdruck und Presszeit zusammen. Hierzu wurden Probekörper erstellt und Versuchsreihen zu den jeweiligen Parametern durchgeführt. Die Qualität, der durch die Vorzugsvariante "Furnierplattenherstellung mittels Prepregs" entstanden Probekörper, wurde zusätzlich mittels geeigneter Prüfverfahren validiert. Hierbei hat sich die Validierung mittels Biegeversuch als besonders geeignet herausgestellt, da hierbei die Qualität des Haftverbunds zwischen Prepreg und Furnier direkt ermittelt werden konnte.Dipl.-Ing. Torsten Blum
Tel.: +49 351 42291-10
torsten.blum@ebf-dresden.de
EBF Innovation GmbH
Löbtauer Str. 69
01159 Dresden
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22005015Verbundvorhaben: Substitution synthetischer Bindemittel durch chemisch veränderte thermisch oder strahlenhärtende Pflanzenöle für den Einsatz auf zellulosehaltigen Substraten; Teilvorhaben 2: Modifizierung der Ausgangsstoffe und anwendungstechnische Untersuchungen - Akronym: NaturPolTraditionelle Pflanzenöle treten seit einigen Jahren als erneuerbare Rohstoffe immer mehr in den Blickpunkt des Interesses. Ihre Gewinnung ist Stand der Technik. Prinzipiell bilden naturbelassene Öle auf porösen Oberflächen keine Schichten. Mit physikal. und chem. Methoden können selbige modifiziert werden, dass sie als Bindemittel in filmbildenden Beschichtungssystemen nutzbar sind. Der Einsatz modifizierter Pflanzenöle im Papiersektor ist bisher nicht erschlossen. Ziel ist daher, auf den Stand der Technik aufzubauen u. anhand kommerziell erhältlicher, aber auch durch Eigenentwicklungen entsprechende neue Bindemittel für Papiere aufzubauen und deren systematische Überführung in Beschichtungsrezepturen zu untersuchen. Dabei wird darauf gesetzt, die Nachteile von Ölen gezielt zu beseitigen, um solche neuen natürlichen Binder in Papiercoatings einsetzen zu können. Angestrebt wird außerdem ein ganzheitliches Konzept zur Ressourcenschonung, d.h. zusätzlich die Optimierung der Technologie zur Energieeinsparung beim Prozess der Papierbeschichtung. So wird neben der thermischen - die Vernetzung auf UV-/UV-LED-Basis verfolgt. Schwerpunktaufgabe des IHD ist die Entwicklung und Bereitstellung der Basisbindemittel auf Basis natürl. Rohstoffe sowie deren Anpassung und Modifizierung für den Einsatz in Papierbeschichtungen. Dazu gehören u.a. die Durchführung von Analysenverfahren zur Charakterisierung der eingesetzten Bindemittel u. des Nachweises der Härtung mit verschiedenen Methoden (thermisch, radikalisch, ionisch mit u. ohne UV-Strahlung). Die Bindemittel werden weiterhin für die im Anschluss erfolgende Einarbeitung in spezielle Beschichtungsrezepturen optimiert sowie deren resultierende Eigenschaften im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit und Aushärtungsgrade bestimmt. Durch Feststellg. der nutzungsrelevanten Parameter u. Gebrauchseigenschaften der beschichteten Papieroberflächen lassen sich dann potentiell Anwendungsfelder für eine spätere Verwendbarkeit am Markt ableiten.Im Projekt wurden zwei pflanzenölbasierte Beschichtungen für Papiersubstrate entwickelt und auf ihre Einsatzmöglichkeiten als Barriereschichten im Verpackungsbereich hin untersucht. Im Falle der UV-härtenden Beschichtungen wurde die Rezeptur so optimiert, dass ein im Gegensatz zu den üblichen antimonhaltigen Photoinitiatoren (PI) weniger gesundheitsschädlicher und UV-LED-fähiger PI eine vollständige Aushärtung und gute Oberflächeneigenschaften gewährleisten kann. Über den Zusatz von Reaktivverdünner kann die Flexibilität und Härte der Beschichtung in einem gewissen Rahmen eingestellt werden. Diese Systeme liegen unpigmentiert vor, da sich wässrige Pigmentslurries, wie in der Streichfarbenherstellung üblich, in die 100%-Ölsysteme nicht einarbeiten lassen. Die Beschichtung ist mit geringen Einschränkungen als Barriereschicht gegenüber wässrigen Medien geeignet, wenn eine Schichtdicke von 20 µm nicht unterschritten wird. Bei dünneren Schichten kommt es zu einer Versprödung und Rissen in der Oberfläche, durch die dann anliegende Medien (Flüssigkeiten, Gase) diffundieren können und die Barriere nicht mehr gegeben ist. Als Fettbarriere ist sie bei Anwendungen mit einfachen Anforderungen ebenfalls einsetzbar. Für eine Verwendung unter erhöhten Anforderungen muss eine weitere Optimierung des Polymernetzwerkes oder durch Zusatz von Additiven erfolgen. Im Gegensatz zu den UV-Ölen war bei den Hydroölen eine Vorbehandlung des Untergrunds nicht zwingend nötig. Die oxidativ thermisch trocknenden Hydroöle konnten mit den in der Papierindustrie üblichen Parametern gehärtet werden. Die Beschichtungen mit reinem Hydroöl zeigen eine gute Fettbarriere, die jedoch durch Falzen des Substrats deutlich schlechter wurde, bei gleichzeitig annehmbarer Barriere gegenüber Wasserdampf. Die pigmenthaltigen Beschichtungsvarianten erwiesen sich als inhomogen und teils spröde. Die Barrierewirkung gegenüber Fetten lag deutlich unterhalb der reinen Ölschicht.Dr. rer. nat Christiane Swaboda
Tel.: +49 351 4662-261
christiane.swaboda@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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22005016Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 8: Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. Manuela Fiedler
Tel.: +49 3529 551-0
manuela.fiedler@ptspaper.de
Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts
Pirnaer Str. 37
01809 Heidenau
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22005018Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Scale-Up eines Fügeprozesses von multifunktionellen Klebstoffen für den Holzbau sowie der Charakterisierung der sensorischen Funktionalität - Akronym: SmartTimbADas Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Zentrale Zielsetzung des Teilprojektes an der HNEE war die Entwicklung und das Scale-Up der Prozesstechnik zur reproduzierbaren Herstellung ökonomisch relevanter Holzklebstofffugen sowie der Charakterisierung der Sensitivität in den geklebten Verbundprüfkörpern.Das Teilprojekt erzielte folgende Ergebnisse: 1) Identifizierung wesentlicher Einflussgrößen in der Prozessierung der Rohmaterialien hin zu einer festen, multifunktionalen Klebefugen: a. Füllstoffart, Klebstoffpolymer, Dispersionstechnik und –parameter b. Höhere Füllstoffzusätze verringerten die Varianz und elektrische Drift unter Last c. Weniger Pressdruck und längere Presszeiten erzeugten geringere Widerstände d. Die Drucksensitivität konnte nicht wesentlich beeinflusst werden e. Höhere Klebstoffauftragsmenge, höhere Presstemperatur und längere Presszeiten verbesserten die Sensoreigenschaften 2) Verformungen im Holzbauteil erzeugen reproduzierbare piezoresistive Reaktionen in der ausgehärteten Klebefuge, die auf eine elektromechanische Kopplung auf mikroskopischer Ebene des Füllstoff-Polymer-Komposits entstehen 3) die orthotropen Eigenschaften von Holz wirken sich auf die Amplitude der piezoresistiven Reaktion aus, wodurch die Position und Ausrichtung der multifunktionalen Fuge und die Kontaktierungsrichtung entscheidende Kriterien für die sensorische Amplitude sind 4) erfolgreiche Skalierung der Prüfkörper von Labormaßstab hin zu 2m langen Brettschichtholzträgern, in denen Zug-, Druck- und Scherspannungen in der Klebefuge mittels piezoresistiver Reaktion an lokal verteilten Klebstoff-Sensorflächen gemessen werden konnten Darüber hinaus wurden folgende neue Herausforderungen identifiziert: a) Zuverlässigere Kontaktierungen der Klebefuge nach der Fertigung b) Unklarheit über die Einflussgrößen auf de elektrischen Drift der belasteten und unbelasteten Bauteile c) die Nutzbarmachung von impedanzspektroskopischen Messungen, die zwar einerseits durch optimale Frequenzbänder die Zuverlässigkeit der gefertigten Sensoren erhöht hat, sich jedoch fehleranfälliger herausgestellt hat d) die weitergehende Differenzierung von Luft- und damit Holzfeuchte sowie Temperatur auf die MessungenProf. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz
Tel.: +49 3334 657-370
ulrich.schwarz@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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22005113Verbundvorhaben: Entwicklung von schäumbaren, biobasierten Kunststoffrezepturen zur Herstellung alternativer und eigenschaftsoptimierter Bienenbeuten; Teilvorhaben 1: Modifizierung von Holzpartikeln, Verarbeitung, Koordinierung - Akronym: GeschaeumtesWPCIn dem hier beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt soll, als biobasierte Alternative und zur Optimierung der anwendungsbezogenen Eigenschaften, ein neuer Werkstoff für Honigbienenbehausungen (Honigbienenbeuten) entwickelt und auf Praxistauglichkeit untersucht werden. Die Verfahren und die Werkstoffrezepturen sollen auch für weitere Anwendungen nutzbar sein. Es sollen geeignete Werkstoffrezepturen und Herstellungsverfahren für die Herstellung von schäumbaren, thermoplastischen, holzfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und charakterisiert werden. Idealerweise besteht dabei der thermoplastische Kunststoff ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen und ist darüber hinaus witterungsbeständig. Für die Rezepturentwicklung werden am Fraunhofer WKI die unterschiedlichen Rezepturbestandteile compoundiert. Für die Rezeptur sollen unterschiedliche Kunststoffe und Holzbestandteile sowie Treibmittel und andere Additive, in Hinblick auf Ihre Schäumbarkeit, Verarbeitungsfähigkeit, Materialeigenschaften und den Auswirkungen auf das Bienenvolk werden. Die Untersuchungen werden im Verbund von Hochschule Osnabrück und dem Fraunhofer WKI durchgeführt. Hierbei wird an der Hochschule Osnabrück der Schwerpunkt auf die Verfahrenstechnik Spritzgießen, am Fraunhofer WKI auf die Rezepturentwicklung und die Profilextrusion von WPC-Schäumen gelegt. Die Untersuchungen der Materialien im Bienenvolk und dessen Auswirkungen auf die Honigqualität werden vom LAVES Institut für Bienenkunde durchgeführt und ausgewertet. Für Versuche im industriellen Maßstab, engagieren sich die Industriepartnern Naftex GmbH und Georg Utz GmbH. Bei diesen Unternehmen können die geeigneten Rezepturen in größeren Mengen compoundiert und über die Verfahrenstechniken "Extrusion" und "Spritzguss" zu großvolumigen Formteilen verarbeitet werden. Somit kann die Machbarkeit dargestellt und am Ende des Projektes ein Demonstrator für Veröffentlichungen, Fachtagungen, Messen hergestellt werden.Dr. Arne Schirp
Tel.: +49 531 2155-336
arne.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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22005115Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Eigenschaftsprüfung - Akronym: EleiKDie 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
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15.06.2016

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22005116Verbundvorhaben: Neue Resistenzquellen gegenüber Globodera pallida in Stärkekartoffeln (PARES); Teilvorhaben 2: Schaffung neuer Variation aus Kreuzungen mit Solanum Wildarten - Akronym: PARESZahlreiche Schaderreger der Kartoffel bedrohen die Wirtschaftlichkeit des Anbaus von Stärkekartoffeln. Zu den besonders gefährlichen Schaderregern zählen die Kartoffelzystennematoden (Globodera pallida und G. rostochiensis); in einigen Anbauregionen für Stärkekartoffeln sind sie zum größten Problem geworden. Die Bekämpfung der Nematoden kann aus rechtlicher, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht nur durch resistente Kartoffelsorten erfolgen. Es stehen derzeit nur wenige Kartoffelsorten mit Resistenz gegen die mittlerweile auf den Befallsflächen häufigste Art, G. pallida, zur Verfügung. Mittlerweile sind Populationen unter Feldbedingungen aufgetreten, die die Resistenz gegen den verbreiteten Pathotyp Pa3 von G. pallida überwinden können. Damit ist bereits jetzt eine erfolgreiche Bekämpfung der Kartoffelzystennematoden auf einigen Standorten nicht mehr möglich. Das Gesamtziel des Vorhabens ist deshalb die Entwicklung und Bereitstellung neuen, teiladaptierten genetischen Materials mit Resistenz gegenüber G. pallida Pathotyp Pa3 und dem neuen Virulenztyp Emsland. Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum spp.) sollen für die Züchtung neuer Stärkekartoffelsorten verwendet werden. Die Entwicklung von molekularbiologischen Verfahren zum Nachweis der verantwortlichen Resistenzgene wird eine beschleunigte Introgression neuer Resistenzgene in Hochleistungssorten und zudem die Kombination verschiedener Resistenzquellen ("Pyramidisierung") ermöglichen. Wild- und Primitivformen aus der Gattung Solanum spp. sollen als Kreuzungspartner für die Züchtung resistenter Stärkekartoffelsorten Verwendung finden. Deshalb werden diese in mehreren Kreuzungsprogrammen mit anfälligen Sorten und Zuchtstämmen der Kulturkartoffel gekreuzt. Die Kreuzungseltern werden phänotypisch beschrieben und als anfällig eingestufte genetische Resourcen werden verworfen.Dr. Thilo Hammann
Tel.: +49 38209 45-309
thilo.hammann@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg
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2017-08-01

01.08.2017

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22005117Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines biobasierten hochkratzfesten Autoklarlacks auf der Basis von rekonfigurierbarem Cyclodextrin; Teilvorhaben 2: Synthese der Cyclodextrin-Copolymere und deren Komplexierung - Akronym: BioCoatHochkratzfeste Lacke dienen der Versiegelung unterschiedlicher Oberflächen und der Schaffung einer Resistenz gegen mechanische Belastung. Insbesondere auf Automobilexterieur verhindern sie die Entstehung von Mikrokratzern, wie sie z. B. in Waschanlagen entstehen können, und sorgen somit für einen langanhaltenden "New Car Effect". Diese hochkratzfesten Lacke werden üblicherweise als Klarlacke auf den farbgebenden Basislack der Automobilkarosserie aufgebracht und bilden somit neben dem Basislack, dem Füller und der kathodischen Tauchlackierung die vierte und abschließende Oberflächenschicht. Auf dem Markt sind bereits seit Jahren hochkratzfeste Produkte mit unterschiedlicher Performance erhältlich. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines hochkratzfesten Lacks auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit einem gegenüber bestehenden Produkten deutlich verbesserten Eigenschaftsprofil. Die Motivation für die Neuentwicklung liegt hierbei zum einen in der Forderung nach einem umweltfreundlichen, weitestgehend biobasierten Lacksystem, zum anderen in einer signifikanten Quali- tätsverbesserung durch die Nutzung spezieller Eigenschaften der eingesetzten Rohstoffe zur Steigerung der Kratzfestigkeit. Gegenüber den auf dem Markt erhältlichen, nicht biobasierten Produkten soll sich der neuartige Lack durch eine besonders ausgeprägte mikromechanische Elastizität zur Rückstellung der Oberflächenkontur hervorheben. Dieses Verhalten soll durch das Einbringen mechanischer Kupplungsstücke auf molekularer Ebene erreicht werden.Dr. Oliver Strube
Tel.: +49 5251 60-2133
oliver.strube@upb.de
Universität Paderborn - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH)
Warburger Str. 100
33098 Paderborn
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30.09.2022
22005118Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 2: Technologie- und Werkstoffentwicklung für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCoIm Projekt sollte ein Verbundwerkstoff aus Rotbuchenfurnier und Basaltfasertextil, verbunden bzw. imprägniert mit einem biobasierten Phenolharz, entstehen. Zur Werkstoffentwicklung wurden in diesem Teilprojekt sämtliche mechanische Kennwerte der Einzelkomponenten (Furnier) und des entstandenen Verbundes bei zwei unterschiedlichen Klimabedingungen bzw. Materialfeuchten ermittelt. Darüber hinaus sollte der Verbundwerkstoff hinsichtlich der schwingungsrelevanten Eigenschaften sowie des Brandverhaltens untersucht werden. Für eine entsprechend reproduzierbare Fertigung des Verbundwerkstoffes sollte eine geeignete Technologie unter der Berücksichtigung verfahrensrelevanter Parameter (z. B. Temperatur, Zeit und Pressdruck) entwickelt werden. Letztendlich sollte die Herstellung von Demonstratorplatten erfolgen, welche mithilfe von mechanischen, akustischen und brandtechnischen Prüfungen zu testen und zu bewerten waren.Durch Screeningversuche unter der Materialpaarung Furnier und Harzsystem konnten geeignete Verarbeitungsparameter (Temperatur, Zeit) für die Herstellung der zu entwickelnden Verbundwerkstoffe evaluiert werden. Schließlich konnten sowohl im Technikumsmaßstab als auch im semi-industriellen Maßstab Hybridwerkstoffe aus Rotbuchenfurnier, Basaltgewebe und Phenolharz mit einer angepassten technologischen Verfahrensweise gefertigt werden. Die wesentlichen Stufen der angewendeten Verfahrensweise bestanden darin, zunächst die Furnierlagen beidseitig mit dem Harz zu beschichten und das Harz am Furnier vorzuhärten. Ebenso wurde das Basaltfasergewebe mit dem gleichen Harz imprägniert und das Harz im Gewebe vorkonsolidiert. Somit entstanden zwei transport- und lagerfähige Halbzeuge (Prepregs), welche final entsprechenden geschichtet und zum Verbundwerkstoff thermo-mechanisch verpresst werden konnten. Der Letztendliche hybride Verbundwerkstoff bestand aus einem Sperrholzkern und einer symmetrischen beidseitigen Faserverstärkung mit unterschiedlichen Verstärkungsgraden. Die Prüfungen der Werkstoffeigenschaften zeigten deutliche Steigerungen bei den statischen und dynamischen Eigenschaften der verstärkten Sperrhölzer im Vergleich zum unverstärkten Sperrholz. Mit zunehmendem Verstärkungsgrad verbesserten sich auch die zeitabhängigen Kenngrößen. Die Verstärkungsmaßnahmen führten zwar hinsichtlich der mechanischen und akustischen Eigenschaften nicht zu einer Klimaunabhängigkeit des Gesamtverbundes, allerdings ist zu erwarten, dass beim bauteilspezifischen Einsatz verstärkter Sperrholzplatten eine Wassereinlagerung in das Sperrholz durch das Verstärkungstextil überwiegend verhindert wird. Weder durch die textile Beschichtung noch mit dem Harz zugemischtem Flammschutzmittel konnte die Baustoffklasse der Hybridplatten im Vergleich zum unverstärkten Sperrholz verbessert werden. D. h., eine B1-Einstufung (schwerentflammbarer Baustoff) wurde nicht erreicht.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
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2016-05-01

01.05.2016

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31.12.2019
22005213Chemisch-ökologisch vermittelte Resistenz bei Raps gegen den Rapsglanzkäfer Meligethes aeneus (CHEMOEKORAPS) - Akronym: CHEMOEKORAPSEs sollen Kenntnisse zur Resistenz von Raps gegen den Rapsglanzkäfer erlangt werden, die es ermöglichen, direkte Pflanzenabwehr von Raps auf züchterischem Wege so zu erhöhen, dass der Einsatz von Insektiziden signifikant reduziert und die Selektion der Käfer auf Insektizidresistenz vermindert werden kann. Das Ziel des Vorhabens ist die Identifikation von 1.) Genotypen mit Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer mittels Bioassays, 2.) Schlüsselsubstanzen, auf denen die Resistenz beruht, mit biochemischen Methoden, 3.) weiteren Genotypen mittels Screening mit biochemischen Methoden auf die Produktion der Schlüsselsubstanzen und damit einhergehender Resistenz. Schlüsselverbindungen sind flüchtige und nicht-flüchtige Eiablage- und fraßbeeinflussende Verbindungen sowie Verbindungen, die die Mortalität und Entwicklung der Larven beeinflussen. Zu Screenen sind Brassica-Wildarten oder andere Brassicaceaen wie Camelina sativa, mit Brassica kreuzbare Arten wie Sinapis alba, Arabidopsis Akzessionen, Rapslinien, B. oleracea- oder B. rapa-Genotypen für Raps-Resynthesen. Zunächst erfolgt ein Screening der verschiedenen Rapslinien, Brassicaceen-Arten, Arabidopsis Akzessionen auf Resistenzeigenschaften gegenüber M. aeneus mittels A) Eiablage u. Fraßexperimenten mit Weibchen und B) Entwicklungs-Tests mit Eiern und Larven. Danach werden die flüchtigen und nichtflüchtigen Inhaltsstoffe der verschiedenen Rapslinien mittels Gas- oder Flüssigkeitschromatographie getrennt und mittels massenspektrometrischer Methoden identifiziert. Der Nachweis der Wirksamkeit von Verbindungen resistenter Linien erfolgt durch Auftragen von (High Performance Liquid Chromatography) HPLC – Fraktionen und synthetisierten Verbindungen auf Pflanzen und erneutem biologischem Testen. Anschließend sollen weitere Rapsgenotypen mit diesen antixenotischen oder antibiotischen Substanzen mittels chemischer Analysen identifiziert und dann getestet werden.Dr. Torsten Meiners
Tel.: +49 30 8385-5910
meito@zedat.fu-berlin.de
Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Angewandte Zoologie - Arbeitsgruppe Ökologie der Tiere
Haderslebener Str. 9
12163 Berlin
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31.10.2020
22005215Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Applikationsentwicklung - Akronym: EleiKDie 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
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2017-09-01

01.09.2017

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31.08.2019
22005217Verbundvorhaben: Entwicklung von neuen Bindemitteln sowie Farben und Lacke auf der Grundlage von vergilbungsarmen Leinöl; Teilvorhaben 2: Entwicklung von helltönigen vergilbungsarmen Farben auf der Basis vergilbungsarmer Bindemittel - Akronym: FarbenLacke und Farben sind Bestandteile von Anstrichsystemen der verschiedensten Materialien zum Schutz vor äußeren Einflüssen wie Wasser, Wind, Sauerstoff oder auch mechanischen Beanspruchungen. Zur Herstellung von Lacken und Farben werden Bindemittel eingesetzt. Im Bereich der Naturfarben werden vorrangig oxidativ trocknende Öle, hauptsächlich Leinöl als Rohmaterial eingesetzt. Leinöl hat den Vorteil, dass es in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht und relativ preiswert ist. Allerdings neigt Leinöl, wie andere schnell trocknende Öle auch, zur Vergilbung. Diese unerwünschte Eigenschaft führt dazu, dass bis heute die hellen Farbtöne bei Farben und Lacken aus Basis von natürlichen Ölen nicht hergestellt werden können. Im Zuge des Verbundvorhabens wurde durch den Partner ein Verfahren zur Behandlung von Leinöl entwickelt, das es ermöglichen soll vergilbungsarmes Leinöl herzustellen. Ziel des Forschungsvorhabens der Biopin Processing GmbH war es, auf Grundlage des vergilbungsarmen Leinöls Bindemittel zu entwickeln, die sich zur Herstellung von Farben und Lacken eignen. In einem nächsten Schritt sollten aus den entwickelten Bindemitteln, helle und vergilbungsarme Farben und Lasuren hergestellt werden.Im Teilvorhaben 2 des Verbundvorhabens mit der PPM e.V. erfolgte durch die Biopin Processing GmbH die Entwicklung von Bindemitteln auf Basis des behandelten Leinöls. Anschließend wurden Farben und Lacke auf Basis der entwickelten Bindemittel formuliert. Zur Bewertung der Eigenschaften des behandelten Leinöls wurden zunächst einfache weiße Ölfarben anhand einer Richtformulierung hergestellt. Im direkten Vergleich zu einer Ölfarbe aus unbehandeltem Leinöl konnte gezeigt werden, dass das behandelte Öl verbesserte Trocknungseigenschaften besitzt. Die Benetzungseigenschaften des behandelten Öls sind im Vergleich etwas schlechter. Anschließend wurden verschiedene Bindemittel auf Basis des behandelten Leinöls hergestellt. Hierfür wurde das Öl gemeinsam mit weiteren Rohstoffen bei einer Temperatur von 270-290°C bis zu einer bestimmten Viskosität gekocht. Abhängig von den gewünschten Einsatzgebieten wurden neben dem behandelten Leinöl noch modifiziertes Kolophonium und andere oxidativ trocknende Öle zugegeben. Die Bindemittel auf Basis des modifizierten Leinöls weisen im Vergleich eine etwas hellere Farbe auf. Grundsätzlich lässt sich das behandelte Leinöl direkt in bestehende Prozesse auf Basis von Leinöl einbauen, ohne den Produktionsprozess anzupassen. Die Eigenschaften der hergestellten Bindemittel entsprechenden denen der Bindemittel auf Basis von unbehandeltem Leinöl. Die Bindemittel lassen sich gut in bestehende Produktionsprozesse einbauen. Die hergestellten Farben und Lacke weisen eine schnellere Trocknungszeit auf. Durch den Einsatz des behandelten Leinöls lassen sich die Zugabemengen von Trockenstoffen um bis zu 30% reduzieren. Eine Verbesserung der Vergilbungseigenschaften der hergestellten Farben und Lacke ließ sich im Projektverlauf nicht nachweisen. Die Einsparung von Trockenstoffen hatte ebenfalls keinen positiven Einfluss auf die Vergilbung. Patrick Steinbach
Tel.: +49 4461 7575-19
patrick.steinbach@biopin.de
Bio Pin Vertriebs-GmbH
Linumweg 1-8
26441 Jever
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2019-06-01

01.06.2019

2022-05-31

31.05.2022
22005218Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 1: Entwicklung von kryogenen Kühlkonzepten einer Minimalmengenschmierung (MMS) - Akronym: ECO2ilEin Großteil der spanenden Metallbearbeitungsprozesse wird aktuell durch große Mengen flüssiger Kühlschmierstoffe unterstützt. Aufgabe des Kühlschmierstoffs ist es, die Kühlung und Schmierung des Werkzeugs im Eingriff sicherzustellen sowie die Späne aus dem Bearbeitungsraum abzutransportieren. Die Anwendung konventioneller insbesondere wassermischbarer Kühlschmierstoffe in Zerspanungsprozessen wirkt sich negativ auf ökonomische und ökologische Faktoren sowie auf die Gesundheit der Mitarbeiter am Arbeitsplatz aus. Aus fertigungstechnischer Sicht stoßen konventionelle Kühlschmierstrategien bei der Bearbeitung neuartiger Hochleistungswerkstoffe an ihre Leistungsgrenzen. Ein Ansatz konventionelle Kühlschmierstoffe im spanenden Bearbeitungsprozess zu ersetzen bietet sowohl die Minimalmengen-schmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt wurde die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt. Im Fokus standen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel war es, anwendungsnah Schmierstoffe biologischen Ursprungs für die kryogene Minimalmengenschmierung zu entwickeln, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungs-kühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen stellten den Kern dieses Projektes dar. Industrielle Anwender wurden dahingehend unterstützt, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf Minimalmengenschmierung in Kombination mit kryogener CO2 Kühlung umgestellt werden können. Dadurch werden sowohl ökonomische und ökologische Vorteile erzielt als auch die Leistungsfähigkeit der Fertigungsprozesse erhöht.Prof. Dr.-Ing. Nico Hanenkamp
Tel.: +49 911 65078-64811
nico.hanenkamp@fau.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Maschinenbau - Lehrstuhl für Ressourcen- und Energieeffiziente Produktionsmaschinen
Dr.-Mack-Str. 81, Technikum 1
90762 Fürth
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2015-10-01

01.10.2015

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31.12.2018
22005315Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Transglutaminase-quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Verfahrensentwicklung - Akronym: TGProHolThema des geplanten Projektes ist die Anwendung und weitere Optimierung proteinbasierender Materialien zur Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Span-und Faserplatten. Im Rahmen einen Vorgängerprojektes (FKZ 22021807) wurde gezeigt, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten geeignet sind. Als Enzym wurde das proteinquervernetzende Enzym Transglutaminase verwendet und optimiert. Die grundlegenden Forschungsergebnisse aus den Vorgängerprojekten sollen nun konsequent in neue Verfahren und Produkte umgesetzt, offene Fragen geklärt und das Bindemittel weiter optimiert werden. Das antragsgemäße Projekt kann die gesamte Wertschöpfungskette von den Rohstoffen über die Material- und Verfahrensentwicklung bis hin zu Produkten abbilden. Das antragsgemäße Projekt soll in enger Kooperation der Universität Halle mit dem Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) durchgeführt werden, um das Know-How beider Institutionen zur Verfahrensentwicklung im jeweiligen Spezialgebiet nutzbar zu machen. Außerdem sind Industrieunternehmen eingebunden, die an der Produktentwicklung beteiligt sind. Die Entwicklung eines 2-Komponenten-Bindemittelsystems, die Enzymoptimierung sowie die Untersuchung zur Lokalisierung und Beschaffenheit des Bindemittels in den Holzwerkstoffen findet an der Universität Halle statt. Die Verfahrensentwicklung neuer Pressverfahren unter Verwendung proteinogener Rohstoffe und die Anwendungsuntersuchung wird am IHD mit den assoziierten Partnern durchgeführt.Ziel des Projektes war die Weiterentwicklung eines alternativen Prozess zur Herstellung von Spanplatten unter Nutzung eines vollständig auf Proteinbasis generierten Zwei-Komponenten Bindemittels. Eine Komponente stellt eine kommerziell verfügbare Proteinpräparation und die andere Komponente ein Enzym, wie z. B. die mikrobielle Transglutaminase (mTG) dar. Diese dient als Substituent für Formaldehyd zur Ausbildung von kovalenten Bindungen zwischen den Proteinmonomeren. Im Rahmen des Vorgängerprojektes mit der FKZ 22021807 konnte bereits gezeigt werden, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau zu einer Verbesserung des Produktes hinsichtlich der Festigkeit führen können. Vor der Spanplattenherstellung erfolgten Versuche zur Ermittlung der Löslichkeit und Viskosität der Proteinlösungen. Im Rahmen des Projektes wurden Spanplatten mit verschiedenen Proteinen hergestellt. Allerdings erwies sich das Enzym als temperaturempfindlich und die Applikation sollte optimiert werden. Weiterer Projektgegenstand war die Entwicklung neuer Enzyme mit höherer Temperaturbeständigkeit, diese sollte auch bei der Spanplattenherstellung nachgewiesen werden. Neben Casein kam vorzugsweise Erbsenprotein als gut verfügbarerer und kostengünstigerer Rohstoff zur Anwendung.Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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2017-12-30

30.12.2017

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31.03.2021
22005317Verwendung gebrauchter Holzfaser- und Holzspanplatten als alternative Rohstoffe zur Herstellung quellungsarmer Holzfaserplatten durch eine neue innovative Technologie - Akronym: CTMP-RecyclingGenerelles Ziel des Projektes war die vermehrte stoffliche Nutzung gebrauchter Aminoplastharz gebundener Span- und Faserplatten zur Gewinnung von Recyclingfasern, um daraus neue Faserplatten herzustellen. Dabei sollten die Gebrauchtplatten sowohl thermomechanisch (TMP) als auch chemo thermomechanisch (CTMP-Prozess) aufgeschlossen und zerfasert werden, d.h. das Verfahren zur Gewinnung recycelter Fasern sollte integraler Bestandteil des Herstellungsprozesses für Faserplatten sein und kein vorgeschalteter Verfahrensschritt. Darüber hinaus zielte das Projekt darauf ab, die gewonnenen Recyclingfasern zur Herstellung von Faserplatten mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten zu nutzen. In diesem Zusammenhang sollte v.a. auch der Einfluss der beim TMP- und CTMP-Aufschluss entstehenden wasserlöslichen Extraktstoffe einschließlich der Abbauprodukte des ursprünglichen Bindemittels auf die Verleimbarkeit der recycelten Fasern untersucht werden.Der thermohydrolytische Aufschluss industriell hergestellter UF-Harz-gebundener HDF führt je nach Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) und Aufschlussbedingungen zu einem unterschiedlich starken Abbau des Aminoplastharzes. Dies nimmt Einfluss auf die verleimungsrelevanten chemischen Eigenschaften der hergestellten Recyclingfasern. In Abhängigkeit von den gewählten Aufschlussbedingungen weisen die Recyclingfasern bis zu rund 20 % wasserlösliche Extraktstoffe auf, die u.a. auf Abbauprodukten des Bindemittels beruhen. Durch Waschen der Faserstoffe mit Wasser lassen sich z.T. große Mengen der Abbauprodukte entfernen. Es zeigte sich, dass eine teilweise Entfernung der Abbauprodukte durch Waschen der Fasern die physikalische Zugänglichkeit und die chemische Reaktivität der recycelten Fasern gegenüber dem Klebstoff PMDI begünstigt. Dies bietet sehr gute Voraussetzungen für die Herstellung von neuen hochdichten Faserplatten (HDF) mit speziellen Eigenschaften, wie quellungsarme Platten mit einer hohen Feuchtebeständigkeit der Verleimung.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
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2016-07-01

01.07.2016

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31.12.2019
22005415Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von biogenen Schmelzklebesystemen für medizinische Anwendungen (DextriPlast); Teilvorhaben 2: Klebstoffherstellung - Akronym: DextriPlastDie medizinische Versorgung von äußeren Wunden bei Großtieren (z. B. Pferden) hält einige besondere Herausforderungen bereit. Sind die vergleichsweise kleinen Extremitäten betroffen, kann ein konventioneller Verband angelegt werden. Bei Verletzungen am Rumpf des Tieres ist jedoch der Einsatz eines selbstklebenden Wundverbands unabdingbar. Durch das Vorhandensein von (nachwachsendem) Fell ist eine schwierig zu klebende Oberfläche Bestandteil der Ausgangssituation. Aufgrund des Einsatzes im medizinischen Bereich müssen alle Bestandteile des Wundverbandes für diese Anwendung geeignet sein. An der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden aus dem Biopolymer Stärke (aus unterschiedlichen Quellen) thermoplastisch verarbeitbare Stärkeester gewonnen, welche von den Projektpartnern zur Entwicklung von neuartigen biobasierten Haftschmelzklebstoffen (Jowat SE) und stärkeesterbasierten extrudierbaren Folien (Emerell GmbH) genutzt werden. Klebstoff und Folie sollten gemeinsam mit einer Wundauflage zu einem dreilagigen Wundverband kombiniert werden. Um die Klebefähigkeit und Verträglichkeit zu prüfen sollten auf rasierter und geschorener Haut von Pferden Untersuchungen mit den Wundverbunden vorgenommen werden (fzmb GmbH, Großtierklinik). Aus Stärke und Carbonsäurederivaten auf Basis pflanzl. Öle/Fette konnten klar schmelzbare Stärkeester gewonnen werden, die bezüglich Struktur und Eigenschaften untersucht wurden. Die Stärkeester wurden erfolgreich als Grundstoffe für den Haftschmelzklebstoff und für die Wundverbundfolie verwendet. Die Reaktionsbedingungen und Reagenzien wurden variiert. Es kamen verschiedene Lösungsmittel und Reagenzien zum Einsatz. Dabei konnten sogar Vinylester und Anhydride i. V. m. Carbonsäuren die Carbonsäurechloride ersetzen. Die Synthese von Stärkeestern konnte bis zu einem Maßstab von 2-3 kg erfolgreich realisiert werden. Bei der Jowat SE wurden die Stärkeester für die Entwicklung von biobasierten Schmelzklebstoffen eingesetzt. Sie waren sehr gut mit vielen gängigen Rohstoffen der Klebstoffindustrie kompatibel. Die noch nicht ausreichende Thermostabilität der Muster (Bezug Masse und Viskosität) konnte durch den Einsatz von Stabilisatoren ausreichend verbessert werden. Die Kombination der Klebstoffe mit den Stärkeesterfolien zeigte, dass durch Migration von Klebstoffbestandteilen in die Folie die Klebkraft mit der Zeit nachließ. Durch Anpassung der Klebstoffrezeptur konnte dieser Effekt unterbunden werden. Bei der Emerell GmbH wurden aus Stärkeestern unter Verwendung geeigneter Zuschlagsstoffe Folien für den mehrlagigen Wundverband hergestellt. In der Tierklinik der fzmb GmbH wurden die klebtechnischen Eigenschaften der Wundverbunde geprüft. Die finalen Verbunde zeigten auf Pferdehaut, dass die Klebkraft denen kommerziell erhältlicher Verbunde überlegen ist und nach 24 Stunden ohne makroskopische Veränderungen auf der Pferdehaut leicht wieder ablösbar war. Die histopathologischen Prüfungen legen dar, dass diese als unperforierte Variante weniger negative Effekte aufwiesen als die kommerziell erhältlichen perforierten Verbunde. Zudem wurde eine flexibel anzuwendende "Do-it-yourself" WundauflageDr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
hartmut.henneken@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold
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2017-01-01

01.01.2017

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31.12.2019
22005416Verbundvorhaben: Neue Resistenzquellen gegenüber Globodera pallida in Stärkekartoffeln (PARES); Teilvorhaben 3: Erstellung diagnostischer Marker für die Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden - Akronym: PARESZahlreiche Schaderreger der Kartoffel bedrohen die Wirtschaftlichkeit des Anbaus von Stärkekartoffeln. Zu den besonders gefährlichen Schaderregern zählen die Kartoffelzystennematoden (Globodera pallida und G. rostochiensis); in einigen Anbauregionen für Stärkekartoffeln sind sie zum größten Problem geworden. Die Bekämpfung der Nematoden kann aus rechtlicher, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht nur durch resistente Kartoffelsorten erfolgen. Es stehen derzeit nur wenige Kartoffelsorten mit Resistenz gegen die mittlerweile auf den Befallsflächen häufigste Art, G. pallida, zur Verfügung. Mittlerweile sind Populationen unter Feldbedingungen aufgetreten, die die Resistenz gegen den verbreiteten Pathotyp Pa3 von G. pallida überwinden können. Damit ist bereits jetzt eine erfolgreiche Bekämpfung der Kartoffelzystennematoden auf einigen Standorten nicht mehr möglich. Das Gesamtziel des Vorhabens ist deshalb die Entwicklung und Bereitstellung neuen, teiladaptierten genetischen Materials mit Resistenz gegenüber G. pallida Pathotyp Pa3 und dem neuen Virulenztyp Emsland. Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum spp.) sollen für die Züchtung neuer Stärkekartoffelsorten verwendet werden. Die Entwicklung von molekularbiologischen Verfahren zum Nachweis der verantwortlichen Resistenzgene wird eine beschleunigte Introgression neuer Resistenzgene in Hochleistungssorten und zudem die Kombination verschiedener Resistenzquellen ("Pyramidisierung") ermöglichen. Das Ziel der Introgression von Resistenzgenen in den genetischen Hintergrund von Stärkekartoffelsorten soll durch die genetische Charakterisierung von Resistenzquellen und anschließender Kartierung von Resistenzloci in verschiedenen spaltenden Nachkommenschaften aus Kreuzungen zwischen anfälligen und resistenten Genotypen erreicht werden. Daran anschließend sollen unter Verwendung von Sequenzdaten Marker entwickelt werden, die Resistenzloci in diversen genetischen Hintergründen nachweisen können.Prof. Dr. Thomas Debener
Tel.: +49 511 762-2672
debener@genetik.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover
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2019-04-01

01.04.2019

2022-09-30

30.09.2022
22005417Verbundvorhaben: Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe - Lösungsoption der Marine Litter Problematik?; Teilvorhaben 1: Litter-Quellen, Abbauverhalten und Materialentwicklung - Akronym: MabiKu-Mat-AbbauMarine Litter stellt eine "schleichende" Umweltverschmutzung dar. Jährlich gelangen etwa 10 Mio. t Abfälle in die Meere, wobei ca. 70% davon Kunststoffe sind. Die meisten Kunststoffe bauen sich nicht ab und rufen erhebliche ökologische Probleme hervor. Um Marine Litter zu reduzieren gibt es unterschiedliche Ansätze. Eine mögliche, aber bisher kaum untersuchte Sekundärmaßnahme ist die Substitution von persistenten Kunststoffen durch biobasierte, biologisch abbaubare Kunststoffe, welche sich auch unter marinen Bedingungen vollständig abbauen. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage, ob und in welchen Einsatzgebieten marin abbaubare Kunststoffe eine Lösungsoption der Marine Litter-Problematik darstellen können. Projektschwerpunkte sind: •Potenzialabschätzung zur Einsatzfähigkeit von Biokunststoffen im Bezug zu den kritischen Produkten und Werkstoffen, •Adaptierung und Optimierung der derzeitigen Prüfmethoden zur Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von Kunststoffen, •systematische Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von geeigneten biobasierten Kunststoffen, •gezielte Modifizierung zur Optimierung des marinen Abbauverhaltens bei gleichzeitig hochwertigen Gebrauchseigenschaften, •Analyse der Zusammenhänge zwischen Werkstoffmikrostruktur und marinem Abbauverhalten, •gezielte Entwicklung von Produktdemonstratoren für verschiedene Anwendungsbereiche, d.h. Seile, Spritzgussbauteile und Folien, •zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse zur Abbaubarkeit und Materialentwicklung auf Internetportalen, sowie in der schon bestehenden Datenbank www.biokunststoffe-verarbeiten.de. Die Ergebnisse sollen so zu einem Wissens- und Technologietransfer beitragen, die Diskussionen versachlichen und zur Entwicklung von weiteren "Leuchtturm"-Produkten für spezifische Anwendungen zur Reduzierung des Marine Litters dienen. Durch die Einbindung von Industrie und Verbänden werden die Ergebnisse breiter gestreut, sowie weitere Industriepartner zur Material- und Produktentwicklung angeregtProf. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
Tel.: +49 511 9296-2230
andrea.siebert-raths@hs-hannover.de
Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB)
Heisterbergallee 10a
30453 Hannover
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2018-09-01

01.09.2018

2020-05-31

31.05.2020
22005418Internationaler Workshop: Pflanzenöle und Fette als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie - Akronym: FettchemieNeue Synthesen mit Ölen und Fetten als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie einer nachhaltigen Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe.Der von abiosus e.V. in Kooperation mit der FNR veranstaltete internationale "10th Workshop on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" fand in Karlsruhe am KIT vom 17.03.2019 bis 19.03.2019 statt. Von den insgesamt 103 Teilnehmern kamen 26 Teilnehmer aus der Industrie und 77 aus dem Hochschul- und Forschungsbereich. Es gab 13 Hauptvorträge und 17 Diskussionsvorträge von eingeladenen Vortragenden sowie 39 Poster in einer begleitenden Poster-Ausstellung. Die Teilnehmer des 10. Workshops diskutierten auf einem hohen Niveau zu den wesentlichen Themen der chemischen Nutzung von Fetten und Ölen wie bspw. chemokatalytische und biokatalytische Reaktionen, Spezialchemikalien und Polymere. Als besondere Motivation für Studenten (Master, Doktoranden) teilzunehmen und einen Beitrag (Diskussionsvortrag, Poster) anzumelden, wurde auch beim 10. Workshop wieder die Möglichkeit der Bewerbung um ein Reisestipendium sowie Erlass der Teilnahmegebühren gegeben. Weiterhin gab es einen Posterpreis zur Auszeichnung besonders innovativer Arbeiten. Die Teilnahme von 13 Studierenden (Master, Doktoranden) wurde durch Reisestipendien und Erlass der Teilnahmegebühren gefördert. Das Book of Abstracts steht unter http://www.abiosus.org/meetings.html.de zum Download bereit. Die nun 10 Sonderhefte des European Journal of Lipid Science and Technology, basierend auf den bisher 10 Workshops on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry, geben einen hervorragenden Überblick über den Stand der weltweiten Forschung auf diesem Gebiet und sind von großer Bedeutung für die weitere Entwicklung der Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsenden Rohstoffe für die chemische Industrie.Prof. Dr. Jürgen O. Metzger
Tel.: +49 441 57123
juergen.metzger@uni-oldenburg.de
abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V.
Bloherfelder Str. 239
26129 Oldenburg
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2015-09-01

01.09.2015

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31.08.2018
22005515Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung biobasierter Hotmelt-Klebstoffe und deren Anwendung in Papier- und Kartonverpackungen (Glykopack); Teilvorhaben 2: Verarbeitungstechnische Prüfungen - Akronym: GlykopackHotmelt-Klebstoffe für Kartonverpackungen basieren fast ausschließlich auf petrochemischen Grundstoffen. Einzelne Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe stehen zwar zur Verfügung, haben den Eintritt in den Massenmarkt bis heute jedoch nicht geschafft. Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Hotmelt-Klebstoffe zu entwickeln und hinsichtlich Rohstoffsituation, Kosten, Verarbeitungseigenschaften, Klebkraft, Alterung und Rezyklierbarkeit zu bewerten und zur Anwendung zu bringen. Die Vorteile der neu zu entwickelnden Klebstoffe liegen im Einsatz gut verfügbarer nachwachsender Rohstoffe (Stärke, Chitosan und weitere Polysaccharide) sowie in den zu erwartenden positiven Einflüssen auf die Rezyklierbarkeit solcher Produkte, sowohl in Bezug auf die Reduzierung klebender Verunreinigungen (Stickies) als auch hinsichtlich der Migration von unerwünschten Inhaltsstoffen in verpackte Lebensmittel. Die Vorhabensziele wollen die Institute unter Einbeziehung eines Konsortiums von Stärkeindustrie, Additiv- und Klebstoffherstellern, Maschinen- und Anlagenbau für Klebesysteme sowie Verpackungsindustrie erreichen. Der Schwerpunkt der PTS liegt dabei auf der Anwendungsentwicklung. Dazu werden Verarbeitungsprüfungen der entwickelten Klebstoffe mittels Laborverklebungen durchgeführt (AP4) und durch geeignete Festigkeitsprüfungen (AP5) Haftkräfte und das Verhalten bei Alterung bewertet (AP6). Die Untersuchungsergebnisse fließen iterativ in die Weiterentwicklung der Biocompounds ein, indem Vorschläge zur Veränderung von Verarbeitungsparametern erarbeitet werden (AP2). Unter Federführung der PTS sollen durch die Unternehmen der Verpackungsbranche konkrete marktfähige Produkte für den Bereich der Lebensmittelverpackungen erarbeitet und zur Anwendung gebracht werden (AP7). Diese Bioklebstoffe werden schließlich einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterzogen, die eine Bewertung der Verfügbarkeit der Rohstoffe sowie die Rezyklierbarkeit der verklebten Packmittel einschließt (AP8).Hauptziel der Schmelzkleberentwicklung war ein größtmöglicher Ersatz petrolchemischer Rohstoffe durch biobasierte Alternativen. Im Vorhaben wurde ein biobasierter Anteil der Klebstoffformulierungen von mindestens 75 % angestrebt. Das Ziel wurde erreicht. Die innerhalb des Vorhabens entwickelte Klebstoffrezeptur weist einen Bioanteil von 89 % auf. Für die Akzeptanz eines neu entwickelten Klebstoffes ist es entscheidend, dass dieser auf verfügbaren Anlagen verarbeitet werden kann. Dazu wurden innerhalb des Vorhabens Zielkriterien für Schmelzklebstoffe für Verpackungen im Nonfood- und im Lebensmittelbereich in einem Lastenheft festgelegt, die richtungsgebend für die Rezepturbewertung waren. Anhand der vereinbarten Parameter konnte im Laufe des Projektes ein biobasierter Schmelzklebstoff entwickelt werden, der hinsichtlich Viskosität, Klebkraft, Abbindezeit und Wärmestand die Zielstellung erfüllt. MOSH/ MOAH-Messungen der entwickelten Klebstoffformulierung im Vergleich zu Standard-Hotmelts haben ergeben, dass das Entwicklungsprodukt auch für Lebensmittelverpackungen geeignet ist. Die mit diesem Produkt verklebten Verpackungsprodukte sind zudem rezyklierbar. Für einen anwendungstechnischen Test des Entwicklungsproduktes auf einer kommerziell verfügbaren Auftragsanlage wurde dessen Herstellung apparatetechnisch hochskaliert. Der anwendungstechnische Test im Vergleich zu zwei Standard-Hotmelts hat ergeben, dass eine Applikation möglich ist. Es besteht noch Optimierungsbedarf in Bezug auf die Thermostabilität.M.Sc. Benjamin Poppitz
Tel.: +49 3529 551-622
benjamin.poppitz@ptspaper.de
Papiertechnische Stiftung (PTS) - Institut für Zellstoff und Papier (PTS-IZP)
Pirnaer Str. 37
01809 Heidenau
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01.12.2016

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31.05.2020
22005516Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 3: Schallschutz - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Prof. Dr. Andreas Rabold
Tel.: +49 8031 805-2533
andreas.rabold@fh-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim
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31.05.2022
22005518Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 3: Zementbehandlung von Holz - Untersuchungen zum Eindringverhalten und zur Dauerhaftigkeitserhöhung - Akronym: CemWoGeoIm Rahmen des Forschungsvorhabens werden vom Projektpartner UGOE grundlegende Fragen zur Imprägnierbarkeit von Holz und Furnierlagenhölzern mit Zementsuspension als solche und als Folge der Aufbringung von Zementbeschichtungen untersucht. Die temporäre und langfristige Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz durch Aufbringung einer Zementbeschichtung soll nachgewiesen und die entsprechenden Wirkmechanismen untersucht werden. Weitere chemische und strukturelle Veränderungen des Holzes sollen durch mikroskopische Verfahren nachgewiesen und der jeweiligen Dauerhaftigkeitserhöhung zugeordnet werden. Es werden Dauerhaftigkeitsprüfungen gegen alle drei relevanten Fäuletypen durchgeführt. Unterschiedliche Mikrokosmen, die in Bodentyp, Wasserhaltekapazität und Bodenfeuchte variieren, kommen zum Einsatz, um ein möglich breites Abbild der unter Realbedingungen vorzufindenden Szenarien zu schaffen. Für die Lebensdauerberechnung der unterschiedlichen im Projekt vorgesehenen Produkte werden neben den elasto-mechanischen Materialkennwerten Eingangsgrößen für die Modellierung im Hinblick auf Dauerhaftigkeit und Imprägnierbarkeit zur Verfügung gestellt. Grundlegende Zusammenhänge zwischen materialklimatischen Parametern (Holzfeuchte, Holztemperatur) sowie Indikatoren für die Materialresistenz-Dosis und der zu erwartenden Abbaurate werden erarbeitet und für die Lebensdauerberechnung zur Verfügung gestellt.Prof. Dr. Holger Militz
Tel.: +49 551 39-33542
holger.militz@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
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31.03.2019
22005615Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Erarbeiten eines objektiven Verfahrens unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Holz und Holzwerkstoffen bei der Bewertung ihres Einflusses auf die Innenraumluftqualität; Teilvorhaben 2: Vergleich von Untersuchungen in unterschiedlichen Prüfkammern - Akronym: HolnRaLuDie Europäische Bauproduktenverordnung und nachstehende Regelungen erheben die Forderung nach einer unbedenklichen Innenraumluftqualität im Hinblick auf Schadstoffe und Geruch. Neben zahlreichen anderen Faktoren wird die Innenraumluftqualität von den verwendeten Bauprodukten beeinflusst. Um die Zielstellung einer schadstoffarmen Luftqualität schon bei der Planung berücksichtigen und gemessene Raumluftkonzentrationen bewerten zu können, bedarf es aussagekräftiger Angaben über die Emissionscharakteristik der eingesetzten Baustoffe. Nach Aussage von Industrieunternehmen und - verbänden finden sie auf nationaler wie auf EU-Ebene Bedingungen vor, die nicht immer die Planungssicherheit der Unternehmen gewährleisten und folglich ihrer Investitionsbereitschaft abträglich sind. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass in Objekten, in denen lediglich als emissionsarm charakterisierte Bauprodukte verbaut wurden, Innenraumrichtwerte überschritten wurden. Diese Aspekte sollten im Rahmen dieses Forschungsprojektes dahingehend bearbeitet werden, dass auf Grundlage von Bauproduktuntersuchungen in Prüfkammern und über den Abgleich mit dem Verhalten der Materialien in praxisnaher Einbausituation Aussagen über die zu erwartende Realraumsituationen getroffen werden können. Im TV 1 erfolgten Untersuchungen an Modellhäusern. Die Ergebnisse sind in einem gesonderten Bericht beschrieben. Im TV 2 erfolgten Emissionsmessungen an Baumaterialien. Zusätzlich wurden analog zu den in den Modellhäusern verbauten Wänden Aufbauten hergestellt, deren Emissionsraten unter kontrollierten Bedingungen in Prüfkammern gemessen und die Ergebnisse anschließend mit denen der Bauteiluntersuchungen verglichen. Ein weiterer Aspekt ist die im AgBB vorgesehene, allerdings noch nicht vollzogene Bewertung des Geruches. Hier wurde die DIN EN 16000-28 zunächst im Rahmen einer Pilotphase ins AgBB aufgenommen. Es sollten daher ergänzend Geruchsmessungen erfolgen, um deren Praxistauglichkeit zu testen.In diesem Projektteil wurde die Aussagekraft von Materialemissionsprüfungen im Hinblick auf komplexere Systeme (Wände) in Prüfkammern untersucht. Bei Letzteren kommen zu den Emissionseigenschaften der einzelnen Baumaterialien Wechselwirkungen zwischen den Einzelmaterialien zum Tragen. Es stellte sich heraus, dass die Ergebnisse der Materialuntersuchungen selbst unter diesen kontrollierten Bedingungen nur in einer Minderheit der Fälle Aussagen über das Verhalten des Systems erlauben. Prinzipiell sind jedoch Systemprüfungen in großen Kammern dazu geeignet, Wechselwirkungen zwischen den Materialien und den Einfluss der Bauweise berücksichtigen zu können. Diesem Konzept steht aber der enorme experimentelle Aufwand entgegen. Aussagen in Bezug auf reales Wohnverhalten werden vor dem Hintergrund der oben genannten Verhältnisse bei Modellsystemen auch in näherer Zukunft kaum ableitbar sein. Emissionsmessungen garantieren bestimmte Mindestanforderungen an Produkte bezüglich Inhaltsstoffen und Freisetzungsverhalten unter definierten Prüfbedingungen und es ist unstrittig, dass die Verwendung emissionskontrollierter Produkte signifikant zur Verbesserung der Raumluft beiträgt. Die Realexposition unter Wohnbedingungen kann aber nur durch Raumluftmessungen beurteilt werden. Ursachen für Mängel, die durch Raumluftuntersuchungen festgestellt werden, können dann rückwirkend mittels gezielter System- und Materialuntersuchungen gefunden und beseitigt werden. Im Wesentlichen wurden bezüglich der untersuchten Materialien Terpene, Aldehyde, Aceton und Essigsäure als Substanzen identifiziert, deren Freisetzungsverhalten der Einhaltung der o.g. Anforderungen im Wege stehen kann. Es war aber nicht Aufgabe des Projektes, Ableitungen von Anforderungen zu überprüfen. Auch eine Aussage, inwieweit die in den Untersuchungen verwendeten Produkte generell den Anforderungen genügen, kann auf Basis der Ergebnisse nicht beurteilt werden. Die Untersuchungen wurden durch Geruchsbewertungen ergänzt.Dr. Jan Gunschera
Tel.: +49 531 2155-352
jan.gunschera@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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31.10.2020
22005616Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 5: Brandschutz/Glimmen - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Tel.: +49 391 886-4967
bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg
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01.11.2018

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31.10.2020
22005617Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Halbleitergassensorik für die geruchsbasierte Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFORESTDas Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. Das Projekt wurde intensiv betreut und die Partner wurden in Bezug auf die technische Entwicklung des Sensors und der Drohnenplattform sowie die HeatMap Programmierung koordiniert. Der Bau des Sensorteststandes wurde erfolgreich durchgeführt und die es wurden Kalibrierkurven für a-Pinen erstellt. Die Datenauswertung aus den Sensortests des Partners FORESTOPERATION wurde entwickelt, angepasst und angewandt. Entscheidende Hemmnisse bei der technischen Entwicklung wurden identifiziert und flossen in die Verwertung des Projektes in Bezug auf Folgeprojektanträge ein. Die Öffentlichkeitsarbeit wurde vor allem in Zusammenarbeit mit CADMIUM erfolgreich koordiniert und mündete in zahlreichen hochrangigen Presseberichten und praxisnahen Kooperationen mit Waldbesitzern. Prof. Dr. Stefan Pelz
Tel.: +49 7472 951-235
pelz@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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30.04.2022
22005618Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 7: Kennwertermittlung für Vollholz und Furnierwerkstoffe - Akronym: HoMabaDas Teilvorhaben der Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte der Georg-August-Universität Göttingen beinhaltete die Charakterisierung der Materialeigenschaften von Holz, Holzklebstoffen und Holzwerkstoffen. Schwerpunkt war die Untersuchung von Klebstoffen. Anhand bestehender Kunststoffnormen wurden daher geeignete Verfahren für Druck- Biege- und Zugversuche an Klebstoffen auf Basis von ein- und zweikomponentigem Polyurethan (PUR), Melamin-Urea-Formaldehyd (MUF), sowie Phenol-Resorzinol-Formaldehydharz (PRF) entwickelt. Dazu gehörte der Vergleich verschiedener Prüfkörperformen (Film/Bulkproben) sowie unterschiedlicher Dickenmess- und Zuschnittsmethoden von Klebstofffilmen. Es wurden quasistatische Zugversuche an knochenförmigen Bulkprüfkörpern, Filmen mit den Maßen 8 x 40 mm und Filmen mit den Maßen 20 x 150 mm durchgeführt. Die kleineren Filme wurden sowohl senkrecht als auch parallel zur Herstellungsrichtung (Rakelführung) zugeschnitten, um die Filme auf richtungsabhängige Eigenschaften zu prüfen. Diese Versuche wurden von dynamisch-mechanischen Messungen ergänzt, bei denen sowohl Frequenz-Sweeps bei verschiedenen Temperaturen (20, 40 und 60°C), als auch Temperatur-Sweeps im Bereich 5-150°C durchgeführt wurden. Im Rahmen der Versuche an Holz- und Holzwerkstoffen wurden außerdem quasistatische Zugversuche an Birken- und Buchenfurnieren, sowie Zug- und Druckversuche an Birken- und Buchenvollholz und Zug-, Druck- und Biegeversuche an industriellem Birkensperrholz durchgeführt. Zur Evaluierung der Prüfmethodik wurde an zwei institutsübergreifenden Ringversuchen (Zugversuch an hochdichten Faserplatten und Furnieren) teilgenommen.Holz- und Holzwerkstoffe: Der Ringversuch an HDF-Platten zeigte, dass das Videoextensometer zur Messung der Querdehnung weniger geeignet ist, als Systeme mit digitaler Bildkorrelation. Die Zugfestigkeit der Vollholzprüfkörper aus Birke und Buche war etwa doppelt so hoch, wie die Druckfestigkeit und am höchsten in longitudinaler Richtung. Der Biegeelastizitätsmodul von Birkensperrholz stieg mit Erhöhung der Stützweite und war kleiner als der Zugmodul. Der Elastizitätsmodul der 2 mm Birkenfurniere war gegenüber denen aus Buche leicht erhöht. Klebstoff: Während 1K-PUR aufgrund einer Reduktion der Blasenbildung bevorzugt als dünner Film (ca. 50 µm) geprüft werden konnte, eigneten sich für 2K-PUR, MUF und PRF sowohl Filmproben als auch in Silikonformen gegossene Bulkprüfkörper. Bulkproben aus MUF und PRF erforderten aufgrund der Wasserabgabe eine lange Trocknungsphase, während derer sie zur Vorbeugung von Materialverzerrungen mittels Gewichten beschwert werden mussten. Die Ermittlung der Filmdicke über eine Ausmessung der Schnittkante mittels Mikroskop wies bei allen Filmen eine höhere Standardabweichung und geringere Dicke auf als die Verwendung einer Messuhr. In einem Ringversuch wurde festgestellt, dass die Messung der Poissonzahl mittels Videoextensometer aufgrund einer Wölbung der Filme während des Zugversuchs erschwert ist. Die Filme verhielten sich in Bezug auf Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Poissonzahl isotrop. In den Druckversuchen wurde eine starke Abhängigkeit des Elastizitätsmoduls vom Messmarkenabstand festgestellt. Um vergleichbare Ergebnisse zu erzielen ist daher eine Festlegung der Messfeldlänge notwendig, die in der DIN EN ISO 604 nicht vorgenommen wird. Die Dynamisch-mechanischen Versuche zeigten einen Glasübergang von 2K-PUR bei 120°C. Im Bereich 0,1 bis 100 Hz wurde bei allen Klebstoffen außer PRF eine Steigerung des dynamischen Elastizitätsmoduls mit der Frequenz beobachtet. Am temperaturstabilsten verhielt sich PRF.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
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30.11.2019
22005716Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 6: Schallschutz - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Dr. Volker Wittstock
Tel.: +49 531 592-1549
volker.wittstock@ptb.de
Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
Bundesallee 100
38116 Braunschweig
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01.11.2017

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30.04.2020
22005717Verbundvorhaben: Entwicklung von PLA-Folientypen auf der Basis von thermoplastischen Lactid-Glykol-Blockcopolymer-Elastomeren und eines innovativen Verfahrens zu ihrer Herstellung; Teilvorhaben 1: Material- und Prozessentwicklung - Akronym: TPE-LPolylactid (PLA) hat sich im letzten Jahrzehnt als erster rein biobasierter Commodity-Kunststoff im Bereich der Verpackungsindustrie etabliert. Die geringe Bruchdehnung und Schlagzähigkeit von PLA stellen jedoch trotz der grundsätzlich hohen Marktakzeptanz dieses Polymers immer noch nicht befriedigend gelöste materialseitige Hemmnisse dar. Effiziente Weichmacher für PLA mit geringer Migrationsneigung sind bisher nicht marktgängig. Ziel des vorgestellten Forschungsvorhabens ist daher eine sowohl produkt- als auch verfahrensorientierte Entwicklung von neuen Polylactid-Typen für flexible Folienanwendungen.Dr. rer. nat. Antje Lieske
Tel.: +49 331 568-1329
antje.lieske@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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22005815Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 4: Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichernder Mess- und Kontrollparameter - Akronym: QualiSDas Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. In Teilvorhaben 4 erfolgt die Entwicklung eines Qualitätsmanagementsystems, anhand dessen die Brennstoffqualität entlang der Bereitstellungskette überprüft werden kann. Das entwickelte Qualitätsmanagementsystem wird in der Praxis erprobt und weiteren Optimierungsbedarf bei der Bereitstellung identifiziert. • Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". • Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". • Teilvorhaben 3: "qualiS – Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". • Teilvorhaben 4: "qualiS – Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 4 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Identifizierung normativer Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 2. Definition einer in der Praxis umsetzbaren Prüfsystematik 3. Definition eines einheitlichen Prüf- und Kontrollmusters zur Qualitätssicherung 4. Identifizierung zusätzlicher Mess- und Kontrollpunkte zur Qualitätssicherung 5. Testläufe mit optimierten Bereitstellungsketten und Maßnahmen der QS 6. Definition von Handlungsvorgaben bei Eigenkontrollen und Kontrollen durch ExternProf. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement
Büsgenweg 1 a
37077 Göttingen
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31.05.2020
22005816Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 11: Wärme- und Brandschutz - Akronym: NawaRoDaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 463-38101
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Holz- und Papiertechnik - Lehrstuhl für Holz- und Faserwerkstofftechnik
Marschnerstr. 32
01307 Dresden
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30.09.2017
22005915Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Mehrschichtmaterialverbünden - Akronym: HoFuPregVorhabensziel ist die Entwicklung von kontinuierlich getränkten Holzfurnierprepregs. Die Holzfurnierprepregs sind im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einem Reaktivharz getränkt sind, welches mit nachwachsend erhaltenen Modifikatoren versehen ist. Das Reaktivharz wird während des Imprägnierverfahrens in den sogenannten B-Zustand überführt. Der B-Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Prepregs lagerstabil sind, obwohl die Harzmatrix (Bindemittel) noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Die Prepregs können im anschließenden Verarbeitungsprozess in Grenzen frei verformt werden und unter Druck und Hitze in ihre endgültige Form überführt werden. Hierfür sind die Entwicklung des nativ-modifizierten, formaldehydemissionsarmen Bindemittels und die Entwicklung des Imprägnierverfahrens nötig. • Grundlagenermittlung • Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften und zum Einfluss der Holzart auf das Imprägnierverhalten und zur Ausbildung der Holzprepregs insbesondere: Physikalische und chemische Wechselwirkung von Holzfurnier und dem Bindemittel; Analyse von Emissionen; Durchführung von Tests zur Haftung der Bindemittel, Analyse der Oberflächengüte, Ritzfestigkeit und Härte; Mikroskopische Untersuchungen und Analyse von Wechselwirkungen in der Grenzschicht Furnier / Bindemittel, Ermittlung von Endringtiefen in die Holzsubstanz und in die Zellwände; Analysen zur Ausbildung der Polymermatrix in der Holzzellsubstanz beim Aushärten des Bindemittels; Verfolgen der Aushärtung durch DSC und DMTA; Untersuchungen zur Vorbehandlung der Furniere zur Verbesserung der Haftung und Imprägnierung des Bindemittels • Entwicklung und Herstellung von Mehrschichtmaterialverbünden und Analysen zur definierten Herstellung von Anisotropiegraden • Entwicklung eines Hochfrequenz-Umformsystems zur Umformung und Aushärtung der Prepregs • Bauteilprüfung, hier mechanische Gebrauchseigenschaften unter Biege-, sowie bei Schlag- und StoßbeanspruchungIm Vorhaben wurde für vollständig zu imprägnierende Furniere ein zweistufiger, diskontinuierlicher Imprägnierprozess entwickelt, der eine tiefe Imprägnierung ermöglicht. Hierzu wurde eine mobile Druckimprägnieranlage im Labormaßstab entwickelt, mit welcher die optimalen Bedingungen für eine Wechseldruck-Imprägnierung ermittelt werden konnten. Für nur oberflächlich zu imprägnierende Furniere konnte das kontinuierliche Tauchimprägnierverfahren dahingehend modifiziert werden, dass für die Verfahrensschritte Trocknung und Vorvernetzung eine kontinuierlich arbeitende Mikrowellenanlage genutzt werden kann. Die für die Trocknung und Vorvernetzung erforderlichen optimalen Parameter (Strahlungsfrequenz, Strahlerabstand, -leistung und Bandgeschwindigkeit) konnten durch Versuchsreihen an der Anlage des IAP-PYCO ermittelt werden. Durch die Entwicklung eines Verfahrens zur Furnier-Einfärbung und die Kombination mit geeigneten mikroskopischen Methoden konnte die Eindringtiefe der Harze nachverfolgt und somit die Wirksamkeit der Imprägnierprozesse nachgewiesen werden. Begleitend durchgeführte Untersuchungen des Formaldehyd-Gehalts trugen wesentlich zur Entwicklung von dem mit bis 20 Ma.-% Pflanzenöl modifizierten Harz bei. Durch Entwicklung einer geeigneten Messmethode konnten Erkenntnisse zu maximal möglichen Biegeradien von imprägnierten Furnieren und Prepregs gewonnen werden. Prepregs können noch bis zu einem minimalen Radius von 15 mm ohne Bruch verformt werden. Als ein weiterer wichtiger Werkstoffparameter konnte durch die Anwendung und den Vergleich von vier Prüfmethoden (DMTA, DSC, FT-MIR, FT-NIR) die Aushärtereaktion verfolgt werden. Prepregs können maximale vier Wochen bei Raumtemperaturlagerung gelagert werden. Durch Versuchsreihen bei den Projektpartnern konnten die Grundlagen für die Fertigung der Demonstratoren geschaffen werden.Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem
Tel.: +49 3334 657-377
alexander.pfriem@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde
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22005916Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 4: Entwicklung und Anwendung des Mykotoxin-Schnelltests - Akronym: Praxis-MykotoxintestDas Unternehmen aokin AG entwickelt und vermarktet ein auf Industrieanforderungen abge-stimmtes Verfahren zur Spurenanalytik von Schadstoffen. Messungen werden innerhalb weniger Minuten vollautomatisch durchgeführt. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz vor Ort in unterschiedlichen Problem-Bereichen der Industrie. Grundlage dieser neuartigen Analytik ist die Detektion der zeitabhängigen Veränderung der polarisierten Fluoreszenz bei einer kompetitiven Bindungs-Reaktion. Seit 2008 bietet aokin AG dieses Analyse-System für die Entdeckung von Mykotoxinen in Getreide an. Die Automatisierung ist für eine ganze Serie von Mykotoxinen verfügbar und wird z.B. für Routineuntersuchungen in Getreidemühlen eingesetzt. Der Einsatzbereich dieser Analytik soll erweitert und damit die industrielle Selbstkontrolle in unterschiedlichen Anwendungs-Bereichen ermöglicht werden. Aokin wird das Schnelltestsystem für die Analyse von Mykotoxinen für die Anwendung in Biogasanlagen weiterentwickeln.Die Entwicklung einer Probenvorbereitung für besonders schwierige Probenarten wie die Silage zur Analytik von Mykotoxinen mit dem Schnelltestssystem "mycontrol" auf Basis von Fluorescence Polarisations Messungen war erfolgreich. Der Hauptfokus der Arbeiten lag auf der Reduzierung der Autofluoreszenz der Proben Maissilage bei möglichst einfacher Probenvorbereitung. Die Aufgaben wurden für Deoxynivalenol, Ochratoxin und Aflatoxin bearbeitet und jeweils für die Einzelanalytik geeignete Probenvorbereitungsprotokolle identifiziert. Es wurden hierfür eine Vielzahl von Varianten durchgetestet und zur Bewertung zwei quantifizierbare Matrixeffekte herangezogen. Zum einen die Hintergrundfluoreszenzintensität diese darf einen Maximalwert nicht überschreiten und als zweites die Variationsbreite des Fluoreszenz-Intensitäts-Anstiegs nach Tracerzugabe, dieser sollte bei Anwesenheit und Abwesenheit einer Matrixprobe möglichst identisch sein. Der erforderliche Messbereich bei Aflatoxin liegt bei 5 ppb – 100 ppb, bei DON aufgrund der geringeren Toxizität bei 250 – 5000 ppb, so dass die erforderliche Sensitivität und auch die von der EU Richtlinie 401/2006 geforderten Genauigkeit erfüllt wurden. Die Silageanalytik wird im Bereich Dienstleistungslabor für Futtermittel bereits in der Praxis eingesetzt. Der Anwendungsbereich Mykotoxinanalytik für Biogasanlagen hat sich aufgrund der Ergebnisse der Projektpartner als nicht relevant dargestellt, da Mykotoxine wohl keine Hemmwirkung im Biogasprozess haben. Dennoch wird das Projekt als positiv gewertet, da die Projektergebnisse in einem anderen Marktsegment der Landwirtschaft die Viehwirtschaft eine hohe Relevanz haben.Dr. Ursula Dahmen-Levison
Tel.: +49 30 948921-60
udahmen@aokin.de
AOKIN AG
Robert-Rössle-Str. 10
13125 Berlin
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22005918Verbundvorhaben: Systemisches Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 1: Aufkommen und Verwendung von Holzrohstoffen in der gesamten Wertschöpfungskette - Akronym: RMHsysDas Rohstoffmonitoring Holz erfasst die Stoffflüsse aller Holzrohstoffe in Deutschland. Es hat somit für aktuelle politische Fragestellungen wie Nachhaltigkeit, Wettbewerb zwischen stofflicher und energetischer Nutzung, CO2-Speicherung, Kreislaufwirtschaft, Kaskadennutzung und Bioökonomie eine wichtige Informationsfunktion. Für die relevanten Bereiche der Holzverwendung werden Teilberichte erstellt. Die ermittelten Daten sind die Grundlage der Holzrohstoffbilanzierung. Sie ist eine transparente Übersicht zur Holzmarktstrukturt. Darüber hinaus gehört es zu den Aufgaben des Rohstoffmonitoring fortlaufende, konsistente Datenreihen zur Entwicklung des Holzmarktes zu liefern. Die Holzrohstoffbilanzierung wurde neu strukturiert, um für die Waldholzmodellierung passgenauere Daten liefern zu können. Das ermöglicht die Holzentnahme über die Nachfrage, statt über die Hiebsreife zu steuern. Die Methode der Holzrohstoffbilanzierung wurde mit der Modellierung der Stoffstromanalyse Holz zu einer konsistenten Einheit verschmolzen. Der Außenhandel wurde in die Darstellungen integriert. Damit wurde der Zusammenhang zwischen Holzrohstoffbilanzierung und sektoraler Marktanalyse (Produktion, Export, Import) hergestellt. Im Rahmen einer Pilotstudie wurde die Holzverwendung im Möbelsektor berechnet. Auf der Grundlage einer umfangreichen empirischen Erhebung von 1.000 Möbelstücken unter Einbeziehung technischer Koeffizienten und der Produktionsstatistik erfolgte eine Hochrechnung für die deutsche Volkswirtschaft. Insbesondere zur Analyse von Kreislaufwirtschaftsprozessen ist die Erfassung der Halbwarenebene nicht ausreichend. Endwarensektoren sind eine besondere Herausforderung, weil sie deutlich komplexer sind als Halbwarenmärkte und der Holzanteil in den Produkten meist unbekannt ist.In den Branchen der stofflichen und der energetischen Holzverwendung wurden Holzvolumen und Rohstoffmix empirisch erhoben, ausgewertet und in zehn Teilberichten dokumentiert. Die Methode der Holzrohstoffbilanzierung wurde mit der Modellierung der Stoffstromanalyse Holz zu einer konsistenten Einheit verschmolzen. Neben "partielle Holzrohstoffbilanzen" einzelner Rohstoffe wurde die Bilanzierung in den Verwendungssektoren durch "Input-Output-Bilanzen" für den Produktionsprozess ergänzt. Zugleich wurde eine Verbindung zwischen Kreislaufmodellierung und sektoralen Marktmodellen geschaffen. Das Modell wurde zu einem Kreislaufwirtschaftsmodell des Werkstoffs Holz entwickelt. Zwischen der Bilanzierung des Holzaufkommens (Rohstoffe) und der Holzverwendung (Branchen) wurde eine Ebene für Rohwaren eingefügt. Das wurde durch die wachsende Bedeutung von Zwischenprodukten erforderlich. Dadurch konnten Doppelzählungen ausgeschlossen und der Informationswert der Bilanzierung erhöht werden. Die Holzrohstoffbilanzierung wurde für die Jahre 1990 bis 2020 vollständig berechnet und ist über ein Dashboard jährlich abrufbar. Kaskadenfaktoren und Sekundärinputraten lassen sich auf diese Weise in der Entwicklung von 30 Jahren darstellen. Ohne Sekundärzellstoff liegt die Sekundärinputrate der stofflichen Nutzung bei 21,3 %. Unter Einbeziehung des Altpapiers liegt sie bei 52,7 %. Im Rahmen eines Pilotprojektes wurden 1.000 Möbelstücke in Bezug auf ihre Materialien ausgewertet. Auf der Grundlage des umfassenden Datenmaterials erfolgte die Entwicklung eines methodischen Konzepts für die Bestimmung der Holzverwendung in einem holzwirtschaftlichen Endwarensektor. Das Ergebnis kann in Bezug auf Datengrundlage und Methodik als wegweisend in der Analyse der Holzverwendung in Endwarensektoren angesehen werden.Prof. Dr. Udo Mantau
Tel.: +49 40 76629-3891
udo.mantau@infro.eu
INFRO e. K.
An der Lachte 13
29223 Celle
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22006015Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zum Einsatz bei Sitzmöbeln - Akronym: HoFuPregZur Erweiterung des Einsatzspektrums des Naturwerkstoffes Holz, insbesondere Furnier in technischen Anwendungen sollen im Rahmen des vorliegenden Antrages neuartige hochfeste holzfurnierbasierte Prepregs entwickelt werden. Werkstoffe mit neuen oder verbesserten Eigenschaften bzw. Eigenschaftskombinationen sind in vielen Bereichen der Technik ein Schlüssel für Innovationen. Daher ergibt sich die Zielstellung des Vorhabens in der technischen Entwicklung und gestalterischen und funktionalen Anpassung dünner Holzschichten als lagerstabiles und anwendungsorientiertes, weiterverarbeitbares Prepreg mit Mehrfunktionalität. Im Rahmen dieses Projekts sollen die Nachteile, aufwändiges Imprägnierverfahren und Formaldehydfreisetzung, gelöst werden. Bezüglich der Imprägnierverfahren soll eine Verfahrenstechnik entwickelt werden, die eine kontinuierliche Tränkung der Holzfurnierabschnitte auf einer horizontalen Imprägnier- und Beschichtungsanlage erlaubt. Durch die kontinuierliche Fertigung sollen die Wirtschaftlichkeit des Werkstoffs und die Reproduzierbarkeit der Werkstoffeigenschaften verbessert werden. Wesentlicher Bestandteil der Arbeiten ist die Bewertung und Verwendung der entwickelten Holzfurnierprepregs in Bezug zu Sitzmöbeln im Verkehrswesen. Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: •Verarbeitungsversuche zur Herstellung von Bauteilen -Ermittlung der Verarbeitungsparameter Holzfurnier¿ -Herstellung erster Prüfbauteile •Werkstoffbewertung in Bezug auf die definierten Lastenheftanforderungen •Ermittlung der Werkstoffeigenschaften von Referenzmaterialien •Vergleichende Bewertung der Werkstoffeigenschaften der neuen Holzfurnierprepregs zu den Referenzmaterialien •Auswertung und ErgebnisdarstellungIm Vorhaben erfolgte die Bewertung der entwickelten Holzfurnierprepregs in Bezug auf die Verwendung in Sitzmöbeln für Massentransportmittel im öffentlichen, schienengebundenen Nah- und Fernverkehr. Hierbei standen die Punkte Verarbeitung und potenzielle Produktionsbedingungen und –parameter unter besonderer Berücksichtigung des Flammschutzes im Vordergrund. Im Vorhaben erfolgten hierzu die Erstellung eines Lastenhefts für die angestrebten Formsitze für Schienenfahrzeuge nach EN 45545-2 und die gemeinsame Entwicklung und Evaluierung des Imprägnierprozesses für flammfest ausgerüstete Holzfurnierprepregs unter Verwendung der verfügbaren Anlagentechnik. Hierzu erfolgte die Ermittlung der Pressparameter für die Herstellung von Formsitzen unter Verwendung der entwickelten Holzfurnierprepregs. Außerdem wurde das Projektkonsortium mit Buchenholz und Spezialfurnieren aus eigener Herstellung versorgt. Die erzielten Projektergebnisse sind aus Sicht des Zuwendungsempfängers nicht ausreichend, um die Entwicklung eines Formsitzes aus diesem Werkstoff gegenwärtig weiterzuverfolgen. Die aktuell erforderlichen Fertigungsbedingungen für die Holzfurnierprepregs und die Pressbedingungen für die Verarbeitung der Holzfurnierprepregs lassen keine wirtschaftliche Verwertung zu. Darüber hinaus konnten jedoch wesentliche Erfahrungen in Bezug auf die Flammfestmachung von Holzwerkstoffen gesammelt werden.Dipl.-Chemiker Heike Klüber
Tel.: +49 39998 30026
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PAGHOLZ Formteile GmbH
Zarnekowstr. 3
17121 Loitz
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22006016Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 3: Anwendung des Hemmquick-Tests in der Praxis - Akronym: Praxis-HemmtestIn diesem Vorhaben sollen die frühzeitige Erkennung von Prozessstörungen sowie die Vermeidung von Störungen durch das Einbringen von Hemmstoffen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen bearbeitet werden. Hiermit soll ein Beitrag zur nachhaltigen und ökologischen Biogasproduktion sowie zur Steigerung der Effizienz geleistet werden. Dazu werden der Schnelltest Hemm-quick zur Bestimmung von Hemmungen in Biogasanlagen sowie der Schnelltest Myko-quick zur Bestimmung von Mykotoxinen in Biogasanlagen entwickelt. Ein Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Dosis-Wirk-Beziehungen von Mykotoxinen mit Hilfe der Abbaukinetik bei unterschiedlich dotierten Standardsubstraten zu quantifizieren. Der Schnelltest (Hemm-quick) soll zur Erfassung der potentiellen Hemmwirkung von realen Biogassubstrat- und Fermenterproben eingesetzt werden. Dies ermöglicht eine schnelle Identifizierung von Prozessstörungen. Die Hemmwirkung wird zudem über das Säurespektrum validiert. -Entwicklung des Hemm-quick auf Basis des ANKOM-Systems und Etablierung eines speziellen Aufbereitungsverfahrens. Die Aufbereitung der Proben ermöglicht eine Prüfung der Hemmwirkung von realen Proben auch bei niedrigen Hemmstoffkonzentrationen ohne das Testsystem mit organischer Substanz zu überladen. Dabei sollen Güllen, Miste, Silagen und andere NaWaRo´s sowie Fementerinhalte getestet werden können. -Anpassung eines kommerziell verfügbaren Mykotoxin-Schnelltests an die Matrix Biogas-Fermenterbrühe zur raschen und quantitativen Erfassung von Mykotoxinen in Biogasanlagen. -Validierung der ermittelten Hemmstoffkonzentrationen in einer quasikontinuierlichen Versuchsanlage im Technikumsmaßstab. Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse zu Hemmstoffschwellen auf den kontinuierlichen Biogasprozess. - Anwendung des Hemmstofftestsystems und des Mykotoxin-Schnelltests in der Praxis. -Anpassung und Optimierung des Testsystems für die Praxis Elke von Buchholz
Tel.: +49 4441 99978-951
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WELTEC BIOPOWER GmbH
Zum Langenberg 2
49377 Vechta
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30.06.2023
22006018Verbundvorhaben: 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-MDFGegenstand des Forschungsvorhabens war es, die Abgabe flüchtiger organischer Säuren aus mitteldichten Buchenholzfaserplatten zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Weiterhin sollte der Einfluss der Verminderung der flüchtigen Säuren auf die Beschichtbarkeit der Faserplatten mit PVC-Folie im industrielen Maßstab untersucht werden. Hierzu wurden Untersuchungen zur Herstellung von Buchenholzfaserstoffen und MDF im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren untersucht. Außerdem fanden Versuche zur Lagerung des Holzes vor der Faserstoffherstellung sowie zur Ermittlung des Einflusses des Einschlagszeitpunkts statt. Weitere Arbeiten betrafen den Einfluss der Aufschlusstemperatur sowie den Einsatz von Melamin und Ammoniak als Additive zur Faserstoffherstellung. Auch die anteilige Mitverwendung von gebrauchten MDF zusammen mit den Holzhackschnitzeln wurde untersucht. Als Referenz kamen auch Kiefernhackschnitzel zur Anwendung. Die Faserstoffe und Labor-MDF wurden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Weiterhin wurden im industriellen Maßstab Versuche zur Beschichtung der im Labor- und Pilotmaßstab hergestellten MDF im 3D-Beschichtungsverfahren unter Verwendung von 1K- und 2K-PU-Dispersionsklebstoffen mit PVC-Folie durchgeführt. Abschließend wurde die Qualität der erzeugten Beschichtungen geprüft.Die durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl durch eine Lagerung des Buchenholzes die Abgabe der hergestellten MDF an flüchtigen Säuren gegenüber MDF aus frischem Buchenholz vermindert werden. Auch der Einschlagszeitpunkt beeinflusste die Eigenschaften der hergestellten MDF. Eine deutliche Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten Fasern und MDF konnte durch die Absenkung der Aufschlusstemperatur von 170 °C auf 140 °C erreicht werden. Es wird zudem deutlich, dass die Aufschlusstemperatur einen wesentlich größeren Einfluss auf die Abgabe an flüchtigen Säuren nimmt als die Lagerung des Buchenholzes und der Einschlagszeitpunkt. Die Mitverwendung von Gebraucht-MDF sowie die Zugabe von Ammoniak führte nicht zu einer Reduzierung, sondern zu einer Erhöhung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten MDF. Die Ergebnisse der im Pilotmaßstab durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die unter Einsatz von Buchenholz hergestellten MDF gute mechanische Eigenschaften sowie eine niedrige Dickenquellung aufweisen. Bei den durchgeführten Beschichtungsversuchen zeigte sich, dass bei Kiefernholz-MDF ein deutlicher Abfall der Beschichtungsqualität bei der durchgeführten Klimalagerung beobachtet wurde, während die auf Buchenholz-MDF aufgebrachten Beschichtungen die Klimalagerung schadlos überstanden. Zurückzuführen ist dies auf den niedrigen Extraktstoffgehalt der aus Buchenholz hergestellten MDF. Weiterhin wurde deutlich, dass insbesondere bei der 3D-Beschichtung extraktstoffreicher MDF die Auswahl des Klebstoffs für die Qualität der Beschichtung von Bedeutung ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das Buchenholz gut geeignet für die Herstellung von MDF für die 3D-Beschichtung mit PVC-Folien. Der vergleichsweise hohe Gehalt der Buchenholz-MDF an flüchtigen Säuren hat keine negative Wirkung auf die Beschichtungsqualität genommen und steht der Verwendung der Buchenholz-MDF für Beschichtungszwecke nicht entgegen. 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
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22006115Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Flammschutzmittel - Akronym: HolzfurnierprepregsSchill + Seilacher "Struktol" wird zu dem Verbundprojekt die Flammschutzkomponete entwickeln und zur Verfügung stellen. Diese Komponente wird als Basis die Phosphinsäure Dihydrophosphaphenanthrenoxid (DOPO) verwenden. DOPO hat sich in anderen Harzsystemen als Flammschutzmittel sehr bewährt. Ziel ist also die chemische Verknüpfung von DOPO mit Harzoligomeren, welche mit Phenolharzen vernetzbar sind. Diese Komponenten sollen hoch effizient sein, damit sie gering dosiert werden können. Umsetzung von DOPO mit verschiedenen Harzoligomeren. Ausprüfung dieser Umsetzungsprodukte in exemplarischen Harzsystemen. Impregnierversuche beim Fraunhoferinstitut PYCO. Herstellung größerer Mengen für einen DemonstratorGegenstand des Vorhabens war die Entwicklung einer Flammschutzkomponente zur Flammschutzmodifizierung der im Verbundvorhaben angestrebten Holzfurnierprepregs. Die verschiedenen Entwicklungsstufen wurden den Partnern für die weitere Entwicklung zur Verfügung gestellt. Die Flammschutzkomponente basierte auf der Phosphinsäure Dihydrophosphaphenanthrenoxid (DOPO). Angestrebt wurde ein reaktives, das heißt in das Polymernetzwerk einbaubares Flammschutzmittel. Daher wurde DOPO mit Harzoligomeren, welche mit Phenolharzen vernetzbar sind, modifiziert. Diese Komponenten sollten hoch effizient sein, damit sie gering dosiert werden können. Die Projektarbeiten umfassten daher die Umsetzung von DOPO mit verschiedenen Harzoligomeren, die Prüfung dieser Umsetzungsprodukte in exemplarischen Harzsystemen und die Unterstützung der Imprägnierversuche beim Partner Fraunhofer PYCO. DOPO ließ sich mit verschiedenen Glycidylethern gut umsetzen. Für aliphatische Reste ist die Umsetzung im Projekt neu entwickelt worden. Bevorzugt wurden Glycidylether von aliphatischen di- oder trifunktionellen Alkoholen. Durch eine Optimierung der Synthese im Verlauf des Projekts konnte die Synthese der gewünschten Flammschutzmittel umweltfreundlich ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Auf Katalysatoren konnte allerdings nicht verzichtet werden. Leider lieferten die entwickelten DOPO-Glycidetheraddukte als Flammschutzkomponente im Bindemittel keine ausreichenden Eigenschaften. Um die Verträglichkeit mit dem Phenolharzbindemittel zu verbessern, wurden daher auch verschiedene biobasierte Öle mit DOPO umgesetzt. Diese Öle waren Holzöl und Eugenol. Leider war eine Addition mit DOPO nicht erfolgreich, so dass dieser Ansatz ebenfalls nicht zum Erfolg führte. Im Vorhaben konnten keine reaktiven Flammschutzmittel entwickelt werden, um die angestrebten Werkstoffeigenschaften in Bezug auf die Brandfestigkeit zu erfüllen (Anforderungen aus der DIN EN 45545-2 Hazard Level 3).Dr. Berthold Just
Tel.: +49 40 73362-130
bjust@struktol.de
Schill + Seilacher Struktol GmbH
Moorfleeter Str. 28
22113 Hamburg
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22006116Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Kontrollsystems zur Regulierung des Erregers des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus; Teilvorhaben 1: Screening und Charakterisierung antagonistischer Mikroorganismen und mikrobieller Konsortien zur Kontrolle des Erregers des Eschentriebsterbens - Akronym: Frax-ProMicDas durch Hymenoscyphus fraxineus verursachte Eschentriebsterben hat sich seit Mitte der 1990er Jahre europaweit ausgebreitet und stellt durch das Absterben ganzer Bestände die forstliche Zukunft der Esche in Frage. Die biologische Kontrolle der Erkrankung durch mikrobielle Antagonisten, die den Schadorganismus direkt bekämpfen und/oder durch Konkurrenz unterdrücken, ist eine aussichtsreiche Option zur Eindämmung des Eschentriebsterbens und kann eine synergistische Ergänzung zur Züchtung resistenter Genotypen darstellen. Im Projekt soll ein biologisches Kontrollsystem zur Bekämpfung des Erregers auf der Grundlage epi- und endophytischer Isolate, die sich an der Esche stabil etablieren können, entwickelt werden. Über ein mehrstufiges Verfahren werden erfolgversprechende Bakterien und Pilze genetisch charakterisiert und hinsichtlich ihrer antagonistischen Wirkung evaluiert. Die Bereitstellung effektiver antagonistischer Mikroorganismen soll entscheidend zur Eindämmung des Eschentriebsterbens beitragen. Perspektivisch sollen die mikrobiellen Präparate in Samenplantagen zur Entwicklung resistenter Pflanzen eingesetzt werden. Im Vorhaben werden zunächst die Mikrobiome resistenter und anfälliger Eschen über drei sich ergänzende Sequenzierungsansätze (NGS von Markergenen) analysiert und Taxa bzw. Stämme mit antagonistischem Potenzial identifiziert. Parallel hierzu wird eine Vielzahl von Bakterien- und Pilzstämmen kultiviert und klassifiziert (MALDI-TOF-MS). Basierend auf der vergleichenden Analyse der Mikrobiome resistenter und anfälliger Eschen (kulturabhängig und kulturunabhängig) werden potentielle Antagonisten (Isolate und mikrobielle Konsortien) ausgewählt. Nach dem Screening des antagonistischen Potentials in vitro (über Ko-Kultivierung) und der Untersuchung relevanter Stoffwechselleistungen erfolgt die Gewächshaus-Prüfung bester Isolate an Eschenjungpflanzen und die abschließende Charakterisierung ihrer antagonistischen Eigenschaften.Dr. Andreas Ulrich
Tel.: +49 33432 82-345
aulrich@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Institut für Landschaftsbiogeochemie
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg
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2020-03-01

01.03.2020

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31.05.2023
22006117Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten strukturellen Beeinflussung ätherischer Öle unter Nutzung der Hydrolatphase am Beispiel der Modellpflanze Thymian (Thymus vulgaris L.); Teilvorhaben 1: Entwicklung einer modellbasierten Destillation zur An- bzw. Abreicherung von Einzelkomponenten - Akronym: ThymAquaRefluxIm Vorhaben ist eine neuartige Methode zur Gewinnung von ätherischen Ölen zu entwickeln, wobei die Prämisse auf der qualitätskonformen Herstellung nach gängigen Pharmakopöe (z.B. Eur.Ph.), liegt. Ziel ist es dabei, die natürlichen Schwankungen der Zusammensetzung des ätherischen Öls (bspw. durch Klima, Boden, etc.) mithilfe eines durch eine wässrige Destillatrückführung (Hydrolatphase) gesteuerten Prozesses vollständig auszugleichen. Hierdurch sollen in einem einzigen Verfahrensschritt die sonst z.T. erheblich qualitätsmindernden Effekte durch überproportional anfallende unerwünschte Begleit- und Leitsubstanzen im ätherischen Öl gänzlich vermieden werden. Die verfahrenstechnisch anspruchsvolle Prozessführung mit der entscheidenden Wirkung auf die Ölzusammensetzung durch hauptsächliche Einflussnahme auf das anfallende Hydrolat aber auch weiteren relevanten Prozessparametern soll zur Erfüllung des übergeordneten Gesamtziels führen. Dabei ist die unterschiedliche temperaturabhängige Löslichkeit einzelner Sustanzen im kondensierten Trägerdampfmedium Wasser als physikalischer Steuerungsparameter für eine gezielte Führung des Verfahrens und somit zentrale Wirkung auf die Ölzusammensetzung zu nutzen. In der Gesamtenergiebilanz bei der Produktion zeigt sich weiterhin, dass die destillative Gewinnung der ätherischen Öle mit der Wasserdampferzeugung und Destillatrückkühlung als energieintensive Prozesse am Standort Deutschland eine wirtschaftliche Herausforderung darstellen. Innerhalb der Projektumsetzung soll daher dieser Prozess durch ein regeneratives Energiekonzept mit zentraler thermischer Pflanzenreststoffverwertung sowohl CO2-neutral als auch Energie- und Kosteneffizient erprobt und etabliert gestaltet werden und so die Vorteile von wirtschaftlicher und ökologischer Betriebsführung verknüpfen.Prof. Dr.-Ing. Christian Stollberg
Tel.: +49 3841 753-7665
christian.stollberg@hs-wismar.de
Hochschule Wismar University of Applied Sciences Technology, Business and Design - Fakultät für Ingenieurwissenschaften - FB Maschinenbau, Verfahrens- und Umwelttechnik
Inselstr. 12
23999 Insel Poel

2019-04-01

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30.09.2022
22006118Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung eines neuartigen Schmierfettansatzes unter Nutzung pflanzlicher Verdickersysteme auf Lupenbasis; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines leistungsfähigen Schmierfettsystems - Akronym: LUBRISSADas Ziel von LUBRISSA ist die Entwicklung einer neuartigen, leistungsfähigen Schmierfettplattform, die ausschließlich auf pflanzlichen Verdickerkomponenten basiert. Als Ausgangsmaterialien werden dafür pflanzliche Öle sowie Lupenverbindungen aus Rindenreststoffen der Holzverarbeitung verwendet. Lupene weisen eine hohe Zahl an funktionellen Gruppen auf, mit denen es möglich ist, pflanzliche Öle zu einem Fett zu verdicken und damit ein stabiles Oleogel zu bilden. Das neuartige Schmierfett soll durch die Kombination von Ölen und Lupenen NLGI-Härtegrade von 0 bis 3 erreichen und dadurch einen großen Einsatzbereich für dieses Produkt eröffnen.Dipl.-Phys. Rolf Luther
Tel.: +49 621 3701-1777
rolf.luther@fuchs.com
FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH
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68169 Mannheim
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01.07.2015

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30.09.2017
22006215Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 5: Untersuchungen zum Einsatz im Instrumentenbau - Akronym: HoFuPregHolz als einer der bedeutendsten nachwachsenden Rohstoffe spielt im Bau von Zupf- und Streichinstrumenten eine zentrale Rolle für Klang, Spielbarkeit, Haptik und Optik der Instrumente. Im Rahmen des Teilprojekts sollen die Eignung der entwickelten Holzfurnierprepregs für innovative Boden- und Deckenkonstruktionen untersucht und deren akustische, spieltechnische und konstruktiv-technologischen Potenziale näher ausgelotet werden. Im Zentrum der Forschung werden Klang und Klangfarbe stehen, weil diese Parameter maßgeblich den multisensuellen Gesamteindruck bestimmen. Im Ergebnis wird ein Demonstrator hergestellt und sowohl nach psychoakustischen und multisensuellen Parametern als auch in Hinblick auf die manufakturelle Herstellbarkeit bewertet. Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: - Entwurf eines Prüfkörpers (Formgebung und Dimensionierung) und Ermittlung relevanter akustischer Eigenschaften für Referenzwerkstoffe (Schalldruckpegel, Übertragungsfunktion) - Definition des Lastenhefts in Bezug auf die akustischen und psychoakustischen Eigenschaften für Geigendecken ¿und Klangkörper - Aufbau von Prüflingen, akustische und psychoakustische Evaluation, Modifikationen der Dimensionierung und ggf. auch der Formgebung in einem rekursiven Prozess - Evaluation relevanter Anwendungsfelder und Ableitung konkreter Anwendungen im Bereich der Verbesserung der akustischen Eigenschaften - Konzeptionierung eines Demonstrators (z.B. Geigendecke) ¿entsprechend psychometrischer Zielwertvorgaben - Herstellung und ggf. Modifikation eines Demonstrators entsprechend Zielwertvorgaben ¿ - Bewertung einer manufakturellen Herstellbarkeit ¿ - Auswertung und Ergebnisdarstellung ¿Im Vorhaben wurden Untersuchungen zur Eignung der entwickelten Holzfurnierprepregs für innovative Boden- und Deckenkonstruktionen beim Bau von Zupf- und Streichinstrumenten durchgeführt sowie deren akustische, spieltechnische und konstruktiv-technologische Potenziale ermittelt. Im Zentrum der Forschung standen dabei Klang und Klangfarbe, weil diese Parameter maßgeblich den multisensuellen Gesamteindruck bestimmen. Ein entsprechender Demonstrator wurde sowohl nach psychoakustischen und multisensuellen Parametern als auch in Hinblick auf die manufakturelle Herstellbarkeit bewertet. Für Holzfurnierprüfkörper konnte eine Reduzierung der spezifischen Biegespannung festgestellt werden. Bezogen auf die Holzdicke, konnte durch die Holzimprägnierung eine Erhöhung der maximalen Biegespannung erzielt werden. Die Imprägnierung beeinflusst positiv Prägnanz, Ansprache und Artikulation. Außerdem ergeben sich durch die Imprägnierung ein vorteilhaftes Verhalten gegenüber Feuchtigkeit sowie eine stabile Verbindung zum Grundkörper bei den Furnierinstrumenten. Die Imprägnierung hat außerdem für massive Deckenkörper Verbesserungen im akustischen Feintuning zur Folge. Es zeigt sich, dass insbesondere die Beeinflussung der Höhen-Tiefen-Faktoren (verbesserte Tonentfaltung und Brillanz) sowie der aktiv-passiv-Faktoren (großer, tragfähiger Ton) möglich ist. Weitere Versuche zeigen auch einen Gewinn an Prägnanz und Feinheit des Klangs. Schließlich ergab sich eine Verbesserung des temporalen Verhaltens, das zunächst nicht erwartet werden konnte. Der Effekt wird möglich, indem die Wechselbeziehungen zwischen dem durch Tränkung vorteilhaft behandelten Holzkörper und modifizierter Deckengeometrie genutzt werden. Hier konnten zunächst die grundsätzlichen Effekte belegt werden. Die Imprägnierung mit angepasster geometrischer Bearbeitung ist auch für erweiterte Anwendungsfelder wie die gesamte Streichinstrumentengruppe, Gitarren und Zithern sowie Flügel und Pianos relevant. Dr. Friedrich Blutner
Tel.: +49 37346-1040
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Synotec Psychoinformatik GmbH
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09468 Geyer
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30.11.2019
22006216Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 7: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. Simone Kraatz
Tel.: +49 331 5699-856
sikraatz@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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31.03.2023
22006218Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Entwicklung - Akronym: MeliNaIm Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen alsauch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen.Dr. Bodo Groß
Tel.: +49 681 844972-51
gross@izes.de
IZES gGmbH
Altenkesseler Str. 17 Geb. A1
66115 Saarbrücken
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14.01.2019
22006314Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Erarbeitung der Voraussetzungen zur Entwicklung einer sterilen Kamillesorte Phase I / Teil 2 - Akronym: KAMELIn dem Projekt werden methodische und materielle Grundlagen zur Züchtung einer sterilen Kamillesorte erarbeitet. Die Züchtung von triploider Kamille stellt hierfür einen aussichtsreichen Weg dar und diese könnte – ähnlich wie die triploiden Sorten bei Obst- und Zierpflanzen – deutliche Vorteile gegenüber diploiden oder tetraploiden Sorten aufweisen, insbesondere das Fehlen einer langanhaltenden, agronomisch problematischen Feldkontamination mit Kamillesamen sowie eine Ertragssteigerung aufgrund verstärkter Blühwilligkeit und längerer Blühdauer. Während sterile triploide Sorten in der Obst- und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen, d.h. auch bei Kamille, eine absolute Neuheit. Ein Ziel ist es zu bestätigen, dass triploide Kamillepflanzen die vermuteten Anforderungen hinsichtlich Sterilität und Blühverhalten erfüllen (erster Meilenstein). Hierzu werden Triploide mit verschiedenem genetischen Hintergrund (spontan in Sorten und Populationen entstanden und gezielt aus interploiden Kreuzungen) in einer Anbauprüfung getestet und analysiert. Zur Erreichung des Vorhabenzieles sind männlich sterile, weiblich fertile Pflanzen nötig (zweiter Meilenstein). Diese könnten entweder als Mutterpflanzen zur Erzeugung triploider Kamille dienen oder direkt bei geschlossenem Feldanbau als sterile Population die angestrebten Ziele (fehlender Samenausfall, längere Blühdauer) erreichen. Die Arbeiten einen geeigneten Sterilitätsmechanismus bei Kamille zu finden werden fortgeführt. Es wird weiter an der Selektion von weiblich fertilen und männlich sterilen bzw. selbstinkompatiblen Kamillepflanzen oder/und der Entwicklung / Induktion von männlich sterilen (MS/CMS) Pflanzen gearbeitet.Dr. Lars-Gernot Otto
Tel.: +49 39482 5685
ottol@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
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2015-07-01

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30.09.2017
22006315Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 6: Untersuchungen zum Einsatz im Systemmöbelbereich - Akronym: HoFuPregZur Erweiterung des Einsatzspektrums des Naturwerkstoffes Holz, insbesondere Furnier in technischen Anwendungen sollen im Rahmen des vorliegenden Antrages neuartige hochfeste holzfurnierbasierte Prepregs entwickelt werden. Daher ergibt sich die Zielstellung des Vorhabens in der technischen Entwicklung und gestalterischen und funktionalen Anpassung dünner Holzschichten als lagerstabiles und anwendungsorientiertes, weiterverarbeitbares Prepreg mit Mehrfunktionalität. Dabei können eine gezielte Materialveränderung der dünnen Holzschicht sowie die Eigenschaftskombination mehrerer Materialien die Mehrfunktionalität des Gesamtverbundes unterstützen. Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: · Ermittlung relevanter mechanischer Eigenschaften für die Referenzwerkstoffe Sperrholz und MDF · Definition des Lastenhefts in Bezug auf die relevanten mechanischen Eigenschaften · Evaluation relevanter Anwendungsfelder und Ableitung konkreter Anwendungen im Bereich der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften in den geplanten Hauptanwendungsgebieten · Untersuchungen zur Applizierung von Holzprepregs auf (gebogene) Holzwerkstoffplatten · Konzeptionierung eines Demonstrators für ebene und gebogene Oberflächen · Herstellung der Demonstratoren und Ermittlung der Performance · Auswertung und ErgebnisdarstellungIm Vorhaben wurden die Einsatzmöglichkeiten von Holzfurnierprepregs im modularen Systemmöbelbereich für Büroanwendungen und die Ermittlung deren Marktpotentiale untersucht. Bei der Konzeption der Demonstratoren wurden die Lösungen mit dem höchsten Marktpotential berücksichtigt. Der Fokus wurde dabei nicht nur auf die Erweiterung der System 180-Produktpalette gerichtet, sondern auch auf die Anforderungen potentieller Anwender aus der Möbelindustrie und dem Tischlersektor. Es wurden vier Demonstratoren zu folgenden Applikationen gefertigt: furnierte Bauteile, flache Schichtstoffe, gewellte Schichtstoffe und die Herstellung einer Tischleuchte. Die Holzfurnierprepregs wurden als Decklage auf MDF-Platten aufgebracht. Die Bearbeitbarkeit dieses kombinierten Werkstoffs kann mit herkömmlichen Tischlereiverfahren erfolgen. Die Applikation der Holzfurnierprepregs ist auch für zum Beispiel gewellte Flächen möglich. Hierbei ist der maximal zulässige Biegeradius zwingend zu beachten. Im Vorhaben wurde eine maximal mögliche Amplitude von 1,26 mm für den Werkstoff ermittelt, ohne dass es zu einer Rissbildung kommt. Für die Fertigung sind Formwerkzeuge wie im Pressholzprozess erforderlich. Auch für komplexere Bauteile wurde der Werkstoff (hier in Form einer Schreibtischleuchte) untersucht. Besonders vorteilhaft sind die verhältnismäßig hohen Freiheitsgrade bei der Gestaltung und die Integrierbarkeit von Leitungen und anderen Bauteilen durch den Schichtaufbau.Dipl. Ing. Andreas Stadler
Tel.: +49 30 788-5841
stadler@system180.com
System 180 GmbH
Ernst-Augustin-Str. 3
12489 Berlin
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31.05.2020
22006316Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 10: Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist. Manuel Lorenz
Tel.: +49 711 970-3172
manuel.lorenz@iabp.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Akustik und Bauphysik (IABP) - Abt. Ganzheitliche Bilanzierung (GaBi)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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22006411Schaffung effizienter Strategien zur Kontrolle von Falschem Mehltau (Peronospora salviae-officinalis) und anderen Schadpilzen an der Echten Salbei - Akronym: k. A.Der Falsche Mehltau an Salbei (Salvia officinalis) hat sich als eine neu auftretende Krankheit seit den 1990er Jahren weltweit verbreitet. In Deutschland trat das Pathogen zuerst im Jahre 2009 auf und wurde im größten Salbeianbaugebiet des Landes, das rund 50 ha umfasst und schon seit mehr als 100 Jahren besteht, schnell bestandsgefährdend. Molekularsystematische Untersuchungen zeigten, dass es sich beim Verursacher der neuen Krankheit nicht, wie aus anderen Ländern gemeldet, um Peronospora lamii, sondern um eine bislang unbeschriebene Art handelte. Diese wurde daraufhin von Choi und Thines als Peronospora salviaeofficinalis (PSO; Peronosporales, Oomycota) neu beschrieben. Da es sich um eine bislang unbekannte Art handelte, gab es noch keine spezifischen Informationen zur Epidemiologie und Infektionsbiologie des Erregers. So war z.B. auch noch keine Oosporen von PSO nachgewiesen worden. Außerdem war die potentiell weitere Verbreitung des Erregers in Deutschland unbekannt. Im Jahr 2011 kam es zusätzlich zum Befall mit PSO auch zu signifikanten Schädigungen durch Phoma exigua var. exigua (PHO). Die Hauptziele des Projektes waren deshalb die Aufklärung der Verbreitung von PSO durch ein Monitoring und umfassende Studien zu seiner Infektionsbiologie und Epidemiologie inklusive der Suche nach weiteren potentiellen Wirten des neuen Pathogens. Ferner sollte geklärt werden welche relative Rollen PSO und PHO im Salbeianbau über mehrere Jahre hinweg spielen. Schließlich sollten spezifische und sensitive Nachweismethoden für PSO in der Pflanze, in Samen oder im Boden nachweisen zu können. Die genannten Untersuchungen sind die Voraussetzung, um das übergeordnete Ziel des Projektes zu erreichen, nämlich eine nachhaltige Kontrolle von PSO zu ermöglichen, welche von großer Bedeutung für den weiteren Salbeianbau in Deutschland und darüber hinaus ist.Dr. Wolfgang Maier
Tel.: +49 531 299-3770
wolfgang.maier@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Braunschweig
Messeweg 11-12
38104 Braunschweig

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31.10.2018
22006415Verbundvorhaben: Entwicklung von epoxid-basierten Bindern auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Charakterisierung biobasierter Epoxidklebstoffkomponenten - Akronym: BeBATZiel des Projektes ist die Entwicklung eines epoxidbasierten Bindemittelsystems auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien. Als Rohstoffe werden biobasierte ungesättigte Verbindungen wie Öle oder Fette und kurzkettige biobasierte ungesättigte Polyester eingesetzt bzw. entwickelt und abschließend epoxidiert. Durch Wahl der eingesetzten Monomere und Herstellungsverfahren werden die neuen Epoxidharze hinsichtlich Festigkeit, Porosität und elektrischen Eigenschaften speziell für Anwendungen in Li-Ionen-Batterien optimiert. Das Thünen-Institut ist für die Entwicklung der Epoxidklebstoffkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe verantwortlich und führt die damit verbundenen Synthese und Charakterisierungsarbeiten (Veresterungen, Epoxidierungen, Quantifizierung funktioneller Gruppen, thermische, rheologische und dynamisch mechanische Analyse) durch. Das Institut für Füge- und Schweißtechnik ifs wird in diesem Vorhaben aufgrund der Kompetenzen im klebtechnischen Bereich die Analytik der für einen Klebstoff charakteristischen Eigenschaften vornehmen und in enger Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut die Epoxid-Binder modifizieren. Die Einarbeitung des Aktivmaterials, Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien sowie die Bestimmung der Eigenschaften der Batteriezellen (Leitfähigkeit, Porosität u.a) und erste Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien werden ebenfalls am ifs durchgeführt. Diese Vorversuche werden begleitet von der Custom Cells Itzehoe GmbH, die ausgehend von den optimierten Bindern und Rezepturen der Vorversuche und ausgehend von den Ergebnissen der Charakterisierungen die Laborprozesse in ein industriell realisierbares Verarbeitungskonzept (Scale -Up ) erarbeitet.Im Forschungsprojekt wurden alternative Binder aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien insbesondere zur Befestigung des Elektrodenmaterials entwickelt und getestet. Der Fokus lag auf biobasierten Zweikomponentensystemen aus Epoxiden und Härtern, die den standardmäßig eingesetzten Binder auf petrochemischer Basis vollständig ersetzen sollten ohne die Eigenschaften der Batterie, sowie deren Prozessierung zu beeinflussen. Im Projektverlauf wurden insgesamt 21 Epoxid/Härter-Bindersysteme als alternative biobasierte Binder für die Herstellung von Elektroden der Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Zur Entwicklung und Herstellung der Epoxidklebstoffkomponente wurden kommerziell verfügbare Epoxide herangezogen wie bspw. fettsäuremodifizierte Bisphenol-A-Diglycedylether oder epoxidierte Pflanzenöle. Der Bioanteil der ausgehärteten 2K-Epoxid-Bindemittelsysteme wurde erhöht, indem biobasierte Härter, wie bspw. fettsäuremodifizierte Amine, Bernsteinsäureanhydrid und fettsäuremodifizierte Dicarbonsäuren verwendet wurden. Mit diesen Erkenntnissen konnten erste Batteriekathoden gefertigt werden. Im Scale-up-Versuch war es möglich, ausgesuchte Systeme industrienah zu verarbeiten. In den Bereichen der Haftung, der Elastizitätseigenschaften und der Trocknungseigenschaften wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Insbesondere das Molekulargewicht der eingesetzten Binder ist ausschlaggebend für die Herstellung und auch später für die Performance der Batteriezellen. Die erarbeiteten Ergebnisse zur Aushärtung biobasierter Epoxide mit Härtern sind sehr aussichtsreich. Die Charakteristika und Anwendungsmöglichkeiten beschränken sich nicht nur auf die Batteriebeschichtungen. Die Eigenschaftsprofile lassen die Möglichkeit zu, konventionelle Epoxide aber auch andere Klebstoffe, je nach Anforderungskriterien zu substituieren.Dr. Henning Storz
Tel.: +49 531 596-4127
henning.storz@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig
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15.03.2017

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22006416Verbundvorhaben: Verbesserung von einjährigem Kümmel (Carum carvi) als Rohstoff für bioaktive Produkte (BIOKUE); Teilvorhaben 2: Anbauoptimierung und Prüfung von Zuchtmaterial des einjährigen Kümmels für Ätherischölertrag und Destillationseignung - Akronym: BIOKUEZiel der geplanten Arbeiten soll die Senkung der Kosten der Produktion von Kümmelfrüchten und des daraus gewonnenen ätherischen Öls für die pharmazeutische Nutzung und als Wirkstoff eines Pflanzenschutzmittels sein. Sommerannueller bzw. winterannueller Kümmel stellt einen wesentlichen Schritt dar, zur Steigerung der Effektivität der Produktionstechnologie. Durch züchterische Verbesserungen sollen Formen ausgelesen werden, die in der Leistungsfähigkeit zweijährigen Kümmel erreichen oder übertreffen. Die entwickelten Linien sollen für ihre Eigenleistung bes. im Hinblick auf Ernteertrag und Gehalt an ätherischem Öl zweiortig (Quedlinburg und Groß Schierstedt) zweijährig (2017-2018 geprüft werden. Die Linien mit der besten allgemeine Kombinationseignung (general combining ability, GCA) werden anschließend auf Leistungsfähigkeit geprüft. Gleichzeitig wird die Dr. Junghanns GmbH Fragen zur Anbautechnologie bearbeiten, besonders im Hinblick auf die winterannuelle Anbauform. Arbeiten der Dr. Junghanns GmbH:- Prüfung der leistungsfähigsten Linien verbunden mit Selektionsschritten in jedem Projektjahr ; -Erfassung von Ertrag und Ertragsparametern ; -Erfassung von Ölgehalten und Ölerträgen (2017); - Anbauversuche zur Evaluierung der Linien auf Eignung für einen winterannuellen Anbau; -Optimierung einer betriebseigenen Destillationsanlage für die Öl (2017-19).Dr. agr. Wolfram Junghanns
Tel.: +49 3473 801-126
dr.junghanns.gmbh@t-online.de
Dr. Junghanns GmbH
Aue 182
06449 Aschersleben

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01.01.2018

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22006417Verbundvorhaben: Passgenaues und produktindividuelles additives Fertigen von Verpackungen aus biobasierten Schäumen (BioFoamPrint); Teilvorhaben 3: Eignungsprüfung, Transportsimulation - Akronym: BioFoamPrintDer Versand von Klein-/Konsumgütern erfolgt heutzutage überwiegend in Form von standardisierten Umverpackungen aus Pappwerkstoffen. Ein entscheidender Nachteil der Verpackungen sind deutlich überdimensionierte Umverpackungen und geringe Ausnutzungsgrade der Ladekapazitäten der eingesetzten Transportmittel. Daraus resultieren sowohl höhere Transportkosten als auch ein erhöhter Ausstoß klimaschädlicher Gase. Hinzu kommen die Aufwendungen für die Lagerung und den Transport von Umverpackungen und Füllmaterial. Als Lösungsansatz dieses Problems wird die Entwicklung einer passgenauen produktindividuellen Verpackung auf Basis nachwachsender Rohstoffe verfolgt. Die Herstellung erfolgt additiv, indem Bioschäume erstmals in einem 3D-Druckverfahren, z. B. direkt im Lager, verarbeitet werden. Im Ergebnis steht eine passgenaue produktindividuelle umweltschonende Verpackungslösung. Auf eine Umverpackung mit fest definierten Größenabstufungen und Füllmaterial kann vollständig verzichtet werden. Kosten und hoher Materialeinsatz, die aufgrund von überdimensionierten Verpackungen entstehen, werden so auf ein Minimum reduziert.Dipl.-Ing. Jörg Loges
Tel.: +49 231 560779-81
j.loges@vvl-ev.de
Verein zur Förderung innovativer Verfahren in der Logistik, VVL e.V. - Institut für Verpackungstechnik (IfV)
Giselherstr. 34
44319 Dortmund
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22006418Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 2: Thermogeformte Makroverkapselung - Akronym: BioPCMZiel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können.Prof. Dr.-Ing. Axel Kauffmann
Tel.: +49 721 9735-836
kauffmann@dhbw-karlsruhe.de
Duale Hochschule Baden-Württemberg - Standort Karlsruhe
Erzbergerstr. 121
76133 Karlsruhe
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31.10.2018
22006515Verbundvorhaben: Entwicklung von epoxid-basierten Bindern auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien; Teilvorhaben 3: Untersuchung und Optimierung der Elektrodenfolienfertigung - Akronym: BeBatZiel des Projektes ist die Entwicklung eines epoxidbasierten Bindemittelsystems auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien. Als Rohstoffe werden biobasierte ungesättigte Verbindungen wie Öle oder Fette und kurzkettige biobasierte ungesättigte Polyester eingesetzt bzw. entwickelt und abschließend epoxidiert. Durch Wahl der eingesetzten Monomere und Herstellungsverfahren werden die neuen Epoxidharze hinsichtlich Festigkeit, Porosität und elektrischen Eigenschaften speziell für Anwendungen in Li-Ionen-Batterien optimiert. Das Thünen-Institut ist für die Entwicklung der Epoxidklebstoffkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe verantwortlich und führt die damit verbundenen Synthese und Charakterisierungsarbeiten (Veresterungen, Epoxidierungen, Quantifizierung funktioneller Gruppen, thermische, rheologische und dynamisch mechanische Analyse) durch. Das Institut für Füge- und Schweißtechnik ifs wird in diesem Vorhaben aufgrund der Kompetenzen im klebtechnischen Bereich die Analytik der für einen Klebstoff charakteristischen Eigenschaften vornehmen und in enger Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut die Epoxid-Binder modifizieren. Die Einarbeitung des Aktivmaterials, Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien sowie die Bestimmung der Eigenschaften der Batteriezellen (Leitfähigkeit, Porosität u.a) und erste Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien werden ebenfalls am ifs durchgeführt. Diese Vorversuche werden begleitet von der Custom Cells Itzehoe GmbH, die ausgehend von den optimierten Bindern und Rezepturen der Vorversuche und ausgehend von den Ergebnissen der Charakterisierungen die Laborprozesse in ein industriell realisierbares Verarbeitungskonzept (Scale -Up ) erarbeitet.Im Forschungsprojekt wurden alternative Binder aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien insbesondere zur Befestigung des Elektrodenmaterials entwickelt und getestet. Der Fokus lag auf biobasierten Zweikomponentensystemen aus Epoxiden und Härtern, die den standardmäßig eingesetzten Binder auf petrochemischer Basis vollständig ersetzen sollten ohne die Eigenschaften der Batterie, sowie deren Prozessierung zu beeinflussen. Im Projektverlauf wurden insgesamt 21 Epoxid/Härter-Bindersysteme als alternative biobasierte Binder für die Herstellung von Elektroden der Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Zur Entwicklung und Herstellung der Epoxidklebstoffkomponente wurden kommerziell verfügbare Epoxide herangezogen wie bspw. fettsäuremodifizierte Bisphenol-A-Diglycedylether oder epoxidierte Pflanzenöle. Der Bioanteil der ausgehärteten 2K-Epoxid-Bindemittelsysteme wurde erhöht, indem biobasierte Härter, wie bspw. fettsäuremodifizierte Amine, Bernsteinsäureanhydrid und fettsäuremodifizierte Dicarbonsäuren verwendet wurden. Mit diesen Erkenntnissen konnten erste Batteriekathoden gefertigt werden. Im Scale-up-Versuch war es möglich, ausgesuchte Systeme industrienah zu verarbeiten. In den Bereichen der Haftung, der Elastizitätseigenschaften und der Trocknungseigenschaften wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Insbesondere das Molekulargewicht der eingesetzten Binder ist ausschlaggebend für die Herstellung und auch später für die Performance der Batteriezellen. Die erarbeiteten Ergebnisse zur Aushärtung biobasierter Epoxide mit Härtern sind sehr aussichtsreich. Die Charakteristika und Anwendungsmöglichkeiten beschränken sich nicht nur auf die Batteriebeschichtungen. Die Eigenschaftsprofile lassen die Möglichkeit zu, konventionelle Epoxide aber auch andere Klebstoffe, je nach Anforderungskriterien zu substituieren.Dr. Christopher Wolter
Tel.: +49 4821 17-1918
christopher.wolter@customcells.de
Customcells Holding GmbH
Fraunhoferstr. 1 b
25524 Itzehoe
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2017-04-01

01.04.2017

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31.08.2021
22006516Verbundvorhaben: Exploration genetischer Diversität von Brassica napus und Brassica spec. zur Erschließung neuer Resistenzmerkmale gegen bedeutende Krankheiten im Raps (ENGENDER); Teilvorhaben 2: Genomanalyse-gestützte Identifizierung und Charakterisierung neuer Resistenzmerkmale gegen bedeutende Krankheiten - Akronym: ENGENDERZur Erzeugung neuer krankheits-resistenter Rapssorten reichen oftmals die vorhandenen Züchtungs-Genpools nicht aus. Daher ist es notwendig, entsprechende Merkmale in nicht-adaptierten Brassica napus und Brassica Wildarten zu suchen. Ziel der hier vorgelegten Projektskizze ist die Identifikation von neuen Resistenzmerkmalen in Brassica napus und Raps-verwandten Arten gegen drei bedeutende pilzliche Krankheiten im Rapsanbau und deren Nutzbarmachung für die Rapszüchtung. Dies beinhaltet die Durchführung von Infektionstests an entsprechendem Pflanzenmaterial mit den Erregern Sclerotinia sclerotiorum (Sclerotinia), Leptosphaeria maculans (Phoma) und Pyrenopeziza brassicae (Cylindrosporiose). Für die genetische Bearbeitung vorhandener und im Rahmen von ENGENDER zu identifizierender Resistenzmerkmale stehen umfangreiche Populationen zur Verfügung. Darüber hinaus wird in einem artübergreifenden, innovativen Assoziations-Ansatz geprüft, inwieweit sich quantitative trait loci (QTL) in einem Diversitäts-Set aus B. napus und elterlichen Arten identifizieren lassen. Für die wissenschaftliche und züchterische Bearbeitung dieser QTL werden seit kurzem verfügbare Genomsequenzen von B. napus und den elterlichen Arten B. rapa und B. oleracea einbezogen, um relevante genetische Faktoren innerhalb der QTL zu bestimmen. Um das Ziel des Projekts zu verwicklichen wird die folgende Arbeitsplanung verfolgt: 1) Identifikation qualitativer und quantitativer Resistenzmerkmale gegen die drei pilzlichen Krankheitserreger Sclerotinia sclerotiorum, Leptosphaeria maculans und Pyrenopeziza brassicae in genetisch diversem Material, 2) molekulare und genetische Charakterisierung der Resistenz-merkmale und 3) die Überführung der Resistenzmerkmale aus nicht-adaptiertem B. napus oder Brassica Wildarten in das Rapsgenom.Prof. Daguang Cai
Tel.: +49 431 880-3215
dcai@phytomed.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Phytopathologie - Abt. Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie
Hermann-Rodewald-Str. 9
24118 Kiel
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01.01.2018

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30.09.2020
22006517Verbundvorhaben: Passgenaues und produktindividuelles additives Fertigen von Verpackungen aus biobasierten Schäumen (BioFoamPrint); Teilvorhaben 2: Konstruktion, Prototyp - Akronym: BioFoamPrintDer Versand von Klein-/Konsumgütern erfolgt heutzutage überwiegend in Form von standardisierten Umverpackungen aus Pappwerkstoffen. Ein entscheidender Nachteil der Verpackungen sind deutlich überdimensionierte Umverpackungen und geringe Ausnutzungsgrade der Ladekapazitäten der eingesetzten Transportmittel. Daraus resultieren sowohl höhere Transportkosten als auch ein erhöhter Ausstoß klimaschädlicher Gase. Hinzu kommen die Aufwendungen für die Lagerung und den Transport von Umverpackungen und Füllmaterial. Als Lösungsansatz dieses Problems wird die Entwicklung einer passgenauen produktindividuellen Verpackung auf Basis nachwachsender Rohstoffe verfolgt. Die Herstellung erfolgt additiv, indem Bioschäume erstmals in einem 3D-Druckverfahren, z. B. direkt im Lager, verarbeitet werden. Im Ergebnis steht eine passgenaue produktindividuelle umweltschonende Verpackungslösung. Auf eine Umverpackung mit fest definierten Größenabstufungen und Füllmaterial kann vollständig verzichtet werden. Kosten und hoher Materialeinsatz, die aufgrund von überdimensionierten Verpackungen entstehen, werden so auf ein Minimum reduziert.Prof. Dr.-Ing. Bernd Künne
Tel.: +49 231 755-2602
bernd.kuenne@tu-dortmund.de
Technische Universität Dortmund - Fakultät Maschinenbau - Fachgebiet Maschinenelemente
Leonhard-Euler-Str. 5
44227 Dortmund
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01.05.2019

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31.10.2022
22006518Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 3: Umweltfreundliche PCM - Akronym: BioPCMZiel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. Felix Pawelz
Tel.: +49 30 - 720004-64
felix.pawelz@rubitherm.com
Rubitherm Technologies GmbH
Imhoffweg 6
12307 Berlin
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2016-07-01

01.07.2016

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31.12.2019
22006615Verbundvorhaben: Entwicklung eines Biokunststoffmaterials auf der Basis von Polymilchsäure zur Herstellung eines biobasierten homogenen, elastischen Fußbodenbelags als Alternative zu weich-PVC (BioFlooring); Teilvorhaben 1: Kalandrieren, Musterfußbodenbeläge - Akronym: BioflooringVorhabensziel: Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines weichmacherfreien, biobasierten, thermoplastischen Vulkanisats (Bio-TPV) aus Polymilchsäure (PLA), welches zur Herstellung kalandrierter homogener, elastischer Fußbodenbeläge geeignet ist und langfristig Weich-PVC ersetzen soll. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffquellen sowie Fragen zum Gesundheitsrisiko eingesetzter Stoffe, zur Recyclingfähigkeit und zum ökologischen Fußabdruck eines Produktes erlangen immer höhere Bedeutung im Bausektor. Die Herstellung homogener, elastischer Fußbodenbeläge erfolgt nach heutigem Stand überwiegend aus Weich-PVC, welches die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen nur eingeschränkt oder gar nicht erfüllt. Zu nennen ist u.a. der hohe Anteil niedermolekularer Weichmacher im Weich-PVC-Fußbodenbelag. Zwar existieren mit Holzdielen, Parkett oder Linoleum biobasierte Alternativmaterialien, diese stellen jedoch keinen Ersatz für Weich-PVC in elastischen Fußbodenbelägen für großflächige Verlegungen dar. Ein richtungsweisender Lösungsansatz für die Substitution von PVC-Fußbodenbelägen ist dagegen der hier angestrebte Einsatz geeigneter thermoplastisch formbarer Biokunststoffe, allen voran PLA. Arbeitsplanung: Fraunhofer UMSICHT übernimmt im Teilvorhaben Materialentwicklung die Entwicklung eines kalandrierfähigen, elastischen Bio-TPV aus PLA. Die dynamische Vernetzung soll kontinuierlich im Extruder mittels Naturkautschuk oder biobasiertem thermoplastischem Polyurethan erfolgen. Es werden dabei auch aktuelle materialtechnische Fragestellungen des PLA wie z.B. die geringe Wärmeformbeständigkeit und die Neigung zur Nachkristallisation aufgegriffen und werkstofflich tragfähige Lösungen entwickelt. Die FKuR Kunststoff GmbH übernimmt in Anschluss das Scale-Up des entwickelten Bio-TPV in den Industriemaßstab. Die Gerflor Mipolam GmbH ist im Projekt zuständig für die Entwicklung der geeigneten Verfahrenstechnik zur Herstellung eines homogenen, elastischen Fußbodenbelags aus dem Bio-TPV.Dr.-Ing. Gordon Fattmann
Tel.: +49 2241 2530-461
gordon.fattmann@gerflor.com
Gerflor Mipolam GmbH
Mülheimer Str. 27
53840 Troisdorf
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2017-04-15

15.04.2017

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31.01.2021
22006616Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 2: Phänotypisierung von Populationen auf Ölgehalt, Ölzusammensetzung, Blühzeitpunkt, Wuchshöhe und Sklerotinia-Toleranz - Akronym: InnoSunDas InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Die in Vorarbeiten entwickelten Ressourcen werden mehrortig und an 2 Jahren in Bezug auf Ölgehalt, Ölzusammensetzung, Blühzeitpunkt und Wuchshöhe phänotypisiert. Ein Teil davon wird zusätzlich mit dem von UHOH entwickelten Test auf Sklerotinia-Toleranz untersucht. Um neue High Oleic-Quellen zu identifizieren, wird die vorhandene TILLING-Population ausgeweitet.Dr. Volker Hahn
Tel.: +49 7852 9188-17
volker.hahn@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Versuchsstation - Eckhartsweier
Waldhof 2
77731 Willstätt
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2015-09-01

01.09.2015

2018-12-31

31.12.2018
22006714Vorhaben (FSP-Emissionen): Identifikation und Verminderung der geruchsrelevanten Stoffe von Bauprodukten auf Basis von Holz und anderen nachwachsenden Rohstoffen für Anwendungen im Innenraum - Akronym: GeruchsemissionenZiel des Projektes ist die Erfassung und Vermeidung/Verminderung der VOC- und Geruchsstoffemissionen bei Holzwerkstoffen aus inhaltsstoffreichem und daher emissions- und geruchsintensivem Kiefernholz für den Dämmbereich (Holzfaserdämmplatten) sowie für den konstruktiven Baubereich (Grobspanplatten). Im Vorhaben konzentrieren sich die Untersuchungen auf strukturierte Holzwerkstoffe wie Grobspanplatten, weil sie vorwiegend aus frischem Kiefernholz hergestellt werden. Ferner stehen Faserdämmplatten aus Kiefernholz im Fokus der Untersuchungen, da bei der thermischen Belastung des Holzes während der Faserherstellung Sekundärreaktionen und damit geruchsrelevante Emissionen auftreten. Hierbei sollen die Geruchsemissionen, die sich aus der stofflichen Zusammensetzung des Rohstoffs in Verbindung mit verfahrenstechnisch unumgänglichen Prozessschritten (Heißtrocknung und -pressung) ergeben, reduziert werden. Wissenschaftliche und technische Ziele des Projekts liegen in der Identifizierung der geruchsrelevanten, für Fehlgerüche ursächlichen Emissionen an den unter industriellen Bedingungen gewonnenen Grobspänen und Faserstoffen sowie den daraus hergestellten Werkstoffen, der Ermittlung des Einflusses der verfahrensbedingten Prozessschritte (Heißtrocknung der Späne, thermo-mechanischer Holzfaseraufschluss, Heißpressen) auf die VOC- und Geruchsemissionen von Grobspanplatten und Faserdämmplatten sowie der Identifizierung geeigneter und in die Industrie umsetzbarer Verfahren zur Verminderung und/oder Vermeidung von Fehlgerüchen bei Holzwerkstoffen, z.B. Verminderung der Temperaturbeaufschlagung bei der Trocknung der Holzpartikel und dem Heißpressen, Modifizierung der Oberfläche der Grobspäne, chemische Modifizierung der Faserstoffe beim Holzaufschluss, Nachbehandlung der Grobspäne und Fasern, Einsatz von Additiven zur Geruchsbindung sowie Verhinderung von Sekundärrektionen. Die Modifizierungen sollten die mechanisch-technologischen Werkstoffeigenschaften dabei nicht reduzieren.Der Großteil der Span- und Faserdämmplatten war eine moderate Quelle für flüchtige organische Verbindungen (Ausnahme: einige Faserplatten waren starke bis sehr starke Quellen). Die Hauptkomponenten der Spanplatten waren Essigsäure, alpha-Pinen, 3-Caren und diverse andere Terpen-Kohlenwasserstoffe in moderaten bis hohen Konzentrationen. Bei den Faserplatten waren es überwiegend die Carbonsäuren Ameisensäure und Essigsäure. Darüber hinaus wurden bei fast allen Proben die geruchsrelevanten Verbindungen Furfural, 1-Hydroxy-2-propanol, Dimethylstyrene sowie 4-Isopropylbenzaldehyd freigesetzt, die von der Nase detektiert wird. Die empfundene Intensität der Spanplatten lag in einem Intensitätsbereich von 5,3 bis 8,4 pi, die der Faserplatten zwischen 5,7 bis 9,2 pi. Ferner konnte kein nennenswerter positiver Effekt durch die Additive im Hinblick auf das chemische und sensorische Emissionsverhalten der Werkstoffe beobachtete werden. Die Ergebnisse der GC-O gehen mit den VOC-Ergebnissen und den Geruchsbeschreibungen der Probanden einher. Es konnten verschiedene geruchsverursachende Einzelsubstanzen wahrgenommen werden. Zumeist wurden die Proben als holzartig, säuerlich oder muffig beschrieben. Vor allem konnten gesättigte Aldehyde (z. B. Hexanal, Nonanal, Decanal), ungesättigte Aldehyde (z. B. trans-2-Octenal, trans-2-Nonenal), Säuren (zumeist Essigsäure) und diverse Terpene und Terpenoide (z. B. alpha-Pinen, 3-Caren, alpha-Terpineol) detektiert werden. Bei allen Proben konnte 1-Octen-3-ol bzw. 1-Octen-3-on wahrgenommen werden. Das pilzig riechende 1-Octen-3-ol konnte bei einzelnen Proben auch mittels GC-MS nachgewiesen werden. Der säureartige (eklig, schweißig) Geruch war teils auf Essigsäure aber auch auf weitere Säuren wie Butter-, Isobutter-, Pentan- oder Isopentansäure rückführbar. Der Geruch der Proben wurde zum Teil als würzig/geräuchert beschrieben. Hierfür kann das teils in Spuren detektierte Dimethylstyrene, aber auch Carvon verantwortlich sein.Dr. Nina Ritter
Tel.: +49 531 2155-353
nina.ritter@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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31.01.2021
22006716Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 3: Identifizierung und Charakterisierung neuer, stabiler High Oleic Acid Ressourcen für Sonnenblume - Akronym: InnoSunDas InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Der Partner TUM-BT wird bei der Entwicklung neuer, stabiler HO-Ressourcen für die Sonnenblumenzüchtung mitwirken. Zu diesem Zweck wird in 2 mutagenisierten Sonnenblumen Populationen, mittels TILLING, nach Mutationen im fad2-1 Lokus gesucht. Außerdem sollen in diesen Populationen, durch Bestimmung der Fettsäurekomposition mittels HPLC, Linien mit verändertem Fettsäureprofil identifiziert werden. Da es Evidenz gibt, dass FAD2-1 Aktivität stark durch Umwelteinflüsse reguliert ist, werden in einem Sekundärscreen identifizierte Linien mit veränderter Ölqualität, im Besonderen HO-Linien, auf Stabilität des HO-Merkmals unter abiotischer Stresseinwirkung untersucht.Prof. Dr. Brigitte Poppenberger-Sieberer
Tel.: +49 8161 712401
brigitte.poppenberger@wzw.tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Professur Biotechnologie gartenbaulicher Kulturen
Liesel-Beckmann-Str. 1
85354 Freising
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22006717Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 3: Anlagentechnischer Brandschutz und Nachbrandverhalten - Akronym: TIMpulsZiel des Forschungsvorhabens "TIMpuls" war die die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben wurde nachgewiesen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk, Stahlbeton oder Stahl erreicht werden können. Das Teilvorhaben 3 beschäftigte sich im Besonderen mit dem Brandverhalten von Holzbauteilen in der abklingenden Brandphase. Im Rahmen von Laborversuchen, realmaßstäblichen Raum- und Großbrandversuchen in Norm-Brandöfen sowie der abschließenden Realbrandversuche wurde untersucht, inwiefern bekleidete und unbekleidete Holzbauteile, die durch eine Naturbrandeinwirkung bedingt in Brand geraten sind, wieder selbstständig verlöschen. Weiterhin wurde die Leistungsfähigkeit des Löschangriffes der Feuerwehr und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen in Brandräumen in Holzbauweisen untersucht. Im Rahmen der Risikobeurteilung von mehrgeschossigen Gebäuden in Holzbauweisen wurde die semi-quantitative Risikomethode für Holzbauten der Gebäudeklasse 4 (FRIM-MAB-D) weiterentwickelt, sodass mit dieser eine risikogerechte Beurteilung von Holzbauten der Gebäudeklasse 5 möglich ist. Einen weiteren Schwerpunkt des Teilvorhabens bildeten die Beurteilungen der Umweltwirkungen und Ressourcennutzungen der entwickelten Brandschutzlösungen. Diese wurden mit üblichen Massivbau- und den derzeitigen Holzbaukonzepten in der Gebäudeklasse 5 verglichen.Die Brandversuche belegen, dass der Entzündungsschutz der Holzbauteile im Naturband nur mit Brandschutzbekleidungen aus 2 x 25 mm dicken Gipskartonfeuerschutzplatten gewährleistet werden kann. Der Brandverlauf wird ohne Löschmaßnahmen und ohne Verlust des Raumabschlusses überstanden. Ohne Löschangriff muss bei geringeren Brandschutzbekleidungen von einer Entzündung der brennbaren Baustoffe unterhalb der Bekleidung ausgegangen werden. Das Vorgehen der Brandbekämpfungen, die Wirksamkeit unterschiedlicher Löschmethoden und insbesondere der Löschwasserdurchfluss wurden im Rahmen der Brandversuche dokumentiert. Weiterhin wurde die Dimensionierung und technische Leistungsfähigkeit von Wohnraumsprinklern im Holzbau grundsätzlich als anwendbar beurteilt. In Räumen in Holzmassivbauweise ist für das selbstständige Verlöschen der Flammenbrände der Anteil unbekleideter Wände und Decken maßgebend. In Raumbrandversuchen mit nur einer brennbaren Holzoberfläche wurde ein Selbstverlöschen der Flammenbrände und Abkühlen der Brandraumtemperaturen beobachtet, sofern die Brandquelle abgestellt wurde (Kiesbettbrenner) oder aufgezehrt ist (ca. 30 M.-% Brandleistung der Holzkrippe verbleibend). Die Ergebnisse zum Nachbrandverhalten bilden eine wesentliche Grundlage für die Erweiterung des in DIN EN 1991-1-2/NA enthaltenen Konzeptes zur Naturbrandbemessung, welches ein gemeinsames Kernziel der Verbundpartner des Vorhabens darstellt. Aus den Versuchsergebnissen wurden Bauteilaufbauten und Musterbrandschutzkonzepte definiert. Mithilfe der weiterentwickelten semi-quantitative Risikobeurteilung FRIM-MAB-D wurde nachgewiesen, dass die Verwendung von Holzbauteilen in den Gebäudeklassen 4 und 5 kompensiert werden kann und das geforderte, brandschutztechnische Sicherheitsniveau entsprechend der Musterbauordnung eingehalten wird. Eine ökologische Bilanzierung der Holzbauteile gegenüber üblichen Massivbauweisen belegt ein deutliches Potenzial zur Einsparung von Kohlenstoffdioxidemissionen.Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Tel.: +49 391 886-4967
bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg
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22006718Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 4: Bio-Partikelschaumverarbeitung - Akronym: BioPCMZiel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können.Dipl.-Ing. Marcus Schmiedeck
Tel.: +49 37292 790-0
m.schmiedeck@wsvk-oederan.de
WSVK Oederan GmbH
Gewerbestr. 1
09569 Oederan
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22006816Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 4: Genomische Vorhersage agronomischer Merkmale bei Sonnenblume - Akronym: InnoSunDas InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. In AP2 sollen Methoden zur QTL-Schätzung und multivariaten genomischen Vorhersage entwickelt und speziell für multi-parentale Sonnenblumenpopulationen optimiert werden. Anhand der implementierten Methoden und der innerhalb des Projekts erhobenen Sonnenblumendaten werden im Projektverlauf QTL Regionen für Sklerotinia-Resistenz, Ölgehalt und -Qualität identifiziert. Außerdem wird die Effizienz der multivariaten genomischen Vorhersage speziell für Sonnenblume untersucht. Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen werden Strategien zur Verbesserung der Züchtungseffizienz in Sonnenblume entwickelt.Prof. Dr. Chris-Carolin Schön
Tel.: +49 8161 71-3419
chris.schoen@wzw.tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment für Pflanzenwissenschaften - Lehrstuhl für Pflanzenzüchtung
Liesel-Beckmann-Str. 2
85354 Freising
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22006817Verbundvorhaben: Metallbeschichtungen auf Basis modifizierter Stärke (Metall-Coating); Teilvorhaben 2: Strukturentwicklung von Stärkederivaten - Akronym: Metall-CoatingEin hoher Anteil der wichtigsten Gebrauchsmetalle Stahl, verzinkter Stahl und Aluminium muss durch organische Beschichtungen vor Korrosion geschützt werden. Besonders in temporärer Beschichtung wäre es wünschenswert, die bisher verwendeten, synthetischen Polymere gegen Biopolymere zu ersetzen um eine mögliche Umweltbelastung zu vermeiden. Erste von Fraunhofer IPA und IAP durchgeführte Studien belegen, dass spezielle Stärkederivate mit geeignetem Vernetzer auf Metallsubstraten Filmschichten bilden, die eine beachtliche Haftfestigkeit aufweisen. Ausgehend von den vorliegenden Erkenntnissen werden Stärke- und Oligosaccharidderivate am IAP hergestellt, wobei Molmasse, Art des Substituenten als auch des Substitutionsgrad zielgerichtet variiert werden. Diese werden am IPA für verschiedene Metallgrundbeschichtungen getestet und bewertet. Bei erfolgreichem Abschluss würde für die technische Stärkeanwendung ein völlig neues Anwendungsfeld erschlossen werden.Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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22006818Verbundvorhaben: Module auf Basis biogener Phasenwechselmaterialien (PCM) zur natürlichen Temperierung im Transport- und Gebäudewesen; Teilvorhaben 5: Biobasierte Verbundfolien - Akronym: BioPCMZiel des Vorhabens ist, die thermisch isolierenden Eigenschaften eines Schaumstoffes und die temperaturregelnden und -speichernden Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien (PCM) in einem Bauteil zu verbinden. Das zu entwickelnde System soll aus verschiedenen Elementen auf Basis nachwachsender Rohstoffe bestehen. Als strukturgebendes und isolierendes Trägermaterial werden geschäumte Grundkörper aus Biopolymer-Schäumen entwickelt. Zur Temperaturregelung werden PCM aus natürlichen organischen Stoffen wie Paraffinen oder Salzen eingesetzt. Die Makroverkapselung der PCM erfolgt über strukturierte Folien auf Basis von Biopolymeren. Optional werden feuchtigkeitsregelnde Lehmschichten mit eingebracht. Resultat sind umweltfreundliche PCM-Module, die Isolation mit Wärmespeicherfähigkeit und Temperaturregelung verbinden und zur Gebäudedämmung sowie in der Verpackungstechnik eingesetzt werden können. Manuel Winkler
Tel.:
manuel.winkler@kpfilms.com
Klöckner Pentaplast Europe GmbH & Co. KG
Kraftwerkstr. 1
84508 Burgkirchen a.d.Alz
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22006916Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 5: Genomresequenzierung und Genotypisierungstechnologien - Akronym: InnoSun Das InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Industrie und Wissenschaft zielt auf die folgenden Forschungsfelder ab: i) Genotypisierung und Phänotypisierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Frühreife, Hochölsäure und Sklerotinia-Toleranz, ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Eine derartige signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. TraitGenetics wird im Rahmen dieses Projektes das Genom von 12 Sonnenblumenlinien resequenzieren und die daraus erhaltenen Sequenzdaten hinsichtlich SNPs und Haplotypenstruktur untersuchen. Basierend auf diesen Daten wird TraitGenetics neuartige Verfahren zur Genotypisierung mittels Amplikonsequenzierung und Fragmentsequenzierung über NGS testen und mindestens eine Methode für die routinemäßige Sonnenblumengenotypisierung etablieren und in Zusammenarbeit mit den anderen Partnern für die Untersuchung bestimmter Genomregionen verwenden.Dr. habil. Martin Ganal
Tel.: +49 39482 799750
ganal@traitgenetics.de
TraitGenetics GmbH
Am Schwabeplan 1 b
06466 Gatersleben
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22006917Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 2: Beurteilung der brandschutztechnischen Leistungsfähigkeit von Bauteilen und Systemen - Akronym: TIMpulsDas Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit den Auswirkungen der Brennbarkeit des Baustoffes Holz auf die Erfüllung des bauordnungsrechtlichen Schutzniveaus. Es soll gezeigt werden, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung sowie Anordnung konstruktiver und ggf. anlagentechnischer Maßnahmen eine Gleichwertigkeit in Bezug auf das Schutzniveau für Holzbauwerke im Vergleich zu Bauwerken aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Das in den Bauordnungen definierte Schutzziel des Brandschutzes soll dabei ohne eine wesentliche Veränderung des Sicherheitsniveaus sichergestellt bleiben. Ziel ist die Bereitstellung einer vollständigen, wissenschaftlich begründeten Systematik, um die Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen in mehrgeschossigen Gebäuden bis zur Hochhausgrenze zu ermöglichen. Durch das Vorhaben ist nachzuweisen, dass durch die Verwendung der im Vorhaben beschriebenen Konstruktionen brandschutztechnisch gleichwertige Lösungen im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton oder Stahlleichtbau erreicht werden können. Das TV 2 befasst sich mit der Erarbeitung von Informationen zum Feuerwiderstand von Holzbauteilen mittels Bauteilversuchen und numerischer Analysen. Mittels Raumbrandversuchen soll die Branddynamik bei Bränden in Holzbauweise mit ungeschützten und anfänglich geschützten Holzbauteilen untersucht werden. Es ist der Einfluss von ungeschützten Holzflächen auf die drei Brandphasen Brandentwicklung, stationäre Brandphase und Abkühlphase zu analysieren. Des Weiteren erfolgt mit zusätzlichen Raumbrandversuchen die Untersuchung des Bauteilverhaltens im Großmaßstab unter Beachtung von Element- und Bauteilanschlüssen. Hinsichtlich der numerischen Analysen steht Eingangs die Recherche von thermischen Materialkennwerten gängiger Baustoffe der Holzbauweise an. Im nächsten Schritt soll eine thermische Analyse von Holzbauteilen unter Norm- und Naturbrandbeanspruchung stattfinden.Die durchgeführten Raumbrandversuche zeigten, dass ein Vorhandensein von struktureller Brandlast eine Änderung der Brandraumdynamik bei sonst ausschließlich mobiler Brandlast zur Folge hat. Mit den experimentellen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich durch die strukturelle Brandlast eine kürzere Brandentwicklungsdauer bis zum Eintritt des Flashovers und eine Steigerung der Wärmefreisetzungsrate ergab. Zudem wird durch die zusätzliche strukturelle Brandlast ein ventilations-gesteuertes Brandregime zu einem früheren Zeitpunkt im Brandverlauf erreicht. In der Versuchsreihe konnte ein Selbstverlöschen immer beim Verlöschen der mobilen Brandlast zuverlässig beobachtet werden, sofern nur die Decke oder eine Wand als ungeschützte Holzoberfläche ausgeführt wurde und sich die verbleibenden anfänglich geschützten Bauteile nicht am Brandgeschehen beteiligten. Die Schutzwirkung der Brandschutzbekleidungen zeigt keine nennenswerten Unterschiede zwischen der Gipsfaserplatte und der Gipsplatte Typ DF. Für die Kombination von mehrlagigen gegenüber einlagigen Brandschutzbekleidungen konnte in den Versuchen eine höhere Leistungsfähigkeit ermittelt werden. Als maßgebender Einflussparameter einer Brandschutzbekleidung unter Brandbeanspruchung ist jedoch die Gesamtdicke zu nennen. Die recherchierten thermischen Materialkennwerte für Nadelholz und Brandschutzbekleidung weisen oftmals Modifikationen auf, um den Effekt von physikalischen oder chemischen Vorgängen abzubilden. Die durchgeführten Simulationen unter Naturbrandbeanspruchung zeigen, dass für die Nachrechnung der Bauteiltemperaturen von Holz in der Abkühlphase die in der Literatur verfügbaren effektiven thermischen Kennwerte nur bedingt geeignet sind. Auf Grundlage von Messdaten aus Brandversuchen an Räumen in Holzbauweise erfolgte eine Erweiterung des vereinfachten Naturbrandmodells nach DIN EN 1991-1-2/NA bezüglich struktureller Brandlasten.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß
Tel.: +49 531 391-5441
j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
Beethovenstr. 52
38106 Braunschweig
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22006918Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 3: Klebung Glas-Faserkunststoffadapter - Akronym: Holz-Glas-FassadenDurch hochfeste Laubhölzer bzw. Laubholzprodukte und neue Verbindungstechniken sowie der Nutzung der Verglasung als Schubfeld können die Verglasungsanteile in Fassaden maximiert werden. Für eine anwendungsorientierte Weiterentwicklung werden die architektonischen und bauphysikalischen Aspekte parallel untersucht und eingebunden. In diesem Teilprojekt steht die Entwicklung einer hochfesten dauerbeständigen Verklebung zwischen Glas und Kunststoffadapterprofilen im Vordergrund. Anhand der Anforderungen wurde ein optimaler Kleber gefunden, der sich qualitätssicher anwenden lässt und dauerhafte Festigkeit sicherstellt. In einem parallelen Arbeitspaket wurde ein Adapterwerkstoff ausgewählt und entwickelt. in dem darauf folgenden Arbeitspaket wurden die Tragfähigkeit, Steifigkeit, Kriechneigung und Witterungsbeständigkeit der ahäsiven Verbindung experimentell ermitteltZunächst wurde ein Anforderungsprofil an die Klebstoffe und den glasfaserverstärkten Kunststoff als Adapterwerkstoff zur Anbindung an die Holzkonstruktion erstellt. Daraufhin wurden verschiedene Materialien ausgewählt und experimentell auf ihre Tragfähigkeit, Steifigkeit und Witterungsbeständigkeit hin untersucht. Dies umfasste die Versuchsplanung, Probenherstellung, Mechanische Prüfung bei RT und 80 °C, den Einfluss der Klebschichtdicke sowie Alterungsversuche. Es konnte ein optimaler Klebstoff für diese Anwendung herausgearbeitet werden. Die Untersuchungen im TV 3 beschränken sich auf Detailfragen und fließen in die Ergebnisse der gesamten Konstruktion der Holz-Glas-Fassadenelemente ein. Die Gesamtbetrachtung erfolgt mit Abschluss von TV 1.Prof. Dr.-Ing. Bodo Fiedler
Tel.: +49 40 42878-3038
fiedler@tuhh.de
Technische Universität Hamburg - Maschinenbau - Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe
Denickestr. 15
21073 Hamburg

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31.12.2016
22007014Erstellung von Handlungsempfehlungen für die Durchführung und Umsetzung von Ökobilanzen für die stoffliche Nutzung von Biomasse - Akronym: OekoStoffZiel dieses Projekts ist es, Handlungsempfehlungen für die Durchführung und politische Inwertsetzung von Ökobilanzen für die stoffliche Nutzung von land- und forstwirtschaftlicher Biomasse zu erstellen. Der Fokus liegt hierbei besonders auf den methodischen Herausforderungen, die spezifisch für die Ökobilanzierung der stofflichen Biomassenutzung sind. Zu diesem Zweck wird der aktuelle Stand in der Erstellung von Ökobilanzen im Kontext der stofflichen Nutzung von Biomasse mit Hilfe von Literaturrecherchen und Expertenworkshops erhoben, die Ergebnisse werden analysiert und diskutiert und die Erkenntnisse daraus schließlich zu Handlungsempfehlungen ausgearbeitet. Dies beinhaltet auch die Eva-luierung und eine gegebenenfalls notwendige Überarbeitung der Empfehlungen mit Hilfe von zwei Fallbeispielen, dem bio-basierten Kunststoff PLA sowie der Holzkaskade. Die Qualität der Empfehlungen sowie deren wissenschaftliche Akzeptanz und Praxistauglichkeit werden durch einen Beirat sichergestellt. Die Handlungsempfehlungen sind als eine konkretisierende Ergänzung zum ILCD Handbuch und den bestehenden internationalen Standards DIN EN ISO 14040 und 14044 vorgesehen, die nur allgemein, jedoch nicht für bio-basierte Produkte spezifische, Empfehlungen zur Durchführung von Ökobilanzen geben. Die Durchführung des Projektes kann in einem Zeitrahmen von 18 Monaten erfolgen. Der frühestmögliche Termin für den Beginn des Projekts ist der 1. Juli 2015. Der Erfolg des Projektes wird durch ein professionelles Projektmanagement sichergestellt. Dazu zählt unter anderem die Administration von Zeit- und Kostenmanagement, die Projektsteuerung und fachliche Leitung, die Kommunikation und der Informationsaustausch sowie die Projektevaluation und Dokumentation. Die Projektleitung und Durchführung liegt bei der nova-Institut GmbH, die alle Projektabläufe und die Zusammenarbeit mit dem Projektpartner, den externen Experten und dem Beirat koordiniert.Dipl.-Phys. Michael Carus
Tel.: +49 2233 48-1440
michael.carus@nova-institut.de
nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH
Leyboldstraße 16
50354 Hürth
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30.09.2018
22007015Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 2: Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen - Akronym: WaVerNa-TP2Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von PraxishilfenDr. Peter Meyer
Tel.: +49 551 69401-180
peter.meyer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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22007016Verbundvorhaben: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi (MeloKon); Teilvorhaben 2: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi - Akronym: MeloKonIn Deutschland wurde M. chitwoodi erstmals Mitte der 1990er Jahren nachgewiesen Insgesamt sind bisher aber nur wenige Befallsflächen in Deutschland dokumentiert, doch geht man von einer zunehmenden Ausbreitung des Nematoden in den nächsten Jahren aus. In den Niederlanden ist M. chitwoodi weit verbreitet. Angesichts des grenzüberschreitenden Maschineneinsatzes im Kartoffelanbau ist mit einer weiteren Ausbreitung des Nematoden auf deutscher Seite zu rechnen. Weiter verstärkt wird die Problematik dadurch, dass im aktuellen Kartoffelsortiment keine Resistenzen gegen diesen Nematoden vorhanden sind. Die Identifizierung von M. chitwoodi-Resistenzen in Wildarten und deren Einkreuzung in Zuchtmaterial ist somit alternativlos und von hoher Dringlichkeit. Für ein nachhaltiges Resistenzmanagment ist es zudem essentiell, dass einander komplementierende Resistenzen kombiniert werden (Pyramidisierung), um so eine Selektion Resistenz-brechender Isolate zu verhindern. Aufgrund der langen Kreuzungs-, Selektionszyklen von 10 Jahren ist eine vorausschauende Stärkekartoffelzüchtung von besonderer Bedeutung. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Resistenzquellen aus Wildarten eingeführtwerden. Diese Resistenzen sind sehr häufig an negative Eigenschaften der Wildart gekoppelt, welche zu Ertragseinbußen führen (linkage drag) und somit durch Auskreuzung entfernt werden müssen. Um dies effizient durchzuführen, ist eine Hochdurchsatz-Analytik für eine Marker-assistierte Selektion essentiell. Somit ergeben sich folgenden Ziele für das angestrebte Forschungsvorhaben: (1) Optimierung eines publizierten Markersystem, welches das Resistenzgen RMc1(blb) aus S.bulbocastanum nachweist, d.h. Entwicklung diagnostischer Marker. (2) Erschließen weiterer Resistenzquellen aus Wildart-Akzessionen. (3) Entwicklung einer Marker-assistierten Selektion für die neuen Resistenzquellen.Prof. Dr. Frank Ordon
Tel.: +49 3946 47601
frank.ordon@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Resistenzforschung und Stresstoleranz
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg
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22007017Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 4: Durchführung großmaßstäblicher Brandversuche - Akronym: TIMpulsDas Teilvorhaben 4 beinhaltet die Durchführung der großmaßstäblichen Realbrandversuche, die den Abschluss der gesamten Vorversuche im Projekt bilden. Diese wurden aufgrund logistischer Vorteile nicht am Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge, sondern auf dem Gelände der Werkfeuerwehr der TU München bei Garching durchgeführt. Ziel der Großversuche war es, die wichtigsten Fragestellungen sowie Erkenntnisse aus den Vorversuchen des Projektes unter möglichst realistischen und kritischen Randbedingungen zu testen. Hierzu wurden insgesamt fünf Versuche mit unterschiedlichen Wand- und Deckenkonstruktionen durchgeführt, wobei die mobile Brandlastdichte mit 1.095 MJ/m² und der Öffnungsfaktor der Gebäude mit 0,095 m0,5 konstant blieben. Biogene brennbare Dämmstoffe wurden nicht eingesetzt. Weiterhin war der Bereich des abwehrenden Brandschutzes und der Fragestellung, ob die Anwendung des Baustoffes Holz als überwiegendes Konstruktionsmaterial einen Einfluss auf die taktische Vorgehensweise bei der Brandbekämpfung hat, Inhalt des Teilvorhabens des IBK. Hierfür wurde eine Literaturrecherche in internationalen Fachzeitschriften sowie Forschungsberichten in Ländern durchgeführt, die bereits Holz als Konstruktionsmaterial im mehrgeschossigen Bau nutzen. Für die Erfassung des allgemeinen Meinungsbildes bei den Feuerwehren zur aktuellen Entwicklung und zu den Herausforderungen des Holzbaus in Deutschland, wurde im Rahmen des Teilvorhabens eine Umfrage durchgeführt. Weitere Ziele dieser Umfrage waren die Evaluierung von möglichen praktischen Erfahrungen der Einsatzkräfte sowie die Identifikation von Bedürfnissen seitens der Feuerwehren, um eine effektive Brandbekämpfung in einem mehrgeschossigen Holzgebäude vornehmen zu können. Als Abschluss dieses Teilvorhabens wurden aus den Ergebnissen des Gesamtprojektes Empfehlungen für die Feuerwehren formuliert.Die Temperatur-Zeit-Verläufe der Großversuche (GV) zeigen, dass der Brandverlauf bei den gewählten Randbedingungen in der ersten Phase des Brandes unabhängig vom Anteil der sichtbaren Holzoberflächen im Raum sehr ähnlich ausfallen und die max. Brandraumtemperaturen 1.200°C nicht überschreiten. Der Einfluss des Anteils an brennbaren Oberflächen in den Räumen wird erst in der Abkühlphase sichtbar, da diese mit steigendem Anteil an brennbaren Oberflächen länger andauert. Allerdings erzeugen die am Brandgeschehen teilnehmenden Wand- und Deckenkonstruktionen größere Rauchgasmengen sowie eine längere und intensivere Beanspruchung der sich über der Brandraumöffnung befindenden Fassade. Für die Brandbekämpfung waren nur moderate Mengen an Netzwasser notwendig. Für die gezielte Löschmittelapplikation erwies sich eine Wärmebildkamera als nützlich. Dennoch zeigen die GV auch, dass nach einem Brandereignis in einem Holzgebäude eine mehrfache Nachschau in engeren Zeitintervallen in die Einsatztaktik integriert werden sollte. Die Recherche in Ländern, in denen Holz in mehrgeschossigen Gebäuden flächendeckend eingesetzt wird, zeigte, dass die Feuerwehren ihre taktischen Maßnahmen bei der Brandbekämpfung geändert haben. Das führte zur zielgerichteten Anpassung der Aus- und Fortbildung. Die Empfehlungen für den abwehrenden Brandschutz der Länder im Umgang mit dem Holzbau beziehen sich jedoch oftmals nur auf die in den Ländern jeweilig vorkommende Art der Holzkonstruktion. Diesen Sachverhalt gilt es, bei der Übertragung auf D zu beachten. Die Umfrage in den Feuerwehrkreisen machte deutlich, dass die mit dem abwehrenden Brandschutz beauftragten Einheiten dem Holzbau sowie dessen Entwicklung in D grundsätzlich positiv eingestellt sind. Es werden aber Bedenken bzgl. der Gefahr von Hohlraumbränden und die Nutzung von brennbaren Dämmstoffen geäußert. Ferner benötigen die Feuerwehren als Vorbereitung auf die Brandbekämpfung im mehrgeschossigen Holzbau Ausbildungseinheiten und Übungen.Dr.-Ing. Michael Neske
Tel.: +49 392 9261-632
michael.neske@ibk.sachsen-anhalt.de
Institut für Brand- und Katastrophenschutz Heyrothsberge - Institut der Feuerwehr - Abteilung Forschung
Biederitzer Str. 5
39175 Biederitz
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2018-10-01

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31.01.2022
22007018Verbundvorhaben: Validierung identifizierter Markerproteine als Grundlage für die züchterische Entwicklung stickstoffeffizienter und trockentoleranter Stärkekartoffeln (VALPROKAR); Teilvorhaben 2: Charakterisierung von Kandidatengenen der N-Effizienz und massenspektrometrische Analyse - Akronym: VALPROKARDie Gefahr des Stickstoffaustrags in das Grundwasser und der sparsame Umgang mit der knappen Ressource Wasser werden in den nächsten Jahren durch die Intensivierung des Anbaus nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung gewinnen. Für Mitteleuropa werden ausgeprägte Trockenperioden speziell im Frühjahr und Frühsommer prognostiziert, wenn gleichzeitig die Phasen des stärksten vegetativen Wachstums und der höchsten Stickstoffaufnahme bei Stärkekartoffeln zu verzeichnen sind. Im Rahmen des vorangegangenen Forschungsvorhabens "PROKAR" konnten Proteine identifiziert werden, welche bei eingeschränkter Wasserverfügbarkeit bzw. Stickstoffmangel in vitro bei unterschiedlich toleranten Genotypen differentiell abundant sind. Gegenstand des gegenwärtigen Forschungsvorhabens ist die Validierung der Proteine an bereits konserviertem Material aus Rain-Out-Shelter-Versuchen bzw. aus Material aus durchzuführenden Topfversuchen. Zudem soll die Übertragbarkeit auf weitere Genotypen geprüft werden. Die Entwicklung neuer Methoden zur Quantifizierung der Kandidatenproteine und eines Schnelltests für ihren Nachweis sind weitere Projektinhalte.Dr. Hans-Peter Mock
Tel.: +49 39482 5-506
mock@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
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22007113Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Charakterisierung von Holzstäuben bei der mechanischen Verarbeitung von Laubholz in der Holz- und Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 1: Werkstoffherstellung und -bearbeitung sowie (Staub-) Emissionsmessung - Akronym: LHSToxDie Nutzung der enormen Rohstoffpotentiale an Laubhölzern könnte einen wesentlichen Beitrag zur Versorgung der Holzwerkstoffindustrie leisten. Hierzu müssen die im Pilotmaßstab entwickelten Produkte bis zur Marktreife weiter entwickelt werden. Neben den geforderten mechanisch-hygrischen Eigenschaften an laubholzbasierten Produkte, müssen aber auch Gesundheitsaspekte geklärt und ggf. gelöst werden, um die Produkte erfolgreich und nachhaltig am Markt platzieren zu können. Mit Abschluss des Projekts sollen durch das Zusammenführen der Ergebnisse aus allen Arbeitspaketen Handlungsempfehlungen entwickelt werden, die einen vermehrten Einsatz nachhaltig verfügbarer Laubholzsortimente in die industrielle Produktion vereinfachen sollen. Zudem soll das Projekt die Grundlage für eine systematische Analyse des human-toxischen Potentials von Holzstäuben liefern. Vor oben dargelegten Hintergrund sollen folgende wissenschaftlich/technische Arbeitspakete realisiert werden: 1. Erfassung der bei der mechanischen Verarbeitung von Laubhölzern freigesetzten Stäube, sowie ihre chemische und physikalische Charakterisierung 2. Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle 3. Identifikation von Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussenDie verstärkte Nutzung von Laubholz in der Holzindustrie forciert eine genaue Auseinandersetzung mit der Messung und Bewertung von Laubholzstäuben, da diese als karzinogene Stoffe eingestuft werden. In diesem Projekt wurden im Technikumsmaßstab und in zwei ausgewählten Betrieben (einem Sägewerk und einem Holzplattenhersteller) der deutschen Holzindustrie Partikel gemessen, die bei verschiedenen Schritten der mechanischen Holzverarbeitung (wie z.B. Sägen, Spanen, Verpressen) emittiert werden. Anschließend fand eine Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle statt. Abschließend wurden die Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen, identifiziert.Dr. Dirk Berthold
Tel.: +49 531 2155-452
dirk.berthold@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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22007115Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 3: Ökonomische Analysen zur Angebotsseite - Akronym: WaVerNa-TP3Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von PraxishilfenProf. Dr. Bernhard Möhring
Tel.: +49 551 3934-21
bmoehri@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung
Büsgenweg 5
37077 Göttingen
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22007116Verbundvorhaben: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi (MeloKon); Teilvorhaben 3: Entwicklung von quantiativen Resistenztests der Knolle und deren Anwendung - Akronym: MeloKonIn Deutschland wurde M. chitwoodi erstmals Mitte der 1990er Jahren nachgewiesen Insgesamt sind bisher aber nur wenige Befallsflächen in Deutschland dokumentiert, doch geht man von einer zunehmenden Ausbreitung des Nematoden in den nächsten Jahren aus. In den Niederlanden ist M. chitwoodi weit verbreitet. Angesichts des grenzüberschreitenden Maschineneinsatzes im Kartoffelanbau ist mit einer weiteren Ausbreitung des Nematoden auf deutscher Seite zu rechnen. Weiter verstärkt wird die Problematik dadurch, dass im aktuellen Kartoffelsortiment keine Resistenzen gegen diesen Nematoden vorhanden sind. Die Identifizierung von M. chitwoodi-Resistenzen in Wildarten und deren Einkreuzung in Zuchtmaterial ist somit alternativlos und von hoher Dringlichkeit. Für ein nachhaltiges Resistenzmanagment ist es zudem essentiell, dass einander komplementierende Resistenzen kombiniert werden (Pyramidisierung), um so eine Selektion Resistenz-brechender Isolate zu verhindern. Aufgrund der langen Kreuzungs-, Selektionszyklen von 10 Jahren ist eine vorausschauende Stärkekartoffelzüchtung von besonderer Bedeutung. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Resistenzquellen aus Wildarten eingeführt werden. Diese Resistenzen sind sehr häufig an negative Eigenschaften der Wildart gekoppelt, welche zu Ertragseinbußen führen (linkage drag) und somit durch Auskreuzung entfernt werden müssen. Um dies effizient durchzuführen, ist eine Hochdurchsatz-Analytik für eine Marker-assistierte Selektion essentiell. Somit ergeben sich folgenden Ziele für das angestrebte Forschungsvorhaben: (1) Optimierung eines publizierten Markersystem, welches das Resistenzgen RMc1(blb) aus S.bulbocastanum nachweist, d.h. Entwicklung diagnostischer Marker. (2) Erschließen weiterer Resistenzquellen aus Wildart-Akzessionen. (3) Entwicklung einer Marker-assistierten Selektion für die neuen Resistenzquellen.Dr. Johannes Hallmann
Tel.: +49 251 87106-25
johannes.hallmann@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig
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22007117Verbundvorhaben: Punktgenaue Herbizidneutralisation als Beitrag zu einer nachhaltigeren Beikrautregulierung; Teilvorhaben 2: Technische Saatgutveredelung und Feldversuche - Akronym: PhenomenBDas Verbundvorhaben hatte das Ziel, durch die Pillierung von Saatgut mit Aktivkohle eine verbesserte Toleranz von Arznei-, Gewürz- und Rohstoffpflanzenkeimlingen gegenüber wirksamen Vorauflauf-Herbiziden zu erreichen. Die verbesserte Pflanzenverträglichkeit soll gegenüber den Herbiziden eine Arten- und Wirkstoff-unabhängige Vorauflaufbehandlung mit reduzierten Aufwandmengen in Bandapplikation in Kombination mit mechanischen Verfahren zwischen den Saatreihen und später auch in der Reihe ermöglichen, da vitale, wüchsige Sämlinge die unvermeidbare mechanische Beanspruchung durch den Geräteeinsatz besser tolerieren. Mit diesem Maßnahmenbündel soll der Herbizideinsatz reduziert werden können. Es sollen weitere Kulturen, für die noch keine befriedigende Herbizidstrategie zur Verfügung steht oder die wegen der fehlenden bzw. unzureichenden Unkrautkontrolle zu Kulturbeginn aus ökonomischen Gründen bislang nur gepflanzt wurden, direkt gesät werden können. Die Verbesserung der Verträglichkeit würde es potenziell ermöglichen, Wirklücken bezüglich Pyrrolizidinalkaloide und Tropanalkaloide bildenden Unkräutern zu schließen. Das Projekt soll insgesamt die Effizienz des Anbaus von Rohstoffpflanzen und die Produktqualität von Arzneipflanzen und damit die Wettbewerbsfähigkeit des heimischen Anbaus verbessern. Aufgabe der ESKUSA GmbH war die Bereitstellung Aktivkohle-pillierten Saatgutes für die Gewächshaus- und Freilandversuche sowie die technische Saatgutveredelung in Form der Weiterentwicklung der Pilliertechnik und der Pillenmatrix speziell für Feinsämereien und Arten mit geringer Triebkraft. Separate Feldversuche und Herbizid-Applikationsversuche unter kontrollierten Bedingungen parallel und ergänzend zu den Feldversuchen des Verbundpartners LfL wurden bei der ESKUSA durchgeführt, um den Schutzeffekt gegenüber Vorauflauf-Herbiziden von Aktivkohle ummanteltem Saatgut zu prüfen.Im Laufe des Projektes erfolgte eine grundlegende Überarbeitung der Zusammensetzung der Saatgutpillen. Bisher verwendete Standard-Pilliermassen und -kleber erwiesen sich als ungeeignet für die Pillierung von Feinsämereien und Pflanzenarten mit geringer Triebkraft. Durch den Austausch mineralischer Pilliermassen gegen organisch-faserige Substanzen und den Einsatz eines Klebers auf Carboxymethylcellulose-Basis konnte eine Saatgutpille entwickelt werden, die gute mechanische Stabilität mit schneller Wiederbenetzbarkeit und geringem Penetrationswiderstand für den Keimling verbindet. Prinzipiell konnte eine ausreichende Adsorptionswirkung der Aktivkohle gegenüber wirksamen Vorauflauf-Herbiziden belegt werden. In vielen Feldversuchen konnte allerdings der Schutzeffekt der Aktivkohle aufgrund widriger Witterungs- und Bodenverhältnisse in den Jahren 2017 bis 2020 nicht beobachtet werden, da andere Faktoren - insbesondere ein generell niedriger Feldaufgang - den Schutzeffekt überlagerten. Weitere problematische Einflussgrößen auf den Schutzeffekt, wie eine zu feste Pillenmatrix, das Verkleben der Porenöffnungen der Aktivkohle, die Stärke der Herbizid-kontaminierten Deckschicht wurden ermittelt, konnten im Rahmen des Projektes jedoch z.T. nicht letztendlich gelöst werden. Versuche mit oberflächigem Ablegen des Saatgutes und Abstreuen mit losem Aktivkohlepulver vor der Herbizidapplikation erwiesen sich hinsichtlich des Schutzeffektes am effektivsten. In diesen Versuchen konnten Interaktionen in Bezug auf die Stärke des Aktivkohle-Schutzeffektes zwischen der Pflanzenart und dem eingesetzten Herbizid beobachtet werden. In einigen Pflanzenart/Herbizid-Kombinationen konnten ausreichend starke Schutzeffekte beobachtet werden, die Verfolgens wert sind. Für sie gilt es, aus den gemachten Beobachtungen und Schlussfolgerungen ein technologisch praktikables Verfahren weiter zu entwickeln.Dr. Fred Eickmeyer
Tel.: +49 9428-903328
eickmeyer@t-online.de
ESKUSA GmbH
Bogener Str. 24
94365 Parkstetten
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30.04.2023
22007118Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Vollsynthese maßgeschneiderter bioabbaubarer und hydrolyse-beständiger Industrieschmierstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Evaluierung neuer Schmierstoffformulierungen - Akronym: ProProRohAusgehend von ungesättigten Fettsäuren bzw. deren Derivate werden über zwei verschiedene chemische Funktionalisierungsschritte neue zusätzliche funktionale Gruppen in die Ausgangsmoleküle eingefügt. Damit werden zwei Gruppen neuer Synthesebausteine hergestellt. Diese können dann beispielsweise in Veresterungsreaktionen weiter umgesetzt werden. Die entstehenden Verbindungen (= neue Schmierstoff-Rohstoffe) werden in einer Substanzbibliothek zusammengestellt und einer ersten Bewertung unterworfen, die vor allem grundlegende Daten wie Hydrolysestabilität, Bioabbaubarkeit und rheologisches Verhalten ermittelt. Vielversprechende Kandidaten werden in größerem (kg) Maßstab hergestellt und ersten tribologischen Untersuchungen unterzogen. Die Untersuchungen starten bei allgemeinen Untersuchungen zur Reibungs- und Verschleißminderung und führen bis zu ersten Prüfverfahren, die die Eignung der anvisierten Anwendungen beschreiben. Ein erstes Screening zu toxikologischen Eigenschaften sichert eine Umsetzbarkeit für die ausgewählten Kandidaten ab. Parallel werden die eingangs beschriebenen Funktionalisierungsschritte auf ihre technische Umsetzbarkeit bewertet. Zusätzlich werden die Kandidaten /Verfahren mit einer Life Cycle Analyse bewertet.Dr. Thomas Kilthau
Tel.: +49 89 7876-579
thomas.kilthau@klueber.com
Klüber Lubrication München GmbH & Co. KG
Geisenhausenerstr. 7
81379 München
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01.10.2015

2018-12-31

31.12.2018
22007215Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 4: Rechtliche Analysen - Akronym: WaVerNa-TP4Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1: Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1: Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2: Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2: Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1: Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2: Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3: Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4: Rechtliche Analysen AP 3: Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1: Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2: Erarbeitung von PraxishilfenProf. Dr. Dr. h. c. Marian Paschke
Tel.: +49 40 428385999
marian.paschke@uni-hamburg.de
Universität Hamburg - Fakultät für Rechtswissenschaft
Rothenbaumchaussee 33
20148 Hamburg
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2017-05-15

15.05.2017

2021-05-14

14.05.2021
22007216Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 2: Etablierung der in vitro-Kultivierung unter sterilen Bedingungen und Produktivitätssteigerung durch Smart Sphagnum Breeding - Akronym: MOOSzucht-TV_ALUDie Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen, und die massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben_ALU zielt darauf, hochproduktive Torfmoose in axenische In vitro Kultur zu bringen (Kultur unter sterilen Bedingungen), um sie durch Polyploidisierung züchterisch bearbeiten zu können (Smart Sphagnum Breeding) und um mit individuell optimierten Wachstumsmedien einen Produktionsprozess in Rührkessel-Photobioreaktoren zu etablieren. Im TV_ALU werden die produktivsten Torfmoose in axenische In vitro-Kultur gebracht, indem Zellen mit Stammzellcharakter durch Oberflächensterilisierung dekontaminiert werden. Nach Regeneration der Torfmoose werden die Kultivare züchterisch bearbeitet, indem durch Protoplastenisolierung und –fusion in der Produktivität gesteigerte polyploide Kultivare erzeugt werden. Für die Massenvermehrung im Photobioreaktor werden geeignete Kulturparameter (Medienzusammensetzung, pH, Temperatur, Licht) entwickelt und die Produktion in 5l-Rührkessel-Photobioreaktoren etabliert. Die Kulturparameter werden in enger Zusammenarbeit mit den Partnern im TV_KIT entwickelt und alle Ergebnisse für die Massenvermehrung im Trickle bed-Reaktor zur Verfügung gestellt.Im Projekt MOOSzucht ist es gelungen, die Sammlung der bereits bestehenden fünf Torfmoos-Arten auf 22 Torfmoos-Arten in axenischen Kulturen zu erhöhen. Davon wurden 18 Arten aus Sporen regeneriert (Heck et al. 2021a, DOI: 10.1111/nph.16922). Zwölf hochproduktive Mikroprovenienzen konnten durch Dekontamination von vegetativem Material in axenische Kultur aufgenommen werden. Von allen Arten wurden der Klon mit dem höchsten Biomassezuwachs sowie der Ploidiegrad bestimmt. Beim Ploidiegrad wurden innerhalb einer Art keine Abweichungen festgestellt. Für sechs priorisierte Arten wurden die Kulturbedingungen optimiert. In parallelen Experimenten mit kleinen Kulturvolumina von 50 - 200 mL wurden folgende Kulturparameter bestimmt: Medienzusammensetzung, Nährstoffverbrauch, Temperatur, CO2-Begasung, Lichtintensität und Beleuchtungsdauer. Die gewonnenen Erkenntnisse konnten auf die Kultivierung in 5 L-Photobioreaktoren übertragen werden (erfolgreiches Upscaling). Der Photobioreaktorprozess wurde für S. palustre, S. squarrosum und S. fuscum erfolgreich durchgeführt: mit für S. squarrosum 25-facher, für S. palustre 40-facher und für S. fuscum 50-facher Biomassezunahme, jew. innerhalb von 24 Tagen (Heck et al. 2021b, DOI: 10.1016/j.biteb.2021.100729). Prof. Dr. Ralf Reski
Tel.: +49 761 203-6969
ralf.reski@biologie.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Biologie - Institut für Biologie II
Schänzlestr. 1
79104 Freiburg im Breisgau
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2017-05-15

15.05.2017

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22007316Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 3: Optimierung des Wachstums von Torfmoosen im Labor, Entwicklung u. Bau eines Tricklebed-Reaktors zur großskaligen Massen-Produktion - Akronym: MOOSzucht-TV_KITDie Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben_KIT zielt auf die Massen-Kultivierung von Torfmoossaatgut im Photobioreaktor. Basierend auf zu bestimmenden Wachstumskinetiken wird die optimale Lichtintensität und -Qualität sowie Zufütterungsprofile für die Nährstoffe im 2L Scale-Down-Reaktor ermittelt. Die weitere Vermehrung wird in einem selbstentwickelte LED-beleuchteten Tricklebed-Reaktor erfolgen. In TV_KIT werden die ausgewählten Torfmoose in einem 2l Scale-Down-Reaktor kultiviert. Dieser erlaubt eine exakte Regelung von pH, pCO2, Temperatur und idealer Beleuchtung zur exakten Messung von Wachstumskinetiken und die Optimierung von Lichtintensität, Temperatur, CO2- und Nährstoffkonzentration sowie für die entsprechende vollständige Bilanzierung. Neben der online-Messung der genannten Parameter wird das Wachstum durch gravimetrische/optische Bestimmung der Biomasse quantifiziert. Ionenchromatographie wird eingesetzt für die Messung der wachstumslimitierenden Nährstoffe und die Einstellung des Fütterungsschemas. Mittels 3D Zeichnungen wird der Tricklebed-Reaktor konzipiert und die notwendigen einzelnen Teile (Gehäuse, Beregnung, Peripherie, LED-Beleuchtung) gefertigt.Im Pilotmaßstab wurden verschiedene Photobioreaktoren entwickelt. Im entwickelten 1,5 L Scale-Down Ansatz des Trickle-bed-Reaktors konnte das Wachstum von S. palustre, sowie von zwei in der Submerskultur schwierig kultivierbaren Torfmoosspezies S. rubellum und S. fimbriatum etabliert werden. Die Moose entwickelten dabei einen dichten Rasen aus ausdifferenzierten Pflänzchen mit mehreren Verzweigungen und jeweils einem Kapitulum am Ende der Stämmchen. Die Torfmoose erreichten wesentlich höhere Längenzuwachsraten sowie größere Flächen-Produktivitäten als in der Natur und konnten in als kompakter Moosteppich geerntet werden. Dieser Reaktortyp weist die niedrigsten Betriebskosten auf, welche lediglich durch die Begasung zum Gaseintrag und den (biomasseproportionalen) Medieneinsatz bestimmt werden. Darüber hinaus hat der Trickle-Bed-Reaktor das Hochskalierungspotenzial durch Aufstapeln baugleicher Reaktoretagen. Dieser Reaktor eignet sich also für die Vermehrungsstufen bis hin zur Freilandanzucht dann mit natürlichem Licht. In einem nächsten Schritt wurde ein horizontal betriebener 5 L Wave-Photobioreaktor getestet. Damit gelang es ähnlich wie in den Submerskulturen in den Blasensäulen in Freiburg, Moose in einer sphärischen Wuchsform, Aggregate mit vielen Innovation und Capitula, zu produzieren. Dieses Material lässt sich leicht weiterverarbeiten und im Freiland ausbringen. Der Grund für diese Morphologie sind die aus der Strömungsmechanik resultierenden Scherkräfte und die durch die Rotation bedingten schnellen Wechsel der Schwerkraft und Licht-Signale auf die Pflanzen. Für diese Morphologie ergaben sich ebenfalls ein gutes Anwachsverhalten im Freiland. Auch dieser Reaktortyp ist grundsätzlich durch Numbering-up skalierbar. Prof. Dr.-Ing. Clemens Posten
Tel.: +49 721 608-45200
clemens.posten@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik - Bereich III: Bioverfahrenstechnik
Fritz-Haber-Weg 2, Geb. 30.44
76131 Karlsruhe
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2017-05-15

15.05.2017

2017-10-15

15.10.2017
22007317Durchführung einer wissenschaftlichen Tagung zum Thema - Nutzen der Holznutzung - Akronym: TANUHO17Ziel des Projektes ist Vorstellung von Forschungsergebnissen zum Nutzen der Holznutzung. Es soll dargestellt werden, welchen Beitrag die Holznutzung für die Erfüllung verschiedener gesellschaftlicher Ziele leistet. Insbesondere soll das Potential des Klimaschutzes durch vermehrten Holzeinsatz beleuchtet werden, die Konfliktfelder mit dem Natur- und Artenschutz sollen aber auch nicht ausgespart werden. Zielgruppe sind Interessierte aus dem Cluster Forst und Holz sowie Vertreter aus Forschung, Politik und Verwaltung. Martin Hanke
Tel.: +49 551 30738-11
hanke@3-n.info
Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V.
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen

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22007318Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 3: Anteilig biobasierte, flammfeste Phenolharze für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCoZiel des Projektvorhabens war die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollten aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da u. a. die Substitution von Nadelholz (z. B. Kiefersperrholz) im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung wurden textile Basaltfaserflächengebilde (Gewebe, Vliese etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wurde ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu war es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wurde sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Im Teilvorhabens wurde ein naturstoffmodifiziertes Phenolharz in Bezug auf die Substitution des organischen Lösungsmittels durch Wasser und die Additivierung des Harzes mit (reaktiven) Flammschutzmitteln auf Basis organischer Phosphor- und Borverbindungen weiterentwickelt und der Verbund zwischen Harz und Verstärkungsfasern untersucht. Des Weiteren erfolgt eine Betrachtung großtechnischer Harz- und Prozesskosten. Im Rahmen des Teilvorhabens wurden zudem orientierende Brandprüfungen mittels Cone-Kalorimeter am neuen Hybridwerkstoff im Vergleich zu Benchmarkmaterialien durchgeführt und in Bezug auf die Normen, insbesondere DIN EN 45545-2 "Bahnanwendungen – Branschutz in Schienenfahrzeugen - Teil 2: Anforderungen an das Brandverhalten von Materialien und Komponenten", bewertet.Ausgangspunkt für die Arbeiten im Teilvorhaben war ein naturstoffmodifiziertes Phenolharz in einem organischen Lösungsmittel. Im Vorhaben gelang es, das Phenolharz durch die Anpassung der Synthesebedingungen und die Verwendung von Emulgatoren und weiteren Kompatibilisatoren entsprechend weiterzuentwickeln und so das organische Lösungsmittel durch Wasser zu substituieren. Hierdurch konnten insbesondere Vorteile hinsichtlich der Verarbeitbarkeit erreicht werden, da keine explosionsgeschützten Anlagen mehr für die Verarbeitung benötigt werden. Zur Verbesserung der Flammfestigkeit wurden verschiedene Flammschutzmittel hinsichtlich ihrer Kompatibilität untersucht und bewertet. Ziel war es hierbei eine einphasige und großtechnisch verarbeitbare Formulierung zu erreichen. Im Vorhaben konnte ein geeignetes Flammschutzmittel gefunden werden, dass den Anforderungen hinsichtlich Mischbarkeit und Verarbeitungseigenschaften gerecht wurde. Die Phenolharzsysnthese wurde vom Labormaßstab in den Technikumsmaßstab überführt und auch die großtechnische Fertigung erprobt und die Anforderungen hierfür abgeleitet. Aus dem flammgeschützten, naturstoffmodifizierten, wässrigen Phenolharz wurden im Vorhaben glas- und basaltfaserverstärkte Prepregs und Laminate hergestellt, um die Brandfestigkeit sowie die mechanischen Eigenschaften des Harzes, insbesondere im Vergleich zur lösungsmittelbasierten Variante, zu charakterisieren und zu vergleichend zu bewerten. Gemeinsam mit den Projektpartnern wurde das Harzsystem auch in Kombination mit den Holzfurnieren zu entsprechenden Sperrhölzern und Hybridwerkstoffen in Kombination mit den Basaltfaserprepregs verarbeitet. Hierfür wurden die großtechnischen Anlagen der Projektpartner eingesetzt, um die großtechnische Umsetzbarkeit dieser Werkstoffe beurteilen zu können. Hinsichtlich der Flammfestigkeit der Holz- und Hybridwerkstoffe besteht weiterer Optimierungsbedarf, um den Anforderungen der Normen gerecht zu werden.Dr. rer. nat. Sebastian Steffen
Tel.: +49 3328 330-246
sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Schmiedestr. 5
15745 Wildau
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2017-05-15

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14.05.2021
22007416Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung und Optimierung der Torfmooskultur im Schattenhaus und im Freiland - Akronym: MOOSzucht-TV_NIRADie Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben NIRA liegt in der Weiterentwicklung der Torfmooskultur im Schattenhaus und im Freiland durch Optimierung der Bewässerung, der Beleuchtung und Nährstoffversorgung. Im TV-NIRA wird das Verfahren Torfmooskultivierung für eine verbesserte Produktion mit einer messbaren Ertragssicherheit weiterentwickelt. Das Wachstum verschiedener Sphagnum-Arten wird über Beleuchtung, Bewässerung und Nährstoffversorgung optimiert. Dafür steht einen Schattiertunnel zur Verfügung. Neben dem Austesten von wasserspeichernden Vliesstoffen muß eine Bewässerungsanlage neu konzipiert werden, um eine verbesserte Wasserversorgung zu gewährleisten. Um die Effizienz zu erhöhen wird die Ausbrings- und Erntetechnik verbessert. Dazu muß die Mähtechnik verändert werden. Es wird ein Verfahren benötigt, dass die Moosflächen schonend überfährt und die Regeneration nicht negativ beeinflusst. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit werden diese Verbesserungen auch an Kulturen im Freiland angewendet.Sphagnum palustre und S. fallax konnten auf Vlieskultur im Schattiertunnel erfolgreich vermehrt werden (4,25 l Torfmoossaatgut m-2 ). Dafür wurden auf wasserdurchlässigem Bändchengewebe, gegen Beikrautdurchwurzelung, Flachfolienbahnen zur Wasserrückhaltung ausgelegt. Die darauf verlegten Vliesvarianten dienten als wasserspeichernde Unterlage für die manuell ausgebrachte Torfmoosmischung aus der Feldversuchsfläche Hankhauser Moor. Die Bewässerung gelang mittels Überkopfregner und geeignetem Brunnenwasser (schwach saurer pH, geringe Gehalte an Eisen, Phosphor, Hydrogencarbonat). Am Versuchsstandort dienten sowohl die Netzschattierung des Tunnels als auch zusätzlich der Kultur dem Wind- und Verdunstungsschutz sowie im Winter einem wachstumsfördernden Mikroklima. Die Schutzwirkung zeigte sich besonders im Kontrast zur Freilandkultur, die schnell austrocknete und mehrfach Windschäden an der Schattierung verzeichnete. Während kein Einfluss der Grammatur der sechs getesteten Vliesvarianten (400-1600 g m- ² bzw. Wasserspeicherfähigkeiten von < 5 L m- ² bis 10 L m- ²) auf das Torfmooswachstum nachgewiesen werden konnte, bewirkte das Vliesmaterial tendenzielle bis signifikante Unterschiede. So förderte das Recyclingvlies (Synthetik/Acrylat) im Vergleich zu PLA- und Neufaservlies (PES) den Torfmooshöhenzuwachs, minderte jedoch das Beikrautwachstum. Unter den monatlich ausgebrachten Düngevarianten erzielte ein NPK-Dünger (18-11-18+2,5) mit 0,6 g N m- ² während einer Bonitur im Herbst die höchste durchschnittliche Capitulaanzahl (sechsmal höher als die Kontrolle) sowie die signifikant höchste Torfmoosrasenhöhe und Deckungsgrade vitaler Torfmoose. Torfmoossaatgut konnte von der Vlieskultur erfolgreich mittels eines umgerüsteten Mähers geerntet werden. Nassansaat ermöglichte eine feine, gleichmäßige, schnelle Ausbringung von Reaktortorfmoosen.Dr. Christian Schade
Tel.: +49 4224 921-419
cs@ni-ra.de
Niedersächsische Rasenkulturen NIRA GmbH & Co. KG
Annen Nr. 3
27243 Groß Ippener
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2018-10-01

01.10.2018

2022-05-31

31.05.2022
22007418Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 2: Zementbehandlung von Holz - Lebensdauermodellierung und technologische Optimierung - Akronym: CEMWOGEOIm Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden. Schwerpunkt des aktuellen Teilvorhabens liegt in der Entwicklung der Lebensdauermodelle und Langzeitbemessungsgrundlage für die untersuchten Holz-Zement Verbundmaterialien. Neben der Modellierung und den begleitenden Versuchen steht die Herstellung dauerhafter Zement-Holz Verbindungen in Zusammenarbeit mit der HSRO und der UGOE im Vordergrund. Die Tätigkeiten umfassen sowohl die Herstellung einer dauerhaften und formstabilen Zementbeschichtung des Holzes als auch, im Falle von mineralisierten Furnieren, die Herstellung einer dauerhaften Verklebung.Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen
Tel.: +49 89 2180-6462
vandekuilen@hfm.tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Institut für Biogene Rohstoffe und Technologie der Landnutzung - FG Physikalische Holztechnologie
Winzererstr. 45
80797 München
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2020-03-01

01.03.2020

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31.12.2023
22007518Verbundvorhaben: Biogene Hochleistungsverbundwerkstoffe für Strukturbauteile der Automobilindustrie aus schädigungsarm isolierter Hanf-Bastrinde mit Plasmabehandlung; Teilvorhaben 1: Biogene Verbundwerkstoffe - Akronym: HIPSTERZiel des Vorhabens ist es, biogene Hochleistungs-Verbundwerkstoffe auf Basis von schädigungsarm isolierten Hanf-Bastrindenstreifen als Verstärkungsfaser sowie einem weitgehend biogenen Epoxidharz-System auf Basis epoxidierter Pflanzenöle bis zum Demonstrator-Niveau (Automobilbauteil) zu entwickeln. Dabei sollen am Projektende im anwendungstechnischen Labor des Großserien-Automobilherstellers Volkswagen AG (OEM = Original Equipment Manufacturer) Versuche zur Herstellung von Verbundwerkstoff-Bauteilen aus entsprechenden Verbundwerkstoff-Halbzeugen durchgeführt werden. Das dabei anzuwendende Verfahren ist angelehnt an das SMC-Fließpress-Verfahren (SMC = Sheet Moulding Compound) und entspricht der Technologie in der Großserienherstellung von Fahrzeugen, insbesondere wenn jährlich Stückzahlen in Höhe von 5.000 bis 100.000 gefertigt werden. Es wird also ein Technologiereifegrad (TRL, Technology Readiness Level) von 3 angestrebt (Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer Technologie). Das Projekt besitzt eine große Wertschöpfungstiefe beginnend mit dem optimierten Hanfanbau, der Optimierung der Faser-Matrix-Wechselwirkung mittels inline-fähiger Atmosphärendruck-Plasmabehandlung der Hanf-Bastrinde, über die Halbzeug-Entwicklung und Verarbeitung zu Formteilen, der Analyse der Steifigkeit der entwickelten Formteile bis hin zum Verarbeitungs- und Funktionstest beim OEM.Prof. Dr. Oliver Türk
Tel.: +49 17 33045-997
tuerk@th-bingen.de
Technische Hochschule Bingen - Hermann-Hoepke-Institut (HHI)
Berlinstr. 109
55411 Bingen am Rhein

2016-02-01

01.02.2016

2019-08-31

31.08.2019
22007614Verbundvorhaben: Torfmooskultivierung zur klimaschonenden Moorentwicklung: Anbau und Ernte von kultivierten Torfmoosen (MOOSWEIT); Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleituntersuchung von Ernte und Regeneration sowie Ökonomie von Torfmooskultivierung - Akronym: MOOSWEITZiel des Projekts ist die Kultivierung und Ernte von Torfmoosen (Sphagnum) als neue landwirtschaftliche Dauerkultur zur Versorgung der Torf- und Humuswirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff. Die erfolgreich etablierte Versuchsfläche (4 ha) im Hankhauser Moor und der aufgewachsene Torfmoosrasen erlauben erstmals praxisrelevante Ernte- und Regenerationsversuche. Diese dienen der Weiterentwicklung des Produktionsverfahrens mit oberflächennahen Wasserständen auf Hochmoorgrünland, der Begleitforschung einer vollständigen Kulturrotation und ermöglichen erstmals die Produktion von Substraten mit Sphagnum-Biomasse aus Torfmooskultur im industriellen Maßstab. Zudem wird durch die Vergrößerung der Pilotfläche um ca. 9 ha die Produktionsfläche verdreifacht und hat Potential, den Produktionszweig zur wirtschaftlichen Tragfähigkeit zu führen. Sie bietet durch die klimaschonende Bewirtschaftung von Moorböden eine nachhaltige Einkommensalternative zur herkömmlichen Landwirtschaft und Torfabbau. Die Demonstrationsfläche wird als Multiplikator wirken und die weltweite Vorreiter-Rolle Deutschlands bei der Torfmooskultivierung stärken. Im Teilvorhaben 1 werden durch regelmäßiges Monitoring auf der Versuchsfläche die Auswirkungen der maschinellen Ernte untersucht im Hinblick auf die Regeneration des Torfmoosrasens, das Gefahrenpotential durch wachstumshemmende Faktoren sowie die Begleitflora. Zudem wird die Ernte hinsichtlich technischer Machbarkeit und Optimierungsbedarf (Verfahrensgestaltung) sowie durch Erhebung von Daten zur Kostenkalkulation einer Kulturrotation begleitet. Mit Hilfe sozio-ökonomischer Methoden werden die aus Sicht der Bevölkerung bestehenden Vor- und Nachteile verschiedener Landnutzungsformen von Mooren ermittelt.Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Joosten
Tel.: +49 3834 420 4177
joosten@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald
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2017-10-01

01.10.2017

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31.12.2020
22007616Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 2: Züchterische und Praxis-orientierte Phänotypisierung von Raps - Akronym: RapiDDas übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden.Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger, nicht-invasiver Verfahren zur Phänotypisierung ertragsbildender Eigenschaften bei Rapsgenotypen. Anhand umfangreicher experimenteller Daten wurden mehrere Sensoren kalibriert und für die Entwicklung von Algorithmen für die Erprobung dieser Sensoren in Labor, Gewächshaus und Feld verwendet. Die ermittelten tauglichen Sensoren wurden auf einem Trägerfahrzeug (fahrend und/oder fliegend) montiert und für die Merkmalserfassung in zahlreichen georeferenzierten Leistungsprüfungen verschiedener Rapsgenotypen praxisorientiert umgesetzt. Im Projekt sollte die komplexe Wuchsform von Rapssorten bezüglich ihrer ertragsbildenden Faktoren in jedem Wuchsstadium mit unterschiedlichen digitalen Techniken erfasst, gespeichert und analysiert werden. Die große technische Herausforderung war dabei die Bewertung von Ertragsfaktoren bei Feldparzellen, in denen in späten Entwicklungsstadien die Aussaatreihen nicht mehr erkennbar und der Bestand eine Oberfläche aus ineinander verhakten Trieben bildete. Auch bei den Sensoren waren Anpassungen der Algorithmen notwendig, sowie Erprobungen von fliegenden und fahrenden Sensorenträgern zur Datenerfassung. Das Ziel des Teilvorhabens 2 bestand in der Planung, Anlage und Durchführung von Feldversuchen für die Bonituren im Gesamtprojekt. Das von der DSV bereitgestellte Pflanzenmaterial (aktuelles Sorten- und Zuchtmaterial) wurde aufgrund seiner agronomischen und phänologischen Eigenschaften zur Kalibrierung der Sensoren der Phänotypisierungsplattform im Labor und Feld genutzt. In den Kerndruschparzellen der DSV erfolgte die Kalibration der Sensoren auf der Modell- und Feldphänotypisierungsplattform. Zur Erhöhung der Datenbasis für die Validierung der Ergebnisse wurden die Genotypen an weiteren 10 Standorten angebaut und umfänglich bonitiert. Dr. Ulf Feuerstein
Tel.: +49 4253 9311-11
ulf.feuerstein@dsv-saaten.de
Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf
Steimker Weg 7
27330 Asendorf
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2018-10-01

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2022-05-31

31.05.2022
22007617Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 1: Zementbehandlung von Holz - verfahrenstechnische Entwicklung und Charakterisierung - Akronym: CEMWOGEOIm Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden.Prof. Dr. rer.nat. Harald Larbig
Tel.: +49 8031 805-2328
harald.larbig@fh-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim
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2016-02-01

01.02.2016

2018-07-31

31.07.2018
22007715Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen (Koordinator) - Akronym: EffiPriMaAnhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Zunächst wird durch UMSICHT in AP (Arbeitspaket) 1 die Aufbereitung des Versuchsbrennstoffs vorgenommen. Hierbei werden reproduzierbar Holzhackschnitzelchargen unterschiedlicher Qualität hergestellt. Diese Brennstoffe werden bei den nachfolgenden Versuchskampagnen eingesetzt. In AP 3 erfolgt durch UMSICHT die ergänzende Ausrüstung der Holzhackschnitzelfeuerung mit Messtechnik zur Feuerraumüberwachung. In AP 4 werden die Brennstoffe im Technikum untersucht, wobei bestehende Versuchsanlagen zum Einsatz kommen. Zielsetzung der Versuche ist die experimentelle Bestimmung der Trockungsgeschwindigkeiten in Holzhackschüttungen bei unterschiedlichen Unterwindtemperaturen. AP 5 beinhaltet die experimentellen Verbrennungsversuche an der umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung, die federführend von UMSICHT durchgeführt werden. Auf Basis aller erreichten Versuchsergebnisse werden in AP 6 von allen Verbundpartnern gemeinsam Regelungskonzepte entwickelt, die die neuartigen Primärmaßnahmen und spezifische Brennstoffeigenschaften berücksichtigen. Philipp Danz
Tel.: +49 208 8598-1170
philipp.danz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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2017-10-01

01.10.2017

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31.12.2020
22007716Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 3: Sensorsysteme und Datenmanagement zur Phänotypisierung von Raps - Akronym: RapiDDas übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden.Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger, nicht-invasiver Verfahren zur Phänotypisierung ertragsbildender Eigenschaften bei Rapsgenotypen. Anhand umfangreicher experimenteller Daten wurden mehrere Sensoren kalibriert und für die Entwicklung von Algorithmen für die Erprobung dieser Sensoren in Labor, Gewächshaus und Feld verwendet. Die ermittelten tauglichen Sensoren wurden auf einem Trägerfahrzeug (fahrend und/oder fliegend) montiert und für die Merkmalserfassung in zahlreichen georeferenzierten Leistungsprüfungen verschiedener Rapsgenotypen praxisorientiert umgesetzt. Im Projekt sollte die komplexe Wuchsform von Rapssorten bezüglich ihrer ertragsbildenden Faktoren in jedem Wuchsstadium mit unterschiedlichen digitalen Techniken erfasst, gespeichert und analysiert werden. Die große technische Herausforderung war dabei die Bewertung von Ertragsfaktoren bei Feldparzellen, in denen in späten Entwicklungsstadien die Aussaatreihen nicht mehr erkennbar und der Bestand eine Oberfläche aus ineinander verhakten Trieben bildete. Auch bei den Sensoren waren Anpassungen der Algorithmen notwendig, sowie Erprobungen von fliegenden und fahrenden Sensorenträgern zur Datenerfassung. Ergebnisse wurden in Fachzeitschriften veröffentlicht. Prof. Dr. Arno Ruckelshausen
Tel.: +49 541 969-2090
a.ruckelshausen@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück
Albrechtstr. 30, Hr. Prof. Tönjes, Raum: UA 03
49076 Osnabrück
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2017-06-15

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15.10.2020
22007717Nachhaltiger Biohybrid-Leichtbau für eine zukunftweisende Mobilität - Akronym: BioHybridCarIm Rahmen dieses Projektes werden biobasierte Hybridverbundwerkstoffe, d.h. Werkstoffe mit biobasierten Matrices (thermoplastische und duroplastische Polymere) und/oder biobasierten Verstärkungskomponenten (Naturfasern, synthetische Polymerfasern wie Viskose oder biobasierte Polyester) kombiniert mit Carbon-/Glasfasern für den Einsatz in dem Bereich der nachhaltigen Mobilität entwickelt. Die Ergebnisse des Projektes stehen Unternehmen zur Produktion von Nutzfahrzeugen und landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Unternehmen der Luftfahrt, des Schienen- und Schiffsverkehrs, sowie der Automobilbranche zur Verfügung. Dabei wird nicht auf reine Kompensation gesetzt, sondern insbesondere auf die Kombination biogener Materialien mit industriell verfügbaren Hochleistungswerkstoffen. Dies geschieht ausschließlich vor dem Hintergrund der vorerst kleinserienfähigen Verarbeitung unter ökonomischer Betrachtung und eindeutigen Verbesserung der ökologischen Bilanz während der Herstellungs- und Gebrauchsphase. Ole Hansen
Tel.: +49 511 9296-2822
ole.hansen@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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31.05.2022
22007718Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 5: Analyse der Forst-Holz-Logistikkette - Akronym: HoBeOptDas Verbundvorhaben HoBeOpt verfolgte die Zielstellung, die vorhandenen Wissenslücken innerhalb von Verkaufs- und Einkaufsprozessen der rohholzbereitstellenden und -verarbeitenden Industrie zu schließen, zur Synchronisation der bislang zersplitterten Informations- und Datenlandschaft bezüglich der Rohholzbeschreibung beizutragen und Lösungen vorzuschlagen, die in die Praxis umsetzbar und zum Nutzen aller Akteure der Logistikkette sind. Ein Zusammenwirken der Marktpartner an Prozessverbesserungen und Effizienzsteigerungen, die sich durch aufeinander abgestimmte Abläufe über die Unternehmensgrenzen hinweg ergibt, ist oft nicht vermittelbar und daher schwer umsetzbar, wenn eine Transparenz der Wirkzusammenhänge nicht gegeben ist. Daher war es ein wesentliches Anliegen von Teilvorhaben 5, im Projektverlauf auch diese Optimierungspotenziale und Synergieeffekte aufzuzeigen. Ausgehend von Beobachtungen in der Branche wurde die These formuliert, dass bezüglich einzelner Messverfahren, die in Prozessen des Holzeinkaufs und Holzverkaufs zur Mengenermittlung eingesetzt werden, eine mangelnde Akzeptanz der Akteure innerhalb der Supply-Chain zu verzeichnen ist. Teilvorhaben 5 mit einer federführenden Verantwortlichkeit für den Arbeitsschwerpunkt "Forst-Holz- Logistikkette" umfasste daher Untersuchungen zur Überprüfung der aufgestellten These und die Erarbeitung von Maßnahmen zur Überwindung der Akzeptanzprobleme.Im Teilvorhaben wurden zunächst relevante Einkaufsprozesse für Industrie- und Sägerundholz erhoben, modellhaft abgebildet und analysiert. Im Ergebnis der Prozessanalysen konnte die zu Projektbeginn aufgestellten These nicht bestätigt werden. Akzeptanzprobleme bezüglich der im Prozess eingesetzten Messgeräte und Messverfahren waren nicht festzustellen, jedoch wurden Akzeptanz- und Vertrauensproblemen bezüglich der Berechnungen von Holzmengen auf Basis einer Messung deutlich. Als Ursachen wurden einerseits Intransparenz bezüglich der bei Berechnungen von Maßen verwendeten Faktoren (Abzüge, Umrechnungen) und Defizite im digitalen Datenaustausch in Holzverkaufsprozessen benannt. Weitergehende Untersuchungen zielten daher bezogen auf diese Problemstellungen darauf, Optimierungspotenziale durch digitalen Datenaustausch, speziell bei Einsatz der Blockchain-Technologie zu ermitteln. Im Teilvorhaben wurden dazu einerseits Verfahren erarbeitet und exemplarisch umgesetzt, die es ermöglichen, auch mit verschiedenen Messverfahren im Verlauf eines Holzverkaufsprozesses ermittelte Maße und Einheiten zusammenzuführen und diese hinsichtlich bestehender Abweichungen zu untersuchen. Ein beispielhaft umgesetztes Demonstrationsszenario zeigte, wie mittels durchgehend digitalem Datenaustausch und Einsatz der Blockchain-Technologie Maßabweichungen im Prozess identifiziert und deren Ursachen ermittelt werden können. Mittels vereinfachter Ansätze konnte so der grundsätzliche Nachweis erbracht werden, dass mit innovativen Ansätzen eines digitalen Datenaustausches bestehenden Herausforderungen und Akzeptanzproblemen bezüglich der Maßermittlung im Prozess begegnet werden kann.Dr. Ina Ehrhardt
Tel.: +49 391 4090-811
ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF)
Sandtorstr. 22
39106 Magdeburg
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31.12.2018
22007815Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Erprobung einer neuen Prüfmethode zur Bestimmung der dynamischen Bodenbelastung - Akronym: BodMechDas Thema Bodenschäden infolge der Befahrung des Waldbodens mit forstlichen Arbeitsmaschinen rückt immer wieder in den Fokus des Interesses. Bei den befahrungsbedingten Bodenschäden lässt sich zwischen den klassischen und vielfach untersuchten Verpressungsschäden im Boden und der erodierenden Verformungen des Oberbodens differenzieren. Erstgenannte Schäden äußern sich in einer Verschlechterung der Bodenfunktionen und resultieren primär aus der vertikal auf den Boden wirkenden Gewichtskraft. Aus der Kombination gemessener Auflastkräfte mit einer bodenkundlichen Belastungsanalyse der Böden soll die Grundlage für eine belastbare Entscheidungshilfe zur Befahrbarkeit typischer Waldböden geschaffen werden. Das Fachgebiet Bodenkunde untersucht dabei in einem Teilprojekt das Kompressionsverhalten von Waldböden und ermittelt Stabilitätskenngrößen mit deren Hilfe das Risiko für schädliche Bodenveränderungen abgeschätzt werden kann. Änderungen von Bodenfunktionen (u.a. Infiltrationsleistung, Belüftung, Durchwurzelbarkeit) werden anhand von ungestörten Bodenprobenentnahmen im Labor sowie mit Feldmethoden vor Ort bestimmt. Über die Risikoabschätzung für Bodenschadverdichtungen bei Waldarbeiten mit schwerem Gerät als Entscheidungshilfe hinaus sollen alternative technische Weiterentwicklungen (z.B. Bogiebänder) hinsichtliche ihrer Wirkung auf Bodenfunktionen untersucht werden. Nach einer Erstbegehung der Untersuchungsstandorte erfolgt gemeinsam mit den Projektpartnern eine Flächenauswahl anhand forststandortkundlicher und bodenkundlicher Kriterien. Aus den Flächen werden vor und nach verschiedenen Befahrungsversuchen ungestörte Bodenproben entnommen und im Labor hydraulische und bodenmechanische Kenngrößen ermittelt. Die Labormessungen werden durch in-situ Messungen mit verschiedenen Feldmethoden ergänzt. Anhand dieser umfangreichen Datengrundlage sollen Regressionsfunktionen ermittelt werden, die es erlauben die Befahrbarkeit von Rückegassen abzuschätzen.Prof. Dr. Stephan Peth
Tel.: +49 5542 98-1594
peth@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Argarwissenschaften - Fachgebiet Bodenkunde
Nordbahnhofstr. 1 a
37213 Witzenhausen
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22007816Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 4: Feld-Phänotypisierung der Ertragskomponenten bei Raps - Akronym: RapiDDas übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden.Prof. Dr. Jens Léon
Tel.: +49 228 73-2877
j.leon@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Pflanzenzüchtung
Katzenburgweg 5
53115 Bonn
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31.12.2022
22007817Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 1: Fügetechniken der Werkstoffverbünde und Module - Akronym: Decken-Systemmodule Zur Sanierung von Zwischendecken in Altbauten wurde in diesem Vorhaben eine modulare Bauweise untersucht, mit der aus vorgefertigten Holz-Modulen Zwischendecken aufgebaut werden können, die vorzugsweise völlig freitragend durch seitliches, mosaikartiges Kleben der Module realisiert wird. Das Modulgewicht wird durch den Einsatz von Vollholz und Holzwerkstoffen möglichst geringgehalten, damit der manuelle Transport mit zwei Personen durch z. B. Treppenhäuser innerhalb des zu sanierenden Gebäudes ermöglicht wird. Als Estrich wird auf die Module eine dünne, textilverstärkte Betonplatte geklebt. Diese verbessert die Steifigkeit und die Trittschalldämmung. Um die Schallabsorption und die Wärmedämmung mit ökologischen Materialien zu gewährleisten wird der am WKI entwickelte Holzschaum eingesetzt. Die Verbindung der Module untereinander erfolgte durch tragende Holzklebungen und wurde mit konduktiv schnell erwärmbaren Klebebändern ausgeführt, die an den Modulkanten der Kleintafeln schon vormontiert wurden und neben der schnellen Montage auch prinzipiell die Möglichkeit zum Rückbau am Ende der Gebäudenutzung ermöglichen. Auch die Integration einer Fußbodenheizung in die Module wurde untersucht. Am ifs wurden innerhalb dieses Vorhabens neben Beiträgen zum Anforderungsprofil und dem Grundgerüst des Moduls maßgeblich Untersuchungen hinsichtlich der Tragfähigkeit des Deckenverbunds durchgeführt, also der Klebtechnik zwischen den Modulen. Als Kernpunkte sind dabei zu nennen: ¿ Die Auslegung, Herstellung und Platzierung der Klebungen in Form von konduktiv erwärmbaren Heißklebebändern ¿ Die Prüfung der Tragfähigkeit des Deckenverbunds - angefangen mit Kleinproben, die Segmenten des Deckenverbunds nachempfunden sind, bis hin zu Großproben im Anwendungsmaßstab mit einer Vielzahl von Klebstößen ¿ Untersuchungen hinsichtlich des Entklebens nach der Nutzungszeit (Debonding on Demand) durch erneute, konduktive Erwärmung der Heißklebebänder und Betrachtung der UmsetzbarkeitDas ifs hat die klebtechnischen Aspekte der Module betrachtet und mit dem Konsortium die grundlegende Ausrichtung des Deckenmoduls, des Rahmens, sowie der Deckenplatte mitgestaltet und ein Anforderungsprofil erstellt. Das ifs führte Klebversuche an OSB-Platten durch, um einen geeigneten Klebstoff für das Vorhaben zu identifizieren (nachvernetzender Co-Polyamid-Schmelzklebstoff). Es wurden die klebtechnischen Aspekte zur Integration (Fügen verschiedener Materialen und deren Verträglichkeit untereinander) einer Fußbodenheizung betrachtet und bewertet. Um einen selbstaussteifenden Deckenverbund zu erzeugen wurden elektr. erwärmbare Klebebänder eingesetzt, die mittels Anlegens eines elektr. Stromes die Module untereinander Fügen. Zur Anpassung an diesen Anwendungsfall wurde ein geeignetes Streckmetall als Substratwerkstoff der Klebebänder ausgewählt, die Beschichtungstechnik im Labormaßstab entwickelt, thermo-analytische Untersuchungen des Klebstoffs durchgeführt und die Klebstoffauflage auf dem Streckmetall angepasst. Zum Nachweis der Tragfähigkeit des modularen Deckenverbunds wurden am ifs verschiedene Versuche mit Variation der Klebstöße und Größenordnungen durchgeführt. Dabei wurden Biegeversuche an geklebten OSB-Platten mit Variation der Klebfugenanordnung und Variation der Plattendichte auf Couponebene durchgeführt. Im Anwendungsmaßstab wurde Biegeprüfungen an Segmenten des tragenden KVH-Rahmens mit verschiedenen Klebstößen durchgeführt (mit primär Substratversagen im Holzwerkstoff), die Prüfung von zwei Modulen im Stumpfstoß (adhäsiven Versagensanteile und Substratversagen). Nach der Nutzungszeit soll der Deckenverbund entklebt werden können und wiederverwendbar sein. Dazu wurden vom ifs erfolgreich Entklebungsversuche durch erneute elektr. Erwärmung des Klebebands durchgeführt und die Wiederverwertbarkeit betrachtet. Am Ende entstand ein vollständiger Demonstrator eines Deckensystemmoduls mit verschiedenen Umsetzungen der Fußbodenheizung.Dipl.-Chem. Elisabeth Stammen
Tel.: +49 241 963-2706
e.stammen@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Füge- und Schweißtechnik
Langer Kamp 8
38106 Braunschweig
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22007818Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung, Realisierung, Fertigung - Akronym: HLBTraegerFür weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten.Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte.Dr. Jan Wenker
Tel.: +49 2867 22355-16
jan.wenker@brueninghoff.de
Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG
Industriestr. 14
46359 Heiden
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22007915Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 3: Weiterentwicklung eines tragenden Kunststoffbandes über Integration traktiver Eigenschaften zur Erweiterung des Einsatzbereiches - Akronym: FORAGEN2Technisches Arbeitsziel des Teilprojekts FORAGEN2 (Forst-Raupenband Leichtbau Generation 2) ist die Entwicklung eines FELASTEC®-Raupenbandkonzepts, dass - mehr als 50 % Gewichtsreduktion zu entsprechenden Bändern aus Stahl bei gleicher Leistungsfähigkeit aufweist, - durch eine modulare Ausgestaltung eine Nutzung auf mehreren Maschinen im Wechsel erlaubt sowie die Funktionen der Bodenschonung und Traktion standortangepasst opti-miert und - eine doppelt so hohe Standfestigkeit im Vergleich zu heute verfügbaren Lösungen bietet und in der Herstellung auf dem Kostenniveau von heutigen Stahlbändern liegt. Der Arbeitsplan setzt sich aus einer Referenzierung des bestehenden Produktes hinsichtlich Kontaktflächendruck und Spurbildung, der Neuentwicklung eines Bogiebands sowie der abschließenden Verifizierung von Prototypen hinsichtlich Kontaktflächendruck und Spurbildung zusammen: Arbeitspaket Versuche 1 (APV1): Messungen zur Kontaktflächendruckverteilung unter FELASTEC®-Bändern Arbeitspaket Versuche 2 (APV2): Messreihen zur Spurtiefenentwicklung beim Einsatz von FELASTEC®-Bändern Arbeitspaket Entwicklung 1 (APE1): Produktgestaltung – Kreative Phase Arbeitspaket Entwicklung 2 (APE2): Produktgestaltung – Auslegung und Berechnung Arbeitspaket Entwicklung 3 (APE3): Produktgestaltung – Bau des Prototypen Arbeitspaket Entwicklung 4 (APE4): Testbetrieb des Prototyps in der Forstpraxis Arbeitspaket Entwicklung 5 (APE5): Modifikationen am FELASTEC®-Prototyp Arbeitspaket Versuche 3 (APV3): Messungen zur Kontaktflächendruckverteilung unter dem FELASTEC®-Prototypen Arbeitspaket Versuche 4 (APV4): Messreihen zur Spurtiefenentwicklung beim Einsatz des FELASTEC®-PrototypenDr.-Ing. Achim Weidmann
Tel.: +49 4747 949-416
awe@felasto-pur.de
Felasto PUR GmbH & Co. KG
Wilhelm-Giese-Str. 5
27616 Beverstedt
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22007916Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 5: Datenmanagement und georeferenzierte Outdoorphänotypisierung via UAV - Akronym: RapiDDas übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden.Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger, nicht-invasiver Verfahren zur Phänotypisierung ertragsbildender Eigenschaften bei Rapsgenotypen. Anhand umfangreicher experimenteller Daten wurden mehrere Sensoren kalibriert und für die Entwicklung von Algorithmen für die Erprobung dieser Sensoren in Labor, Gewächshaus und Feld verwendet. Die ermittelten tauglichen Sensoren wurden auf einem Trägerfahrzeug (fahrend und/oder fliegend) montiert und für die Merkmalserfassung in zahlreichen georeferenzierten Leistungsprüfungen verschiedener Rapsgenotypen praxisorientiert umgesetzt. Im Projekt sollte die komplexe Wuchsform von Rapssorten bezüglich ihrer ertragsbildenden Faktoren in jedem Wuchsstadium mit unterschiedlichen digitalen Techniken erfasst, gespeichert und analysiert werden. Die große technische Herausforderung war dabei die Bewertung von Ertragsfaktoren bei Feldparzellen, in denen in späten Entwicklungsstadien die Aussaatreihen nicht mehr erkennbar und der Bestand eine Oberfläche aus ineinander verhakten Trieben bildete. Auch bei den Sensoren waren Anpassungen der Algorithmen notwendig, sowie Erprobungen von fliegenden und fahrenden Sensorenträgern zur Datenerfassung. Das Ziel des Teilvorhabens 5 bestand in einer umfangreichen und anspruchsvollen Entwicklung, Erprobung, Anpassung und Weiterentwicklung aller technischen Komponenten für die "Outdoor" Phänotypisierung auf den angelegten Versuchsfeldern. Im Weiteren erfolgte die Verarbeitung, Auswertung und Speicherung aller durch die Sensoren erfassten Daten im Vergleich zu den klassisch erhobenen Daten mit anschließender Systemoptimierung von allen Komponenten zu einer praxistauglichen Phänotypisierungsmethode. Matthias Leipnitz
Tel.: +49 3496 510514
mleipnitz@geo-konzept.de
geo-konzept Gesellschaft für Umweltplanungssysteme mbH
Wittenfelder Str. 28
85111 Adelschlag
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31.05.2022
22007918Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 2: Meta-Datenanalyse und Bewertung von Rundholzmessverfahren - Akronym: RundholzvermessungDie Rahmenbedingungen für Logistikprozesse unterliegen aufgrund technischer, regulatorischer und gesellschaftlicher Entwicklungen einem Wandel. Traditionell erfolgt die Holzbereitstellung in Deutschland entweder durch den Waldbesitzer, den Forstbetrieb, den forstlichen Dienstleistungsunternehmer oder durch den Holzabnehmer. Zur Steuerung des Logistikprozesses bzw. zur Abrechnung der Dienstleistungen und der Verkaufsmengen sowie zum Herkunftsnachweis werden die geernteten Rundholzmengen an verschiedenen Schnittstellen erfasst. Dabei kommen unterschiedliche Rundholzmessverfahren zur Anwendung. Durch das Aufkommen neuer technischer Messverfahren sowie der Möglichkeit, erfasste Daten zur Optimierung des Logistikprozesses für alle Akteure in digitaler Form nutzbar zu machen, ergeben sich deutliche Potentiale zur Effizienzsteigerung im Bereich der Datenerfassung und Verarbeitung. Die das Rundholz beschreibenden Informationen liegen in den unterschiedlichen Teilprozessen in der Regel in unterschiedlichen Formen vor und werden gegebenenfalls mit unterschiedlichen Volumeneinheiten in heterogenen IT-Systemen digital erfasst und analog weitergegeben. Für die Konversion der unterschiedlich erhobenen Mengeneinheiten werden unterschiedliche Umrechnungsfaktoren zwischen Raum-, Fest- und Gewichtsmaß sowie Reduktionsfaktoren für Poltermaße und Rindenabzüge verwendet. Im Ergebnis führt die mehrfache Wandlung der Mengen und Einheiten entlang der Logistikkette regelmäßig zu voneinander abweichenden Mengeninformationen. In Kombination mit Informations- und Medienbrüchen, mit Konvertierung an Systemschnittstellen und einer zum Teil mit Unsicherheiten behafteten Zuordnung von einzelnen Holzlieferungen zu bereitgestellten Holzpoltern im Wald führt dies zu Ungenauigkeiten auf der Daten- und Informationsebene, kostenträchtigen Mehraufwendungen sowie zu Misstrauen zwischen den Akteuren und fehlender Akzeptanz bezüglich der Mengeninformationen zwischen Prozessbeteiligten und Vertragspartnern.Das Projektmanagement stellte durch die gemeinsame Koordination von einem Holz- und einem Forstvertreter sicher, dass die Vertreter beide Branchenpartner Vertrauen in das Projektkonsortium hatten. Das Arbeitspaket "Meta-Datenanalyse", das vom KWF e.V. bearbeitet wurde, behandelte die Fragen, inwieweit ein direkter Vergleich der gemessenen Daten zulässig ist, und ob anhand der Daten Aussagen zur Genauigkeit der Maßermittlungsverfahren getroffen werden können. Im Arbeitspaket "Analyse und Bewertung von Rundholzmessverfahren" wurde vom KWF e.V. eine Akzeptanzanalyse zu Rundholzmessverfahren durchgeführt und ein Lastenheft zu fotooptischen Rundholzmessverfahren verfasst, um den aktuellen Sachstand der technischen Entwicklungen im Bereich der foto-optischen Poltervermessung darzustellen. Dazu wurde ein Whitepaper erstellt, dass die Fragestellung beantwortet, welche Auswirkung die Berücksichtigung der Polterrückseite auf das Poltervolumen bei der der Raummaßermittlung hat. Ein weiteres Arbeitspaket beinhaltete die Prüfung der Algorithmen zur Krümmungsermittlung bei der Werkseingangsvermessung von Stammholz. Das Arbeitspaket "Modellierung und Analyse der Eigenschaften von Holzpoltern" behandelte die Entwicklung eines Modells zur Simulation von Holzpoltern, die Analyse und Bewertung der Einflussfaktoren auf die Umrechnungsfaktoren, die Ableitung von Rindenfaktoren und einen Leitfaden zur Berücksichtigung volumen- und qualitätsbeeinflussender Faktoren bei der Holzpoltervermessung. Im Arbeitspaket "Forst-Holz-Logistikkette" wurden die Holzver- und Holzeinkaufsprozesse beschrieben, die Effekte und Wirkungen veränderter die Holzver- und Holzeinkaufsprozesse analysiert und die Nutzeffekte der Blockchain-Technologie behandelt. Im Arbeitspaket "Öffentlichkeitsarbeit" wurden die Ergebnisse des Projektes in die Praxis zur Information und zur Steigerung der Akzeptanz durch einen Internetauftritt und Präsentationen sowie Beiträgen verbreitet. Bernhard Hauck
Tel.: +49 6078 785-16
hauck@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt
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01.02.2016

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30.11.2019
22008013LINA - Optimierung des Anbaus von Pappeln in Kurzumtriebsplantagen (KUP) durch Minimierung des Einflusses von Schadinsekten am Beispiel des Großen Roten Pappelblattkäfers (Chrysomela populi L.) - Akronym: LINAZiel des Projekts Lina ist es, negative Einflüsse durch blattfressende Insekten in Kurzumtriebsplantagen (KUP) zu minimieren. Dies soll unter vorrangiger Berücksichtigung biologischer, biotechnischer sowie anbau- und kulturtechnischer Maßnahmen erfolgen und dadurch die Notwendigkeit der Anwendung chemischer Pflanzenschutzmittel (PSM) reduzieren. Als Beispielorganismus, auf den sich die Forschung im Projekt Lina konzentrieren wird, wurde der Große Rote Pappelblattkäfer (Chrysomela populi L.) ausgewählt. Dieser ist das derzeit bedeutendste Schadinsekt in KUP mit Pappeln in Deutschland und regelmäßig in hohen Dichten vorhanden. Als Endergebnis des Projekts werden Handlungsempfehlungen stehen, die sich an den allgemeinen Grundsätzen des integrierten Pflanzenschutzes (nach Artikel 14 Richtlinie 2009/128/EG) orientieren. Dabei sollen Schwellenwerte für eine Bekämpfung, Möglichkeiten der Überwachung, anbau- und kulturtechnische Maßnahmen, biologische (z. B. Förderung von Nützlingen) und mechanische Maßnahmen (z.B. mechanische Zerstörung des Puppenstadiums) sowie die Auswahl möglichst schonender PSM als Leitlinie zum Pflanzenschutz in KUP bereitgestellt werden. Zur Erreichung der gesetzten Ziele ist eine Vielzahl an Labor- und Feldversuchen notwendig. In einem ersten Schritt erfolgt die Erfassung der Bedeutung von natürlichen Gegenspielern des Großen Roten Pappelblattkäfers. Anschließend wird für die bedeutendsten Antagonisten untersucht, welche Habitatelemente die Lebensdauer und Fertilität erhöhen. Diese sollen in einem abschließend großen Feldversuch auf ihre Wirksamkeit überprüft werden. Des Weiteren erfolgen Versuche zu alternativen Bekämpfungsmöglichkeiten. Alle Erkenntnisse werden mit bestehendem Wissen zu einer Leitlinie im Pflanzenschutz für KUP zusammengefasst.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 35203 38-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt
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30.04.2018
22008014Zuckerbasierte L-Histidin-Biosynthese mit Corynebacterium glutamicum - Akronym: HitchcogZiel von Hitchcog ist die Entwicklung eines zuckerbasierten Produktionsprozesses zur Herstellung von L-Histidin, einer aufwendig herzustellenden Aminosäure, die gerade für pharmazeutische Anwendungen ein sehr hohes Anwendungspotenzial besitzt. Hitchcog verfolgt das Ziel, über neue Methoden wie z.B. multivariates Metabolic Engineering die hohe Kohlenstoffökonomie zu erreichen. Dabei werden in einem iterativen Ansatz aus Stammentwicklung und Metabolomanalysen, zur Identifizierung von sensitiven Flusskontrollschritten, hoch effiziente L-Histidin Produktionsstämme entwickelt. Dank der engen Symbiose zwischen dem akademischen Partner IBVT und dem Firmenpartner Evonik Industries AG ist sichergestellt, dass bereits im Labor das Potenzial der neuen Produktionsstämme quantitativ bewertet, prozesstechnisch umgesetzt und schlussendlich erfolgreich in den Produktionsmaßstab transferiert werden kann. Ziel ist die Realisierung eines L-Histidin Produktionsprozesses beim Firmenpartner. Das Vorhaben gliedert sich in 2 Teilbereiche: 1) Iterative Stammentwicklung durch Metabolic Engineering-Studien wie Metabolomanalysen und multivariates Metabolic Engineering. 2) Bioprozessentwicklung unter industrie-relevanten Prozessbedingungen.Prof. Dr.-Ing. Ralf Takors
Tel.: +49 711 685-64535
takors@ibvt.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Bioverfahrenstechnik (IBVT)
Allmandring 31
70569 Stuttgart
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31.10.2020
22008016Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 6: Technische Erprobung, Anpassung und Weiterentwicklung der Vermessungsgeräte und Sensoren - Akronym: RapiDDas übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden.Dr. Heike Gerighausen
Tel.: +49 531 596 2107
heike.gerighausen@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 58
38116 Braunschweig
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31.12.2020
22008018Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 1: Erarbeitung und Umsetzung eines neuartigen Umformprozesses für Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen - Akronym: NaHoProZiel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen.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
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31.12.2017
22008114Vorhaben (FSP-Emissionen): Evaluierung der Emissionen von sehr flüchtigen organischen Verbindungen (VVOCs) aus Holz und Holzprodukten zur Bewertung gesundheitlicher Auswirkungen - Entwicklung von Reduzierungsansätzen unter Berücksichtigung realer Innenraumbedingungen - Akronym: VVOC-HolzIn Deutschland werden Emissionen aus innenraumrelevanten Bauprodukten erfasst und gesundheitlich bewertet. Grundlage hierfür ist das sogenannte AgBB-Schema. Die aktuelle Version (Stand: Februar 2015) sieht eine Ausweitung des Schemas durch Einbeziehung sehr flüchtiger organischer Verbindungen (VVOCs) vor, da sich diese Gruppe als relevant innerhalb der Bauproduktemissionen erwiesen hat. Hinsichtlich der Bewertung der Innenraumluftqualität beschäftigt sich auch der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR; vormals Ad-hoc-AG) verstärkt mit der Gruppe der VVOCs. Wie viele andere Bauprodukte auch, können Holz und Holzwerkstoffe eine Quelle für VVOCs darstellen. Auch wenn mit Ausnahme von Laminat und Parkett Holz und Holzwerkstoffe bislang nicht gemäß des AgBB-Schemas bewertet wurden, sieht die europäische Bauproduktenverordnung (2013) eine Bewertung von Bauproduktemissionen vor. Eine Berücksichtigung von Holz und Holzwerkstoffen ist daher zukünftig nicht auszuschließen. In dem Vorhaben wurde eine Methode für den quantitativen Nachweis von VVOCs (C3-C6) in der Innenraumluft und in Prüfkammern entwickelt. Mit Hilfe dieser Methode wurden verschiedene Vollhölzer (Fichte, Kiefer, Lärche, Douglasie, Eiche, Buche) und Holzwerkstoffe auf ihr Emissionsverhalten hinsichtlich VVOCs in Prüfkammern untersucht. Darüber hinaus wurden Emissionsprüfungen von Systemaufbauten (Modellwände) durchgeführt. Zusätzlich erfolgten Messungen in realen Wohngebäuden, um Aussagen zu Konzentrationen von VVOCs in Innenräumen treffen zu können. Bei den Untersuchungen wurden die Substanzgruppen der VOCs, leichtflüchtigen Aldehyde (C1-C4) und C1-C2-Carbonsäuren ebenfalls einbezogen.Vollhölzer und Holzwerkstoffe können eine Emissionsquelle für VVOCs darstellen. Dabei ist das Spektrum der freigesetzten Einzelsubstanzen in den untersuchten Werkstoffgruppen ähnlich. Als Leitsubstanzen wurden niedermolekulare Alkane, Alkohole und Aldehyde detektiert. In der Gruppe der leichtflüchtigen Aldehyde wurde Acetaldehyd in höheren Konzentrationen als Formaldehyd freigesetzt. Essigsäure wurde von einigen Werkstoffen in hohen Konzentrationen emittiert. Einige Werkstoffe setzten Dichlormethan und 2-Chlorpropan frei. Für viele der detektierten VVOCs sind bereits NIK-Werte erlassen worden oder in der Diskussion. Ein grundsätzlicher Zusammenhang zwischen den einzelnen Werkstoffgruppen und dem Emissionspotential für VVOCs ließ sich nicht eindeutig herstellen. Die durch die Innenraumluftmessungen in realen Wohngebäuden erhobenen Daten zeigten, dass sich die in der Baukonstruktion verwendeten Materialien auf die Innenraumluft auswirken. Die gemessenen Konzentrationen wurden von den klimatischen Parametern und der Luftwechselrate beeinflusst. Der Betrieb einer Lüftungsanlage führte nicht in allen Fällen zu einer unmittelbaren Minderung der Luftfremdstoffkonzentrationen. Daher führt ein ggf. aus hygienischen Gründen erforderlicher Betrieb von Lüftungsanlagen nicht immer zwangsläufig zu niedrigeren Raumluftkonzentrationen von Luftfremdstoffen. Auch bei Betrieb einer Lüftungsanlage kann es zu Überschreitungen des RW I von Einzelsubstanzen kommen. Formaldehyd lag in allen Häusern unterhalb des geltenden RW I. Die erhobenen Messdaten zeigten, dass während der Nutzungsphase die Innenraumluftqualität durch nutzungsbedingte Quellen und den Bewohner selbst zusätzlich beeinflusst wurde. Die Daten lassen darauf schließen, dass im Vergleich zur holzbasierten Baukonstruktion andere Werkstoffe eine stärkere Emissionsquelle für VVOCs darstellen. So wurden zum Beispiel Treibmittel aus Dämmstoffen nachgewiesen.Dr. rer. nat. Alexandra Schieweck
Tel.: +49 531 2155-924
alexandra.schieweck@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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2017-04-01

01.04.2017

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31.12.2020
22008116Verbundvorhaben: Leistungsstarke Grashybriden für die nachhaltige Biomasseproduktion – Gezielte Nutzung der Selbstfertilität (SelfieGras); Teilvorhaben 2: Gen-Lokalisierung durch Hochdurchsatz-Sequenzierung - Akronym: SelfieGrasIm Verbundprojekt SelfieGras soll die Hybridzüchtung bei Gräsern durch die systematische Nutzung der Selbstfertilität (SF) und deren Kombination mit Cytoplasmatisch-männliche Sterilität (CMS) in züchtungsrelevantem Material etabliert werden. Dies soll erreicht werden durch die grundlegende Erforschung von Selbst-Inkompatibilitäts (SI)- und SF-Mechanismen, und der Erarbeitung von molekularen Werkzeugen, um SF-Quellen in der Züchtung effizient nutzen zu können. SelfieGras beinhaltet die Etablierung von verfügbaren SF Quellen in Lolium perenne sowie deren genetische und funktionelle Beschreibung durch die Erzeugung spaltender Populationen. Desweiteren die genetische Kartierung und Isolierung kausaler Gene ausgewählter SF Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen sowie die Entwicklung von DNA Markern in den identifizierten Genen/Genomregionen. Ebenso die Etablierung kurzfristiger Strategien, um die SF mittels Markergestützter Rückkreuzung in züchterisch relevantes CMS Material zu bringen. Dies soll schließlich in der Erstellung von Experimentalhybriden münden, die unter Feldbedingungen geprüft werden können. Detaillierte Kenntnisse darüber werden zur Züchtung von ertragreichen Futtergras-Hybridsorten beitragen, die zukünftig der Landwirtschaft als perennierende Alternativen zu existierenden Biogas-Arten für eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung zur Verfügung stehen. Zunächst sollen verschiedene Selbst-Fertilitätsquellen in L. perenne etabliert und sowohl genetisch als auch funktionell charakterisiert werden. Fokus des Projekt-Teils der an der Universität Bielefeld durchgeführt wird ist die Identifizierung kausaler Genomregionen bzw. Gene ausgewählter SF-Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen durch MBS ("mapping by sequening"), sowie die Entwicklung von molekularen Markern.Prof. Dr. Bernd Weisshaar
Tel.: +49 521 106-8720
genomforschung@uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie - Institut für Genomforschung und Systembiologie
Universitätsstr. 27
33615 Bielefeld
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2018-11-01

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31.12.2021
22008118Verbundvorhaben: Genotypisierung der Fichte für die Qualitätskontrolle und Identitätssicherung von Forstvermehrungsgut; Teilvorhaben 3: Staatsbetrieb Sachsenforst - Akronym: SINEs4ConifersDie Fichte (Picea abies) zählt auf Grund ihrer Ertragsleistung, Holzeigenschaften und waldbaulichen Vorteile zu den bedeutenden Baumarten in der Forstwirtschaft und der holzverarbeitenden Industrie. Die im Anbau befindlichen Fichten-Herkünfte zeigen deutliche Unterschiede in ihrer Anpassungsfähigkeit (z.B. Pathogendruck, Trockentoleranz) an den jeweiligen Standort. Obwohl die mit Fichte bebaute Waldfläche kontinuierlich abnimmt, wird sie eine bedeutende Baumart bleiben. Deshalb wird Fichten-Vermehrungsgut, das mit regionaler Anpassung und erhöhter Widerstandsfähigkeit in Samenplantagen erzeugt wird, eine zunehmende Bedeutung zukommen. Für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung muss daher die Erzeugung und Herkunft von Vermehrungsgut nach gesetzlich festgelegten Qualitätsanforderungen überprüft und sichergestellt werden. Ziel des Verbundprojektes ist es, ein auf repetitiver DNA basierendes molekulares Markersystem für die Identitätssicherung von Ausgangsmaterial und Forstvermehrungsgut der Fichte als Maßnahme für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu entwickeln, bereitzustellen und auf seine Anwendungsmöglichkeit an anderen Nadelbaumarten zu testen.Dr. Heino Wolf
Tel.: +49 3501 542-220
heino.wolf@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna
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01.09.2015

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31.03.2019
22008214Verbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren, sprühfähigen Mulchfolie aus NaWaRos zur Steigerung der Nachhaltigkeit beim integrierten Pflanzenschutz von intensiven gartenbaulichen Freilandkulturen; Teilvorhaben 1: Optimierung der optischen Eigenschaften, Parzellenversuche - Akronym: SpruehmulchfolieZiel des Vorhabens ist die Entwicklung einer optisch aktiven und biologisch abbaubaren, sprühfähigen Mulchfolie aus NaWaRos als innovative Komponente eines Integrierten Pflanzenschutzkonzepts in der Produktion von Eissalat (Lactuca sativa) als Modell für eine intensive hochwertige Freilandkultur, mit dessen Hilfe die Nachhaltigkeit der Produktion verbessert und insbesondere die Belastung mit Insektiziden reduziert werden soll. Hauptinstrument im nachhaltigen Konzept soll (1.) eine neuartige sprühfähige Mulchfolie aus NaWaRos mit optisch aktiven (insektenrepellent) Eigenschaften sein, kombiniert mit (2.) offenen Nützlingszuchten zur biologischen Kontrolle der Schädlinge durch im Bestand angereicherte Antagonisten. Im ersten Schritt werden die Folien technisch entwickelt und die optischen Eigenschaften (repellente Wirkung) in Labor- und Klimakammerversuchen hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Interferenz mit dem visuell gesteuerten Verhalten der relevanten Schädlings- und Nützlingsarten untersucht. Parallel wird in ersten Freilandversuchen die optimale Etablierung von Nützlingspopulationen (offene Zuchten) erarbeitet. Im zweiten Schritt werden in Kleinparzellenversuchen mit der Möglichkeit randomisierter multipler Varianten Folien und Nützlinge im Freiland kombiniert. Im dritten und abschließenden Schritt werden in größeren Freilandversuchen die optimalen Varianten unter Praxisbedingungen an unabhängigen (Entwicklungsphase) Datensätzen validiert. Insgesamt soll ein hochwertigeres Produkt (vor allem Qualität, Rückstandsfreiheit) nachhaltiger, d.h. schonender für die Umwelt und mit verringertem Einsatz von nicht erneuerbaren Ressourcen (Insektizide, Herbizide, Wasser) produziert werden. Als weitere Zielgröße wird auch eine der konventionellen Produktion vergleichbare Kosten-Nutzen Bilanz angestrebt, um die effiziente Nutzung von Ressourcen (Input-Output-Vergleich) aufzuzeigen und das Verfahren für die Praxis attraktiv zu machen.Prof. Dr. Hans-Michael Poehling
Tel.: +49 511 762-2641
poehling@ipp.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme - Abt. Phytomedizin
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover
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01.02.2017

2020-09-30

30.09.2020
22008216Verbundvorhaben: Sensorbasierte Präzisionszüchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze (SENSELGO); Teilvorhaben 2: Entwicklung Phänotypisierungsmodule, Sensorsysteme und Sensorfusion - Akronym: SenselgoDas vorgeschlagene Projekt dient der Weiterentwicklung und Optimierung der sensorbasierten Präzisionsphänotypisierung für die Pflanzenzüchtung sowie der Etablierung von Triticale als Rohstoffpflanze. Dabei wird eine Kombination von sensorbasierter Feldphänotypisierung und Genomik eingesetzt um eine Steigerung des Biomasseertrags und die zielgerichtete Verbesserung von dessen Komponenten zu erreichen. Desweiteren erfolgt eine direkte und indirekte Selektion auf die Ressourceneffizienz von Triticale, insbesondere die Verbesserung der Stickstoffeffizienz. Das Projektvorhaben gliedert sich in folgende Komponenten: (1) eine praxisrelevante Population von 1.000 aus aktuellen Zuchtprogrammen stammenden Triticalelinien aufzubauen und mit genomweiten Markern sowie für Kandidatengene zu genotypisieren, (2) neue, zu den bisher verwendeten komplementäre Sensoren mit Selektivität für bisher überhaupt nicht erfasste pflanzenphysiologische Parameter ins Sensormodul der BreedVision Phänotypisierungsplattform zu integrieren und an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (3) ein neues Sensormodul zur Erfassung der Bestandesdichte zu entwickeln und ebenfalls an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (4) das BreedVision System neben der kontinuierlichen Messfahrt zu erweitern für statische Messungen im Stop-and-Go Messmodus, (5) die BreedVision Platform zur Erfassung und Vorhersage des Biomasseertrags sowie für bisher nicht erfasste, für die Ertragsbildung relevante Komponenten, wie die Bestandesdichte und die Pflanzenphysiologie, in der etablierten Triticalepopulation zu nutzen, (6) die Effizienz von Triticalegenotypen unter reduziertem Stickstoff- und Pestizideinsatz zu evaluieren, und (7) die gewonnenen Daten zur prädiktiven Züchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze zu nutzen.Das Ziel des Verbundvorhabens bestand (in Fortführung des PredBreed-Vorhabens (224061-06412)) darin, die bestehende Sensorplattform zur Phänotypisierung von Triticale um weitere Sensoren (Thermographiekamera, UV-Kamera, Laser-induced Chlorophyll Fluorescence Sensor, Multispektralkamera, Lichtgitterkamm) zu ergänzen. Dies erforderte in Folge weitere Anpassungen in der gesamten Systemtechnik und der Algorithmen. Für statische Messungen sollte ein neues Modul ergänzt werden, das die Implementation von neuen Sensoren und damit die Messung weiterer Merkmale ermöglichen sollte. Neu war auch die Einrichtung eines Online-Qualitätschecks, um bereits während der Messung auf ausgefallene oder fehlerhaft messende Sensoren aufmerksam gemacht zu werden, was die Zuverlässigkeit der Plattform erhöhen sollte. Bisher wurde vor allem das Merkmal Biomasseertrag bestimmt, hinzu kam nun die Bestandesdichte und der Proteingehalt. Weiterhin wurden Wuchshöhe und Wassergehalt gemessen. Es wurden zusätzlich unterschiedliche N-Düngungsstufen untersucht, um die Züchtung N-effizienter Triticale-Sorten zu ermöglichen. Die Arbeiten mit Roggen und Weizen waren ausdrücklich nicht Bestandteil des Verwendungszwecks. Die Erfolgsaussichten der wissenschaftlichen, technischen, als auch der wirtschaftlichen Verwertung werden als sehr gut eingeschätzt. Die Präzisionsphänotypisierung wird in den kommenden Jahren international verstärktes Interesse erfahren, da inzwischen nicht mehr die Genotypisierung, sondern die Phänotypisierung im Feld den "bottleneck" darstellt. Die im Predbreed Projekt erarbeitete Phänotypisierungsplattform ist im Hinblick auf das Trägerfahrzeug, das Sensormodul und die dazugehörige Systemarchitektur sowie der Anwendung von Sensorfusion zur Merkmalsvorhersage weltweit einmalig. Daraus ergeben sich kurz-, mittelund längerfristig vielfältige Möglichkeiten der wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Verwertung. Prof. Dr. Arno Ruckelshausen
Tel.: +49 541 969-2090
a.ruckelshausen@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück
Albrechtstr. 30, Hr. Prof. Tönjes, Raum: UA 03
49076 Osnabrück
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2019-10-01

01.10.2019

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30.09.2022
22008218Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 5: Basaltfasern für Verstärkungstextilien imprägnierbar mit Phenolharz - Akronym: HoBaCoZiel des Projekts ist die Konditionierung der bereits erprobten Basaltfasern der DBF für die Anwendung als Verstärkungselement in Holzfurnier-Basaltfaser-Composites. Die Basaltfaser eignet sich hervorragend für diesen Zweck, da sie im Vergleich zu Glas- oder Carbonfasern eine deutlich höhere Hitzebeständigkeit unter Luft aufweist, was sie für Anwendungen im Brandschutz interessant macht, sowie einen geringeren CO2-Fußabdruck während der Herstellung aufweist. Allerdings stehen Basaltfasern erst am Beginn der industriellen Reife und werden zurzeit als textile Halbzeuge wie Rovings, Gelege, Gewebe oder Vlies angeboten. Für den Verbund des Composites ist die Anbindung der Faser an die hierfür von den Projektpartnern entwickelte Phenolharzmatrix entscheidend. Durch eine gute Imprägnierung mit dem Phenolharz können sowohl verbesserte mechanische Eigenschaften als auch eine bessere Verarbeitbarkeit in den anschließenden Prozessen sichergestellt werden. Um eine gute Benetzung der Fasern zu erreichen, ist es notwendig diese über ihre Schlichte iterativ an die Matrix anzupassen. Die Schlichte bezeichnet in der Textilindustrie eine flüssige Mischung aus unterschiedlichen Komponenten, zumeist auf Wasserbasis, welche direkt im Spinnprozess auf die Fasern appliziert wird. Dadurch werden die Fasern in ihrer Prozessierbarkeit maßgeblich beeinflusst und darüber hinaus die Oberfläche der Faserstränge hinsichtlich des vorgesehenen Einsatzgebietes optimiert. In Kooperation mit dem Projektpartner IPF soll ein geeignetes Schlichtesystem entwickelt werden, welches für die Anwendung auf der phenolharzbasierten Matrix ausgelegt ist. Nach Analyse der wichtigsten Parameter wird die am besten geeignete Schlichterezeptur ausgewählt und für die Faserproduktion eingesetzt.In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner IPF wurden mehrere unterschiedliche Schlichterezepturen entwickelt und im labortechnischen Maßstab auf Glasfasern aufgebracht und untersucht. Dabei standen für das neue Schlichtesystem folgende Eigenschaften im Fokus: - Sehr gute Faser-Matrix-Haftung - Gute Abwickelbarkeit - Gute textile Verarbeitbarkeit ohne Faserabrisse Anhand der analysierten Daten aus diesen Versuchen wurden 12 Schlichterezepte für weitere Untersuchungen ausgewählt. Die ausgewählten Schlichten wurden der DBF zur Verfügung gestellt und für die Basaltfaserproduktion eingesetzt. Aus den ersten Spinnversuchen wurden für jede Schlichterezeptur 3 Spinnkuchen erfolgreich produziert. Sie wiesen eine Garnfeinheit von 150 tex und eine Spulenlaufzeit von 15 min auf. Der Spinnprozess verlief durchgehend stabil ohne Faserbruch und nach dem Trocknen konnten die Fasern problemlos abgewickelt werden. In weiteren Versuchen wurde mit einer ausgewählten Schlichte auf Basis von Aminosilan als Haftvermittler und EP-Filmbildner gearbeitet. Die Basaltfasern wurden in diesem Fall mit einer Feinheit von 70 tex zur Zwirnherstellung und mit 100 tex als Schussfaden hergestellt. Beide Feinheiten werden für die Herstellung von Basaltgewebe benötigt. Gewebemuster konnten erfolgreich mit den neuentwickelten Schlichten hergestellt werden. Für die industrielle Gewebeproduktion (75 m Länge, 126 cm Breite, 232 g/m2) wurden 22 kg 140 tex Basaltfasern als Kettfaden und 15 kg 100 tex Basaltfasern als Schussfaden benötigt und hergestellt, eine Verarbeitung zum Gewebe erfolgte jedoch im Rahmen des Projektes nicht.Dipl. Ing. Georgi Gogoladze
Tel.: +49 3464 276769-3
georgi.gogoladze@deutsche-basalt-faser.de
DBF Deutsche Basalt Faser GmbH
Carl-Rabe-Str. 11
06526 Sangerhausen
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31.05.2018
22008315Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 2: Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Fasernesselanbaus durch synthetische Samen - Akronym: InBeNeFaDie große Brennnessel (Urtica dioica) kann auf landwirtschaftlichen Böden von unterschiedlichster Güte angebaut werden und vermag in der Konvarietät Fasernessel (Urtica dioica L. convar. fibra) hochwertige Faserrohstoffe zu liefern. Dabei betragen die Faseranteile der bisher auf großen Flächen angebauten Pflanzen ca. 10 – 12 %. Neuere, ab 2011 auf kleineren Flächen angepflanzte, Klone kamen auf Fasergehalte von 17 – 20 %. Da bisher keine Ergebnisse von großflächigen Feldversuchen > 0,5 ha vorliegen, ist deren Etablierung und Untersuchung hinsichtlich Ertrag und Qualität der Pflanzen bzw. daraus gewonnener Fasern ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Neben der etablierten vegetativen Vermehrung ist Erzeugung und konventionelle Aussaat von in vitro erzeugten somatischen Embryoiden durch das IfP ein wesentlicher Beitrag zur Steigerung der Wertschöpfung in der Bereitstellungskette. Weitere Verbesserungen sollen durch zielgerichtete Untersuchungen zur Variation Pflanz- bzw. Aussaatdichte der Nesseljungpflanzen sowie Düngemengen in der praktischen Landwirtschaft unter Koordinierung von 3N erreicht werden. Mit diesem Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und dem Anlagenbetreiber NFC GmbH Nettle Fibre Company gleichermaßen die weitere deutliche Erhöhung des Innovationspotentials der gesamten Anlagentechnik angestrebt. Dies gewinnt auch vor dem Hintergrund der vermehrten Nachfrage nach regional und nachhaltig erzeugten Fasern insbesondere für die Textilindustrie auf der Basis nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung. Folgende Schwerpunkte sollen durch das IFP bearbeitet werden: • Kallusinduktion an verbesserten Genotypen • Somatische Embryogenese auf Festnährmedium • Somatische Embryogenese in Suspensionskultur • Konversation der somatischen Embryonen • Einkapselung der synthetischen Samen • Trocknung der synthetischen Samen • Re-Konversion nach Einkapselung, Trocknung und Lagerung • Prüfung der genotypischen Stabilität • Praxisanbau im FeldDr. Carolin Schneider
Tel.: +49 5842 472
schneider@pflanzenkultur.de
Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG
Solkau 2
29465 Schnega
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01.06.2015

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31.12.2018
22008415Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 3: Pflanzenbauliche Untersuchungen - Akronym: InBeNeFaAufbauend auf den bereits vorhandenen Erfahrungen der Nesselanbauer soll das Anbauregime unter Praxisbedingungen an zwei Standorten in zwei sehr unterschiedlichen Ertragsregionen in Niedersachsen (Lüneburger Heide/S sowie Hildesheimer Börde/L) optimiert werden. Durch die Prüfungen unter Praxisbedingungen soll die Etablierung des Nesselanbaues als Anbauoption in landwirtschaftlichen Betrieben unterstützt werden durch: Prüfung der neuen Fasernesselklone auf Praxisfläche, pflanzenbauliche Versuche zur Verbesserung der Faserausbeute und Faserqualität, Optimierung der Bestandesdichte, Einsatz organischer Düngemittel und Erntetermin in Abhängigkeit von Standort und Anbauregime. TV 3.1 Unterauftrag 3N an Landwirte: Neuanlage von Nesselflächen mit faserreichen Klonen (maximal 4 Genotypen und Z 7) in 2 Bestandesdichten in Abstimmung mit Projektpartnern und Verfügbarkeit der Klone ( Züchtung/ Fasernesselverwerter) sowie Betreuung der Fasernesselflächen. TV 3.2 Unterauftrag 3N an Landwirte: Bestandesführung, Düngen, Ernte, Lagerung einschließlich aller Etablierungs- und Pflegemaßnahmen sowie die Ernte der Nesselflächen und die Zwischenlagerung der Ballen nach der Ernte. TV 3: Der landwirtschaftliche Teil des Verbundvorhabens wird durch das 3N mit Unteraufträgen an zwei Landwirte durchgeführt und koordiniert. TV 3.1 Pflanzenabstände und Anzahl der Stecklinge pro Hektar gemäß Versuchsplanung bei neu angelegten Flächen (S.24). TV 3.2 Steigerung der Faserausbeute durch optimierte Düngung, Versuche zur N-Steigerung ( 2 N-Stufen) und zur K2O-Düngung (2 Stufen 200 kg bzw. 300 kg K2O je ha und Einsatz von org. Düngern zur Grunddüngung.Dr.-Ing. Marie-Luise Rottmann-Meyer
Tel.: +49 5951 9893-10
rottmann@3-n.info
3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V.
Kompaniestr. 1
49757 Werlte
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2019-03-01

01.03.2019

2023-06-30

30.06.2023
22008418Verbundvorhaben: Detektion und Entfernung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern aus Kulturpflanzen nach der Ernte (PA-NIRSort); Teilvorhaben 2: Entwicklung einer druckluftgesteuerten Selektion von PA-Beikräutern aus Drogen von Arznei- und Gewürzpflanzen - Akronym: Pa-NIRSortEntwicklung einer leistungsfähigen Sortierlösung zur Separierung von PA-Beikräutern aus frischen und getrockneten Pflanzenbestandteilen von Teemischungen. Zum Projektende soll ein leistungsfähiges Sortiersystem, auf der Basis ausgewählter Beispiele, die oben beschriebene Trennung demonstrieren können. Die Klassifizierung der zur Unterscheidung benötigten Merkmale wird nach dem heutigen Stand der Erkenntnis im Wellenlängenbereich zwischen 1200nm und 2200nm mittels einer Hyperspektralkamera (Zeilenkamera) erfolgen. Zur Separierung der verschiedenen Pflanzenklassen wird Druckluftbasierte Ausblastechnik verwendet werden. Zielgröße für die angestrebte Leistungsfähigkeit der Sortierung sind ca. 5 to Erntegut, die in 3 bis 4 Stunden sortiert werden sollen. Henning Schulte
Tel.: +49 721 6091-275
henning.schulte@iosb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB)
Fraunhoferstr. 1
76131 Karlsruhe

2016-04-01

01.04.2016

2019-12-31

31.12.2019
22008514Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Erarbeiten eines objektiven Verfahrens unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Holz und Holzwerkstoffen bei der Bewertung ihres Einflusses auf die Innenraumluftqualität; Teilvorhaben 1: Untersuchungen unter realen Raumluftbedingungen - Akronym: HoInRaLu-TIIm Rahmen dieses Forschungsvorhaben sollten wissenschaftlich belastbare Kriterien für die Bewertung der Abgabe von flüchtigen organischen Verbindungen von Holz-Bauprodukten erarbeitet werden. Ziel ist es eine Bewertung der Produkte im Hinblick auf ihre beabsichtigte Verwendung in unterschiedlichen Bauteilen zu ermöglichen, die verschiedene Einflussfaktoren einer realistischen Einbausituation berücksichtigt. Daher wurde diese Betrachtung möglichst realitätsnah an Modellhäusern unterschiedlicher Bauweisen und Materialkombinationen durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wurden die VOC-Emissionen einzelner Baumaterialien aus normgerechten Prüfkammermessungen mit der Innenraumluftqualität von Modellhäusern verglichen, die mit diesen Materialien hergestellt wurden. Dazu wurden vier Modellhäuser mit unterschiedlichen Wandkonstruktionen und Materialkombinationen gefertigt und auf dem Thünen-Institutsgelände aufgestellt. Die Raumluftkonzentrationen wurden über einen Zeitraum von über zwei Jahren regelmäßig gemessen, um eine Aussage über zu erwartende langfristige Innenraumluftkonzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen zu erhalten. Daraus wurde abgeschätzt, ob eine Aussage über das Langzeitverhalten der Materialien und deren Einfluss auf die Raumkonzentration durch eine Untersuchung über den normativ vorgesehenen Zeitraum von 28 Tagen repräsentativ ist. Darüber hinaus wurden in der Arbeit weitere Einflussfaktoren auf die Raumluftkonzentration systematisch bewertet: Innen- und Außenklima sowie Luftwechselraten. Aus den Erkenntnissen wurden Schlussfolgerungen für eine zukünftige Betrachtung von Holzprodukten im verbauten Zustand bezüglich ihrer Emissionsbewertung gezogen und Handlungsempfehlungen für Anwender, Industrie, Behörden, Ausschreibung und Auftragsvergabe abgeleitet.In der Raumluft der Modellhäuser wurden hauptsächlich Aldehyde und Terpene, und somit Substanzen, die aus den eingesetzten Holzmaterialien emittierten, gemessen. Zu Beginn der Messungen nahmen die Konz. aller Substanzen ab. In den Frühlings- und Sommermonaten stiegen die Konz. an, sanken im darauffolgenden Herbst und Winter wiederum ab. Die Ausgangskonz. wurden während des gesamten Verlaufs nicht wieder erreicht. Es wird erkennbar, dass die Konz. in den Modellhäusern dem Grunde nach abnahmen, wie dies auch bei der Produktprüfung über einen Zeitraum von 28 Tagen und länger zu beobachten ist. Allerdings wird diese Konz.-abnahme von den Außen- und Innentemp. überlagert: Bei höheren Temp. sind die Konz. grundsätzlich höher. Die Ableitung der mittleren Raumluftkonz. aus den Baustoffemissionen scheint für alle Substanzen hinsichtlich der beabsichtigen Verwendung nicht möglich. Die Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass im Hinblick auf eine produktspezifische Anpassung der Bauproduktprüfung und -bewertung für die beabsichtigte Verwendung angemessen berücksichtigt werden sollte: Substanzen bzw. Stoffgruppen sollten grundsätzlich differenziert betrachtet werden. Eine Bewertung der Produktemissionen anhand eines Summenwertes reflektiert die festgestellten Zusammenhänge nicht hinreichend und sollte für holzbasierte Materialien nicht regulatorisch angewendet werden. Es wurde an den Modellhäusern in verschiedener Holzbauweise festgestellt, dass der Einfluss der Außentemp. auf die Raumluftkonz. sehr groß ist. Es darf angenommen werden, dass dies auch für andere Bauweisen und -systeme zutrifft. Daher erscheint aus bauphysikalischer Perspektive als zielführend dem (sommerlichen) Wärmeschutz ganz grundsätzlich hinsichtlich der Raumluftqualität erheblich mehr Bedeutung beizumessen. Denn es ist offensichtlich, dass die Außentemp. einen so erheblichen Einfluss auf die Konz. in Gebäuden hat, dass diese mit langfristiger Gebäudenutzung dem Einfluss der eingesetzten Baustoffe überwiegt.Dr. Martin Ohlmeyer
Tel.: +49 40 73962-635
martin.ohlmeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Leuschnerstr. 91 c
21031 Hamburg
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2015-06-01

01.06.2015

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31.12.2018
22008515Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 4: Qualitätskontrolle entlang der Wertschöpfungskette - Akronym: InBeNeFaDie große Brennnessel (Urtica dioica) kann auf landwirtschaftlichen Böden von unterschiedlichster Güte angebaut werden und vermag in der Konvarietät Fasernessel (Urtica dioica L. convar. fibra) hochwertige Faserrohstoffe zu liefern. Dabei betragen die Faseranteile der bisher auf großen Flächen angebauten Pflanzen ca. 10 – 12 %. Neuere, ab 2011 auf kleineren Flächen angepflanzte, Klone kamen auf Fasergehalte von 17 – 20 %. Da bisher keine Ergebnisse von großflächigen Feldversuchen > 0,5 ha vorliegen, ist deren Etablierung und Untersuchung hinsichtlich Ertrag und Qualität der Pflanzen bzw. daraus gewonnener Fasern ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Neben der etablierten vegetativen Vermehrung ist Erzeugung und konventionelle Aussaat von in vitro erzeugten somatischen Embryoiden durch das IfP ein wesentlicher Beitrag zur Steigerung der Wertschöpfung in der Bereitstellungskette. Weitere Verbesserungen sollen durch zielgerichtete Untersuchungen in der praktischen Landwirtschaft unter Koordinierung von 3N erreicht werden. Für den anschließenden Primäraufschluss von Faserpflanzenstroh sind in den vergangenen Jahren durch den Partner ATB verschiedene technische Innovationen entwickelt und in einer Pilotanlage umgesetzt worden. Dadurch kann eine deutliche Reduzierung der maschinentechnischen Aufwendungen erreicht werden. Im Rahmen dieses Teilprojektes soll eine unabhängige Bewertung der Faserqualitäten verschiedener Anbaustellen und Aufschlussverfahren vorgenommen werden. Hauptziel ist dabei die Minimierung der Prozessverluste bei gleich bleibenden Faserqualitäten. Schwerpunkt der Untersuchungen sind die Messungen von Aufschließbarkeit, Faserfestigkeit und Faserfeinheit, um anhand dieser Parameter den Erfolg der Arbeiten bewerten und geeignete Verarbeitungskriterien festlegen zu können.Dr. rer.nat. Holger Fischer
Tel.: +49 421 218-58661
fischer@faserinstitut.de
FASERINSTITUT BREMEN e.V.
Am Biologischen Garten 2
28359 Bremen
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2017-10-01

01.10.2017

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30.09.2020
22008516Verbundvorhaben: Sensorbasierte Präzisionszüchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze (SENSELGO); Teilvorhaben 3: Anlage und Durchführung Feldversuche (Saaten-Union) - Akronym: SENSELGODas vorgeschlagene Projekt dient der Weiterentwicklung und Optimierung der sensorbasierten Präzisionsphänotypisierung für die Pflanzenzüchtung sowie der Etablierung von Triticale als Rohstoffpflanze. Dabei wird eine Kombination von sensorbasierter Feldphänotypisierung und Genomik eingesetzt um eine Steigerung des Biomasseertrags und die zielgerichtete Verbesserung von dessen Komponenten zu erreichen. Desweiteren erfolgt eine direkte und indirekte Selektion auf die Ressourceneffizienz von Triticale, insbesondere die Verbesserung der Stickstoffeffizienz. Das Projektvorhaben gliedert sich in folgende Komponenten: (1) eine praxisrelevante Population von 1.000 aus aktuellen Zuchtprogrammen stammenden Triticalelinien aufzubauen und mit genomweiten Markern sowie für Kandidatengene zu genotypisieren, (2) neue, zu den bisher verwendeten komplementäre Sensoren mit Selektivität für bisher überhaupt nicht erfasste pflanzenphysiologische Parameter ins Sensormodul der BreedVision Phänotypisierungsplattform zu integrieren und an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (3) ein neues Sensormodul zur Erfassung der Bestandesdichte zu entwickeln und ebenfalls an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (4) das BreedVision System neben der kontinuierlichen Messfahrt zu erweitern für statische Messungen im Stop-and-Go Messmodus, (5) die BreedVision Platform zur Erfassung und Vorhersage des Biomasseertrags sowie für bisher nicht erfasste, für die Ertragsbildung relevante Komponenten, wie die Bestandesdichte und die Pflanzenphysiologie, in der etablierten Triticalepopulation zu nutzen, (6) die Effizienz von Triticalegenotypen unter reduziertem Stickstoff- und Pestizideinsatz zu evaluieren, und (7) die gewonnenen Daten zur prädiktiven Züchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze zu nutzen.Das Ziel des Verbundvorhabens bestand (in Fortführung des PredBreed-Vorhabens (224061-06412)) darin, die bestehende Sensorplattform zur Phänotypisierung von Triticale um weitere Sensoren (Thermographiekamera, UV-Kamera, Laser-induced Chlorophyll Fluorescence Sensor, Multispektralkamera, Lichtgitterkamm) zu ergänzen. Dies erforderte in Folge weitere Anpassungen in der gesamten Systemtechnik und der Algorithmen. Für statische Messungen sollte ein neues Modul ergänzt werden, das die Implementation von neuen Sensoren und damit die Messung weiterer Merkmale ermöglichen sollte. Neu war auch die Einrichtung eines Online-Qualitätschecks, um bereits während der Messung auf ausgefallene oder fehlerhaft messende Sensoren aufmerksam gemacht zu werden, was die Zuverlässigkeit der Plattform erhöhen sollte. Bisher wurde vor allem das Merkmal Biomasseertrag bestimmt, hinzu kam nun die Bestandesdichte und der Proteingehalt. Weiterhin wurden Wuchshöhe und Wassergehalt gemessen. Es wurden zusätzlich unterschiedliche N-Düngungsstufen untersucht, um die Züchtung N-effizienter Triticale-Sorten zu ermöglichen. Die Arbeiten mit Roggen und Weizen waren ausdrücklich nicht Bestandteil des Verwendungszwecks. Die Erfolgsaussichten der wissenschaftlichen, technischen, als auch der wirtschaftlichen Verwertung werden als sehr gut eingeschätzt. Die Präzisionsphänotypisierung wird in den kommenden Jahren international verstärktes Interesse erfahren, da inzwischen nicht mehr die Genotypisierung, sondern die Phänotypisierung im Feld den "bottleneck" darstellt. Die im Predbreed Projekt erarbeitete Phänotypisierungsplattform ist im Hinblick auf das Trägerfahrzeug, das Sensormodul und die dazugehörige Systemarchitektur sowie der Anwendung von Sensorfusion zur Merkmalsvorhersage weltweit einmalig. Daraus ergeben sich kurz-, mittelund längerfristig vielfältige Möglichkeiten der wissenschaftlichen, technischen und wirtschaftlichen Verwertung. Franz-Xaver Zellner
Tel.: +49 8761 729559-17
franz-xaver.zellner@saaten-union.de
Saaten-Union GmbH Versuchsstation Moosburg
Grünseiboldsdorf 6
85368 Moosburg a.d.Isar
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2019-10-01

01.10.2019

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30.09.2022
22008517Verbundvorhaben: Entwicklung von Holzfurnier-Basaltfaser-Compositen für Anwendungen im baulichen Brandschutz; Teilvorhaben 1: Faser-Kunststoff-Verbunde für Holzfurnier-Basaltfaser-Composite - Akronym: HoBaCoZiel des Vorhabens war die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollten aus Rotbuchen- und Birkenholz bestehen, da die Substitution von Nadelholz im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung wurden textile Basaltfasergewebe verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wurde ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu war es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem neu entwickelten biobasierten Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wurde sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Unter Berücksichtigung der Normung wurden im Rahmen des Projekts zudem Entwicklungen in Bezug auf die Brandfestigkeit des Werkstoffes durchgeführt und diese mittels der vorgesehenen Prüfverfahren in Anlehnung an DIN 4102 (Bauwesen) und DIN EN 45545-2 (Schienenfahrzeuge) charakterisiert. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollten einerseits Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden (z. B. druckimprägnierte Sperrhölzer), deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollten hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt werden und die Konzentration des Imprägniermittels reduziert werden.Die Entwicklung der wässrigen Schlichten basierte auf dem Einsatz von organofunktionellem Silan als Haftvermittler und Polymerdispersionen auf Epoxidharz- bzw. Polyurethanbasis als Filmbildner. Die Versuchsdurchführung erfolgte iterativ durch Variation der Silane, Filmbildner und deren Gehalte. Mit 12 Schlichten konnten erfolgreich Basaltfasern beim Projektpartner DBF im industriellen Maßstab gesponnen werden. Grundsätzlich war mit allen Schlichten eine erfolgreiche Verarbeitung der Basaltrovings zu einem Gewebe möglich. Die Verarbeitungsqualität wurde von einem Textilhersteller anhand der gefertigten Muster beurteilt und eine Schlichte für das Upscaling festgelegt. Diese Schlichte beinhaltete ein Aminosilan und einen EP-Phenol Novolac Filmbildner als Hauptbestandteil. Im nächsten Schritt wurden 70 tex Basaltfaserspinnspulen mit der ausgewählten Schlichte bei DBF hergestellt, um die Herstellung zu Basaltfaserzwirn 140 tex Z30 als Kettfaden zu testen. Bei einem Unterauftragnehmer wurde die Zwirnherstellung erfolgreich getestet und 140 tex Basaltzwirn hergestellt werden. Für das geplante Upscaling der Gewebeherstellung wurden 22 kg 140 tex Basaltzwirn als Kettfaden und 15 kg 100 tex Basaltfasern als Schussfaden bei DBF gesponnen, jedoch ergaben sich bei der Verzwirnung im Industriemaßstab Probleme durch Aufspleißungen und Fadenabrisse. Durch die Komplexität der Herstellungskette des Basaltgewebes wurde in Absprache mit allen Projektpartnern auf ein weiteres Upscaling verzichtet und ein kommerziell verfügbares Basaltgewebe mit gleichem Flächengewicht und epoxy-kompatibler Schlichte verwendet, um die fristgerechte Bearbeitung der nachfolgenden Arbeitspakete zu gewährleisten.Dr. Christina Scheffler
Tel.: +49 351 46583-73
scheffler@ipfdd.de
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Hohe Str. 6
01069 Dresden
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01.06.2019

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31.08.2022
22008518Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 3: Modellierung und Analyse der Eigenschaften von Holzpoltern - Akronym: HoBeOptIm Projekt wurden Einflussparameter auf die Holzpoltervermessung untersucht. Dazu wurden die wichtigsten Einflussfaktoren auf Basis einer Literaturanalyse identifiziert. Anschließend wurden Holzpolter auf Basis realer Fichten- und Kiefernstämme modelliert, um Schwankungsbreiten der Umrechnung von Raum- auf Festmaß sowie den Einfluss von einzelnen (Polter- und Stamm-)Parametern simulieren und bewerten zu können. Zusätzlich wurden Rindenanteile von Industrieholzpoltern untersucht. Auf Basis des Tauchverfahrens wurden a) die Rindenanteile von Kiefernindustrieholzstämmen und b) die Rindenanteile von Kiefernindustrieholzpoltern bestimmt. Gemeinsam mit dem IFF wurden Workshops mit Praxisakteuren zur Nutzung der Blockchain-Technologie in der Holzbereitstellung durchgeführt.Die Simulationen zeigten, dass u.a. die Faktoren Mittendurchmesser, Krümmung und Entastungsqualität den stärksten Einfluss auf die Umrechnungsfaktoren ausüben. Die ermittelten Faktoren lagen z.B. für Fichten-Industrieholz (3 m) im Mittel bei 0,63. Damit können die Umrechnungsfaktoren der RVR modifiziert und besser an reale Gegebenheiten angepasst werden. Die Untersuchungen zur Bestimmung der Rindenanteile zeigten, dass der stärkste Zusammenhang zwischen doppelter Rindenstärke und Rindenvolumen/ Rindenmasse besteht. Eine geringfügige Verbesserung der Modelle kann durch Hinzufügen der Variablen Durchmesser und Rindenbeschädigung erreicht werden. Die Ergebnisse wurden zu einem Leitfaden weiterentwickelt, mit dem Praxisakteure Rindenvolumen und Rindenmasse von Kiefernindustrieholzpoltern unkompliziert und zuverlässig bestimmen können. Im Hinblick auf die Blockchain-Technologie zeigt sich, dass Potenziale bestehen (z.B. Rückverfolgbarkeits-forderung zum Nachweis entwaldungsfreier Lieferketten) und es wird erwartet, dass die Entwicklung in diese Richtung gehen wird. Da die Technologie sehr komplex ist, ist Branchenoffenheit notwendig und den Betrieben muss der Mehrwert der Technologie verdeutlicht werden.Prof. Dr. Tobias Cremer
Tel.: +49 3334 657-166
tobias.cremer@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde
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2017-11-01

01.11.2017

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30.09.2022
22008614Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 1: Umsetzung und Optimierung der Pressform-Werkzeuge einer Laboranlage - Akronym: WoodtrusionZiel des Projektes war die Entwicklung einer industrietauglichen und wirtschaftlichen Fertigungstechnologie für hochwertige und weitestgehend universell einsetzbare Holzverbund-Konstruktionswerkstoffe auf Basis heimischer Holzarten. Auf der Grundlage vorhandener wissenschaftlicher Ergebnisse bestand das Ziel darin, ein integriertes Fertigungsverfahren zu entwickeln, mittels einer Laboranlage (Demonstrator) zu testen sowie experimentell zu optimieren. Dabei wurden alle Prozessschritte zur einsatzfertigen Herstellung von holzbasierten Konstruktionshalbzeugen in einem kontinuierlich arbeitenden Anlagenkonzept integriert. Wichtige Teilaspekte des Vorhabens waren: - Ausrichtung der Technologie auf den Einsatz von preiswertem Holz als Ausgangsmaterial - Steigerung der Festigkeit sowie der Homogenität des Holzes durch gezielte thermo-mechanische Verdichtung - Integration einer automatischen Konfektioniereinheit zum Fixieren des thermo-mechanisch umgeformten Holzkörpers. Die Firma Niemeier Fahrzeugwerke GmbH (ehemals STM Montage GmbH) war für die konstruktiven und maschinenbaulichen Aspekte der Demonstrator-Komponenten (Pressform-Module) zuständig. Am Projektende sollte die Laboranlage stranggepresste Hohlprofile in einer durchgängigen Prozesskette produzieren. Tom-Egmont Werner
Tel.: +49 37383 7498-24
wernert@willig.eu
Niemeier Fahrzeugwerke GmbH
Cossener Str. 2
09328 Lunzenau
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2017-03-15

15.03.2017

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14.03.2020
22008616Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 2: Entwicklung neuer Sorghum bicolor Zuchtlinien und Hybriden mit stressfesterem Kornansatz und verbesserter Methanausbeute (DSV) - Akronym: SoNaBiSoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt. Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden.Dr. Ulf Feuerstein
Tel.: +49 4253 9311-11
ulf.feuerstein@dsv-saaten.de
Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf
Steimker Weg 7
27330 Asendorf
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2019-03-01

01.03.2019

2022-12-31

31.12.2022
22008618Verbundvorhaben: Züchterische Verbesserung der Phosphor-Aneignungseffizienz von Stärkekartoffeln und eine ressourcenschonende Rohstoffproduktion; Teilvorhaben 2: Aufklärung morphologischer, physiologischer und molekularer Mechanismen zur Verbesserung der Phosphoraufnahmeeffizienz der Kulturkartoffel - Akronym: P-StaerkeDie Kulturkartoffel (Solanum tuberosum spp. tuberosum) hat eine vergleichsweise schlechte Nährsstoffaneignungseffizienz. Bei der Erzeugung von Stärkekartoffeln kommt der optimalen Ernährung der Pflanze mit Phosphor eine hohe Bedeutung zu, während die Ausbringung leicht löslicher Phosphor-Dünger das Risiko der Phosphor-Auswaschung und Gewässerbelastung birgt. Der Züchtung von Sorten mit verbesserter P-Aneignungseffizienz kommt deshalb aus Sicht des Ressourcen- und Umweltschutzes eine hohe Bedeutung zu. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist es, (I) Kartoffel-Genotypen mit einer hohen P-Aneignungseffizienz zu identifizieren und (II) molekulare Marker zu entwickeln, die zur Selektion P-effizienter Stärkekartoffelsorten genutzt werden können. Unser Teilprojekt wird hierbei zur Phänotypisierung der Kartoffel-Genotypen beitragen und Effizienzmechanismen aufklären.Prof. Dr. Ralf Uptmoor
Tel.: +49 381 498-3060
ralf.uptmoor@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau
Justus-von-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

2016-05-01

01.05.2016

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31.10.2019
22008714Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und humantoxikologische Untersuchungen - Akronym: GesundHOLZZiel des Projektes war es, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von holztypischen VOCs (nVOCs) und Emissionen aus Holz und Holzprodukten aufzuzeigen. Dazu wurden zu Beginn, in einer literaturbasierten Studie, Erkenntnisse zur gesundheitlichen Bedeutung von nVOCs und deren bestehender Richtwerte zusammengestellt. Die Literaturstudie diente als Grundlage für die anschließenden experimentellen Untersuchungen. Diese sollten auf Basis des gewonnenen Datenmaterials und unter Einbeziehung von Tierversuchsdaten aus den anderen Teilvorhaben, Analysen zum Zusammenhang zwischen in-vitro- und in-vivo-Effekten von nVOCs erlauben und so eine gesundheitliche Bewertung ermöglichen.Die anfangs durchgeführte umfassende Literaturstudie erlaubte eine Einschätzung des Gefährdungspotentials von nVOCs hinsichtlich ihrer gesundheitlichen Effekte. Anschließend wurden zahlreiche Experimente an menschlichen Lungenepithelzellen A549 und einem 3D-Augenmodell mit nVOCs und deren Gemischen durchgeführt. Die verschiedenen Stoffklassen zeigten dabei in den eingesetzten Bioassays unterschiedliche toxische Wirkpotentiale. Bedeutend erscheint die biologische Reaktivität der untersuchten Aldehyde, insbesondere die des Hexanals. Zusammenfassend ergibt sich folgendes Fazit: Emissionen aus OSB zeigen ein zelltoxisches Potential in Lungenepithelzellen. Für a-Pinen, 3-Caren und Limonen sowie für Emissionen aus Kiefernholz ist dagegen keine Zelltoxizität nachweisbar. Synergistische Effekte (Mischungstoxizitäten) liegen auf Grundlage der erhobenen Daten nicht vor. Primäre genotoxische Effekte sind nicht nachweisbar, auch finden sich keine akut-entzündlichen Eigenschaften der nVOCs. Mit den Ergebnissen dieser Untersuchungen konnte die vorhandene Wissensbasis zum toxikologischen Potential von nVOCs um wichtige Erkenntnisse erweitert werden. Es lässt sich ableiten, dass die untersuchten mono- und bicyclischen Monoterpene aus Holz, selbst bei sehr hohen Konzentrationen, keine basalen toxischen Effekte auslösen. Ihr Gefährdungspotential und ihre toxikologische Einstufung sollten auf Grundlage der vorliegenden Untersuchungen kritisch überdacht werden.Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer
Tel.: +49 761 270-83410
manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene
Breisacher Str. 115 b
79106 Freiburg im Breisgau
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2015-06-01

01.06.2015

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31.05.2016
22008715Verbundvorhaben: Bewertung der stofflichen Nutzung kationisierter waxy-Gerstenmehle in der Papierindustrie und potentieller Kopplungsprodukte als funktioneller Lebensmittelzusatzstoff und Nahrungsergänzungsmittel; Teilvorhaben 1: Anwendung der Koppelprodukte - Akronym: IGwGkatGMDie im Verbundprojekt FKZ 22019508 "Innovative Gerstensorten als Nachwachsender Rohstoff" mit kationischem waxy-Gerstenmehl im Labormaßstab durchgeführten orientierenden Versuche zur grundsätzlichen Zweckeignung zur Steigerung der Trockenfestigkeit von Papier erzielten Ergebnisse wurden als äußerst positiv bewertet. Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, Versuche im Technikums-Maßstab durchzuführen, die anschließend ein Scale-up in einem großtechnischen Industrie-Versuch ermöglichen. Weiterhin sollen erste Ansätze für die Nutzung des Kopplungsproduktes Beta-Glucan-angereicherter Gerstenmehle als funktionelle Lebensmittelzutat und Nahrungsergänzungsmittel erarbeitet werden, um die Bioökonomie des Prozesses insgesamt zu verbessern. Es soll mit der Erarbeitung eines Konzepts für Anwendungen des Kopplungsprodukts beta-glucanreiche Gerstenmehle begonnen werden. Dafür soll mit dem Projektpartner Jäckering ein Zeitplan, die potentiell verfügbaren Mengen und Qualitäten und eine Kostenkalkulation erstellt werden. Eine orientierende Marktrecherche soll Aufschluss über Konkurrenzprodukte und mögliche Einsatzgebiete als funktioneller Lebensmittelzusatz und Nahrungsergänzungsmittel geben. Mit Forschungseinrichtungen sollen Projekte für Lebensmittel-Anwendungen vorbereitet. Über Kontakte zur Lebensmittelverarbeitenden Industrie soll das Interesse an einer Verarbeitung geprüft werden. Karin Dieckman
Tel.: +49 5152 69971-11
k.dieckmann@dieckmann-seeds.de
Dieckmann GmbH & Co. KG
Domäne Coverden 1
31737 Rinteln
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2017-03-15

15.03.2017

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14.03.2020
22008716Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 3: Erfassung der genetischen Variation und Determination von Pollenfertilität und Kornansatz bei Sorghum bicolor unter Kühlestress - Akronym: SoNaBiSoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt. Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden.Dr. Benjamin Wittkop
Tel.: +49 641 9937443
benjamin.wittkop@agrar.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung
Heinrich-Buff-Ring 26-32
35392 Gießen
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22008717Verbundvorhaben: Standardisierte Buchenholz-Hybridträger großer Spannweite; Teilvorhaben 1: Steigerungspotential von Produktspeicher und stofflicher Substitution durch Buchenholzprodukte niedriger Holzqualität - Akronym: StabuZielsetzung ist die Reduktion der Treibhausgasemissionen durch die Steigerung der stofflichen Verwendung von Buchenholz in Holzbauprodukten. Das erwartete Ergebnis ist der Nachweis, dass mit standardisierten und reversiblen Strukturen neue Wege im Holzbau aufgezeigt werden, die zur effektiven Steigerung der stofflichen Substitutionswirkung und der Speicherwirkung beitragen. Der Mehrwert liegt in der Sichtbarkeit und Signalwirkung eines architektonisch und konstruktiv hochwertig verarbeiteten Holzbaus, der klimaschonend und öffentlichkeitswirksam zur Steigerung der Holzbauquote beiträgt. Konkret wurden I-förmige, einfeldrige Buchenholz-Hybridträger entwickelt. Eine signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit soll möglich werden, indem Buchenhölzer niedriger Qualität (Bu nQ) in den Stegbereichen mit hochfestem Buchenfurnierschichtholz (BauBuche) in den Gurten von I-Trägern kombiniert werden. Im Projekt wurden die Hybridträger als Dachträger für standardisierte Spannweiten von Einfeldhallen (16 m Spannweite) und von Mehrfeldhallen (28 m Spannweite) optimiert. Variiert wurden Achsabstände von 1,5 m, 3,0 m und 4,5 m. Buchenholzbretter niedriger Holzqualität (= LS 7), d. h. Buchenholz aus dem Stammzentrum und das klassische Schwellensortiment wurden erforscht, um ihre Verwendung in neuen Absatzmärkten zu belegen und um die Basis für die Bemessung der standardisierten, profilierten I-Trägerquerschnitte zu bilden. Zur Steigerung des Produktspeichers sollen Träger und Stützen kreislaufeffizient in Hallentragwerken eingesetzt werden. Die Buchenholz-Hybridträger wurden dazu in ihrem Aufbau und durch einfach lösbare und reversible Verbindungen zu angrenzenden Bauteilen (Stütze, Wand, Decke) standardisiert.Es hat sich grundsätzlich gezeigt, dass Bu nQ zur Anwendung im Ingenieurholzbau geeignet ist. Im Projekt konnten dafür die wesentlichen Grundlagen für Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte erarbeitet werden. Demnach kann Brettschichtholz aus Bu nQ in die Festigkeitsklasse GL 40c* in Anlehnung an AbZ Z-9.1-679 eingestuft werden. GL 40c* variiert gegenüber GL 40c nach AbZ Z-9.1-679 lediglich bei der Querdruckfestigkeit (7,6 N/mm²) und der Steifigkeit (11600 N/mm²) – Untersuchungen müssen dazu in weiteren Arbeiten noch geführt werden. Es wurden eigene Sortierkriterien für Äste, Markröhre und Spritzkern aufgestellt. Normgerechte Delaminationsprüfungen für Fichtenholz haben bei der Untersuchung der I-Träger im Maßstab 1:2 aus Buchenholz niedriger Qualität ergeben, dass der PRF-Klebstoff dauerhafter als der MUF-Klebstoff ist. Berücksichtigt man das große Schwind- und Quellverhalten des Buchenholzes im Vergleich zum Fichtenholz, zeigt sich unter einer realistischen Auffeuchtung und Trocknung des Holzes für die Nutzungsklassen 1 und 2, dass durchaus auch ein MUF für die Lagenverklebung einsetzbar ist. Dank der signifikanten Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit der I-profilierten Hybridträger konnte die Gesamtbauteilhöhe, die mittels des im Forschungsvorhaben entwickelten Bemessungstools ermittelt wurde, gegenüber einem üblichen BSH-Träger aus Fichte GL 28h gleicher Spannweite und "Stegbreite", bei z. B. einer Trägerspannweite von 16 m und Lasteinzug 1,5 m um ca. 28% und um ca. 21% bei einer Spannweite von 28 m reduziert werden. Zusammenfassend konnten im Rahmen des Forschungsvorhabens die Potentiale für das Entwerfen und Konstruieren mit I-Trägern aus Buchenholz aufgezeigt werden. Es wurde konstruktiv betrachtet festgestellt, dass hybride, standarisierte und reversible I-profilierte Träger unter Verwendung von Bu nQ eine sehr gute Alternative zu Stahlträgern, Stahlbetonträgern oder auch Vollwandträgern aus Nadelholz sind.Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf
Tel.: +49 631 205-2296
juergen.graf@architektur.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material
Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1
67663 Kaiserslautern

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22008718Entwicklung der Elternkomponenten für die Erzeugung einer sterilen Kamillesorte – Projektphase 2 - Akronym: STERILKAM2Im dem Projekt werden basierend auf den Vorarbeiten (FNR-Projekte 11NR389 und 14NR063) die Elternkomponenten für eine sterile Kamillesorte entwickelt. Während sterile triploide Sorten in der Obst- und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen, d. h. auch bei Kamille, eine absolute Neuheit. Eine sterile Kamillesorte würde deutliche Vorteile gegenüber fertilen samenbildenden Sorten aufweisen, insbesondere das Ausbleiben einer langanhaltenden, agronomisch problematischen Feldkontamination mit Kamillesamen. Sterile Sorten werden meist durch die Kreuzung diploider und tetraploider Elternpflanzen erzeugt, deren triploide Nachkommen steril sind. Dazu ist es erforderlich, beim verwendeten Samenelter Selbstungen zu verhindern. Eine Methode zur sicheren Bestäubungslenkung bietet hierbei grundsätzliche Möglichkeiten zur züchterischen Verbesserung von Kamille. Männlich sterile, weiblich fertile Pflanzen könnten bei geschlossenem Feldanbau als sterile Population bereits die angestrebten Ziele erreichen.In dem Projekt wurden basierend auf den Vorarbeiten (FNR-Projekte 11NR389 und 14NR063) die Elternkomponenten für eine sterile Kamillensorte entwickelt. Während sterile triploide Sorten in der Obst und Zierpflanzenzüchtung seit langem einen festen Platz haben, wären sie bei Arznei- und Gewürzpflanzen wie bei Kamille eine absolute Neuheit. Eine sterile Kamillensorte würde deutliche Vorteile gegenüber fertilen samenbildenden Sorten aufweisen, insbesondere das Ausbleiben einer langanhaltenden, agronomisch problematischen Feldkontamination mit Kamillensamen. Die Kontamination behindert stark die Gewinnung neuer Anbauflächen und damit auch die Ausweitung des Anbaus, sowie den Fruchtwechsel. Der unterbleibende Fruchtwechsel führt zur Akkumulation von Kamillenkrankheiten in den Anbauflächen und damit zur Reduktion des Ertrags und der Wirtschaftlichkeit des Anbaus. Bereits erzeugte triploide Kamillenpflanzen haben sich als hochgradig steril und agronomisch leistungsfähig erwiesen. Sterile Sorten werden meist durch die interploide Kreuzung diploider und tetraploider Elternpflanzen erzeugt, deren triploide Nachkommen steril sind. Dazu ist es erforderlich, beim verwendeten Samenelter Selbstungen zu verhindern. Eine Methode zur sicheren Bestäubungslenkung bietet hierbei grundsätzliche Möglichkeiten zur züchterischen Verbesserung von Kamille, z. B. durch Hybridzüchtung. Untersuchungen und Arbeiten zur Selbstinkompatibilität (SI), männlichen Sterilität (MS) und cytoplasmatisch-männlichen Sterilität (CMS) als Mechanismen für die Bestäubungslenkung waren durchzuführen. Um eine sichere Bestäubungslenkung zu gewährleisten, ist die Aufklärung der genetischen Grundlagen für diese Mechanismen wichtig. Einzelne wichtige Genotypen werden in-vitro erhalten, vermehrt, und für die Projektarbeiten genutzt.Dr. Lars-Gernot Otto
Tel.: +49 39482 5-685
ottol@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
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22008816Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 4: Nährwert von Sorghumpollen für Honigbienen und Effekte von Bienenbeflug auf die Ertragsbildung von Sorghum bicolor - Akronym: SoNaBiSoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden.Dr. Ralph Büchler
Tel.: +49 6422 9406-13
ralph.buechler@llh.hessen.de
Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen - Bieneninstitut Kirchhain
Erlenstr. 9
35274 Kirchhain
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22008817Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 1: HF-Spanplatten - Akronym: HZHWandFür die Entwicklung eines lignocellulose-basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau wurden zwei Materialien kombiniert: Zementgebundenes Sperrholz (CBPly) und Spanplatten. Während der Widerstand gegenüber Feuer und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen wird, sollten die bauphysikalischen Anforderungen, wie Wärme- und Schallschutz, in erster Linie von der im Wandinnern liegenden leichten Spanplatte hoher Dicke getragen werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik wurden die Spanplatten nicht wie üblich mittels Heißpresstechnologie, sondern in einer Presse mit Hochfrequenzerwärmung (HF) hergestellt. Mit der HF-Technologie können Spanplatten mit ausgeglichenem Rohdichteprofil in kurzen Presszeiten erzeugt werden. Derartige Platten zeichnen sich durch nahezu gleiche Festigkeiten in allen Schichten und eine gute Bearbeitbarkeit aus. Für die Herstellung der HF-Spanplatten war die Verwendung von langen schlanken Schneidspänen (Flachspan), hergestellt aus Buchen- und Fichten-Schwachholz im Langholzzerspaner, vorgesehen. Die Spangeometrie stellte ein Spangefüge mit höherer Festigkeit (bei gleicher mittlerer Rohdichte) und annähernd zu 100 % parallel zur Plattenebene ausgerichteten Partikeln in Aussicht. Eine weitere Festigkeitssteigerung wurde durch die HF-Erwärmung der Spanmatte auf 130 - 160 °C über den gesamten Plattenquerschnitt erwartet. Insgesamt sollte damit eine erhebliche Rohdichtereduzierung der HF-Spanplatte auf 400 kg/m³ bei einer Plattendicke von 40 mm ohne nennenswerte Verringerung des Festigkeitsniveaus erzielt werden. Neben der Holzart war die Variation der Spandicke, des Klebstoffanteils und der HF-Temperatur vorgesehen Basierend auf den Ergebnissen mechanisch-physikalischer Prüfungen sollten Vorzugsvarianten hergestellt und bei Forschungsstelle 3 mit den Decklagen aus CBPly zu einem Holz-Zement-Hybrid-System verklebt werdenDie Untersuchung der mechanisch-physikalischen Eigenschaften der Spanplatten offenbarte deutliche Unterschiede zwischen Fichte und Buche. Die mechanischen Kennwerte der Buchenspanplatten betrugen trotz vergleichbarer Partikelgeometrie weniger als die Hälfte der Fichtenspanplatten. Bei beiden Holzarten konnte beobachtet werden, dass mit zunehmender Spandicke die Biege- sowie Druckfestigkeit sinkt und die Schubfestigkeit steigt. Die Erhöhung des Klebstoffanteils von 12 % auf 18 % (Klebstoffmenge entspricht 12 % bei 630 kg/m³) und die Steigerung der HF-Temperatur von 130 °C auf 160 °C bei den Spanvarianten beider Holzarten mit den höchsten mechanischen Eigenschaftskennwerten führte bei den HF-Spanplatten, hergestellt aus Fichtespänen, mit einer Rohdichte von etwas mehr als 400 kg/m³ zu charakteristischen Kennwerten von Spanplatten Typ P5. Allerdings unterschritten die vergleichbar hergestellten Buche-Spanplatten die charakteristischen Normanforderungen nach EN 12369-1:2001 für Spanplatten Typ P5, hielten aber zumindest die entsprechenden Normanforderungen der Drucksteifigkeit und der Schubfestigkeit für Spanplatten Typ P4 ein. Zusätzlich zu den positiven mechanischen Kennwerten insbesondere der Fichte-Variante konnten die HF Spanplatten, aufgrund der vergleichsweise geringen Rohdichte, mit einer mittleren Wärmeleitfähigkeit von 0,08 W/(m*K) überzeugen. Dieses Ergebnis, eingeordnet zwischen der Bemessungswärmeleitfähigkeit für Spanplatten (300 kg/m³) und Holzfaserplatten (250 kg/m³) gem. ISO 10456, unterstreicht die Eignung des entwickelten Werkstoffes als wärmedämmende Kernlage. In Anbetracht der im Vergleich zu den charakteristischen Normwerten (Rohdichte 500 kg/m³) um 14 % abgesenkten Rohdichte und der vorgesehenen Anwendung als Teil eines Sandwich-Verbundes (CBPly Beplankung auf den Außenseiten) konnte mit den HF-Spanplatten ein Produkt mit erfolgversprechendem Eigenschaftsprofil mit deutlichen Vorteilen für Fichte-Späne entwickelt werdenM. Sc. Martin Direske
Tel.: +49 351 4662-311
martin.direske@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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22008818Verbundvorhaben: Initiierung und Etablierung eines offenen interdisziplinären Forschungsnetzwerks im Bereich biobasierter Polymerwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Marketingkonzept, Kommunikationsstrategie, informationelle Umsetzung - Akronym: BioFoNDie Entwicklung neuer sowie die erfolgreiche Weiterentwicklung bekannter biobasierten Polymerwerkstoffe erfordert oft eine fachübergreifende Zusammenführung der Erkenntnisse über Synthesetechnologien, Materialaufbau, Verarbeitungsverfahren und Produkteigenschaften, deren Analyse die vorhandenen Wissenslücken schließen und richtungsweisende Synergien identifizieren lässt. Die derzeitigen Defizite bei der Ergebniskommunikation und einer synergetischen Interaktion einheimischer Forschungseinrichtungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Kaum breite interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Forschung (Werkstofftechnik, Maschinenbau, Chemie, Physik, Medizintechnik etc.) - Keine Gesamtübersicht zu Forschungsschwerpunkten von Forschungseinrichtungen in Deutschland im Bereich Polymerwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in technischen Anwendungen (keine entsprechende "Landkarte") - Die Vernetzung der Forschungseinrichtungen und Industrie aufgrund der Wettbewerbsproblematik sehr eingeschränkt. Mit dem geplanten Vorhaben sollen wirksame Methoden und Strukturen entwickelt und etabliert werden, die zur Förderung der synergetischen Interaktion in der Wertschöpfungskette aus Wissenschaft und Wirtschaft (einheimischer Forschungseinrichtungen und der Industrieunternehmen) durch konkrete Entwicklungsprojekte dienen. Die bereits bestehenden Netzwerke, Messe- und Kommunikationsplattformen sollen besser miteinander vernetzt und zur Zusammenarbeit angeregt werden. Rainer Krisl
Tel.: +49 931 80441-30
info@iconomic.de
ICONOMIC Werbeagentur GmbH
Schleehofstr. 10 a
97209 Veitshöchheim
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22008916Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 2: Fortpflanzungs-Mechanismen bei Taraxacum koksaghyz - Akronym: TAKOWINDIIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt.Prof. Dr. Dirk Prüfer
Tel.: +49 251 83-22302
dpruefer@uni-muenster.de
Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP)
Schlossplatz 8
48143 Münster
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30.06.2021
22008917Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer neuartigen, statisch hoch effizienten und steifen Verbindungstechnologie - Akronym: NinN-Kleb-HBVZiel ist die FuE einer neuen, statisch hocheffizienten und steifen Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken) auf Basis einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Bei dieser innovativen Klebetechnologie wird der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen. Diese sogenannte Nass-in-Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die die sehr hohe tragwerkstechnische Effizienz, die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich leistungsfähiger und preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Tec werden die leistungsfähigsten Materialkombinationen aus Klebstoff und Beton erforscht und deren Tragfähigkeiten ermittelt. Auf Basis der neuen Klebetechnologie wird dann ein geeignetes Fertigteildeckensystem entwickelt, um die geklebten HBV-Decke, in einzelne Segmente unterteilt, im Werk vorzufabrizieren. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür geeigneten Systemlösungen aus Klebeflächengeomtrie und Querschnittsform der HBV-Decke werden im Projekt erforscht. Der Kooperationspartner aus dem konstruktiven Holzbau unterstützt die Weiterentwicklung der Klebetechnologie und des zugehörigen Herstellungsverfahrens vom Labor in den Praxismaßstab. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca 2/3 des Betons und damit mehr als 2/3 des CO2 in Betondecken. Sie halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in HochbautenProf. Dr. Volker Schmid
Tel.: +49 30 31472-162
volker.schmid@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt - Institut für Bauingenieurwesen, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren - Verbundstrukturen
Gustav-Meyer-Allee 25
13355 Berlin
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22008918Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 3: Entwicklung der Drohnenplattform zu halbleitergassensorbasierten Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFORESTDas Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. Es wurde ein drohnenbasierter Geruchssensor an einer eigens dafür entwickelten Drohnenplattform entwickelt. Dabei wurde die Sensorelektronik mit entsprechenden Schnittstellen entwickelt und gebaut und die Drohnenplattform nach Maßgabe des komplexen Einsatzfeldes über Kronendächern angepasst. Im Laufe des Projektes wurden mehrere Verbesserungen und Updates an Drohnenplattform, Sensor und Software vorgenommen, um den Erkenntnissen aus den gemeinsamen Feldtests gerecht zu werden. Parallel wurde ein VOC-Sammelsystem entwickelt, welches im Wesentlichen auf dem Sensorkonzept beruht. Ein weiteres Ergebnis aus dem Projekt war eine starke Öffentlichkeitsarbeit, die in vielen hochrangigen Presseberichten und einer Projektwebpage mündete. Somit bekam das Projekt aus der Forstpraxis hohe Aufmerksamkeit und es kam zu Praxiskooperationen mit Waldbesitzern. Durch gemeinsame Waldbegehungen wurden praxisnahe Erfahrung im Bereich Forstschutz gesammelt.Dipl. Johann Ziereis
Tel.: +49 9402 94821-3
j.ziereis@cadmic.de
CADmium GmbH Solutioncenter für CAD & CAM
Bayernstr. 3
93128 Regenstauf
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2019-03-15

15.03.2019

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14.08.2023
22009017Verbundvorhaben: Züchtungsmethodisch optimierte Kombination von Gemengepartnern der Andenlupine und Mais sowie der Weißen Lupine und Hafer mit dem Ziel der Biomasseproduktion unter Nutzung ökosystemarer Leistungen der Lupine; Teilvorhaben 1: Bewertung von Kombinationen, Silierfähigkeit und Saattermin - Akronym: LuMi-optDurch die Integration von Lupinen mit hohem Biomassepotenzial in neue Anbausysteme soll in dem geplanten Vorhaben die Erschließung von Ökosystemleistungen der Leguminosen für den Energiepflanzenanbau ermöglicht werden. Das System des Gemengeanbaus von Mais mit Andenlupinen (Lupinus mutabilis) soll hierbei durch die an die Zuchtmethodik der Hybridzüchtung angelehnte, optimierte Zusammenführung von Partnern, die auf ihre Eignung zur Kombination mit der jeweiligen komplementären Partnerspecies getestet wurden, zu einer nachhaltigeren Biomasseproduktion und zu einer Erhöhung der Kulturartenvielfalt in diesem Bereich führen. Exemplarisch soll dieses System außerdem für die Kombination Hafer (Avena byzantina bzw. A. sativa) mit Weißer Lupine (Lupinus albus L.) geprüft werden. Das Vorhaben kann zu neuen, vielseitigeren Fruchtfolgen, höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und einer an öffentlicher Akzeptanz gewinnenden Energieproduktion beitragen. An dem Verbundvorhaben sind das Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen (JKI-ZL, Koordination; Groß-Lüsewitz) und das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde (JKI-PB; Braunschweig) des Julius-Kühn-Instituts, das Thünen-Institut für Ökologischen Landbau (TI-OL; Trenthorst), die Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik der Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät der Universität Rostock sowie, im Unterauftrag, die Landwirtschaftlichen Lehranstalten (LLA) in Triesdorf beteiligt.Dr. Steffen Roux
Tel.: +49 38209 45-312
steffen.roux@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz

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28.02.2021
22009018Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 2: Entwicklung der webbasierten Sensorsignaldatenverarbeitung mittels OGC Sensor Web Enablement - Akronym: PROTECTFORESTDas Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden. Es wurde eine Auswerteroutine erstellt, die semi-automatisch eine HeatMap aus den Sensordaten generiert. Die georeferenzierten Sensordaten wurden so mit Satellitenbildern und den Bestandesdaten aus der Bestandesbegehung verschnitten. Das OGC-Web Enablement wurde vorbereitet, allerdings wurde im Rahmen des Projektes zusammen mit allen Partnern entschieden, dass eine Anwendung des OGC-Web Enablement erst sinnvoll möglich wird, wenn die Netzverbindung über Wäldern z.B. durch die Einführung von 5G verbessert wird.Prof. Dr. Barbara Koch
Tel.: +49 761 203-3695
koch@felis.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie - Abt. Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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22009115Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Charakterisierung von Holzstäuben bei der mechanischen Verarbeitung von Laubholz in der Holz- und Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 2: Toxizitätsprüfung von Holzstäuben - Akronym: LHSToxZiel des Forschungsprojektes ist die Klärung der Frage, ob und wie bzw. wann im Produktionsprozess Laubholzstäube toxikologische Effekte hervorrufen und zu welchen Krankheitsbildern diese führen können. Daneben geht es darum, in Zusammenarbeit mit der Holz- und Weiterverarbeitenden-Industrie Strategien zu entwickeln, welche geeignet sind das gegebenenfalls vorhandene Gefährdungspotenzial in den einzelnen Stadien der Ver- und Bearbeitung von Laubhölzern zu eliminieren. Das beantragte Projekt soll die Grundlagen für eine valide Testung von Holzstaubproben legen und alle dafür notwendigen Grundlagen und Protokolle erarbeiten. Holz ist ein Naturmaterial, das von Mikroorganismen besiedelt ist. Diese Mikroorganismen stören und kontaminieren Zellkulturtests und müssen daher identifiziert und eliminiert werden. Darüber hinaus ist Holz ein komplexes Material, das aus zahlreichen löslichen und festen Komponenten besteht. Sowohl bei der Sterilisation durch Dampf/Hitze oder bei der Dispergierung in biologischen Medien kann sich das Material verändern und lösliche Bestandteile abgeben. Sowohl Holzpartikel als auch lösliche Bestandteile können die Messsysteme durch Interferenz beeinflussen. Auch dieser Prozess soll im Projekt untersucht und abgebildet werden. Die Arbeitsplanung von WWU BMTZ bearbeitet daher folgende Punkte: 1. Test der Kontamination mit Mikroorganismen, Endotoxin und Sterilisierung 2. Test der Dispersion in Wasser und biologischen Medien 3. Test der Interferenzen mit Messsystemen 4. Test der in-vitro ToxizitätDie verstärkte Nutzung von Laubholz in der Holzindustrie forciert eine genaue Auseinandersetzung mit der Messung und Bewertung von Laubholzstäuben, da diese als karzinogene Stoffe eingestuft werden. In diesem Projekt wurden im Technikumsmaßstab und in zwei ausgewählten Betrieben (einem Sägewerk und einem Holzplattenhersteller) der deutschen Holzindustrie Partikel gemessen, die bei verschiedenen Schritten der mechanischen Holzverarbeitung (wie z.B. Sägen, Spanen, Verpressen) emittiert werden. Anschließend fand eine Charakterisierung der Exposition auf Basis geeigneter Modelle statt. Abschließend wurden die Faktoren, die die in-vitro-toxikologische Bewertung von Holzstäuben beeinflussen, identifiziert.Dr. Jürgen Schnekenburger
Tel.: +49 251 83-52534
schnekenburger@uni-muenster.de
Universität Münster - Biomedizinisches Technologiezentrum
Mendelstr. 17
48149 Münster
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01.12.2016

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29.02.2020
22009116Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 3: Optimierung agronomischer Maßnahmen und Monitoring des invasiven Potentials beim Anbau von Russischem Löwenzahn - Akronym: TAKOWINDIIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. Katja Thiele
Tel.: +49 3946 47-580
katja.thiele@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg
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31.03.2022
22009118Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Konstruktion und Aufbau der Herstellungsanlage (Demonstrator) - Akronym: SteckwabenkernIm Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung (Entwicklungsschwerpunkt Fa. Mölle). Gemeinsam mit einer durch Fa. VOMO entwickelten Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern wird die Gesamttechnologie an die TU gesendet und dort ein Demonstrator aufgebaut.Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand für die Fa. MÖLLE die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so kontinuierlich einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde vom Projektpartner VOMO ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres Expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit der Projektpartner wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und als Demonstratoren umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. Artur Porat
Tel.: +49 6762 9321-37
a.porat@moelle.de
Mölle GmbH
Fordstr. 21-23
56288 Kastellaun
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29.02.2020
22009216Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 4: Entwicklung molekularer Marker und genetische Kartierung relevanter Merkmale für innovative Züchtungsstrategien - Akronym: TAKOWINDIIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung; -Gesellschaftliche Akzeptanz. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt.Dr. rer. hort. Brigitte Ruge-Wehling
Tel.: +49 38209-45-208
brigitte.ruge-wehling@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz
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22009217Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 3: Technologieentwicklung zur Kompensation der Rückstellkräfte des verdichteten Holzes mittels trockener und imprägnierter textiler Armierung - Akronym: WoodtrusionDas Gesamtziel des Projekts bestand darin, einheimische Dünnhölzer zu hochwertigen technischen Profilen auf dem Niveau von Konstruktionswerkstoffen zu verarbeiten. Konkret war geplant, Dünnholz in einem thermisch-hygromechanischen Umformprozess zu verdichten und damit das biologische Potenzial der natürlichen Holzstruktur besser ausnutzen zu können. Teilziele des Projekts waren: - Entwicklung eines Umformverfahrens zur quasikontinuierlichen, rein thermomechanischen Ausformung eines Endlosholzquerschnitts, - Entwicklung einer vollautomatischen Fixier- bzw. Konfektioniereinheit, bestehend aus o einer Zuführzone zwecks Zusammenführung eines lamellierten Endlosrings aus den Ausgangsprofilen mit jeweils genau definiertem Versatz zueinander in Vorschubrichtung, o einer Heizzone, welche die mechanische Umformbarkeit der Ausgangsprofile herbeiführt, ohne jedoch irreversible Schädigungen der Zellstrukturen des Ausgangsmaterials zu bewirken, o einem Formwerkzeug, welches sowohl die äußeren Endabmessungen des Holzkörpers, als auch Grad und räumliche Verteilung der Materialverdichtung während des Umformprozesses bestimmt. Die Entwicklung ist angesiedelt im Umfeld des Themas Nachhaltigkeit, das auch im Bauwesen für Architekten und Ingenieure an Bedeutung gewinnt. Neben der Einsparung von Ressourcen wurde mit dem Projekt der vermehrte Einsatz einheimischer Rohstoffe angestrebt. Auf diese Weise soll die zur Zeit der Antragstellung prognostizierte und mittlerweile eingetretene Verknappung des Werkstoffes Holz und dem begleitenden und vermutlich irreversiblen Preisanstieg auf den internationalen Märkten entgegengewirkt werden. Die Bedeutung des Werkstoffes Holz im Bauwesen nimmt weiter zu, weil der klassische Beton sehr energieintensiv ist und unter dem Eindruck des Klimawandels zurückgedrängt werden soll und muss.In gemeinsamer Entwicklungsarbeit entstand in dem Verbundprojekt "Woodtrusion" ein Anlagenkomplex, der zur hygromechanischen Verdichtung von minderwertigem Dünnholz zu leistungsfähigen Rohren geeignet ist. Die Ziele des Teilprojekts 3 des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) wurden ebenfalls erreicht: - Werkstoffseitig konnte nachgewiesen werden, dass minderwertiges Dünnholz durch hygromechanisches Verdichten zu hochwertigem Konstruktionsholz verpresst werden kann. Experimentell konnte eine Steigerung der Festigkeit um 30 % nachgewiesen werden. - Es wurde eine Prüfanordnung und Prüftechnologie entwickelt, die die Ermittlung von Rückstellkräften aus verdichtetem Holz ermöglicht. - Die ermittelten Rückstellkräfte dienten zur Auslegung der textilen Armierung mit Hochleistungsfasern. - Für die praktische Umsetzung wurde eine Umwindeeinheit konstruiert und gebaut. Diese Einheit wurde mechanisch und steuerungsseitig in den Woodtrusion-Versuchsstand integriert. - Die Aufnahme der Rückstellkräfte durch das Umwinden der Holzrohre mit Hochleistungsfasern konnte in zahlreichen Versuchen nachgewiesen werden. - Durch die Anwendung des Filament-Winding-Verfahrens erfolgte der abschließende Laminataufbau der Holzrohre. Die letzte Laminatlage ermöglicht gleichzeitig das Finishing der Rohre. - Als Ergebnis aller Prozessschritte stehen Tragstrukturen aus Holz und Faserverbundkunststoff für technisch anspruchsvolle Einsatzfälle als Alternative für Stahlbau-Konstruktionen zur Verfügung.Dipl.-Ing. Günther Thielemann
Tel.: +49 371 5274-239
guenther.thielemann@stfi.de
Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.
Annaberger Str. 240
09125 Chemnitz
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22009218Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Sandwichplatte mit Steckwabenkern und des Verfahrens - Akronym: SteckwabenkernIm Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung. Zudem wurde speziell durch VOMO eine Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern entwickelt und anschließend als Demonstrator aufgebaut. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde durch VOMO speziell ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und technisch als Demonstrator umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen. Klemens Mormann
Tel.: +49 2554 940780-3
mormann@vomo-leichtbautechnik.de
VOMO Leichtbautechnik GmbH & Co.KG
Borghorster Str. 48 a
48366 Laer
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31.05.2023
22009318Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 4: Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren - Akronym: HoBeOptDie Unternehmen der Forst- und Holzwirtschaft in Deutschland stehen unter zunehmendem Druck effizientere Prozesse und Strukturen in der Holzbereitstellung und im Rohholzeinkauf zu schaffen. Zur Steuerung von Logistikprozessen, zur Abrechnung der Dienstleistungen und der Verkaufsmengen sowie zum Herkunftsnachweis werden die Rohholzmengen aktuell noch an verschiedenen Schnittstellen immer wieder neu erfasst. Dabei kommen unterschiedliche Rundholzmessverfahren mit unterschiedlichen Zielgrößen wie Festmaß, Raummaß und Gewicht zur Anwendung. Das Aufkommen neuer Messverfahren sowie die Möglichkeit, einmal erfasste Daten zur Optimierung des Logistikprozesses für alle Akteure in digitaler Form nutzbar zu machen, bietet Potentiale zur Effizienzsteigerung im Bereich der Datenerfassung, -übermittlung und -verarbeitung. Die oft kleinteiligen Strukturen und die Komplexität der Geschäftsverflechtungen des Clusters Forst und Holz hemmen jedoch die Marktdurchdringung moderner Technologien und effizienter Prozesse. Das Projekt verfolgt das Gesamtziel, vorhandene Wissenslücken über Verkaufs- und Einkaufsprozesse sowie der hierin eingebetteten Rundholzvermessungsverfahren zu schließen. Es werden folgende wesentliche Einzelziele verfolgt: • Beschreibung und Analyse der an den zentralen Schnittstellen der modernen Logistikkette verwendeten Rundholzmaße und Maßermittlungsverfahren (Metadatenanalyse) • vergleichende Darstellung der erforderlichen Genauigkeitsanforderungen und der erreichbaren Genauigkeiten für Einzelstamm und Rundholzpolter • Prüfung, Weiterentwicklung und Bewertung von Algorithmen zur automatisierten Qualitätserfassung von Abholzigkeit und Krümmung bei Nadelstammholz am Werkseingang • Modellierung von Einzelstämmen und Rundholzpoltern zur Analyse des Einflusses volumen- und qualitätsbeeinflussender Parameter auf das Raummaß • Prozessanalyse von Holzbereitstellung, -einkauf- und -verkauf sowie Ableitung von Empfehlungen zur Optimierung der LogistikketteDr. Udo Hans Sauter
Tel.: +49 761 4018-237
udo.sauter@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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22009416Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 6: Vermehrung und Polyploidisierung - Akronym: TAKOWINDIIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in 4 Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. Dipl. Ing. agr. Kathrin Knafla
Tel.: +49 2506 309-147
kathrin.knafla@hortilab.de
hortilab – Labor für pflanzliche Gewebekultur
Plinderheide 57
48291 Telgte
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30.04.2022
22009417Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 1: Charakterisierung von Klebstoffen und Vollholz sowie Entwicklung von Berechnungs- und Simulationsansätzen für die Anwendung von Holz u. Holzverbünden im Maschinenbau - Akronym: HoMabaAuf Projektmanagementebene umfasst das Teilvorhaben der TUM die Koordination des gesamten Verbundvorhabens und die federführende Rolle in der Kompetenzgruppe Klebstoffe. Auf fachlicher Ebene ist die TUM vorrangig in die messtechnische Charakterisierung von Klebstoffen und Vollholz anhand von im Projektverbund abgestimmten Prüfmethoden eingebunden. Die Datenerhebung erfolgt in einheitlich abgestimmter Form mit dem Ziel ist der Erstellung von technischen Datenblättern und einer öffentlich zugänglichen Kennwert-Datenbank. Die TUM verantwortet im Projekt die Erarbeitung von Grundlagen für eine verzerrungsbasierte Simulation des mechanischen Verhaltens von Bauteilen und Werkstoffen aus Holz, Holzwerkstoffen und Holzverbunden für den Einsatz in Maschinenbauanwendungen. Das Berechnungskonzept auf Basis numerischer Methoden durch diskrete Modellierung und Simulation mittels Finite Elemente basiert auf vollständigen Kennwertsätzen auf Basis des orthotropen Materialmodells bei unterschiedlichen Lastfällen, Beanspruchungsarten und -richtungen. Dabei müssen verzerrungsbasierten Versagenshypothesen definiert und experimentell abgesichert werden. Es erlaubt eine detaillierte Spannungs-/Dehnungsanalyse und durch seine Anwendung eine Steigerung der Materialeffizienz, was beispielsweise in Leichtbauanwendungen besonders relevant ist. Für den Maschinenbau vielversprechende Holzklebstoffe werden mechanisch charakterisiert. Insbesondere aber für Vollholz müssen sichere Kennwerte ermittelt werden, die den Ansprüchen im Maschinenbau gerecht werden, zu einem effizienten Materialeinsatz führen und statistisch abgesichert experimentell erhoben und ausgewertet werden.Die TUM war an Zug, Druck und Biegungsversuchen beteiligt und hat damit zur Erarbeitung der umfangreichen Datenbasis an mechanischen Kennwerten von Massivholz und Schälfurnieren (insb. Birke) sowie verschiedenartigen Holzklebstoffen beigetragen. Die Untersuchungen zur Prüfmethodik von Reaktionsklebstoffen ergab umfangreiche Erkenntnisse zu individuellen Verfahrensweisen in Abhängigkeit der Klebstoffeigenschaften. Es gelang ferner, das Grauwertkorrelationsverfahren als Messmethode der Probekörperverformung in allen Versuchskonfigurationen zu etablieren, womit zusätzliche Kenngrößen wie Querkontraktionszahlen erfassbar wurden. Die Simulationsgruppe der TUM entwickelte die generischen Modelle zur Simulation verschiedener möglicher Testbedingungen und ihres Ausfallverhaltens. Nach Validierung der Modelle für Massivholzbauteile unter Zug, Druck und Biegung wurden die Modelle für die Modellierung von Sperrholz und Demonstratoren weiterentwickelt. Zur Simulation von Sperrholz wurden Materialeigenschaften von 1) Massivholz, 2) Massivholz/Furniere und reinen Klebstoffen und 3) Klebstoff imprägnierten Furnieren verwendet. Validierte Ergebnisse zeigten, dass die Genauigkeit numerischer Modelle bei der Vorhersage des mechanischen Verhaltens höher ist, wenn die gemessenen imprägnierten Furniereigenschaften für Simulationen verwendet werden. Diese Ergebnisse wurden dann zur Modellierung des nichtlinearen, anisotropen Verhaltens von zwei Gruppen von Demonstratoren verwendet. Die Ergebnisse wurden in Form von Spannungs-/Dehnungsverteilungen und Last-Verschiebungs-Kurven ausgegeben. Der erste Satz ermöglichte eine Abschätzung der Bruchstelle basierend auf der Entwicklung der maximalen Spannungen/Dehnungen an bestimmten Stellen wie Kerben und Löchern. Der zweite Satz half bei der Validierung des allgemeinen mechanischen Verhaltens des Elements.Prof. Dr. Klaus Richter
Tel.: +49 89 2180-6421
richter@hfm.tum.de
Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft
Winzererstr. 45
80797 München
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31.07.2021
22009418Verbundvorhaben: Energieoptimierte Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen; Teilvorhaben 2: Energieoptimierte Regelung - Akronym: ERTRAGDie Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen beinhaltet erhebliche Potenziale zur Steigerung der energetischen und wirtschaftlichen Effizienz. Lufttechnische Maßnahmen, die Integration von Wärmepumpen und die Nutzung von Abwärme, z.B. aus Biogasanlagen, ermöglichen Einsparungen an Primärenergie von mindestens 25 % bis über 70 %. Eine breitenwirksame Erschließung dieser Potenziale ist jedoch nur auf der Basis anlagen- und betriebsspezifisch optimierter Regelungskonzepte möglich. Dies wiederum erfordert analytische Methoden der modellbasierten Entwicklung und Optimierung, um den insbesondere auch zeitlich variierenden Bedarf an thermischer und elektrischer Energie und damit die Betriebskosten zu minimieren. Zur Gewährleistung einer hohen Produktqualität ist eine optimierte Prozessregelung unverzichtbar. Die wesentlichen innovativen Elemente des Projekts sind die Modellierung und Simulation chargenweiser Trocknungsprozesse, die Entwicklung einer neuen, hocheffizienten Variante der wärmepumpenunterstützten Trocknung sowie die theoretische Analyse und experimentelle Untersuchung energieoptimierter Regelungssysteme. Zur Überführung der Ergebnisse in die Praxis werden beispielhafte Trocknungsanlagen unterschiedlicher Konfiguration und Baugröße energetisch optimiert. Es wird erwartet, dass sich die vergleichsweise geringen Investitionskosten für energieoptimierte Regelungssysteme durch eingesparte Energiekosten innerhalb kurzer Zeit amortisieren.Im Rahmen des Vorhabens wurde ein Simulationsmodell für chargenweise Trocknungsprozesse u.a. für Arznei- und Gewürzpflanzen entwickelt. Dieses Modell eignet sich für alle Trocknerbauarten, in denen horizontal lagerndes oder bewegtes Trocknungsgut vertikal von der Trocknungsluft durchströmt wird. Mit Hilfe dieses Modells können Regelungsstrategien unterschiedlicher Zielrichtung entwickelt werden. Mit dem Ziel der energetischen Prozessoptimierung wurden an zwei Flächentrocknern für Arznei- und Gewürzpflanzen der Agrargenossenschaft Nöbdenitz eG und der Agrarprodukte Ludwigshof e.G. umfangreichen Praxismessungen zur Erfassung des Ist-Zustands durchgeführt. Auf Grundlage dieser Daten wurden Strategien für die Modernisierung und energieoptimierte Regelung dieser Trockner entwickelt. In beide Konzepte wurden die Trocknung im Teilumluft-Betrieb und / oder die Nutzung von BHKW-Abwärme einbezogen. Aufgrund der trockenen Witterung und durch Unkrautbefall in den Erntejahren des Berichtszeitraums konnten die entwickelten Konzepte während des Projektes nicht umgesetzt werden. Die Entwicklung und Umsetzung einer energieoptimierten Regelung für die kontinuierliche Bandtrocknung von Hopfen wurde während des Projektes als neue, zusätzliche Aufgabenstellung in das Vorhaben aufgenommen. Mit dem Hopfenpflanzerverband Elbe-Saale wurde in 2019 vereinbart, einen Dreibandtrockner der HOOB Ostrau GmbH trocknungs- und regelungstechnisch zu analysieren und ein Konzept zur energieoptimierten Regelung zu entwickeln. Dieses Konzept wurde dem Verband im November 2019 während der Winterschulung vorgestellt. Auf Basis eines Konzeptpapiers des ATB vom Juni 2021 konnten die erforderlichen baulichen Maßnahmen in Angriff genommen werden. Der Einbau eines Umluftkanals und eines regelbaren Umluft-Ventilators erfolgte im Sommer 2021. In der Hopfenernte 2021 (September/Oktober) wurde dieses neuartige Regelungskonzept erfolgreich erprobt und dessen Funktionalität nachgewiesen.Dr.-Ing. Jochen Mellmann
Tel.: +49 331 5699-321
jmellmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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22009516Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 7: Analyse von Kautschukproben und -mischungen sowie des Alterungsverhaltens - Akronym: TAKOWIND_IIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; - Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt.Dr. Carla Recker
Tel.: +49 511 976-3584
carla.recker@conti.de
Continental Reifen Deutschland GmbH - Research & Development Tires - Material & Process Development and Industrialization
Jädekamp 30
30419 Hannover
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30.04.2022
22009518Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 2: Zementgebundenes Sperrholz - Akronym: HZHWandGegenstand des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil besteht aus zwei Holzwerkstoffen (HWS), die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte erfüllen die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene an wendungsbezogene Aufgaben. Die Decklagen werden aus zementgebundenem Sperrholz (Cement-bonded plywood - CBPly) gebildet. Entgegen bisherigen Untersuchungen wird statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement werden Spezialzemente (Tonerdezement) verwendet, die aufgrund ihrer Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessern sollen. Der Einsatz eines zement-gebundenen HWS als Außenschicht des zu entwickelnden Wandelements ermöglicht die Einstufung des Bauteils in die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) und schafft somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4. Zielsetzung des Fraunhofer WKI ist hierbei die Entwicklung von zementgebundenem Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren. Hierfür müssen die technischen Hürden bei der Verarbeitung von Buchenholz zu zementgebundenen HWS überwunden werden, die Buchenfurniere hergestellt und charakterisiert werden sowie neuartige Zement-Rezepturen mit Tonerdezement entwickelt und daraus zementgebundenes Sperrholz hergestellt werdenIm Teilvorhaben 2 wurde am Fraunhofer WKI zementgebundenes Sperrholz auf Basis von Buchenfurnieren entwickelt. Hierbei sollte als Substitut für Fichte Buche Verwendung finden. Neben der Vorbehandlung des Holzes sowie der Charakterisierung der hergestellten Schälfurniere wurden in Abstimmung mit einem Industriepartner Bindemittelrezepturen auf Zementbasis entwickelt. Die hergestellten Furniere aus Buche zeigten hierbei eine höhere Schälrisstiefe und -anteil, der mit zunehmender Furnierdicke ansteigt. Ebenfalls ließ sich eine erhöhte Flächenrauheit bei Buche mit zunehmender Furnierdicke erkennen. Die Entwicklungen haben gezeigt, dass bisherige Hürden bei der Verbindung zwischen Holz und Zement durch den Einsatz einer innovativen Bindemittelrezeptur, basierend auf Tonerdezement, überwunden werden konnten. Der Einsatz führte zu höheren Festigkeiten als bei Sperrhölzern, die mit Portlandzement gebunden wurden. Das beschleunigte Erstarrungsverhalten des Tonerdezements begünstigt die Kombination mit stark inhibierenden Holzarten wie der Buche und führt ebenfalls zu einer Verkürzung der Presszeiten. So konnte aufgezeigt werden, dass Retentionsmittel und Verzögerer eine Anpassung der Verarbeitbarkeit (Viskosität, Zeit bis Erstarrungsbeginn) von Tonerdezements in Anpassung an die Sperrholzherstellung ermöglichen. Durch Zusatz von Acrylatdispersionen ist eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften möglich. Durch den Einsatz von Tonerdezement kann im Vergleich zu Portlandzement der Herstellungsprozess bis zur Reife von 24 h auf ca. 6…8 h verkürzt werden. Vergleichende Untersuchungen mit Fichtensperrholz haben jedoch durchweg höhere mechanische Festigkeiten aufgewiesen als die buchenbasierten Sperrhölzer. Ferner ließ sich leider erkennen, dass ein Upscaling vom Labor- auf Technikumsmaßstab nicht zu einer Übertragbarkeit der Ergebnisse führte.Dr. Nina Ritter
Tel.: +49 531 2155-353
nina.ritter@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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01.02.2016

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31.07.2018
22009615Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 2: Leistungsbereich <50 kW - Akronym: FRESBIZiel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert.Prof. Dr.-Ing. Stefan Beer Beer
Tel.: +49 9621 482-3304
s.beer@oth-aw.de
Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23
92224 Amberg
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01.12.2016

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31.03.2020
22009616Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 8: Lagerung, Extraktion und Aufkonzentration der Rohlatices - Akronym: TAKOWINDIIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung; -Gesellschaftliche Akzeptanz. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt.Professor Werner Kunz
Tel.: +49 941 943-4044
werner.kunz@ur.de
Universität Regensburg - Fakultät Chemie und Pharmazie - Institut für Analytische Chemie, Chemo- und Biosensorik
Universitätsstr. 31
93053 Regensburg
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22009617Vorhaben (FSP-Brandschutz): Machbarkeitsstudie zur Entwicklung einer Flammschutzimprägnierung für Holzfaserdämmplatten auf Basis von natürlichem Keratin - Akronym: KERBHOLZGegenstand dieses Vorhabens ist die Schaffung der wissenschaftlichen Grundlagen für die Entwicklung eines neuartigen Flammschutzmittels für Holz auf Basis von nicht anderweitig verwertbaren Keratinabfällen. Keratine sind natürliche Strukturproteine, die z. B. in Vogelfedern, Haaren und Hufen vorkommen. Die Kernidee des Vorhabens basiert auf folgender Beobachtung: Keratine sind auf Grund ihrer chemischen Struktur von Natur aus schwer entflammbar und können nur schlecht thermisch verwertet werden. Das Ziel ist daher im Sinne einer rohstofflichen Verwertung von Keratinabfällen die Entwicklung von Methoden, mit denen diese Abfälle wertschöpfend aufgearbeitet und als Flammschutzmittel für Holz eingesetzt werden können. Das Ergebnis ist keratinimprägniertes Holz, in dem die eingelagerten Keratinbruchstücke die Entflammbarkeit des Holzes herabsetzen sowie das Brand- und Glimmverhalten verbessern. Als Keratinquelle wurden für diese Studie Gänsefederabfälle und als Modellsubstrat Holzfasern gewählt. Federabfälle aus der Geflügelzucht stehen nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Weltweit fallen pro Jahr ca. 8–9 Mio. Tonnen Federreste an, die aufwendig entsorgt (deponiert) werden müssen. Die imprägnierten Holzfasern können beispielsweise zur Herstellung von Dämmplatten verwendet werden. Diese sind in ihren Verwendungsmöglichkeiten jedoch aufgrund brandschutztechnischer Vorschriften stark begrenzt. Mit der angestrebten Verbesserung des Brand- und Glimmverhaltens ist es möglich diese auf breiter Front einzusetzen. Das Fernziel ist eine Dämmung, die die Anforderungen von Bauherren, Gesetzgeber und Klimaschutz gleichermaßen erfüllt und aus natürlichen Ressourcen besteht.Die Machbarkeitsstudie zeigt das Potential keratinbasierter Flammschutzmittel als Imprägnierung für den natürlichen Rohstoff Holz. In der Studie wurde zunächst die Aufarbeitung der Geflügelfedern untersucht und verschiedene Hydrolyseverfahren getestet. Dabei führt die alkalische Hydrolyse zu einem Keratinhydrolysat, das als Lösung gut auf Holzfasern aufgebracht werden kann. Neben Holzfasern sind auch andere Holzmaterialien für die Anwendung denkbar, so dass sich ein breites Anwendungsspektrum ergibt. Nachfolgend wurde das Tränkungsverfahren weiter optimiert, so dass eine Methode erhalten wurde, die zu einer schnellen und effizienten Tränkung der Holzfasern führt. Es konnte mittels thermogravimetrischen Analysen gezeigt werden, dass sich die thermische Zersetzung des Holzes durch die Keratinimprägnierung deutlich verlangsamt. Die Ergebnisse wurden in horizontalen Laborbrandtests validiert. Während unbehandelte Teststreifen vollständig abbrennen, sind die behandelten Teststreifen selbstverlöschend. Zusätzlich zeigen die behandelten Streifen ein besseres Glimmverhalten. Die keratinimprägnierten Teststreifen zeichnen sich nach dem Pressen durch eine größere Stabilität und einen größeren Zusammenhalt der einzelnen Fasern aus. Dies deutet darauf hin, dass die Keratinhydolysate die natürliche Klebkraft der Holzspäne unterstützen. Abschließend wurden Holzplatten hergestellt, die mittels ConeCalorimeter-Messungen in Anlehnung an ISO 5660 getestet wurden. Diese zeigen eine Zunahme der Entzündungszeit um über 160% für die behandelten Holzplatten. Die Ergebnisse sind vielversprechend und schaffen eine gute Basis für den Einsatz des biogenen Reststoffs Keratin in nachfolgenden Projekten.Prof. Dr. rer. nat. Oliver Weichold
Tel.: +49 241 80-95114
weichold@ibac.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 3 - Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffforschung - Lehr- und Forschungsgebiet Strukturelle Polymerkomposite im Bauwesen
Schinkelstr. 3
52062 Aachen

2018-11-01

01.11.2018

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31.08.2022
22009618Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 1: Konstruktive und bauphysikalische Vorplanung sowie Fassadenelement-Anschluss und -Prüfung - Akronym: Holz-Glas-FassadenDie CO2-Effizienz nachwachsender Bauprodukte liegt auf der Hand. Das Projekt trägt dazu bei, den Anteil heimischer Laubhölzer im Fassadenbau zu erhöhen und eine hochwertige Nutzungsvariante für die wertvollen Hölzer zu schaffen. Elementfassaden aus Holz müssen sich messen lassen an den Varianten aus Aluminium, die den Fassadenbau dominieren, aufgrund ihrer bekannten Stärken. Fassadenbaufirmen, die bereits Pfosten-Riegel-Fassaden aus Holz anbieten, haben es schwer, aus eigener Kraft in den Markt für Holzelementfassaden einzusteigen. Die F&E-Schritte sind kostenintensiv und die Erfolgschancen nicht kalkulierbar. Daher wurden im Projekt die ersten F&E Schritte übergreifend durchgeführt und ohne Schutzrechte veröffentlicht, so dass Unternehmen auf dieser Basis marktreife Systeme weiterentwickeln und vertreiben können. Laubhölzer bieten die werkstofflichen Voraussetzungen für filigrane, tragfähige Verbindungen. Im Projekt wurden die Laubholzprodukte Baubuche und Eichenbrettschichtholz eingesetzt. Die entwickelten Verbindungen sind auf andere Laubhölzer übertragbar. Die erforderliche Breite der Fassadenpfosten wird maßgebend durch die Tragfähigkeit, insbesondere die Biegedrillknickstabilität bestimmt. Durch die kraftschlüssige Verklebung mit der Verglasung wird ein seitliches Ausweichen der Pfosten soweit behindert, dass die reine Biegezugtragfähigkeit maßgebend wird und sehr schmale Holzpfosten möglich sind. Eine kraftschlüssige Verklebung zwischen den Holzprofilen und der Verglasung bietet zusätzlich die Möglichkeit, eine schubsteife Scheibe auszubilden, die zur Aufnahme von Aussteifungskräften in Fassadenebene genutzt werden kann.Es wurden die wissenschaftlichen Grundlagen für die Weiterentwicklung von Elementfassaden aus hochfesten Laubholzprodukten und kraftschlüssig verbundenen, aber austauschbaren, Verglasungen geschaffen. Auf die Verglasung werden im Werk umlaufend GFK-Profile aufgeklebt, die wiederum mit den Holzprofilen (Pfosten und Riegel) verschraubt werden. Die Elemente sind geschosshoch und können in den üblichen Elementrastermaßen (1,2m bis 1,6m), aber auch in sehr langen Rastermaßen (z.B. 6,0 m) hergestellt werden. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Verglasung und den Pfosten bietet zwei wesentliche Vorteile: • Der Pfosten kann sehr schmal ausgeführt werden, ohne dass es bei Biegebelastung infolge Windlasten zum Stabilitätsversagen (Biegedrillknicken) kommt. • Das Fassadenelement kann zusätzlich als Schubfeld dienen. Alle Verbindungspunkte in Gesamtsystem konnten so entwickelt werden, dass hinreichend tragfähige und steife Verbindungen gegeben sind: • Verbindung zwischen Riegel und Pfosten mittels Holzschrauben. • Verbindung von Pfosten zu Pfosten (vertikaler Elementstoß) mittels Stahldorn, Stahlwinkelprofilen und modifizierten Arbeitsplattenverbindern. • Verbindung zwischen Holzprofil und GFK-Profil mittels Senkkopfschrauben. Verbindung zwischen Verglasung und GFK-Profil mittels Polyurethan-Klebstoff. • Verbindung zwischen nicht aussteifendem Element und Geschossdecke mittels Bolzen oder modifiziertem Arbeitsplattenverbinder. • Verbindung zwischen aussteifendem Element und Geschossdecke mittels Stahlknotenpunkt und Anbindung der Riegel und Pfosten mittels Gewindehülsen. Die Elementstöße wurden bauphysikalisch so ausgebildet, dass kein Tauwasser auf den Holzoberflächen ausfällt und zu Schimmelpilzbildung führt. Die grundsätzlichen Bedingungen für Elementfugen im Fassadenbau werden selbstverständlich eingehalten. Die Fugen sind schlagregendicht und unvermeidbares Wasser in der Fuge wird über feuchtebeständige Oberflächen nach außen abgeführt.Prof. Dr.-Ing. Frank Wellershoff
Tel.: +49 40 42827-5681
frank.wellershoff@hcu-hamburg.de
HafenCity Universität Hamburg - Bauingenieurwesen - Fachgebiet Fassadensysteme und Gebäudehüllen
Henning-Voscherau-Platz 1
20457 Hamburg
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31.07.2018
22009715Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 3: Praktische Umsetzung - Akronym: FRESBIZiel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert.Dipl.-Ing. Jan Kramb
Tel.: +49 2307 97300-0
j.kramb@schraeder.com
Karl Schräder Nachf. Inh. Karl-Heinz Schräder e.K.
Hemsack 11-13
59174 Kamen
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22009716Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 9: TKS Latex als Industrierohstoff - Akronym: TAKOWIND_IIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in 4 Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; - Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf den erfolgreich abgeschlossenen Projekten aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden und eine Parzellenrodemaschine entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt.Dr. Alexandra Abele
Tel.: +49 2365 4986820
alexandra.abele@synthomer.com
Synthomer Deutschland GmbH
Werrastr. 10
45768 Marl

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31.10.2021
22009718Verbundvorhaben: Elementierte Fassadensysteme mit hybrider Laubholz-Glas-Verbundtragwirkung; Teilvorhaben 2: Auswahl Rahmenmaterialien; Entwicklung und Erprobung der Rahmeneckenausbildung unter den gegebenen Beanspruchungsfällen, statische und dynamische Prüfungen - Akronym: Holz-Glas-FassadenUntersuchungen zur Eignung von Lamellen aus BauBuche-Furnierschichtholz und Eiche-Brettschichtholz zur Herstellung von Pfosten- und Riegelbauteilen für vorgefertigte Holz-Glas-Fassadenelemente. Entwick-lung einer geeigneten Eckverbindung Hygrisches Verhalten beschichteter Bauteile unter wechselnden klimatischen Beanspruchungen (20°C/85% r.h. und 20°C/35 % r.h.); Erfassung von Feuchteänderungen und Dimensionsänderungen. Er-mittlung des Spring-Back-Effektes bei BauBuche-FSH in radialer Richtung nach erstmaliger Auffeuchtung. Untersuchung des Schraubenhaltevermögens zwischen GFK-Adapter und Holzelement bei mechanischer Beanspruchung auf Zug und Schub. Variation der Geometrien der GFK-Adapter und der Holzbauteile nach Vorgaben der Architekten/Planer und Ergebnissen bauphysikalischer Berechnungen. Ermittlung von Kenn-werten zur Fixierung der GFK-Adapter auf dem Holzrahmen.Probekörper aus BauBuche-FSH und Ei-BSH (480 x 150 x 26 mm) mit Oberflächenbehandlung – La-ckierung und Ölbehandlung – in einem Industriebetrieb mit im Fensterbau erprobten Lacksystemen. Trotz der Oberflächenbeschichtung konnte das Holz sich stetig dem Umgebungsklima (20°C/85% und 20°C/35%) anpassen und damit auch Quellen und Schwinden. Die Feuchteausgleich erfolgt sehr lang-sam und wird auch nach 3…4 monatiger Lagerung im Konstantklima nicht erreicht. Die differentiellen Quellmaße der Probekörper entsprechen verfügbaren Literaturangaben (u.a. Niemz et al. 2007; Pollmeier 2019). Die verbleibende, irreversible Quellung (bezogen auf die Ausgangsmaße im Auslieferungszustand) nach wiederholter Be- und Entfeuchtung beträgt bei BauBuche in (anatomisch) radialer Richtung ca. 1,0…1,5 % und ist dem Spring-Back-Effekt geschuldet. Technisch erprobt wurde die Fixierung der mit dem Glas verklebten GFK-Profile (Teilvorhaben 3) mit den Holzelementen durch geeignete Schraubverbindungen. Verschiedene Schraubentypen wurden un-tersucht und Werte zum Schraubenauszug empirisch ermittelt. Hier schneidet in Querzug- und Schrau-benauszugsversuchen das Ei-BSH deutlich besser als die BauBuche-FSH mit hochkant orientierten Lagen (stehenden Furnierlagen – eine Vorgabe der am Projekt beteiligten Architekten). Hinsichtlich der Schubbeanspruchung der die GFK-Profile fixierenden Schrauben verhielten sich beide Holzwerkstoffe ähnlich; in mehreren Fällen versagten die Schrauben nach anfänglichem Versatz durch Lochleibungsdruck. Prof. Dr. Andreas Krause
Tel.: +49 40 73962-623
andreas.krause@uni-hamburg.de
Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften (IHW)
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg
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01.10.2019

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31.05.2023
22009817Verbundvorhaben: Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau; Teilvorhaben 1: Modellierung von Statik und Schallschutz von Holz-Stahl-Hybridsystemen - Akronym: HS-HybridHolz wird bislang in gewerblichen Gebäuden nicht oder nur in geringem Maß in Deckenkonstruktionen eingesetzt. Gründe dafür sind die in solchen Gebäuden erforderlichen großen Spannweiten, die im reinen Holzbau nur schwer erreichbar sind. Um die statischen und dynamischen Anforderungen zu erfüllen, sind große Trägerabmessungen aus Vollholz oder Brettschichtholz notwendig, die oft nicht mehr wirtschaftlich sind. Außerdem lassen sich mit Holz die Schallschutzanforderungen häufig nicht erfüllen, da wegen der niedrigen Rohdichte und der daraus resultierenden geringen Masse von Holzbauelementen ein vielschichtiger Deckenaufbau notwendig ist, der kompliziert und wirtschaftlich nicht konkurrenzfähig ist. In den letzten Jahrzehnten sind jedoch neue Holzwerkstoffe auf dem Markt erschienen, die höhere Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften als traditionelles Brettschichtholz besitzen. Zu nennen sind in diesem Zusammenhang vor allem Furnierschichtholz aus Fichte oder Buche. Um diese Produkte wirtschaftlich in großen Bauprojekten mit den dort üblichen großen Spannweiten einsetzen zu können, ist jedoch die Entwicklung von hochwertigen Hybridsystemen nötig. Bislang finden in diesen Bereichen hauptsächlich Stahlbeton, Stahlflachdecken mit Ortbeton oder in Trockenbauweise Anwendung. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Hybridelements aus Holzwerkstoffen und Stahlblechen mit großen freien Spannweiten, die in Gewerbegebäuden und im Mehrgeschossbau als Standardelemente verwendet werden können. Neben der Entwicklung der HSH-Elemente selbst wurden in diesem Vorhaben auch FE-Analyse durchgeführt, die nicht nur die statische Anwendung von HSH-Elementen ermöglichen, sondern zugleich weitere Anforderungen im Bereich Schallschutz und Schwingungsverhalten abdecken. Zusätzlich ist der Brandschutz ein weiteres Thema für den sicheren Einsatz des Elements in strukturellen Anwendungen. In diesem Projekt wurde auch Brandanalyse sowohl numerisch als auch experimentell durchgeführt.In diesem Projekt wurden sowohl experimentelle als auch numerische Arbeiten durchgeführt. Es wurde ein automatisiertes und parametrisiertes Modell für das Hybridsystem entwickelt, das die Analyse des Tragwerks durch Planer ermöglicht. Das Modell kann das System unter statischen, zeitlich-harmonischen, zeitlich-transienten, thermischen und mechanischen Belastungen analysieren. Aus den Versuchen an kleinen Hybridbauteilen wurde eine geringe Steifigkeit und Tragfähigkeit der Verbindung zwischen dem Stahlblech und dem Holz festgestellt. Hochrechnungen der zu erwartenden Durchbiegungen bei größeren Spannweiten zeigten, dass die Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit mit den gewählten Trapezprofilen nur schwer erfüllt werden können. Um die Steifigkeit des Systems zu erhöhen, ist entweder eine sehr große Anzahl von Verbindungselementen oder ein Stahl-Holz-Verbund erforderlich. Die Simulationen und die Versuche haben gezeigt, dass das Beulen der Stahlbleche bei hohen Schubbeanspruchungen in der Nähe der Auflager für eine sichere Bemessung maßgebend wird. Die Ergebnisse, die im Bereich des Brandschutzes mit sehr dünnen und dicken Stahlblechen erzielt wurden, zeigten, dass dicke Stahlbleche mehr Wärme auf die obere Holzplatte übertragen. Es wurde gezeigt, dass höhere Eigenfrequenzen mit dickeren Stahlblechen, höheren Stahlkomponenten und dickeren Holzplatten erreicht werden. Strukturen mit Nadelholz- und Baubuche-Furnierschichtholz erreichten vergleichbare Eigenfrequenzen. Darüber hinaus wurden höhere Dämpfungsparameter identifiziert für Prüfkörper mit größerer Kontaktfläche. Dies war der Fall für dickere Stahlbleche, die sich kaum verformten. Es wurden Alternativen analysiert, um mit einem veränderten Hybridelementaufbau die 10 m Spannweite zu erreichen. Strukturen mit C-Profilen können bessere Holz-Stahl-Hybrid-Alternativen für Anwendungen unter mechanischer Belastung bei größeren Spannweiten sein.Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen
Tel.: +49 89 2180-6462
vandekuilen@hfm.tum.de
Technische Universität München - Holzforschung München
Winzererstr. 45
80797 München

2017-11-01

01.11.2017

2018-10-31

31.10.2018
22009916Prüfung und Bewertung der hydrothermalen Carbonisierung von Landschaftspflegematerial zur Herstellung von qualitativ hochwertigem Torfersatz - Akronym: HYTORFDas übergeordnete Ziel im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojektes ist es, die Grundlagen und Umsetzungsmöglichkeiten der Herstellung von ökologisch und ökonomisch wertvollen Torfersatzstoffen auf Basis der hydrothermalen Umwandlung aus Landschaftspflegematerial zu untersuchen. Das Landschaftspflegematerial wird dabei von Naturschutzflächen bereitgestellt. Als Konversionsverfahren wird die HTC betrachtet, welche unter milden Betriebsbedingungen ein Torfersatzprodukt bereitstellt. Das erstellte Produkt soll im Nachgang in Bezug auf seine Eignung analytisch untersucht werden. Um die praktische Eignung aufzuzeigen, werden Aufbereitungsversuche des Rohmaterials sowie erste kleintechnische Lagerungsversuche in fertiger Mischung durchgeführt. Darauf aufbauend erfolgen Pflanzen- und Anbauversuche im Versuchsgewächshaus . Innerhalb der Untersuchungen sollen die Verfahrensparameter derart optimiert werden, dass für den Torfersatz eine maximale Torfkompatibilität erreicht wird. Zu diesem Zwecke werden mit dem produzierten Torfersatz subtrathydrologische Untersuchungen durchgeführt. Darüber hinaus kann die Eignung des durch HTC hergestellten Torfersatzes für einen kombinierten Einsatz von wachstumsfördernden Mikroorganismen überprüft werden. Abschließend wird der Pfad der HTC für die Herstellung von Torfersatz technisch und ökonomisch bewertet. Taina Lühmann
Tel.: +49 341 2434 - 112
taina.luehmann@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

2018-09-01

01.09.2018

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31.08.2021
22009918Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 2: Technologisch-wirtschaftliche Entwicklung und Herstellung - Akronym: fanabuDas Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht. Herbert Duttlinger
Tel.: +49 7675 9053-80
h-duttlinger@bruno-kaiser.de
Holzbau Bruno Kaiser GmbH
Gässle 7
79872 Bernau im Schwarzwald
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2018-09-01

01.09.2018

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30.04.2022
22010017Verbundvorhaben: Entwicklung eines Fachwerkträger-Konzepts für Spannweiten von bis zu 100 m unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz, Hybridträgern aus Nadel- und Buchenholz und Holzschrauben als Verbindungsmittel; Teilvorhaben 1: Wissenschaftlich-analytische Entwicklung und Untersuchung - Akronym: fanabuDas Projekt Fanabu beschäftigt sich mit der Konzeption, Bemessung und Herstellung von weit gespannten Fachwerkträgern unter Verwendung der Werkstoffe Nadelbrettschichtholz (Na-GL) und Buchenfurnierschichtholz (Bu-LVL). Fachwerkträger stellen durch ihre aufgelöste Konstruktionsweise eine materialsparende Möglichkeit dar, große Spannweiten zu überspannen. Durch den kombinierten Einsatz des hervorragend für Zugbeanspruchungen geeigneten Bu-LVL in hochbeanspruchten Bereichen mit Na-GL lassen sich entsprechende Konstruktionen weiter optimieren. Verbindungen in Knotenpunkten und Montagestößen sollen hierbei durch selbstbohrende Voll- und Teilgewindeschrauben realisiert werden. Ziel ist somit die Entwicklung eines Fachwerkträgerkonzepts, dass materialsparende Ausführung, wirtschaftliches Potential und Robustheit miteinander vereint und insbesondere kleine und mittlere Unternehmen befähigen soll, weit gespannte Tragwerke zu erstellen. Hierfür werden experimentelle, simulationswissenschaftliche und numerische Untersuchungen durchgeführt, um Optimierungspotentiale zu erkennen, baupraktische Lösungen zu entwickeln und ingenieurmäßige Berechnungsansätze herzuleiten. Es werden die Aspekte Konstruktion (Geometrieoptimierung, Abbildung von Steifigkeiten und Nebenspannungen), Material (Hybridquerschnitte aus Bu-LVL und Na-GL) sowie Verbindungen (Anschlüsse der Zugdiagonalen, der Druckstützen und Montagestöße) untersucht.Ausgehend von einem Fachwerkträger-Strukturkonzept mit fallenden Zugstreben und vertikalen Druckstreben werden Potentiale zur Verbesserung der Konstruktion unter Verwendung von Buchenfurnierschichtholz und selbstbohrenden Holzbauschrauben identifiziert. Als Untersuchungspunkte werden die Gurte als Hybridbauteil aus Na-GL und Bu-LVL, die Anschlüsse der Zugdiagonalen und Druckstützen sowie bei größeren Spannweiten erforderliche Montagestöße identifiziert. Die Hybridquerschnitte werden experimentell und numerisch untersucht. Auf Grundlage bestehender FE-Modelle wird eine in Fachwerkträgergurten häufig auftretende Kombination aus Biegemomenten und Normalkräften modelliert und so Interaktionen untersucht und analytische Bemessungsansätze entwickelt. Die Tragfähigkeit der Anschlüsse von Druckstreben und insbesondere die Querdrucktragfähigkeit von Hybridquerschnitten werden untersucht und verschiedene Verstärkungsmaßnahmen mit Holzwerkstoffplatten und selbstbohrenden Holzbauschrauben gegenübergestellt. Bei den Anschlüssen der Zugdiagonalen wird ein Potential zur Steigerung der Tragfähigkeit durch erhöhung der Reibbeiwerte durch Oberflächenbearbeitungen identifiziert und eine einstoffliche Verstärkungsmethode entwickelt. Parallel dazu werden Ansätze zur Berechnung der rotatorischen Steifigkeit entsprechender Anschlüsse untersucht und deren Auswirkung auf Nebenspannungen und die Tragfähigkeit des globalen Systems untersucht. Anschließend werden Ausführungsvarianten für die im Strukturkonzept erforderlichen druck- und zugbeanspruchten Montagestöße entwickelt und in kleinteiligen Versuchen experimentell geprüft. Abschließend werden die zuvor in kleinteiligen Versuchen ermittelten Verstärkungsansätze und Berechnungsmethoden anhand von drei Fachwerkträgern im Bauteilmaßstab überprüft.Dr.-Ing. Matthias Frese
Tel.: +49 721 608-47948
matthias.frese@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen
Reinhard-Baumeister-Platz 1
76131 Karlsruhe
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31.08.2021
22010018Verbundvorhaben: Großserien-Leichtbau mit naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen am Beispiel Lithium-Ionen-Batterie-Gehäuse; Teilvorhaben 1: Material- und Verfahrensentwicklung - Akronym: BioBatteryZielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Leichtbauverfahren auf Grundlage naturfaserverstärkter biobasierter Kunststoffe, die speziell für die Großserienproduktion ausgelegt sind. Als Modellsystem dienen Gehäuse für Lithium-Ionen-Batterien, da besonders bei mobilen Anwendungen wie E-Bikes oder KFZ eine Gewichtsreduktion im Vergleich zu klassischen Metallgehäusen besonders gewünscht wird. Die Funktionen Zellhalterung, Thermomanagement, Crash-Sicherheit und elektrische Isolation sollen dabei funktionsintegriert durch Kunststoffgehäuse aus thermo-plastischen Matrices und Organoblechen auf Basis nachwachsender Rohstoffe gewährleistet werden. Dies ermöglicht eine Reduktion des Eigengewichts der Batterie ohne Zellgewicht um bis zu 60 Prozent. Der Forschungsansatz ist besonders attraktiv durch einen spezifischen Vorteil von Naturfasern im Vergleich zu den bisher eingesetzten teuren Carbonfasern: Naturfasern sind wesentlich elastischer und ermöglichen als Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) die Herstellung von Organoblechen mit bislang unerreichter Schlagzähigkeit. Diese Eigenschaft ist insbesondere im Automobilumfeld von entscheidender Bedeutung, um die Energieabsorption im Crashfall zu optimieren und um schädliche Schwingungen und Vibrationen zu dämpfen. Die zu entwickelnden Organobleche und Formteile aus naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen können vollautomatisch produziert werden und die daraus hergestellten funktionsintegrierten Batteriegehäuse können vollautomatisch bestückt werden. Dies reduziert im Vergleich zu herkömmlichen Metallgehäusen die Anzahl der Fertigungsschritte und somit die Fertigungskosten deutlich. Es wird erwartet, dass mit der zu entwickelnden Technologie sowohl das Bauteilgewicht als auch die Gesamtkosten deutlich gesenkt werden können.Dr. Christian Beinert
Tel.: +49 6151 705-8735
christian.beinert@lbf.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF)
Bartningstr. 47
64289 Darmstadt
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22010118Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 4: Hybridwandelement - Akronym: HZH-WandDer Gegenstand des FuE-Vorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Das Hybridbauteil sollte aus zwei Holzwerkstoffen bestehen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Das gefertigte Bauteil sollte sowohl den Anforderungen an einen hohen Feuerwiderstand als auch statischen (Lastabtragung, Aussteifung) und bauphysikalischen (Witterungseinflüsse, Wärmeschutz, Schallschutz) Anforderungen genügen. Während der Widerstand gegenüber Brand und Feuchte sowie der Hauptteil der statischen Anforderungen von den Decklagen übernommen werden sollte, sollten die bauphysikalischen Anforderungen zum Wärme- und Schallschutz in erster Linie von dem im Wandinneren liegenden Partikelwerkstoff getragen werden. Dieser wurde durch Hochfrequenzerwärmung hergestellt. Die Decklagen wurden aus zementgebundenem Sperrholz gebildet. Das Fügen der zwei Werkstoffe zu einem Holz-Zement Hybridsystem (HZH-System) sollte durch eine dauerhafte flächige Verklebung bewerkstelligt werden. Im Rahmen des Verbundvorhabens beschäftigte sich der Arbeitsbereich (AB) D der HSRM mit der Planung, der Bemessung und der Konstruktion von Hybridsystemen für den Holzhochbau. Im Einzelnen wurden hierzu u.a. theoretische und experimentelle Untersuchungen zu den gefügten Hybridelementen im Hinblick auf die Verwendung in Bauwerken durchgeführtZunächst wurde als Berechnungsgrundlage ein mehrgeschossiges Mustergebäude entworfen und definiert. Es besitzt 8 Stockwerke und Abmessungen von 30 m x 16 m. Eine statische Bemessung mehrschichtiger Wandelemente wurde vorgenommen und es zeigte sich, dass die Lasten, die auf das Gebäude einwirken, unter Annahme bestimmter Materialeigenschaften insgesamt gut abgetragen werden können. Anschließend wurde unterschiedliche Anschlussdetails entwickelt und bemessen. Die Anschlüsse der Wandelemente gliedern sich prinzipiell in drei Bereiche auf. Der erste Bereich bildet den vertikalen Stoß zwischen benachbarten Wandelementen. Diese wiederrum können in unterschiedlichen Varianten auftreten, neben einer Kopplung in Wandrichtung (0°) können auch rechtwinkelige Anschlüsse (90°) auftreten. Weiterhin liegen horizontale Stöße zwischen aufeinander stehenden Wandelementen sowie horizontale Stöße zwischen Wänden und Decken vor. Aus experimenteller Sicht wurden vor allem Versuche durchgeführt, um Faktoren / Verhältniswerte zu ermitteln, mit denen man von Festigkeiten und Steifigkeiten von kleinen Proben auf die Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte von großen Bauteilproben schließen kann. Zur Bestimmung dieser Downscaling-Faktoren wurden Groß- und Kleinversuche durchgeführt. Bei diesen Versuchen wurden jeweils Elastizitätsmodul und Biegefestigkeit bestimmt. Die Versuchsergebnisse wurden bei der Entwicklung der jeweiligen Materialkomponenten des HZH-Systems berücksichtigt. Letztlich wurden an Prüfkörpern des HZH Systems diverse Versuche zum Tragverhalten (Biegeversuche, Druckversuche, Versuche zur Bestimmung des Schubmoduls) durchgeführt. Hierbei zeigte sich, dass das Versagen häufig durch ein Lösen der Furnierlagen im Bereich der Decklagen verursacht wurde.Prof. Dr.-Ing. Leander Bathon
Tel.: +49 611 9495-1518
leander.bathon@hs-rm.de
Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor
Kurt-Schumacher-Ring 18
65197 Wiesbaden
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28.02.2019
22010215Biobasierte Herstellung von Intermediaten für Polyurethane (Bio4PUR) - Akronym: Bio4PURAnilin ist eine wichtige Basischemikalie und es werden weltweit jährlich etwa fünf bis sechs Millionen Tonnen Anilin produziert. Die Gesamtmenge steigt dabei jährlich um durchschnittlich etwa fünf Prozent. Mit einer Produktionskapazität von rund einer Million Tonnen gehört Covestro zu den führenden Produzenten. Anilin ist der Hauptbestandteil von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), aus dem Polyurethan-Hartschaum hergestellt wird, ein hocheffizienter Dämmstoff für Gebäude und Kälteanlagen. Die Industrie gewinnt Anilin derzeit aus Benzol, welches ein erdölbasierter Rohstoff ist. Der Wechsel zu einer Anilinproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe (z.B. Biomasse) hätte mehrere Vorteile: eine deutliche Reduzierung des CO2-Fußabdrucks von Anilin und Folgeprodukten, eine geringere Abhängigkeit von fossilen Ressourcen und Marktschwankungen sowie die Schonung fossiler Ressourcen. Das FuE-Projekt zielte auf die Herstellung von Anilin aus biobasierten Rohstoffen ab. Im Jahr 2016 bildete ein interdisziplinäres Team bestehend aus Experten aus Wissenschaft und Industrie die Basis für dieses Projekt: Institut für Bioverfahrenstechnik (Universität Stuttgart), Institut für Mikrobiologie (Universität Stuttgart), RWTH Aachen/CAT Catalytic Center, Bayer AG und Covestro Deutschland AG. Im Rahmen des Projektes wurden die katalytischen Schritte zur Umsetzung des nachwachsenden Rohstoffs (üblicherweise Glucose) zum Anilin erheblich optimiert. Im Bereich der mikrobiologischen Stammentwickung, dem ersten Umsetzungsschritt, konnten die relevanten Performance-Kenngrößen (Titer, Ausbeute und Fermentationszeit) deutlich verbessert werden. Auch im Bereich der Gesamtprozessentwicklung wurden wesentliche Fortschritte für die industrielle Nutzbarkeit des Verfahrens gemacht. So konnte der Prozess mehrfach in einen 100 L Fermenter übertragen werden und damit große Schritte in Richtung erfolgreichem Scale-up gegangen werden. Das aus diesen Versuchen gewonnene Zwischenprodukt wurde in den nachfolgenden Aufarbeitungs- und Umsetzungsschritten zu spezifikationsgerechtem Anilin weiterverarbeitet. Mit Hilfe der gewonnenen Versuchsdaten lassen sich die Aufarbeitungs- und Umsetzungsschritte für größere Maßstäbe auslegen. Das hergestellte Anilin wurde im Rahmen des Projektes zu MDI und anschließend Hartschaum umgesetzt. Die erhaltenen Hartschaummuster zeigten keine Abweichungen im Vergleich zum petrobasierten Hartschaum auf.Dr. Gernot Jäger
Tel.: +49 175 313-4684
gernot.jaeger@covestro.com
Covestro Deutschland AG - PUR-INN-CAT, CHEMPARK B103
Kaiser-Wilhelm-Allee 60
51373 Leverkusen
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22010218Verbundvorhaben: Holz-Zement-Hybridsysteme für Wandelemente im Holzhochbau; Teilvorhaben 3: Fügetechnik HZH-Wand - Akronym: HZHWandDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Lignocellulose basierten Verbundmaterials für tragende Wandelemente zur Nutzung im modularen mehrgeschossigen Holzhochbau. Im Bauwesen kann grundsätzlich zwischen massiven und aufgelösten Bauweisen differenziert werden. Durch Produktneuentwicklungen und -weiterentwicklungen in den letzten Jahren besteht inzwischen auch die Möglichkeit massiv in Holz zu bauen. Derzeit dominieren die Systeme Brettstapelbauweise, Brettsperrholz und Hohlkastenelemente als Wandelemente die Holzbauweise für den Hochbau. Elemente aus Holzwerkstoffen, die mehrschichtig zu tragenden Bauteilen verklebt werden, fristen noch ein Nischendasein. Das zu entwickelnde Hybridbauteil (Holz-Zement-Hybrid-System = HZH-System) sollte aus zwei Holzwerkstoffen, die sich in ihrer Rohstoffzusammensetzung, der Herstellungstechnologie und ihren mechanisch-physikalischen Eigenschaften stark unterscheiden, bestehen. Durch die unterschiedlichen Materialkennwerte sollten die Werkstoffe im Materialverbund verschiedene anwendungsbezogene Aufgaben erfüllen. Die Decklagen sollten aus zementgebundenem Sperrholz gebildet werden. Entgegen bisherigen Untersuchungen sollte statt Fichte Buche als Furnier eingesetzt werden. Aufgrund bekannter Unverträglichkeiten von Buchenholz und Portlandzement sollte Spezialzement (Tonerdezement) verwendet werden, der aufgrund seiner Chemie den Holz-Zement-Verbund verbessert. Der Einsatz eines zementgebundenen Holzwerkstoffs als Decklage des zu entwickelnden Wandelements sollte die Einstufung des Materials als solches in die Baustoffklasse B (schwerentflammbar) bzw. des Bauteils in Gänze in die Feuerwiderstandsklasse F-60 (hochfeuerhemmend) ermöglichen und somit die Voraussetzung zur Anwendung in Gebäudeklasse (GK) 4 schaffen Der Schwerpunkt des Teilvorhabens lag in der Auswahl und Charakterisierung von Fügetechniken, um die zwei Werkstoffe miteinander zu verbindenInnerhalb des Projekts wurde das AP Auswahl und Charakterisierung von Verbindungsmitteln und Technologien zum Fügen von Hybridsystemen bearbeitet. Hier stand die Auswahl und Charakterisierung von geeigneten Klebstoffen im Mittelpunkt sowie die Untersuchung, welchen Einfluss die mit Zement behandelte Holzoberfläche auf die Klebung hat. Durch das Charakterisieren verschiedener Klebstoffarten (Unterschiede im Aushärtungsverhalten, Auftrag und Handhabung) wurde ein Klebstoff-Pool aufgebaut, der später bei der Optimierung des Herstellungsprozesses herangezogen werden sollte. Dabei wurde neben der Performance bei Normklima, auch die Temperaturbeständigkeit bei extremen Betriebstemperaturen von -20 °C bis +85 °C sowie auch die Alterungsbeständigkeit (Wasserlagerung 2h) betrachtet. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass nach Entfernung der Zementschicht von der Oberfläche und einer anschließenden Reinigung alle marktüblichen Klebstoffe für die Klebung von zementgebundenen Holzwerkstoffen geeignet sindProf. 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
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22010314Verbundvorhaben: Hochdurchsatz-Analytik für eine TILLING-adaptierte Stärkekartoffel-Züchtung (HATZ); Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: HATZDie Kartoffel zeigt aufgrund ihrer tetrasomen Vererbung und der hohen Heterozygotie komplexe Erbgänge. Kombiniert mit der geringen vegetativen Vermehrungsrate resultieren Züchtungzyklen von 10 Jahren. Dies führt insbesondere bei der Züchtung von rezessiven/intermediären Merkmalen und bei der Auskreuzung von unerwünschten Genomanteilen (Wildarten) zu nicht akzeptablen Züchtungszeiträumen. Deshalb soll hier ein Verfahren (HATZ) entwickelt werden, das den Selektionsprozess durch die Kombination von Gewebekulturverfahren mit Marker-assistierter Selektion (MAS) drastisch verkürzt. Im Rahmen der MAS soll auf das gewünschte Gen/Allel und gegen unerwünschte Genomanteile selektiert werden. Um die molekulare Analyse im Hochdurchsatz zu ermöglichen, sind Verfahren zu entwickeln, welche die in tetraploiden Pflanzen auftretenden fünf Allelhäufigkeiten (nulliplex bis quadruplex) unterscheiden können. Als Modell für die Etablierung des HATZ-Verfahren werden Hoch-Amylopektin(HAP)-Kartoffeln verwendet. HAP ist ein hochwertiger Inhaltsstoff von solchen Kartoffeln, die homozygot sind für inaktive Allele des gbssI-Gens. Um die Eigenschaften dieses Wertstoffes weiter zu optimieren, sollen Sorten mit optimierter Amylopektinstärke (HAP-PLUS) gezüchtet werden, indem inaktive gbssI-Allele kombiniert mit inaktiven Allelen weiterer Gene der Stärkebiosynthese kombiniert werden. Als zweites Modell sollen Resistenzgene mittels HATZ-Zyklen mit dem Merkmal HAP-PLUS-Stärke kombiniert werden. Um dies zu erreichen, sind diagnostische Marker zu entwickeln, welche die gewünschten Gene/Allele bzw. die Alleldosis unabhängig vom genetischen Hintergrund nachweisen.PD Dr. Eckhard Tacke
Tel.: +49 5822 9418-12
tacke@bioplant.de
BIOPLANT-Biotechnologisches Forschungslabor GmbH
Brüggerfeld 44
29574 Ebstorf
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22010316Diagnose von holzbewohnenden Quarantäneschadorganismen am Beispiel des Asiatischen Laubholzbockkäfers (Anoplophora glabripennis) anhand von Fraß- und Nagerückständen - Akronym: ANOPLO-diagGlobale Warenströme und anthropogenes Handeln tragen maßgeblich zu einem erhöhten Risiko der Verschleppung invasiver Arten bei, was weltweit zunehmend zu starken Bedrohungen der biologischen Vielfalt führt. Dies wird zudem durch dramatische Veränderung des Weltklimas begünstigt, so dass sich Arten auch in anderen und bis dato klimatisch ungeeignete Regionen der Erde erfolgreich ansiedeln und auch etablieren können. Zu diesen Arten zählt auch der eigentlich in Ostasien heimische Asiatische Laubholzbockkäfer (ALB), Anoplophora glabripennis. Diese Bockkäferart stellt aufgrund ihres Lebenszyklus, der für die ersten Stadienseiner Larvenentwicklung obligat biotroph das Holz lebender Bäume parasitiert, eine ernsthafte Bedrohung im öffentlichen Grün aber auch in Forstbeständen dar. Angesichts der Gefahr durch Lebendverschleppung der Käferart (u.a. als Larve in Holzverpackungsmaterialien), besitzt ist der ALB in Europa den Status eines Quarantäneschädlings, dessen Auftreten Maßnahmen erfordert und dessen weitere Verschleppung unbedingt verhindert werden muss. Da die Art einen substantiellen Teil seiner Entwicklung gut versteckt im inneren des Holzkörpers verbringt ist, ist die Diagnose und der Nachweis anhand vorhandener Lebendstadien maßgeblich erschwert und mit massiven Probennahmen zu Lasten der Bäume verbunden. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung eines spezifischen und empfindlichen molekularen Diagnosewerkzeugs zum Nachweis des ALB aus Frass- und Holzspänen. Darüber hinaus werden die gewonnenen Erkenntnisse dazu beitragen Diagnoseinstrumente für andere holzinvasive Schädlinge zu entwickeln. Die Aufgabe des Teams besteht darin, ALB-spezifische Primer und Sonden zu entwickeln und zu testen, Testmaterial zu beschaffen und an der Probenverarbeitung und DNA-Extraktionsmethode zu arbeiten. Darüber wird eine Erhaltungszucht der Art etabliert, um anderen Projekten und den zuständigen Pflanzenschutzdiensten kontinuierlich Untersuchungsmaterial zur Verfügung zu stellen.m Rahmen des Forschungsprojektes konnten mehrere Diagnoseprotokolle zum Nachweis des Asiatischen Laubholzbockkäfers – ALB, erarbeitet und validiert werden. Hierzu wurden im Verlauf, wichtige Meilensteine bearbeitet, die letztendlich Basis dieser umfassenden Diagnosewerkzeuge darstellen. Dazu zählen die erfolgreiche Testung und Entwicklung eines DNA-Extraktionsverfahren mit und durch den Kooperationspartner Analytik Jena. Im Holz enthaltene PCR-Inhibitoren konnten im DNA-Extrakt erfolgreich reduziert werden, so dass auch geringste Mengen der Zielorganismus-DNA, in diesem Fall die des ALB, molekularbiologisch erfasst und prozessiert werden. Des Weiteren wurden verschiedene Primerkombinationen designt und mehrere PCR- Mastermixe evaluiert, so dass nun Nachweisverfahren zur Verfügung stehen, die mittels Standard-PCR, qPCR oder digital droplet PCR einen sensitiven Nachweis des Zielorganismus anhand vorhandener Frass- und Nagespäne ermöglichen. Hierzu wurden die Nachweisverfahren gemäß Vorgaben validiert und auch in einer durch die Projektleiter organisierten Laborvergleichsuntersuchung, einem sogenannten, Proficiency Test, auf ihre Anwendbarkeit hin überprüft. Diese Nachweisverfahren stehen nun den zuständigen Diagnoselaboren der Länder zur Verfügung. Durch den Aufbau einer Quarantänestation zur Erhaltung der Käferart wurde zudem ein wichtiger Meilenstein realisiert. Das JKI verfügt somit nunmehr über die Möglichkeit anderen Laboren kontinuierlich Untersuchungsmaterial zur Verfügung zu stellen. Gleiches gilt für wissenschaftliche Kooperationen: So konnten beispielsweise gemeinsame Experimente mit den ebenfalls durch die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe – FNR bzw. Waldklimafonds geförderten Projekten InsectDetect, DETMON und TreeHarm realisiert werden.Dr. Stephan König
Tel.: +49 531 299-4332
stephan.koenig@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für nationale und internationale Angelegenheit der Pflanzengesundheit
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig
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22010318Verbundvorhaben: Entwicklung von Verpackungsanwendungen mit Flächenwerkstoffen aus faserverstärkten Bio-Thermoplasten; Teilvorhaben 2: Verpackungsdemonstrator - Akronym: Bio-ThermoplastenEin Großteil aktueller Verpackungen wird aus Karton und Wellpappen erzeugt, die aus recyclierten Papierfasern, also nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Die Aufbereitung der Recyclingfasern ist allerdings mit hohen Wasser-, Chemikalien- sowie Energieverbräuchen verbunden. Durch den zu Pappen alternativen Einsatz hochbelastbarer, neuartiger biobasierter Flächenwerkstoffe können einerseits Materialstärken für die Verpackungen geringer dimensioniert und damit Ressourcen eingespart, andererseits durch andere Verfahrenstechnik deutlich dickere, als Karton übliche, Materialstärken erzeugt werden. Die innovativen Flächenwerkstoffe werden nach dem Stand der (MDF-)Technik aus faserverstärkten, thermoplastischen Bio-Kunststoffen hergestellt und ermöglichen durch Mehrfachnutzung der Verpackungen ein Ressourcen-Einsparpotenzial. Durch Pressverdichtung können je nach Anforderung die Rohdichte und damit die mechanischen und Barriereeigenschaften beeinflusst werden. Die zu entwickelnden innovativen Verpackungslösungen berücksichtigen unterschiedliche Wiederverwendungs- und –verwertungsmöglichkeiten, den Altpapierkreislauf, eine mögliche Kompostierbarkeit und/oder eine Verwendung in Kunststoffverarbeitungsprozessen (WPC).Dipl.-Ing. Frank Volkmann
Tel.: +49 40 4287-56022
volkmann@bfsv.de
Beratung-Forschung-Systemplanung-Verpackung (BFSV) e.V.
Ulmenliet 20
21033 Hamburg
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22010414Verbundvorhaben: Hochdurchsatz-Analytik für eine TILLING-adaptierte Stärkekartoffel-Züchtung (HATZ); Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung - Akronym: HATZDie Kartoffel zeigt aufgrund ihrer tetrasomen Vererbung und der hohen Heterozygotie komplexe Erbgänge. Kombiniert mit der geringen vegetativen Vermehrungsrate resultieren Züchtunsgzyklen von 10 Jahren. Dies führt insbesondere bei der Züchtung von rezessiven/intermediären Merkmalen und bei der Auskreuzung von unerwünschten Genomanteilen (Wildarten) zu nicht akzeptablen Züchtungszeiträumen. Deshalb soll hier ein Verfahren (HATZ) entwickelt werden, das den Selektionsprozess durch die Kombination von Gewebekulturverfahren mit Marker-assistierter Selektion (MAS) drastisch verkürzt. Im Rahmen der MAS soll auf das gewünschte Gen/Allel und gegen unerwünschte Genomanteile selektiert werden. Um die molekulare Analyse im Hochdurchsatz zu ermöglichen, sind Verfahren zu entwickeln, welche die in tetraploiden Pflanzen auftretenden fünf Allelhäufigkeiten (nulliplex bis quadruplex) unterscheiden können. Als Modell für die Etablierung des HATZ-Verfahrens werden Hoch-Amylopektin(HAP)-Kartoffeln verwendet. HAP ist ein hochwertiger Inhaltsstoff von solchen Kartoffeln, die homozygot sind für inaktive Allele des gbssI-Gens. Um die Eigenschaften dieses Wertstoffes weiter zu optimieren, sollen Sorten mit optimierter Amylopektinstärke (HAP-PLUS) gezüchtet werden, indem inaktive gbssI-Allele mit inaktiven Allelen weiterer Gene der Stärkebiosynthese kombiniert werden. Als zweites Modell sollen Resistenzgene mittels HATZ-Zyklen mit dem Merkmal HAP-PLUS-Stärke kombiniert werden. Um dies zu erreichen, sind diagnostische Marker zu entwickeln, welche die gewünschten Gene/Allele bzw. die Alleldosis unabhängig vom genetischen Hintergrund nachweisen.Dr. Jost Muth
Tel.: +49 241 6085-12050
jost.muth@ime.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME)
Forckenbeckstr. 6
52074 Aachen

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22010416Neuartige multifunktionale Emulgatoren auf Basis niedermolekularer Polypropylenglykole für Anwendungen in Schmierstoff und Kosmetik-Formulierungen - Akronym: NEPASZiel des Gemeinschaftsvorhabens der Firma Lehmann&Voss&Co. KG (LuV) aus Hamburg und der Bergischen Universität Wuppertal ist die Neuentwicklung von multifunktionalen polymeren Emulgatoren auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit dem Fokus auf Schmiermitteladditive aber auch für kosmetische Zwecke. Diese Produkte sollen aus niedermolekularen Polypropylenglykolen, Hydroxycarbonsäuren und Fettderivaten (Fettsäuren oder Fettsäurealkonolamide) entwickelt werden. Die zu erwartenden polymeren Produkte sollten multifunktional sein, - d.h. pH-Wert abhängig Öle mit Wasserphasen zu emulgieren oder sogar zu demulgieren, Metalle zu komplexieren, darüber hinaus korrosionsinhibierend zu sein und die bakteriostatische Wirkung von Konservierungsmitteln zu unterstützen. Darüber hinaus wird auch eine gute biologische Abbaubarkeit der Produkte erwartet. Die Eigenschaften in Relation zu den chemischen Strukturen sollen im Rahmen dieses Projektes ermittelt und optimiert werden. Die Herstellung der Produkte ist denkbar einfach: Die Komponenten werden lösungsmittelfrei für zwei bis drei Stunden in der Schmelze zu den Zielverbindungen kondensiert und die so erhaltenen Produkte ohne weitere Produktionsschritte (Abfallfrei) direkt verwendet. Dabei sollen insbesondere bereits technisch verfügbare Komponenten aus nachwachsenden Rohstoffen wie Fettsäuremethylester(z.B. sog. Biodiesel) in der Forschung zum Einsatz kommen um daraus hochfunktionale polymere Emulgatoren entwickeln, die dann wiederum zu kostengünstigen Kühlschmierstoffformulierungen führen werden. Herstellung biobasierter polymerer Emulgatorensysteme aus - Fett- und Hydroxycarbon-säuremodifizierte Polypropylene - Fettsäurealkanolamid und Hydroxycarbonsäure-modifizierte polypropylene unter Variation von Fettsäure, technischer Fettsäuregemische, Fettsäuremethylestern (FAME) und Aminoalkoholen Beurteilung der PolymereDr. Dalibor Vukadinovic-Tenter
Tel.: +49 40 4419-7353
dalibor.vukadinovic-tenter@lehvoss.de
Lehmann & Voss & Co. KG
Alsterufer 19
20354 Hamburg
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22010514Verbundvorhaben: Hochdurchsatz-Analytik für eine TILLING-adaptierte Stärkekartoffel-Züchtung (HATZ); Teilvorhaben 3: Stärkeanalytik - Akronym: HATZDie Kartoffel zeigt aufgrund ihrer tetrasomen Vererbung und der hohen Heterozygotie komplexe Erbgänge. Kombiniert mit der geringen vegetativen Vermehrungsrate resultieren Züchtungszyklen von 10 Jahren. Dies führt insbesondere bei der Züchtung von rezessiven/intermediären Merkmalen und bei der Auskreuzung von unerwünschten Genomanteilen (Wildarten) zu nicht akzeptablen Züchtungszeiträumen. Deshalb soll hier ein Verfahren (HATZ) entwickelt werden, das den Selektionsprozess durch die Kombination von Gewebekulturverfahren mit Marker-assistierter Selektion (MAS) drastisch verkürzt. Im Rahmen der MAS soll auf das gewünschte Gen/Allel und gegen unerwünschte Genomanteile selektiert werden. Um die molekulare Analyse im Hochdurchsatz zu ermöglichen, sind Verfahren zu entwickeln, welche die in tetraploiden Pflanzen auftretenden fünf Allelhäufigkeiten (nulliplex bis quadruplex) unterscheiden können. Als Modell für die Etablierung des HATZ-Verfahrens werden Hoch-Amylopektin(HAP)-Kartoffeln verwendet. HAP ist ein hochwertiger Inhaltsstoff von solchen Kartoffeln, die homozygot sind für inaktive Allele des gbssI-Gens. Um die Eigenschaften dieses Wertstoffes weiter zu optimieren, sollen Sorten mit optimierter Amylopektinstärke (HAP-PLUS) gezüchtet werden, indem inaktive gbssI-Allele mit inaktiven Allelen weiterer Gene der Stärkebiosynthese kombiniert werden . Als zweites Modell sollen Resistenzgene mittels HATZ-Zyklen mit dem Merkmal HAP-PLUS-Stärke kombiniert werden. Um dies zu erreichen, sind diagnostische Marker zu entwickeln, welche die gewünschten Gene/Allele bzw. die Alleldosis unabhängig vom genetischen Hintergrund nachweisen. Nadja Manert
Tel.: +49 5943 81-0
nmanert@emsland-group.de
Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Emslandstr. 58
49824 Emlichheim

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31.05.2020
22010515Anbau von Steinklee – Wiedereinführung in die Praxis und Verbesserung der Anbau- und Saatgutsituation - Akronym: SteinkleeDas Projekt hat das Ziel, auf der Basis des geförderten und erfolgreich abgeschlossenen Projektes zum Steinkleeanbau die gewonnenen Erkenntnisse in die Praxis zu übertragen und Produktionsverfahren an konkrete Betriebssituationen anzupassen. Damit soll ein Beitrag zur Verbesserung der Situation in der Pflanzenproduktion in benachteiligten Gebieten, insbesondere auf den trockenen Sandböden, geleistet werden. Gleichzeitig wird eine ökologisch wertvolle ertragreiche Bienenweide als Ergänzung zum Winterraps eingeführt. Die Situation der Pflanzenproduktion auf den grundwasserfernen Sandböden in Nordostdeutschland ist äußerst angespannt. Vielerorts verarmen die Fruchtfolgen, wegen der niedrigen Biomasseerträge fallen die Humusbilanzen meist negativ aus. Mit wuchsfreudigen Pflanzen wie Steinklee, die als nachwachsende Rohstoffe zu nutzen sind, kann dem begegnet werden. Im Mittelpunkt des Vorhabens stehen Produktionsexperimente auf Sandböden mit Schwerpunkt in Nordostdeutschland. Diese sollen sowohl der Erkenntnisgewinnung als auch ihrer gezielten Verbreitung dienen. Die Praxisexperimente werden gleichzeitig als Demonstrationsobjekte zur Überleitung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die landwirtschaftliche Praxis genutzt. Im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit wird der "Steinkleetag", bestehend aus einer Vortragstagung und der Verfahrensdemonstration, favorisiert. Im praktischen Anbau wird die Verfügbarkeit des Stickstoffs für die Folgefrüchte überprüft. Daraus werden Empfehlungen für den praktischen Anbau auf Sandböden zur Wahrung ihrer Ertragsfähigkeit abgeleitet. Um die Einführung in die Praxis umfassend zu ermöglichen, soll ein Netzwerk "Steinklee" initiiert werden. Hier sollen sowohl die Anbauer, als auch Züchter, Imker und Naturschutzfachleute Möglichkeit zum fachlichen Austausch erhalten. - Methanausbeuten der verschiedenen Schnittregime des Steinklees zwischen 26 und 30 m³/dt TM, beim Silomais bei 39 m³/dt TM. - Methanerträge zwischen 1281 m³/ha TM (einschnittige Nutzung) u. 1845 m³/ha TM (zweischnittige Nutzung). - EROI-Wert (Effizienz-Kennziffer) des einschnittig genutzten Steinklees unterscheidet sich im Ansaatjahr (ASJ) vom zweischnittig genutzten Steinklee um ca. 31 %, ein Unterschied im Hauptnutzungsjahr (HNJ) war kaum feststellbar. Der Unterschied zum Silomais fällt im ASJ extremer aus. Hier ist die Energieeffizienz zwischen 69 und 80 % geringer im Vergleich zum Silomais. Im HNJ beträgt der Unterschied zwischen Steinklee u. Silomais im Schnitt zwischen 29 u. 30 %. - Steinklee ist eine Möglichkeit für die Energiegewinnung in der BGA, vorzugsweise für Anbau auf Flächen, die wegen geringer Ertragsleistung aus der Produktion genommen wurden (Chance bodenverbessernde Eigenschaften mit Biomassegewinnung zu verbinden). Auf den ertragsschwachen Standorten ist das Anbaurisiko höher als auf besseren Böden, Steinklee kann hier unter Umständen im Vergleich zu anderen Kulturen konkurrenzfähigere Erträge erzielen. - Im Durchschnitt der Anbaujahre werden Deckungsbeiträge (DB) von 150 €/ha erzielt. Es ist davon auszugehen, dass der DB im ASJ negativ ausfällt, da Arbeiten wie Aussaat und Schröpfschnitt einer erfahrungsgemäß niedrigen Biomassegewinnung gegenüberstehen. - Monetäre Mindererträge können durch gute Biomasseerträge im HNJ und den auf die Nachfrucht wirkenden Vorfruchtwert bzgl. eines geringeren Einsatzes mineralischen Düngers und der geringeren Notwendigkeit der Bodenbearbeitung ausgeglichen werden. - sehr gute Nektar- u. Pollenquelle auch in der Trachtlücke (Förderung der Bestäuber nach Ernte der Sommerungen) - starkes Wurzelsystem bietet Chance zur Bodenverbesserung auf leichten Standorten (Verbesserung der Nährstoff- und Wasseraufnahme). Dr. Andreas Gurgel
Tel.: +49 385 588-600220
a.gurgel@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Institut für Pflanzenproduktion und Betriebswirtschaft
Dorfplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
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2017-07-01

01.07.2017

2021-03-31

31.03.2021
22010516Verbundvorhaben: Mikrostrukturmodellierung zur Optimierung holzfaserbasierter Wärmedämmstoffe; Teilvorhaben 1: Physikalische Charakterisierung und Validierung - Akronym: LowLambdaZiel des Vorhabens ist die grundständige Untersuchung der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit holzfaserbasierter Dämmstoffe von der Mikrostruktur des Materials. Auf eine im Projekt zu erstellende, detaillierte morphologische Modellierung auf Basis von µCT werden zu entwickelnde Algorithmen zur Modellierung der Wärmeübertragung angewandt, die neben der Wärmeleitung durch den Feststoffanteil auch Strahlung und Konvektion berücksichtigen. Die Modelle werden durch umfangreiche Messungen an einer breiten Materialvariation validiert. Mit Methoden des virtuellen Materialdesigns werden Potentiale zur Minimierung der Wärmeleitfähigkeit detektiert. Durch eine präzise Dokumentation der Produktionsparameter während der Probenherstellung werden während der Projektlaufzeit Korrelationen zwischen der Faser- und Werkstoffstruktur und den Herstellbedingungen gesucht, durch deren Kenntnis die Produktion von gezielt veränderten Faser- und Werkstoffstrukturen ermöglicht wird. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Verbundpartner wird eine umfassende Aufklärung der Zusammenhänge zwischen den Produktionsparametern, der Fasermorphologie, den Struktureigenschaften des Materials und der daraus resultierenden Wärmeleitfähigkeit erwartet. Die Arbeiten im Teilvorhaben 1 umfassen neben der Projektkoordination die physikalische Charakterisierung der Rohstoffe, Fasertypen und Plattenmaterialien hinsichtlich granulometrischer, thermischer, strömungsdynamischer und mechanischer Eigenschaften. Im Weiteren werden auch Untersuchungen zum thermischen Verhalten unter instationären Temperaturbedingungen bei baupraktischen Feuchten durchgeführt. Die Untersuchungen dienen der initialen Charakterisierung, zur Modellvalidierung sowie der Überprüfung der Ergebnisse der optimierten Versuchsmaterialien. Außerdem werden in Zusammenarbeit mit dem Teilvorhaben 2 die Modelle zur rechnerischen Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit unter Berücksichtigung von Klebestellen und Wärmestrahlung weiterentwickelt.Dr.-Ing. Sebastian Treml
Tel.: +49 89 8580030
treml@fiw-muenchen.de
Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München
Lochhamer Schlag 4
82166 Gräfelfing
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31.12.2021
22010517Verbundvorhaben: Warenwirtschaft für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 1: Applikation für Erfassung & Auswertung von Sach- & Geodaten - Akronym: WAWIKAZiel des Projektes ist die Konzeption und prototypische Umsetzung einer Lösung für eine GIS-basierte Warenwirtschaft, die erfasst Holzmengen aus einem integrierten Vorsystem der Holzaufnahme übernehmen oder ELDAT Datensätze von Dritten importieren kann. Auf der Basis dieser Holzmengen sollen im Namen Dritter (der einzelnen Waldbesitzer) oder im eigenen Namen (der kommunalen oder privaten Organisationseinheit) Kaufverträge erfüllt und Holzmengen fakturiert werden können. Die Integration von Geo- und Sachdaten beginnt bei der Holzaufnahme, die durch GPS und / oder digitale Karte bei der Verortung im Wald unterstützt wird und mit den Koordinaten der Polter den Überblick über das Holzlager im Wald bietet. Beim Abtransport des Holzes erhält der Fuhrmann so die notwendigen Informationen über Lage und Größe der Polter. Mit dem Aufstockungsprojekt "Waldpflege" soll die Dokumentation der Besitzverhältnisse im Kleinprivatwald (Karte der Flurstücke) unterstützt werden, damit Holzeinschläge geplant, überbetrieblich koordiniert und protokolliert durchgeführt werden können. Der konzipierten Lösung liegt ein digitales Modell des Waldbestandes zugrunde, das den Waldbestand und die Holzeinschlagsplanung widerspiegelt. Mittels eines Geschäftsprozessmodells werden im Rahmen der Planung die Prozesse hinsichtlich der räumlichen Lage der Bestände, Zykluszeiten und Materialbewegungen analysiert, um die Bereitstellungssituation zu bewerten und zu optimieren. Durch die Vielzahl der verwalteten Eigentümer ist eine Holzhandelskomponente notwendig, die das Holz der einzelnen Waldbesitzer bündelt, damit es in größeren Partien durch den forstlichen Zusammenschluss verkauft werden kann. Insgesamt soll mit dem Projekt ein Kernprozess der Forstwirtschaft von der Planung über den Einschlag bis hin zum Verkauf und Abtransport des Holzes durchgängig mit geografischen Informationen begleitet werden, so dass eine transparente, die reale Welt begleitende digitale Planung und Abwicklung möglich wird.Zu Beginn des Jahres 2021 war auf der Basis eines umfangreichen Konzeptes ein Demonstrator fertig entwickelt worden, der die wesentlichen Elemente der im Projektrahmen angestrebten Warenwirtschaft enthielt: • Import ELDAT (smart oder classic) • Kaufverträge vor dem Einschlag / nach dem Einschlag, Dienstleistungen und Holzeinkauf • Kaufangebote • Rechnungen (Holz, Artikel, Werksmaß) • Gutschriften (Einkauf, Vermittlung, Dienstleistungen) • Werkseingangsvermessung • Adressverwaltung (Betrieb, Kunden, Dienstleister, Waldbesitzer • Stammdaten (Natural, Kaufmännisch) • Statistiken (Holzeinschlag, unverkauftes Holz, verkauftes Holz, Dienstleistungen, Vertragserfüllung Im Rahmen der Revision wurde im Laufe des Jahres 2021 ersten Betrieben die Warenwirtschaft zur Verfügung gestellt, um die Praxistauglichkeit zu evaluieren. Dabei erwies sich der Programmkern als stabil und die Übersichtlichkeit und die leichte Bedienbarkeit wurden ausdrücklich gelobt. Nach einer zweistündigen Einführung per Videokonferenz konnten die Betriebe das System nutzen und mussten nur selten die bereitstehende Hotline um Unterstützung bitten. Wie erwartet ergaben sich von Seiten der ersten Anwender weiterer guten Hinweise, um einzelne Teilprozesse zu optimieren. Die Heterogenität der Betriebsstrukturen und Prozesse wird eine permanente Weiterentwicklung der Lösung verlangen. Mit dem Aufstockungsprojekt "Waldpflege" können Forstliche Zusammenschlüsse die Waldpflegeverträge verwalten und Maßnahmen auf der Fläche planen. Die Planungskomponente steht auch privaten und Kommunalen Betrieben zur Verfügung, die im eigenen Betrieb und nicht für Dritte wirtschaften. Im Rahmen der Maßnahmenplanung werden festgelegt: Flächen (als Kostenträger), Zeitpunkt, Maßnahmen (Holzernte, Pflanzung, Sonstige), anfallenden Kosten, anfallenden Erlöse und der Deckungsbeitrag bei der Holzernte und Art der Ausführung und der Materialien. INTEND wird den Demonstrator zeitnah zur Produktreife weiterentwickeln. Matthias Nagel
Tel.: +49 561 31679-90
nagel@intend.de
INTEND Geoinformatik GmbH
Johanna-Waescher-Str. 5
34131 Kassel
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01.09.2018

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31.05.2022
22010518Verbundvorhaben: Initiierung und Etablierung eines offenen interdisziplinären Forschungsnetzwerks im Bereich biobasierter Polymerwerkstoffe; Teilvorhaben 2: fachliche Umsetzung sowie Projekt- und Expertenakquise in Süd- und Westdeutschland - Akronym: BioFoNDie Entwicklung neuer sowie die erfolgreiche Weiterentwicklung bekannter biobasierten Polymerwerkstoffe erfordert oft eine fachübergreifende Zusammenführung der Erkenntnisse über Synthesetechnologien, Materialaufbau, Verarbeitungsverfahren und Produkteigenschaften, deren Analyse die vorhandenen Wissenslücken schließen und richtungsweisende Synergien identifizieren lässt. Die derzeitigen Defizite bei der Ergebniskommunikation und einer synergetischen Interaktion einheimischer Forschungseinrichtungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Kaum breite interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Forschung (Werkstofftechnik, Maschinenbau, Chemie, Physik, Medizintechnik etc.) - Keine Gesamtübersicht zu Forschungsschwerpunkten von Forschungseinrichtungen in Deutschland im Bereich Polymerwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in technischen Anwendungen (keine entsprechende "Landkarte") - Die Vernetzung der Forschungseinrichtungen und Industrie aufgrund der Wettbewerbsproblematik sehr eingeschränkt. Mit dem geplanten Vorhaben sollen wirksame Methoden und Strukturen entwickelt und etabliert werden, die zur Förderung der synergetischen Interaktion in der Wertschöpfungskette aus Wissenschaft und Wirtschaft (einheimischer Forschungseinrichtungen und der Industrieunternehmen) durch konkrete Entwicklungsprojekte dienen. Die bereits bestehenden Netzwerke, Messe- und Kommunikationsplattformen sollen besser miteinander vernetzt und zur Zusammenarbeit angeregt werden.Dr. rer. nat. Benjamin Baudrit
Tel.: +49 931 4104-180
b.baudrit@skz.de
SKZ - KFE gGmbH
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
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31.07.2018
22010615Verbundvorhaben: Innovative in-situ Gesamtmesstechniklösung für Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Prototypen zur Gasdetektion - Akronym: IN2-BiogasInnerhalb dieses Vorhabens soll ein in-situ Sensorsystem erforscht und entwickelt werden, das sowohl Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) als auch Schwefelwasserstoff (H 2S) hochgenau detektieren kann. Dazu ist die Integration verschiedener Technologie in ein einziges Messgerät notwendig, das der hochkorrosiven Umgebung einer Biogasanlage widerstehen kann. Um eine kostengünstige Lösung zu ermöglichen kommen innovative Lösungsansätze zum Einsatz, deren Leistungsfähigkeit mindestens den zurzeit verwendeten Geräten entspricht, deren Kosten aber um ein Vielfaches geringer sind. Durch eine solche Lösung wird eine großflächige, hochaufgelöste Überwachung der Gaszusammensetzung aller Prozessschritte der Biogasprozesskette möglich. An dem Vorhaben sollen die Gassensorgruppe des Instituts für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg und das KMU J.Dittrich Elektronics GmbH & Co. KG beteiligt sein. Dabei wird das IMTEK die grundlagenwissenschaftlichen Fragenstellungen bearbeiten, die sich auf die Bereiche Spektroskopie, Oberflächenphysik und Mikrosystemtechnik erstrecken. Die Firma Dittrich wird auf den Ergebnissen aufbauend eine Übertragung der Labortechnologien auf den Industriemaßstab vornehmen. Jörg Schäffer
Tel.: +49 7221 64-103
j.schaeffer@logidatatech.com
LogiDataTech systems GmbH & Co. KG
Bahnhofstr. 67
76532 Baden-Baden
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31.10.2020
22010617Verbundvorhaben: Entwicklung und Funktionsnachweis einer Technologie zur Endlosherstellung von hochfesten Konstruktionshalbzeugen aus einheimischen Hölzern; Teilvorhaben 2: Technologieentwicklung, geometrische Durchbildung und bautechnische Realisierung - Akronym: WoodtrusionDas Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, eine Technologie zu entwickeln und zu erproben, die eine Verarbeitung von einheimischen dünnen Rundholzstangen, zu endlosen Konstruktionshalbzeugen beinhaltet. Die Konstruktionshalbzeuge bestehen aus einer definierten Anzahl, radial angeordneter Rundholzstangen, die extrudiert und mit Glasfaserrovings umwunden werden. Das Ziel des Gesamtvorhabens bestand in der Entwicklung eines vollautomatischen Prozesses. Das Teilprojekt des Steinbeis Innovationszentrums Chemnitz bestand in der Entwicklung und Erprobung einer automatischen Anlagentechnik zur Herstellung der Stangenanordnung zu einem formstabilen Verbund. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Vereinzelung der Rundholzstangen aus einem Stapel, der anschließenden Anordnung der Stangen zu einer geeigneten runden Vorform und der automatischen Bereitstellung für den Pressvorgang.Mit der Übergabe in die Schwenkstation und der Mechanismen zur Druckspannungserzeugung ist es möglich und nachgewiesen, einen formstabilen Stangenvorverbund herzustellen und diesen positionsgenau der Presstrecke bereitzustellen. Aus der Durchführung der exakten Prozessplanung ging die Aufteilung der gesamten Zuführstrecke in einzelne Funktionseinheiten hervor. Die Teilsysteme wurden in dementsprechende Baugruppen gegliedert. Die Stationen wurden vollständig konstruiert und gebaut und die Gesamtanlage in Betrieb genommen. Mit den durchgeführten Anpassungen und Optimierungen im Testverlauf konnten Probleme erkannt und beseitigt werden. Weiter wurden Anpassungsarbeiten dafür genutzt, Dünnholzstangen mit größeren Maß- und Formabweichungen zum stabilen Vorverbund verarbeiten zu können. Mit der mechanischen Verbindung aller Anlagenteile beim Projektpartner STM Montage Lunzenau ist ein fest montiertes Anlagensystem entstanden, welches den Bedingungen eines industrietauglichen Einsatzes gerecht wird. Prof. Dr.-Ing. habil Eberhard Köhler
Tel.: +49 371 5347-385
ekoehler@stz122.de
Steinbeis Innovation gGmbH - Steinbeis Innovationszentrum
Annaberger Str. 240
09125 Chemnitz
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30.04.2022
22010618Verbundvorhaben: Komplementäre chemisch-biotechnologische Verfahrensentwicklung zur neuartigen Herstellung der 2,5-Furandicarbonsäure aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen (KEFIP); Teilvorhaben 2: Inulinextraktion, FDCA-Biokatalyse - Akronym: KEFIPIn diesem Teilvorhaben wurde zum einen ein Verfahren zur präparativen Extraktion von Inulin-bürtigen Fructanen (engl. Inulin-type Fructans – ItF) sowie eine Heißwasser-Extraktion bis in den 10 L-Maßstab aus Chicorée-Treibereiabfällen, die in diesem Projekt durch die Birkenhof Gemüse GmbH & Co. KG zur Verfügung gestellt werden, entwickelt, untersucht und optimiert (Teilprojekt 2). Gegenüber dem Stand der Technik ist nicht das ItF das Zwischenprodukt, sondern die Fructose, was hinsichtlich der Extraktionsbedingungen von Vorteil ist. Hier können Enzyme oder saure Bedingungen genutzt werden, wobei eine Degradation des ItFs bei der konventionellen Gewinnung nicht erwünscht ist. Zudem stellen die Chicorée-Treibereiabfälle eine Ressource dar, die bisher bzgl. der stofflichen Nutzung noch nicht im Mittelpunkt der Forschung stand. Dabei spielte ebenfalls die Entwicklung einer Methode zur Flüssigkeitschromatographie zur Bestimmung der ursprünglichen ItF-Konzentration sowie des mittleren Depolymerisationsgrades (DP) über die Detektion der Monomere Fructose und Glucose eine Rolle. Weiterhin wurde eine Begleitstoffanalytik nach Bradford- und Folin-Ciocalteau-Assay zur Bestimmung von Proteinen und Phenolen, die Folgereaktionen während der Hydrothermalen Dehydratisierung (HTD) mit den Monomeren eingehen und somit die HMF-Ausbeute mindern. Zum anderen wurde ein biotechnologischer Prozess für die Oxidation von HMF zu FDCA entwickelt, untersucht und optimiert, bei dem bereits die Zusammensetzung des Chicorée-Wurzelextraktes eine entcheidende Rolle spielt. Bisherige Forschungsarbeiten konzentrierten sich nämlich auf die Umsetzung von reinem HMF, wobei in diesem Projekt die Einbettung der Arbeiten dynamisch im Rahmen der gegebenen Wertschöpfungskette erfolgt.Untersuchungen zur Stabilität ergaben, dass frische, zerkleinerte Wurzelrüben gefroren werden sollten. Alternativ können diese zunächst getrocknet und bei Raumtemperatur gelagert werden. Die geeignete Temperatur für eine Heißwasser-Extraktion sollte mindestens 80 °C für 15 min betragen. Eine Extraktion unter Zugabe von Inulinase bietet gegenüber der unkatalysierten und der Extraktion bei leicht saurem pH den Vorteil, dass man eine dreifach höhere Ausbeute an Gesamtzuckern erhalten kann. Zudem sind die ItF bereits in Fructose und Glucose degradiert. Das Fraunhofer IGB konnte den Projektpartnern zudem größere Mengen an Fructose-haltiger (> 40 g L-1) Lösungen, durch den Scale-up der enzym-unterstützten Extraktionen in den 10 L-Maßstab, zur Verfügung stellen. Es wurden nur geringe Mengen von Komponenten wie Proteine und Phenole in Summe in den Extrakten nachgewiesen, was das Risiko während der HTD mindert. Beim Einsatz der Fructose-basierten HMF-Lösung, welche weitere Nebenprodukte wie Zuckermonomere, organische Säuren und Aldehyde enthielt, konnte das HMF während der fed-batch Phase zur einer maximalen FDCA-Konzentration von 27 g L-1 oxidiert werden. Der Einsatz von MeOH zur Aufreinigung resultierte zwar in nur 91 % Reinheit, aber in einer höheren Ausbeute.Dr.-Ing. Susanne Zibek
Tel.: +49 711 970-4167
susanne.zibek@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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31.05.2019
22010715Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 2: Technische Umsetzung - Entwicklung eines Demonstrators - Mini-Harvester, Rücke- und Fälleinheit - Akronym: Mini-HarvesterZiel des Projektes sind Entwicklung, Test und Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände mit Kleintechnik. AP 2 beinhaltet die technischen Umsetzung des für die Verfahrenserprobung erforderlichen Demonstrators für das Konzept "Mini-Harvester". Das umfasst die Produktdefinition, den Bau eines Mini-Harvesters & technische Anpassungen entsprechend der Ergebnisse aus Leistungsversuchen und Verfahrensbewertung. Ziel ist die Entwicklung eines Demonstrators, der im Projektanschluss zu Forschungszwecken dienen soll. Technische Produktdefinition: Erstellen eines Simulationsmodells: Auswertung der Erkenntnisse zum Einsatzgebiet, Festlegung der Aufgaben für das Gerät, Anforderungen an die Technik; Modellerstellung; Konzeptionelle Erarbeitung der Funktionsstrukturen; Entwicklung Vermessungsverfahren; Input für Lastenheft Maschinensteuerungssoftware; Entwurf für die technische Entwicklung und Zeichnung, Technisches Pflichtenheft. Auswahl und Festlegung der Komponenten: Auswahl der Baugruppen für die Ernteeinheit; Entwicklung Systeme zur Funktion; Anpassung zu einem Gesamtkonzept ;Gestaltung mobile Einheit Fertigung des Demonstrators: Erstellung Fertigungsunterlagen, Fertigung Baugruppen für Demonstrator, - des Demonstrator als mobile Einheit, -der Fälleinheit; Abstimmung Arbeitsläufe & Erstellung der Grunddaten für die Steuerung; 1 Testlauf der mobilen Einheit; Einstellungen, Anpassungen an der Technik; 2. Testlauf mit weiteren Funktionen Anpassungen: Begleitung/Auswertung Pre-Tests & Leistungsversuche; Technische Anpassungen; Definition Anpassungsbedarf SteuerungssoftwareDipl. Ingenieur Mario Schlegel
Tel.: +49 3535 4053-29
thh-ms@tyroller-hz.de
Tyroller Hydraulik Herzberg GmbH
An den Steinenden 1
04916 Herzberg
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31.12.2021
22010716Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Glimmschutzmittels und Simulation - Akronym: InnoDaemmHolzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden. Das Vorhaben gliedert sich in insgesamt vier Arbeitsschwerpunkte. Im ersten Arbeitsschwerpunkt werden Holzfaserdämmstoffe, die mit unterschiedlichen Glimmschutzmitteln behandelt werden, hergestellt. Die benötigten Glimmschutzmittel und deren Applikationsmöglichkeiten werden im zweiten Arbeitsschwerpunkt erforscht und entwickelt. In diesem Arbeitsschwerpunkt wird auch der Glimmprozess simuliert, um aus den Ergebnissen Anforderungen an ein Glimmschutzmittel abzuleiten. Im Arbeitsschwerpunkt drei werden die Ergebnisse auf einen industrieähnlichen Maßstab skaliert. Der letzte Arbeitsschwerpunkt dient der Koordination und Berichterstattung des Projektes.Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Durch die Simulation des Glimmprozesses ist dieser besser verstanden und der Einfluss verschiedener Parameter analysiert worden. Dadurch konnten die Anforderungen an ein Glimmschutzmittel einfacher definiert werden. Die damit erhaltenen Erkenntnisse können auch auf andere organische Materialien übertragen werden, die eine Neigung zum Glimmen aufweisen. Über die erfolgten Veröffentlichungen und die erstellten Abschlussarbeiten konnte der wissenschaftliche Nachwuchs qualifiziert werden.Dr. Torsten Kolb
Tel.: +49 531 2155-335
torsten.kolb@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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30.06.2021
22010717Verbundvorhaben: Innovative Nass-in-Nass-Klebetechnologie für HBV-Fertigteildecken; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Herstellmethoden und klebetechnischen Prozessen - Akronym: NinN-Kleb-HBVZiel ist die Erforschung und Entwicklung der geeigneten Herstelltechnologie für eine neue, statisch hocheffiziente und steife Verbindungstechnologie für Holz-Beton-Verbund-Decken (HBV-Decken). Diese beruht auf einer neuartigen Klebeverbindung zwischen Beton und Holz. Die Besonderheit dieser Klebetechnologie besteht darin, dass der frische Beton direkt auf die noch feuchte Klebstoffschicht aufgegossen wird. Diese sogenannte Nass-in- Nass-Verklebung ermöglicht auch bei unebenen Holzträgern einen lückenlosen Verbund zwischen dem Holz und der Betonplatte aus selbstverdichtendem Beton, Normal- oder Leichtbeton. Die sehr schnelle Fertigungsweise und die geringen Klebstoffkosten machen nass-in-nass-verklebte HBV-Decken deutlich preiswerter als HBV-Decken mit den üblichen Schraubenverbindungen. Im Teilprojekt NinN-Kleb-HBV-Prod wird für die neue Nass-in-Nass Klebetechnologie ein geeignetes, innovatives Herstellverfahren für die Klebeverbindung in vorfabrizierte HBV-Deckenelemente entwickelt. Darauf aufbauend wird die Fügetechnologie erforscht, die zur Montage und Kombination der einzelnen Deckenelemente zur gesamten Bauwerksdecke notwendig ist. Die Herstellung wird damit qualitätssicher, witterungsunabhängig und schnell. Die dafür notwendigen, ganz speziellen konstruktiven Detaillösungen werden im Projekt erforscht. Am Projektende stehen Demonstratoren zu Deckensystemen und zur Herstellungstechnologie im Maßstab 1:1. Es werden Grundlagen erforscht und entwickelt, die Voraussetzung für die Umsetzung dieser innovativen Herstellungstechnologie im Holzbauunternehmen sind. Versuche im Maßstab 1:1 an geklebten HBV-Fertigteildecken-Elementen und ein Demonstrator verifizieren die Forschungsergebnisse und demonstrieren ihre schnelle praktische Umsetzung. Die entwickelten HBV-Decken sparen ca. 2/3 des Betons und CO2 in Betondecken und halbieren so den Beton-Gesamtverbrauch in Hochbauten. Ulf Cordes
Tel.: +49 4268 933-11
uc@cordes-holzbau.de
Cordes Holzbau GmbH & Co. KG
Waffensener Dorfstr. 20
27356 Rotenburg (Wümme)
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31.10.2022
22010718Verbundvorhaben: Komplementäre chemisch-biotechnologische Verfahrensentwicklung zur neuartigen Herstellung der 2,5-Furandicarbonsäure aus Inulin-akkumulierenden Pflanzen (KEFIP); Teilvorhaben 3: FDCA-Chemokatalyse - Akronym: KEFIPIn diesem Teilvorhaben sollte ein heterogenkatalysierter Prozess zur Oxidation von 5-(Hydroxymethyl)furfural (HMF) zu 2,5-Furandicarbonsäure (FDCA) entwickelt werden. FDCA kann als Monomer eingesetzt werden und dabei Terphthalsäure, die aus fossilen Rohstoffen gewonnen wird, ersetzen. So wird ein alternativer, biobasierter Polyester zu dem häufig als Verpackungsmaterial verwendeten Polyethylenterephthalat (PET) erhalten. Der Fokus der Arbeit lag dabei auf der Verwendung einer nicht aufgereinigten HMF-Lösung, die direkt aus Chicoréerüben synthetisiert wurde. Durch die Verwendung von Chicoréerüben, einem Abfallrohstoff der Agrarindustrie, ist der Prozess nachhaltiger und attraktiver als bei einer reinen HMF-Lösung aus Zuckern. Durch diese effizientere und nachhaltigere Prozessführung enthält die biobasierte Lösung allerdings noch verschiedene Nebenprodukte, wie nicht umgesetzte Zucker, und andere Begleitstoffe aus der Biomasse, wie Proteine und Aminosäuren. Diese können zu einer Deaktivierung des Katalysators führen und somit den Prozess und die erzielte Ausbeute beeinträchtigen. Hierfür sollte ein möglichst stabiles und effizientes Katalysatorsystem basierend auf Edelmetallen entwickelt werden, das andere Stoffe in der Lösung tolerieren kann und eine hohe Ausbeute ermöglicht. Hierfür sollte systematisch der Einfluss typischer Inhaltsstoffe der Lösung auf die Katalysatoren untersucht werden, um Grenzwerte für einzelne Stoffe abzuschätzen. Die erhaltenen Erkenntnisse sollten in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern zur Optimierung des Gesamtprozesses beitragen. Gleichzeitig sollte ein stabileres Katalysatorsystem entwickelt werden. Abschließend sollten die Reaktionsbedingungen des Prozesses für eine größtmögliche Ausbeute an FDCA optimiert werden und dieses in einer für die Polymerisation ausreichenden Reinheit abgetrennt werden.Im Projekt wurden verschiedene Katalysatoren basierend auf Gold, Platin, Palladium und Ruthenium synthetisiert, charakterisiert und getestet. Dabei zeigte sich, dass Gold-basierte Katalysatoren die höchsten Ausbeuten an FDCA liefern. Daraufhin wurde der Einfluss von Glucose, Fructose, Nitrat sowie einer Mischung aus Lävulin- und Ameisensäure auf den Katalysator und den Oxidationsprozess untersucht. Dies sind Stoffe, die besonders häufig in der nicht aufgereinigten HMF-Lösung auftreten. So konnten kritische Stoffe bestimmt und deren Konzentration in der Ausgangslösung mit Hilfe unserer Projektpartner minimiert werden. Zudem wurde der Einfluss von Aminosäuren auf die verschiedenen Edelmetalle untersucht. Vor allem die Schwefelhaltigen hatten bereits bei sehr niedrigen Konzentrationen einen starken Einfluss auf alle Katalysatoren. Dies konnte auf die starke Adsorption von schwefelhaltigen Verbindungen an der Oberfläche der Edelmetalle zurückgeführt werden, wodurch diese vergiftet wurden. Dieser Einfluss war aber nicht für alle Edelmetalle gleich stark ausgeprägt. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurde ein optimiertes Katalysatorsystem basierend auf einer Gold-Palladium-Legierung synthetisiert. Dieser kombiniert die hohe Aktivität von Gold mit der guten Stabilität von Palladium. So kann eine deutlich höhere Konzentration der kritischen Begleitstoffe in der Lösung toleriert und trotzdem hohe Ausbeuten erhalten werden. Mit dem optimierten Katalysatorsystem wurden zudem die Reaktionsbedingungen für den Oxidationsprozess mit einer biobasierten Lösung optimiert. Dabei konnten bei höherem Luftdruck und höherer Temperatur die besten Ausbeuten erzielt werden. Gleichzeitig musste die Menge der zugegebenen Base (Natriumcarbonat) reduziert werden, um Nebenreaktionen von HMF und anderen enthaltenen Stoffen zu unterdrücken. So konnten Ausbeuten an FDCA von >90% und eine Reduktion der Katalysatormasse erreicht werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Prozesses verbessert wird.Prof. Dr. Jan-Dierk Grunwaldt
Tel.: +49 721 608-42120
jan-dierk.grunwaldt@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT)
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen
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31.12.2018
22010914Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 1: Herstellung Filamente/Vliesstoffe, Koordinierung - Akronym: Star-TexZusammenfassung und Aufgabenbeschreibung Dieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikali-schen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten versponnen und zu Textil-strukturen weiterverarbeitet werden können. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, z.B. für Bekleidung genutzt werden. Ziel des Projekts Ziel der Arbeit ist die Entwicklung von stärkebasierten Textilien (z.B. Geotextilien, medizinische Textilien und gestrickte Pullover). Ergebnissedarstellung Es werden verschiedene Rezepturen und Methoden für die Herstellung von Stär-keblends und chemisch modifizierter Stärke im Hinblick auf Verbesserung der Schmelzspinnbarkeit entwickelt. Fasern aus Stärkeblends und chemisch modifizierter Stärke, die in Textilanwendungen eingesetzt werden können, sind aktuell nicht Stand der Technik. In diesem Projekt werden Filamente aus Stärkeblend und chemisch modifizierter Stärke entwickelt und weiter für die Herstellung von Vliesstoff (mit Flächengewichten von 200 g/m² und 400 g/m² ) und Strickwaren (mit Flächengewichten von 250 und 450 g/qm ) verwendet. 1 Beschaffung von Rohstoffen und Materialien 2 Chemische Modifizierung von Stärke 3 Compoundierung der thermoplastifizierten Stärke mit Lignin und weiteren Biopolymeren und Untersuchung ihrer Eigenschaften an den im Spritzgussverfahren hergestellten Prüf-körpern 4 Herstellung von Filamenten im Schmelzspinnprozess aus der modifizierten Stärke und aus den aus der modifizierten Stärke hergestellten Compounds 5 Vliesstoffherstellung 6 Gestrick HerstellungIm Fall von modifizierter Stärke ist kein reproduzierbares thermoplastisches Verhalten erkennbar. Bei der Schmelzspinnbarkeitsuntersuchung von chemisch modifizierten Stärkeproben wurde sehr unterschiedliche Ergebnisse erzielt wurden. Auf Basis der Klebrigkeit des Stärkegranulats sowie der gesponnenen Filamente, der Extrudierbarkeit und der Filamenteigenschaften wurden die plastifizierten und chemisch modifizierten Stärketypen bewertet. Für ausgewählte Stärketypen vom Fraunhofer ICT, Pfinztal wurden kontinuierliche Modifizierungsprozesse entwickelt. Das am wenigste klebrige Stärkeprobe hat beim Spinnversuch im Hopper Aggregate gebildet und aufgrund der Blockierung des Hoppers konnten keine Filamente gesponnen werden. Weiterhin wurden Stärke-basierte Compounds im Pilotmaßstab versponnen, wobei eine sehr variable Filamentbildung beobachtet und unterschiedliche Wicklungsgeschwindigkeiten erreicht wurden. Der Compound SXC3094 konnte mit bis zum 1400 m/min versponnen werden, während die Compounds SXC3717, SXC4141, SXC4376 und SXC4377 zwischen 300-350 m/min versponnen werden konnten. Die verbleibenden Compounds konnten nur bei noch geringerer Wicklungsgeschwindigkeit versponnen werden. Die mechanischen Eigenschaften der gesponnenen Filamente liegen im Vergleich zu Benchmark-Materialien viel gering. Die Multifilamente aus Compound SXC 4141 und SXC4376 weisen eine durchschnittliche Zugfestigkeit von 2,22 cN/tex und 2,10 cN/tex auf. Anhand von REM-Aufnahmen wird die im Allgemeinen schlechte Mischbarkeit der Komponenten deutlich, die bei verschiedenen Compounds unterschiedlich hoch ausfällt. Aufgrund der niedrigen Filamentfestigkeit ist eine Lufttexturierung der Garne bisher nicht möglich.Unabhängig davon ist jedoch die Herstellung von Stapelfasern aus den gesponnenen Spulengarnen möglich. Es wurden Vliesstoffe aus unterschiedlichen Compunds hergestellt. Nach erster Bewertung ist ein Einsatz im Agrar-Sektor am für die Vliesstoffe am vielversprechendsten.Dr.-Ing. Pavan Kumar Manvi
Tel.: +49 241 80-24736
pavan.manvi@ita.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA)
Otto-Blumenthal-Str. 1
52074 Aachen

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01.05.2016

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31.10.2019
22010915Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Bewertung chemosensorischer Effekte von Leitsubstanzen der Emissionen - Akronym: GesundHOLZVor dem Hintergrund der Ziele des Gesamtvorhabens, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Emissionen, die typischerweise aus Holz abgegeben werden, aufzuzeigen, verfolgte das Teilvorhaben 2 das spezielle Ziel relevante in vitro Daten zu erzeugen und bereitzustellen, die eine Bewertung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) und deren Gemische in Hinblick auf chemosensorische Effekte im Menschen ermöglichen. Die in Frage stehenden VOCs besitzen charakteristische Gerüche, die durch die Geruchsrezeptoren des Menschen vermittelt werden. Gerüche per se sind chemosensorische Wahrnehmungen, die als nicht gesundheitsschädlich eingestuft werden. In höheren Konzentrationen aktivieren diese VOCs jedoch auch Chemorezeptoren des Trigeminusnervs. Diese Interaktion mit dem peripheren Nervensystem bildet die neurobiologische Grundlage der sensorischen Irritation, einem gesundheitsschädlichen und hochrelevanten Endpunkt der regulatorischen Toxikologie. Um die Potenz von Holzproduktemissionen einzuschätzen, mit der diese die für die Humansituation relevanten Chemorezeptoren aktivieren, wurde ein am IfADo etabliertes in vitro System, das isolierter Neurone des trigeminalen Ganglions (TG) aus Mäusen verwendet, genutzt, um so vergleichenden Untersuchungen der VOCs und ihrer Gemische durchzuführen.In Abstimmung mit dem IUK und nach chemischen Analysen durch das TI wurden fünf holztypische VOCs ausgewählt, die quantitativ den größten Teil der Emissionen aus OSB-Platten und Kiefernholz ausmachen. Es sind die drei Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren sowie die beiden Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal. Aus den Ergebnissen von Emissionsprüfungen am TI und den Erkenntnissen der Literaturstudie wurden typische Gemische dieser fünf VOCs für OSB-Platten und Kiefernholz ermittelt und alle Materialien vom IUK zur zellbiologischen Testung bereitgestellt. Die fünf VOCs wurden sowohl einzeln als auch in diesen beiden Gemischen getestet, wobei die TG-Neuronenkulturen mit Flüssigkeit "überspült" wurden, die sechs bis acht mirko- bis millimolaren Konzentrationen der VOCs enthielten. Ob dabei Chemorezeptoren wie die TRP-Kanäle (englisch: transient receptor potential channels) aktiviert werden, wurde mit fluoreszenzmirkoskopischen Aufnahmen erfasst, die den Einstrom von Ca2+-Ionen in die TG-Neurone sichtbar macht. Das IfADo hat mit diesen zellbiologischen Experimenten für diese fünf VOCs Kennwerte ermittelt, die beschreiben, in welcher Konzentration die VOCs 25% der TG-Neurone über bestimmte Chemorezeptoren aktivieren. Basierend auf den Messungen zeigten die Projektergebnisse des IfADo, dass (a) die Aldehyde trans-2-Octenal und Hexanal eine deutlich höhere Potenz zur Auslösung sensorischer Irritationen aufweisen, als die Terpene a-Pinen, Limonen und 3-Caren, (b) bei VOC-Gemischen mit hohem Anteil an Aldehyden, wie sie aus OSB-Platten emittiert werden, ein überadditiver Effekt zu erwarten ist, (c) diese Effekte wahrscheinlich durch die starke und selektive Aktivierung des TRPA1-Rezeptors durch die Aldehyde vermittelt wird und (d) Entzündungsprozesse diese Aktivierung sehr wahrscheinlich verstärken.PD Dr. rer. nat. Christoph van Thriel
Tel.: +49 231 1084-407
thriel@ifado.de
Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V.
Ardeystr. 67
44139 Dortmund
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28.02.2019
22010917Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 2: Prozesse und Wechselwirkungen - Akronym: BioConSupport_IfBDie Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet.Prof. Dr.-Ing. Viktor Mechtcherine
Tel.: +49 351 463-35920
mechtcherine@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffe
Georg-Schumann-Str. 7
01187 Dresden
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31.10.2019
22011015Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 3: Untersuchungen allergischer und entzündlicher Effekte im Tiermodell - Akronym: GesundHOLZDas Projekt GesundHOLZ ermittelt und bewertet die humantoxikologische Relevanz der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC, Volatile Organic Compounds), die bei der Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen entstehen. In dem geplanten Teilvorhaben 3 sollen tierexperimentelle Studien durchgeführt werden, die ein mögliches Gefährdungspotential einer Exposition durch Holzemissionen eruieren sollen. Dabei liegt der Fokus auf mögliche Effekte durch Holzemissionen auf das Immunsystem und die daraus resultierenden Krankheitsrisiken für das allergische Asthma und entzündliche Erkrankungen der Atemwege. Dabei soll der Einfluss von Emissionen aus Kiefernholz und aus dem Holzwerkstoff OSB sowohl auf das akute Asthma bronchiale als auch auf die Entstehung eines chronischen Asthmas nach Langzeitexposition untersucht werden. Mithilfe dieser Modelle sollen adverse, biologisch signifikante Effekte erfasst und Datenlücken hinsichtlich einer möglichen akuten und chronischen Toxizität von Holzemissionen geschlossen werden.Nach umfangreichen Etablierungsexperimenten zu den Expositionsszenarien und der Identifizierung von Störfaktoren wurde der Einfluss von Kiefernholz- und OSB-Emissionen im akuten (Kurzzeitexposition) und chronischen Asthmamodell (Langzeitexposition) untersucht, wobei im chronischen zwei verschiedene TVOC-Konzentrationsbereiche verwendet wurden. Die wesentlichen Ergebnisse sind nachfolgend dargestellt: 1. Kiefernholz hatte in einer hygienisch bedenklichen Konzentration (Ø 4.8 mg/m3, Bereich 3 - 6,5 mg/m3) keine entzündlichen oder Allergie-unterstützenden Effekte auf die Atemwege (2 ½ Wochen Exposition). OSB mit einer durchschnittlichen Konzentration von 2,7 mg/m3 (1,8 – 4,3 mg/m3) führte bei einer 2 ½ wöchigen Exposition zu einer Reduktion der Atemwegsentzündung und der Antigen-spezifischen IgE-Spiegel. Die Lungenfunktion war unbeeinflusst. 2. Eine Langzeitexposition durch Kiefernholz (12 Wochen) hatte in einer hygienisch inakzeptablen Konzentration (Ø 11,4 mg/m3, 3 - 18 mg/m3) keine Allergie-unterstützenden Effekte. Es kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass eine längere Belastung durch diese Kiefernholkonzentrationen die Lungenfunktion und die Lungenmorphologie in nicht-sensibilisierten Mäusen beeinflusst. Eine Langzeitexposition durch OSB (12 Wochen) mit einer durchschnittlichen Konzentration von 2,6 mg/m3 (1,2 – 4,3 mg/m3) verminderte tendenziell ebenfalls die eosinophile Entzündung, die IgESpiegel aber auch den Kollagengehalt der Lunge. Lungenfunktion, Anzahl der glatten Muskelzellen sowie die Isoprostan-Spiegel waren nicht verändert. 3. Eine Langzeitexposition durch Kiefernholz (12 Wochen) in einer hygienisch bedenklichen Konzentration (Ø 3,7 mg/m3) hatte keine Allergie-unterstützenden oder entzündlichen Effekte auf die Lunge. Eine Langzeitexposition durch OSB (12 Wochen) in einer niedrigeren Konzentration (Ø 1,2 mg/m3, 0,76 – 1,67 mg/m3) hatte keine Effekte auf die Lunge. PD Dr. Tobias Polte
Tel.: +49 341 235-1545
tobias.polte@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
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31.05.2020
22011016Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 1: Verwertungsszenarien sowie Kosten- und Nutzenanalysen - Akronym: WildschaelschaedenDie steigende Nachfrage nach heimischen Holz ist ungebrochen hoch, daher müssen zukünftig alle Waldholzsortimente wirtschaftlich betrachtet und genutzt werden. Insbesondere der Buche kommt dabei, bedingt durch ihre lange Umtriebszeit, eine besondere Bedeutung zu. Wird die Buche bereits im frühen Stadium großflächig geschädigt, z.B. durch Wildverbiss oder –schäle, steigt das Risiko durch Schadorganismen befallen zu werden. Damit ist nicht nur ein Wertverlust, sondern auch ein erhöhtes Kalamitätsrisiko verbunden. Im Projekt werden ökonomische und waldbauliche Handlungsoptionen für schälgeschädigte Buchenbestände identifiziert. Die Schäden wurden im Projekt definiert und nach äußerlich erkennbaren Merkmalen und Größe unterteilt. Weiter wurden verschiedene Einschnitttechniken für die geschädigten Stämme betrachtet und evaluiert.Für die betrachteten Stämme wurden verschiedene Verwertungsszenarien entwickelt und auf Wirtschaftlichkeit untersucht. Aus dem betrachteten Buchensortiment können je nach Wundkategorie verschiedene Sortimente Schnittholz gewonnen werden. Für Schnittholz aus Rundholz mit der sehr starken Schädigungen ergeben sich nur Möglichkeiten zur Innenanwendung im nichttragenden Bereich. Durch die Schädigung entstehen teilweise optisch ansprechende Oberflächen, die im Sichtbereich genutzt werden können. Auf eine Überprüfung der Wirtschaftlichkeit wurde verzichtet, da dieses Sortiment nicht industriell verarbeitet werden kann, die Oberflächen zufällig entstehen und nicht reproduzierbar sind und daher nicht monetär bewertet werden können. Aus den weniger schälgeschädigten Rundholz kann ein bestimmter Anteil an nicht geschädigtem Holz herausgetrennt werden. Je größer die Schädigungen sind, desto geringer ist der Anteil an hochwertigem Holz. Der technische Aufwand, dieses Holz einzuschneiden, verursacht zu hohe Fertigungskosten, als dass sich der Prozess wirtschaftlich lohnt.Prof. Dr. Matthias Zscheile
Tel.: +49 8031 805-2388
matthias.zscheile@fh-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim
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2018-10-01

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31.12.2022
22011017Erhöhung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit von Leichtbau-Holzwerkstoffen durch Basaltinlays und mineralische Bindemittel - Akronym: HolzBasalTecZiel des geplanten Projektvorhabens ist die Optimierung der Festigkeiten und der Feuerbeständigkeit rohdichtereduzierter einschichtiger und dreischichtiger Spanplatten und Oriented Strand Boards (OSB) für den Bausektor und die Verpackungsindustrie. Durch den Einsatz geeigneter Matten (Inlays) auf Basaltbasis sollen die für den Bausektor notwendigen Mindestanforderungen an die Festigkeit (insbesondere der Biegefestigkeit) trotz reduzierter Rohdichten erfüllt werden. Spanplatten und OSB für den Bausektor werden größtenteils mit polymerem Diphenylmethandiisocyanat (pMDI), Phenol-Formaldehyd-Harzen (PF-Harz) oder Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Harzen (MUF-Harz) gebunden, um eine entsprechende Wasserbeständigkeit der Werkstoffe zu gewährleisten. Für die Erreichung hoher Festigkeitswerte ist eine gute Anbindung der Bindemittel an die Basaltfasermatten und damit eine feste Einbindung der Basaltfasermatten in den Werkstoffverbund notwendig. Um dies zu erreichen, sollen die Oberflächen der Basaltfasermatten modifiziert werden. Dazu sollen vor allem Silanverbindungen eingesetzt werden. Der zweite Aspekt dieses Forschungsvorhabens betrifft die Optimierung der Feuerbeständigkeit von Holzwerkstoffen, die in vielen Bereichen des Bausektors gewährleistet werden muss. Für diesen Forschungsansatz sollen alternative Klebstoffgemische auf Mineralbasis (Wasserglas, Kieselsole), die einen entsprechenden Feuerschutz bieten, entwickelt und in Kombination mit den typischen Bindemitteln (Isocyanat, PF-Harz und MUF-Harz) eingesetzt werden. Die entwickelten Bindemittelsysteme werden dann auch für die Werkstoffe mit Basaltinlays angewandt. Die Festigkeitswerte sowie das Brandverhalten der hergestellten Produkte werden nach Normverfahren der Industrie evaluiert.Das Forschungsprojekt HolzBasalTec konnte nachweisen, dass eine Verstärkung von Holzwerkstoffen mit Basaltfasergeweben die Biegefestigkeiten von Spanplatten und OSB stark erhöhen kann, ohne dabei die Querzugfestigkeit negativ zu beeinflussen. Dazu ist eine Implementierung der Gewebe nahe der Plattenoberfläche vorteilhaft. Die Untersuchungen von verschiedenen modifizierten Basaltoberflächen zeigte, dass von den untersuchten Beschichtungen die höchsten Festigkeiten und Steifigkeiten mit einem acrylatbeschichteten Basaltgewebe erzielt werden können. Diese Beschichtung gewährleistet für die meisten konventionellen Bindemittel im Holzwerkstoffsektor die höchste Adhäsion zwischen Basalt und Bindemittelmatrix. Die Basaltverstärkung der Plattenwerkstoffe ermöglichte es dichtereduzierte Platten herzustellen, welche den normativen Anforderungen der Holzwerkstoffindustrie entsprechen. Es konnte nachgewiesen werden, dass sich die relative Verstärkung von OSB sowie Spanplatten aufgrund der Größen der eingesetzten Holzpartikel unterscheiden. Im zweiten Teilbereich dieses Projektvorhabens wurde gezeigt, dass eine Verwendung von mineralischen Bindemitteln zur Reduktion der Brennbarkeit von Spanplatten oder OSB mit technischen Problemen verbunden ist. Die verwendeten Dispersionen sind in der Lage die kalorimetrischen Eigenschaften geringfügig zu verbessern, jedoch wirken sie sich negativ auf die mechanischen aus. Es wurde ebenfalls deutlich, dass eine reine Substitution der Bindemittel durch mineralische Flammschutzkleber nicht ausreicht, um einen geeigneten Flammschutz zu gewährleisten. Eine zusätzliche Versuchsreihe mit basaltfaserverstärkten zementgebundenen Spanplatten ergab, dass durch eine Verstärkung mit Basaltinlays eine Erhöhung des Holzbestandteils über das übliche Maß hinaus möglich ist, ohne dass es zu nennenswerten Festigkeitsverlusten kommt. Ein Holzanteil von 30 m% wiest immer noch höhere Biegefestigkeiten auf als Referenzplatten mit einem geringeren Holzanteil.Prof. Dr. Carsten Mai
Tel.: +49 551 39-19807
cmai@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
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31.10.2020
22011018Verbundvorhaben: Drohnengestützte Detektion phytophager Forstschädlinge mittels Electronic Nose; Teilvorhaben 4: Arbeitseffizienzbewertung der drohnengestützten Forstschädlingsdetektion - Akronym: PROTECTFORESTDas Ziel des Projektes PROTECTFOREST© ist der Aufbau und Test eines Halbleitergassensor-Prototyps, der drohnengestützt eingesetzt werden kann und in Echtzeit die Information über die Insektenbefallssituation in einem Nadelwaldbestand in ein Netzwerk übermitteln kann. Die dabei ausreichend selektiv und sensitiv zu detektierenden Marker sind Monoterpene, die bei einem Befall durch phytophage Insekten, wie z.B. Ips typographus oder Pityogenes chalcographus, im Kronenraum oder exponiertem Stammbereich verstärkt emittiert werden. Die Kombination aus Drohneneinsatz und Gassensorik kann Insektenkalamitäten bereits im ersten Jahr des Befalls, bzw. bei nicht sichtbaren Stehendbefall an der Krone (v.a. Pitiogenes chalcographus oder Ips typographus am Kronenansatz), bzw. an exponierten und dadurch besonders gefährdeten Stämmen, lokalisieren. Eine Braunfärbung der Nadeln ist für die Befallsdetektion durch drohnengestütztes Monoterpenmonitoring nicht notwendig. Die Reaktionszeiten für den effizienten Forstschutz kann sich so im Vergleich zu konventionellen oder drohnengestützten optischen Verfahren (sichtbares und Infrarotspektrum) um bis zu ein Jahr verkürzen. Im Rahmen des Projektes PROTECTFOREST© wird zudem eine integrierte Analyse dieses neuartigen Detektionsverfahrens in Bezug auf Zeit- und Kosteneffizienz stattfinden.Im Rahmen des Projektes wurden die Feldtests begleitet und Zeitstudien zu dem Gesamtablauf des neuartigen drohnenbasierten Detektionsverfahrens erstellt. So konnten entscheidende Benchmarks für die weitere Entwicklung definiert werden, die teilweise bereits im Projekt umgesetzt wurden und in einem Folgeprojekt den Schwerpunkt bilden werden. Die Zusammenarbeit mit den kooperierenden Waldbesitzern wurde intensiv begleitet, so dass ein Einstieg der Firma CADMIUM in die Forstpraxis mediiert werden konnte. Weiterhin wurden in Absprache mit Waldbesitzern Effizienzvergleiche zwischen klassischer Bestandesbegehung und dem drohnenbasierten Verfahren durchgeführt.Weiterhin wurde der Sensor in Feld- und Labortests auf die Fähigkeit zur a-Pinendetektion überprüft. Es wurde weiterhin eine Projektwebpage erstellt.Prof. Dr. Dirk Jaeger
Tel.: +49 551 39-23571
dirk.jaeger@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
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22011114Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 1: Reaktivharzformulierungen, Reaktivverdünner, Koordinierung - Akronym: B2MCIm Rahmen des Vorhabens sollen Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) auf Basis biobasierter/nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, die zunächst als Werkstoffe für Elektronikanwendung untersucht und entwickelt werden sollen. Bei der Entwicklung sollen alle Komponenten der SMC/BMC-Formulierung durch nativ-basierte Rohstoffe ersetzt werden. Hierbei werden besonders die Verstärkungsfasern (bevorzugt heimische Fasern), die Füllstoffe (mineralische Verbindungen) und das essentielle Reaktivharz (nativ-basierte Synthesebausteine und Reaktivverdünner) fokussiert. Weiterer Schwerpunkt ist die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Im Gegensatz zu heute eingesetzten Glasfasern, ist es bei Naturfasern erforderlich, die Fasern zu schneiden. Die Anpassung der Schneidwerke ist daher essentiell für die Zielerreichung. Schwerpunkt der Arbeiten der PYCO sind die Untersuchung nativbasierter Reaktivverdünner und die Entwicklung innovativer Reaktivharzformulierungen. Der Reaktivverdünner hat im Polyesterharz zwei zentrale Aufgaben: Er muss zum Einem das Harz schnell und einphasig lösen, und zum Anderen eine gute Copolymerisation und Vernetzung mit den reaktiven Doppelbindungen ermöglichen. Es werden zunächst anhand theoretischer Ansätze die entsprechenden Parameter ermittelt und im Anschluss im Labor das tatsächliche Verhalten beurteilt. In Härtungsversuchen (Subcase und Reinharzproben) wird die Copolymerisation/Vernetzung untersucht und bewertet. Gleiches gilt für die Werkstoffeigenschaften (u.a. DMA, IR, Brandfestigkeit, Bewitterung). Der Entwicklungsprozess erfordert eine genaueste Abstimmung des/r Reaktivverdünner/s auf die neuen ungesättigten Polyesterharze um hervoragende Werkstoffeigenschaften zu erreichen. Daher sind umfangreiche, iterative Untersuchungen erforderlich. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt der PYCO ist die Bewertung der Werkstoffeigenschaften gemäß der vorliegenden Expertise (Einbeziehung aller Partner).Im Projekt konnten erstmalig SMC- (auf Schnittfasern-basierend) und BMC-Formmassen mit einem bio- bzw. nativ-basierten Anteil von >95% hergestellt werden. Insbesondere durch das bio-basierte ungesättigte Polyesterharz und dem Schwundkompensator sowie die Verwendung von Naturfasern konnte dieses Ziel erreicht werden. Durch die neuen Werkstoffe kann, nach weiteren Optimierungsmaßnahmen, ein technisch einsetzbarer und gleichzeitig "grüner" Werkstoff zur Verfügung gestellt werden. Allerdings führen der hohe bio- bzw. nativ-basierte Anteil, zu geringeren Werkstoffeigenschaften als bei herkömmlichen glasfaserbasierten Formmassen. Im Projekt konnte die prinzipielle Eignung der einzelnen Komponenten und der Werkstoffe gezeigt und die wesentlichen Materialkennwerte bestimmt werden. Durch die gute Verarbeitbarkeit der Werkstoffe konnten hochwertige Demonstratoren gefertigt werden, die die Verwertung und Verbreitung der Projektergebnisse ermöglichen. Die Arbeiten innerhalb des Teilvorhabens bezogen sich auf die Optimierung des Reaktivverdünners, die Optimierung des Reaktivverdünneranteils, die Entwicklung einer Eindickungsmethode, die Aushärtung des Harzes und die Werkstoffcharakterisierung insbesondere in Bezug auf die Brandfestigkeit der Werkstoffe.Dr. rer. nat. Sebastian Steffen
Tel.: +49 3328 330-246
sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP
Kantstr. 55
14513 Teltow
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22011115Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 4: Untersuchung von Holzprodukten sowie Bereitstellung der holztechnologischen Expertise - Akronym: GesundHolz-TIDas Ziel des Gesamtvorhabens bestand darin, ein umfassendes Bild über mögliche gesundheitliche Auswirkungen von Emissionen, die typischerweise aus Holz abgegeben werden, aufzuzeigen. Hierzu wird die humantoxikologische Relevanz der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs), die bei der Verwendung von Holz und Holzprodukten (insbesondere als Baumaterial) entstehen ermittelt und bewertet. Es werden neuartige Methoden zur Messung des Gefährdungspotentials von Holz-VOCs für den Menschen entwickelt und eingesetzt. Ferner sollen Handlungsempfehlungen zur nicht gesundheitlich schädigenden Nutzung von Holz erarbeitet und dadurch der Einsatz von Holz im Baubereich gefördert werden. Um das Wirkungspotential von Holzproduktemissionen einzuschätzen, wurden im Rahmen des Projektes invitro, ex-vivo- sowie tierexperimentelle Studien durchgeführt. Es war Aufgabe des Thünen-Instituts für Holzforschung (TI) im Rahmen des Teilvorhabens 4 die holztechnologische Expertise zu liefern, um die Versuche zielgerichtet gestalten zu können. Ferner war das TI verantwortlich für die Materialbelieferung und dem Konzentrationsmonitoring während der Versuche.Das TI hat für die Literaturstudie das Kapitel 2 "Im Innenbereich verbaute Holzprodukte und deren Emissionen" beigetragen und die Gesamtstudie kritisch begleitet und redigiert. Auf Grundlage der Literaturstudie sowie bisherigen Erfahrungswerten bezüglich des Emissionsverhaltens einzelner Holzprodukte hat das TI zusammen mit den Projektpartnern relevante Hölzer bzw. Holzwerkstoffe ausgewählt. Diese wurden für die Projektpartner entsprechend ihrer Anforderungen in den zellbiologischen sowie immunologisch-allergologischen Experimenten aufbereitet. Für die Tierexperimente am UFZ und ZAUM umfasste dies das Herstellen von Holzproduktproben mit bestimmten flächenspezifischen Emissionsfaktoren. Ferner übernahm das TI das Monitoring der in den Tierkäfigen eingestellten VOCKonzentrationen der Käfigluft mittels TD-GC-MS-Analyse. Für Neuronenversuche am IfADo und Untersuchungen des irritierenden Potentials an Augen und Haut am IUK wurden flüssige VOC-Einzelsubstanzen sowie -Gemische verwendet. Die Zusammensetzung der repräsentativen Gemische basierte auf Erkenntnissen der Literaturstudie sowie den Ergebnissen von eigenen Emissionsprüfungen an Holzprodukten.Dr. Martin Ohlmeyer
Tel.: +49 40 73962-635
martin.ohlmeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Haidkrugsweg 1
22885 Barsbüttel
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31.01.2021
22011118Verbundvorhaben: Standardisierte Buchenholz-Hybridträger großer Spannweite; Teilvorhaben 2: Einsatz von recycelten Kohlenstofffasern in hochleistungsfähigen Buchenholzträgern - Akronym: StabuDie Ausrichtung des Projektes lag auf der Entwicklung eines ressourceneffizienten Buchenholz-Hybridträgers. Das Ziel war zum einen die Steigerung der Wertschöpfungskette durch Verwendung von Buchenholz schlechter Qualität und zum anderen die Ökobilanz durch recycelte Kohlenstofffasern positiv zu verbessern. Der stetig steigende Bedarf an Faserverbundbauteilen führt unweigerlich zu einem Wachstum an Abfällen aus Produktion oder "End-of-Life" Bauteilen. Daher ist die Notwendigkeit zur Verwendung von recycelten Kohlenstofffasern und der Forschung und Entwicklung für die dafür benötigten Technologien gegeben. Die Herstellung von Neufasern ist sehr energie- und kostenintensiv, die Wiederaufbereitung von Kohlestofffasern benötigt hingegen nur etwa 10 % dieser Energiemenge. Daher ist sowohl der wirtschaftliche als auch ökologische Aspekt der Verwertung von rCF-Materialien in neuen Anwendungen ersichtlich. Im Hinblick auf die Verwendung von minderwertigem Buchenholz als Bauteilpartner, führt die Verwendung von rCF zu einer weiteren Verbesserung der Ökobilanz. Konkretes Ziel war einfeldrige, standardisierte und ressourceneffiziente Buchenholz-Hybridträger zur stofflichen Substitution von Stahl- und Stahlbetonträger herzustellen. Dies soll durch die signifikante Steigerung der Tragfähigkeit und Steifigkeit möglich werden, indem die Gurte von profilierten Brettschichtholzträgern aus Buchenholz mit Lamellen aus recycelten Kohlenstofffasern (Recycling-CFK-Lamellen) verstärkt werden. Die CFK-Lamellen basieren auf Vliesstoffen mit einem hohen Orientierungsgrad der Kohlenstofffasern. Die Anpassung des Orientierungsgrades der Fasern im Vlies ermöglicht einen optimalen und kostengünstigen Einsatz entsprechend den mechanischen Anforderungen im Feld und an den Auflagern. Außerdem wird das Schwind- und Quellverhalten der Buchenbretter durch den Verbund mit den Recycling-CFK-Lamellen deutlich vermindert.Ausgehend von der Neuausrichtung des Projektes wurde das rCF-Ausgangsmaterial von Vlies zu rCF-Stapelfasergarn (Roving) geändert, da sich so deutlich verbesserte mechanische Kennwerte erwarten lassen. Die Entscheidung fiel auf das rCF-Stapelfasergarn der Wagenfelder Spinnereien. Das rCF-Stapelfasergarn wird in einem kombinierten Prozess über ein Wickelverfahren mit anschließender Imprägnierung mit dem Bioharzsystem (ENVIREZ 70301) und Aushärtung im Autoklav verarbeitet (s. Abbildung 2). Zunächst wird der trockene Roving im Wickelverfahren auf eine Platte aufgebracht. Die Herausforderung hierbei ist, dass der Roving während des Prozess auf Grund der geringen Zugfestigkeit im trockenen Zustand nicht reißt (Gefahr des Abgleitens der gestapelten Faserstücke untereinander; Unterbrechung in Faserstruktur). Die gewickelte Platte wird im Anschluss imprägniert und unter Druck im Autoklaven ausgehärtet. Die mechanische Charakterisierung der Platten im Zugversuch ergibt einen gemittelten E-Modul von 78.000 MPa und eine Zugfestigkeit von 850 MPa für einen FVG von 40 % (s. Abbildung 3). Dies ergibt Steigerungen vom Faktor 5 (E-Modul) bzw. 4 (Zugfestigkeit) gegenüber dem Ausgangsmaterial rCF-Vlies. Damit ist bereits die Minimalanforderung an die rCF-Lamellen im Hybridträger von etwa 60.000 MPa erreicht. Der Hybridträger wird somit die mechanischen Eigenschaften eines reinen Buchenholzträgers guter Qualität übertreffen. Höhere FVG waren anlagentechnisch nur begrenzt zu realisieren. Die mechanischen Kennwerte haben sich bei 50 % FVG trotz mangelnder Faserorientierung bei über 100.000 MPa (E-Modul) eingependelt. Die Zugfestigkeit hat sich auf Grund der fehlenden Orientierung jedoch auf ca. 600 MPa vermindert, liegt aber trotzdem noch über dem erforderlichen Mindestwert. Es kann daher gefolgert werden, dass die rCF-Rovings für eine Anwendung im Buchenholz-Hybridträgers geeignet sind und die notwendige mechanische Performance erreicht wird.Prof. Dr.-Ing. Joachim Hausmann
Tel.: +49 631 2017-301
joachim.hausmann@ivw.uni-kl.de
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Erwin-Schrödinger-Str. 58
67663 Kaiserslautern
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2016-05-01

01.05.2016

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30.11.2019
22011215Verbundvorhaben (FSP-Emissionen): Gesundheitliche Bewertung von Emissionen aus Holz und Holzprodukten in Innenräumen mittels experimenteller toxikologischer Untersuchungen und humanbasierter Beobachtungen; Teilvorhaben 5: Untersuchungen zum Einfluss auf das atopische Ekzem im Tiermodell - Akronym: GesundHolzUntersucht werden sollte im TV5 der mögliche Einfluss von Holzemissionen und deren Leitsubstanzen auf die Entstehung der Hauterkrankung atopisches Ekzem (atopische Dermatitis; AD). Hierzu erfolgte die Exposition der Tiere gegenüber Holz- bzw. OSB-VOCs mit unterschiedlichen TVOC-Konzentrationen bei zeitgleicher Induktion eines AD-ähnlichen Phänotyps durch die Substanzen MC903 (nicht-allergenspezifisch) bzw. Oxazolon (allergenspezifisch). Dieser wurde durch Analysen von z.B. Entzündungsparametern in Blut und Ohrlysaten oder physikalischen Parametern wie Schwellung auf der Haut und Transepidermaler Wasserverlust (aus dem englischen Transepidermal waterloss; TEWL) aber auch durch terminale histopathologische Analysen von Gewebeschnitten dokumentiert.Die Exposition von Mäusen gegenüber Kiefern- VOCS zeigte deren konzentrationsabhängige Beeinflussung bei der Entwicklung von AD in beiden Krankheitsmodellen. Im Konzentrationsbereich >10 mg/m³ zeichnete sich dieser, neben einer Erhöhung der Parameter TEWL und Ohrdicke auch durch die verstärkte Infiltration von Eosinophilen aus. Messungen charakteristischer Zytokine in Ohrlysaten bestätigte deren Anstieg in beiden behandelten Gruppen. Ein additiver Effekt bedingt durch die Exposition gegenüber Holz-VOCs lag nicht vor Platten mit einer Konzentrationshöhe im Bereich 5.0 mg/m³ (hygienisch bedenklich) hatten keinen zusätzlichen Einfluss auf den Krankheitsverlauf im MC903 Modell. Im Oxazolonmodell konnte jedoch ein verbessernder Effekt erzielt werden, welcher durch geringere TEWL- und Ohrdickenwerte ebenso wie durch eine verminderte Konzentration des total IgE im Serum und der Abnahme von Entzündungsmediatoren in Ohrlysaten bestätigt werden konnte. VOC-Konzentrationen im Bereich 2,5 mg/m³ (hygienisch auffällig) erzielten in beiden Modellen keinen Effekt. Zudem konnte eine Beeinflussung gesunder Haut durch die Exposition gegenüber Holz-VOCs ausgeschlossen werden. Expositionen von Mäusen gegenüber OSB- VOCs zeigten zunächst, dass frische OSB- Platten mit einer durchschnittlichen Konzentration von ca. 6,4 mg/m³ einen Einfluss auf die Entwicklung der Hauterkrankung nehmen können, was durch erhöhte TEWL Werte in beiden Modellen dargestellt werden konnte. Eine Zunahme der Ohrdicke erfolgte nur im Oxazolonmodell. Unterschiede hinsichtlich der Analyse von Entzündungsmediatoren in der Haut wurden lediglich im MC903 Modell festgestellt. Der Vergleich von klimatisierten bzw. frischen OSB-Platten mit einem Konzentrationsbereich von ca. 1-3,8 mg/m³ zeigte nur minimale Effekte auf die Entwicklung von AD in beiden Mausmodellen Eine Beeinflussung von gesunder Haut durch die Exponierung gegenüber OSB-VOCs konnte auch hier in allen Experimenten ausgeschlossen werden.PD Dr. Francesca Alessandrini
Tel.: +49 89-3187-2524
franci@helmholtz-muenchen.de
Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München - Zentrum für Allergie und Umwelt München (TUM-ZAUM)
Biedersteiner Str. 29
80802 München
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2017-02-01

01.02.2017

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31.01.2018
22011216Verbundvorhaben: Einfluss des Lignintyps auf die Haftung in thermoplastischen PE-Lignin-Blends (LPEblends); Teilvorhaben 1: Ligninaufbereitung und -charakterisierung - Akronym: LPEblendsDie Haftungseigenschaften ligninbasierter Polyethylen (PE) Blends werden unter Variation des Lignintyps systematisch untersucht und optimiert, um das finale Eigenschaftsprofil hinsichtlich der Mechanik zu verbessern. Bei diesen Untersuchungen können grundlegende Erkenntnisse bezüglich der Wechselwirkung von Lignin mit kommerziellen Haftvermittlern (maleierte Poly-mere) unter anderem bei variierender Reinheit bzw. chemisch-physikalischen Eigenschaften gewonnen werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter der Ligninkomponente zu identifizieren, der direkt mit dem Kopplungspotential zu maleierten Polymeren korreliert und somit signifikant verbesserte mechanische Eigenschaften der resul-tierenden Blends ermöglicht. Als Ausgangsproben werden Nadel- und Laubholz-Kraftlignin, Laubholz-Organosolvlignin sowie Soda-Graslignin beschafft. Durch Aufreinigungsverfahren sollen aus den ausgewählten Lignine jeweils mindestens drei verschiedene Qualitäten erhalten werden, die sich im Kohlenhydrat- und Aschegehalt unterscheiden. Die verschiedenen Lignine werden charakterisiert. Ziel ist es, einen chem. oder physikalischen Strukturparameter bzw. eine Eigenschaft des Lignins zu identifizieren, welche direkt mit dem Kopplungspotential zu MA-gepfropften PE Haftvermittlern korreliert. Zur Identifizierung der Haftung an den realen Blendsystemen zwischen den unterschiedl. Ligninen und der PE-Matrix werden qualitative, spektroskopische und indirekte Methoden eingesetzt. Da die Untersuchung im Blend aufgrund der geringen Mengenanteile der postulierten kovalenten Bindungen erschwert ist, werden zusätzlich Modellversuche mit Lignin und MAPE durchgeführt. Die modifizierten Produkte werden durch FTIR Spektroskopie mit ATR oder KBr Technik untersucht. Die Proben nach Quellung (DMSO-d6) in einem HR-MAS NMR-Rotor untersucht. Im Vergleich zu den unmodifzierten Ligninen soll es möglich sein, die neu entstandenen Bindungstypen für die unterschiedl. Produkte nachzuweisen.Ein Nadelholz-Kraft-, ein Laubholz-Kraft- und ein Soda-Gras-Lignin wurden umfassend charakterisiert und durch Wasserwäschen sowie Umfällungen aus Aceton/Wasser Mischungen aufgereinigt. Die Umfällung aus Aceton-Wasser beseitigt die Asche fast vollständig und reduziert auch die Kohlenhydrate deutlich. Die Wasserwäsche war wenig selektiv. Durch alle Behandlungen stiegen die Molmassen geringfügig an, was durch den Verlust niedermolekularer Bestandteile erklärt werden kann. Die Umfällung aus Aceton/Wasser führte zudem zu einem deutlichen Anstieg der Glasübergangstemperaturen. Zusätzlich wurden drei Nadelholz-Organocell-Lignine einbezogen, die sich durch einen abgestuften Galactosegehalt auszeichneten. Damit sollte geprüft werden, ob die Galactoseseitengruppen in den Lignin-Kohlenhydratkomplexen der Nadelholz-Lignine für die Bindung zum Haftvermittler relevant sind. Durch FTIR Untersuchungen an dem Modellsystem aus Lignin und Haftvermittler konnte gezeigt werden, dass durch die Reaktion des Haftvermittlers mit den Lignin-Proben Esterbanden im Bereich von 1734 cm -1 entstehen. Diese Bande war bei dem Nadelholz-Kraft-Lignin am stärksten ausgeprägt. Dieses Lignin wies auch die besten Eigenschaften bei den mechanischen Prüfungen der LPE-Blends durch den Projektpartner IAP auf. Aus der Korrelation der Analysendaten der Lignine (UHH) mit den physikalischen Eigenschaften der Blends (IAP) konnte keine eindeutige Korrelation abgeleitet werden. Es ergaben sich aber einige Hinweise auf die Wirkung der Lignincharakteristik im Blend. Eine hohe Polydispersität, eine hohe Anzahl an Hydroxylgruppen und insbesondere eine hohe Konzentration an phenolischen Hydroxylgruppen scheint eine positive Wirkung auf die Zugfestigkeit auszuüben. Eine hohe Dispersität, eine hohe Anzahl an Hydroxylgruppen sowie ein geringes Verhältnis aus aliphatischen zu phenolischen Hydroxylgruppen scheinen die Schlagzähigkeit zu begünstigen.Prof. Dr. Bodo Saake
Tel.: +49 40 822459-206
bodo.saake@uni-hamburg.de
Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Zentrum Holzwirtschaft
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg
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01.07.2015

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31.03.2019
22011314Verbundvorhaben: Maßnahmenpaket BioenergieWärme 2015-2018; Teilvorhaben 1: Maßnahmenpaket Bioenergie-Wärme - Akronym: Bio-WaermeMit dem Projekt "Maßnahmenpaket Bioenergie-Wärme" soll die Nutzung von Bioenergie als heimische erneuerbare Energiequelle die für ihre energiewirtschaftliche Bedeutung angemessene Aufmerksamkeit erhalten. Dabei sollen vor allem die Informationslücken zu kommunalen Wärmelösungen sowie zur Wärmeversorgung von Mehrfamilienhäusern, großen Gebäudekomplexen, Quartieren und gewerblichen Wärmeverbrauchern erschlossen werden. Durch die Vorbildfunktion sowie den hohen Wärmeverbrauch dieser Objekte sind in diesen Bereichen besonders effektive Beiträge zu Akzeptanz und Klimaschutz zu erwarten. Ziel ist es, die notwendige Steigerung des Anteils der Bioenergie an der deutschen Wärmeversorgung durch ein Paket von Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit kommunikativ zu unterstützen. Als Maßnahmen sind zielgruppenspezifische Publikationen und Angebote zu entwickeln, darunter ein Wärmekostenrechner, Informationsbroschüren, Pressehintergrundpapiere, Pressearbeit, Veranstaltungsformate wie Exkursionen für Medienvertreter, Pressehintergrundgespräche sowie Infografiken, Videos und Animationen. Die Maßnahmen sollen dazu beitragen, das Verständnis für die Bedeutung der Bioenergie als zentralen Pfeiler einer klimafreundlichen Energieversorgung aus heimischen erneuerbaren Quellen zu festigen. Komplexe Zusammenhänge der Wertschöpfungsketten der unterschiedlichen Bioenergieträger sollen erklärt und hinsichtlich ihrer gesamtgesellschaftlichen Bedeutung erläutert werden. Christina Hülsken
Tel.: +49 30 2005-3540
c.huelsken@unendlich-viel-energie.de
Agentur für Erneuerbare Energien e.V.
EUREF-Campus 16
10829 Berlin
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01.10.2017

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30.09.2020
22011316Vorhaben (FSP-Brandschutz): Untersuchung material- und prozessbedingter Wechselwirkungen bei der Herstellung schwerentflammbarer Faserwerkstoffe unter Anwendung ökologischer Flammschutzmittel - Akronym: EcoFiReFibreZur Verringerung des Brandrisikos von Holz und Holzwerkstoffen können Flammschutzmittel (FSM) einen wichtigen Beitrag leisten. Aktuell werden vor allem Phosphor-basiert FSM eingesetzt. Phosphor unterliegt jedoch einer gravierenden Verknappung und wird v. a. als Dünger eingesetzt. Um Phosphor im Flammschutz-bereich einzusparen, wird die Anwendung synergistisch wirkender Mehrkomponentensysteme, wie z. B. Phosphor-Stickstoff (P-N) Verbindungen als vielversprechend betrachtet. Einen alternativen Ansatz stellen FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Als Basis dienen hierbei pflanzliche Neben- oder Abfallprodukte dar. Ziel des Projektes war, die Entwicklung schwerentflammbare MDF durch eine möglichst effektive Kombination aus konventionellen P-N-haltigen FSM und FSM auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Die untersuchten FSM waren Amoniumpolyphosphat ohne (APP) und mit Melamin (APP-MF), Melaminpoly-phosphat (MPP), Guanidinphosphat (GP) sowie die am IHD entwickelten Stärkephosphatcarbamate (WSPC, LSPC). Diese enthalten zusätzlich zum chemisch an das Stärkemolekül gebundenen, flammhemmend wirkenden Substituenten freies Phosphat und freien Harnstoff. Zu dem kam roter Phosphor (RP) als "klassisches" anorganisches P-FSM zum Einsatz. Im Laborrefiner hergestellte Fasern wurden im Blender mit unterschiedlichen Klebstoffen und den unterschiedlichen FSM-Typen sowie -Anteilen gemischt. Aus diesen Faserstoffen gefertigte MDF wurden mechanisch-physikalischen sowie brandschutzrelevanten Prüfungen unterzogen. Basieren auf den Ergebnissen der Blender-Beleimung erfolgte die Auswahl von FSM für die Nutzung bei der industrieüblichen Blowline-Beleimung. Neben der Blowline wurden noch weitere Applikationsmöglichkeiten für FSM während des Zerfaserungsprozesses untersucht. In der abschließenden Versuchsreihe wurden aus einer Kombination von MPP und LSPC in Verbindung mit eMDI MDF-Proben für die Durchführung eines SBI-Tests hergestellt.Mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) wurden signifikante Unterschiede im thermischen Zersetzungs-verhalten der mit FSM behandelten Fasern im Vergleich zum unbehandelten Faserstoff festgestellt. Korrelationsanalysen zeigten zudem einen starken Zusammenhang zwischen den durch Cone-Kalorimetrie und TGA ermittelten thermischen und kalorischen Eigenschaften der untersuchten Werkstoffproben. Damit besteht perspektivisch die Möglichkeit bereits in einem frühen Stadium der FSM-Entwicklung mittels TGA Brandeigenschaften von Holzwerkstoffen zu prognostizieren. In Abhängigkeit der eingesetzten Klebstoffe, FSM-Typen und -Anteile veränderte sich das Brandverhalten. Da Melamin eine organische N-Verbindung ist, zeigte MUF im Vergleich zu MDI und PF eine verringerte Wärme-freisetzung. Bei den FSM wirkte sich Melamin ebenfalls positiv auf die Brandeigenschaften aus. Mit 10 % APP-MF und MPP wurde, in Kombination mit MUF und MDI als Klebstoff, die Baustoffklasse B erreicht, was bei den vergleichend untersuchten FSM erst mit einem FSM-Anteil von 20 % möglich war. Weiterhin konnte nachgewiesen werden, dass die Zugabestelle der FSM während des Zerfaserungsprozesses Einfluss auf die Werkstoffeigenschaften hat. Während die Zugabe auf die Hackschnitzel im Kocher einen geringen flammhemmenden Effekt bewirkte, führte die Zugabe der FSM im Refiner (vor den Mahlscheiben, im Sammelkanal) zu signifikant erniedrigten Wärmefreisetzungsraten, ähnlich wie nach Zudosierung in der Blowline. Im Vergleich zur FSM-Zugabe während der Blender-Beleimung war die Brandhemmung stets größer. Mit der abschließenden SBI-Prüfung zeigte sich, dass sich aus FSM, die bis zu 1/3 auf nachwachsenden Rohstoffen basieren und einen gegenüber kommerziellen Produkten deutlich geringen P-Anteil aufweisen, schwer-entflammbare MDF für den allgemeinen Einsatz im Innenbereich, herstellen lassen.Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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01.11.2018

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31.05.2023
22011317Genetische Charakterisierung ertragssteigernder Merkmale bei der slawonischen Stieleiche (Quercus robur subsp. slavonica) in Deutschland - Akronym: SLAVOAKZiel des Projektes ist es mit Hilfe der genomweiten genetischen Kartierung die genetische Basis der hohen Wuchsleistung und Stammqualität der slawonischen Stieleiche (Quercus robur subsp. slavonica) in Deutschland zu untersuchen. Wir haben die einzigartige Möglichkeit, die molekularen Grundlagen der Wuchsleistung und der Stammqualität (Gerad- und Wipfelschäftigkeit, Feinastigkeit) in einer Kreuzungsnachkommenschaft zwischen Quercus robur subsp. robur und Q. robur subsp. slavonica aufzudecken. Die Kenntnis der genetischen Basis für ertragssteigernde Merkmale ist die Voraussetzung für die Produktion von Vermehrungsgut mit gewünschten Eigenschaften. Schließlich können rekombinante Nachkommen mit wünschenswerten Gen- und Merkmalskombinationen identifiziert werden. Außerdem werden wir die Häufigkeit der Hybridisierung zwischen einheimischer und slawonischer Stieleiche und somit der Möglichkeit der Merkmalsübertragung zwischen den Unterarten in natürlichen Populationen untersuchen. Somit können der Einfluss der Hybridisierung zwischen einheimischer und slawonischer Stieleiche auf ertragsbestimmende Merkmale eingeschätzt und Anbauempfehlungen für die slawonische Stieleiche in Gesellschaft mit der einheimischen Stieleiche abgeleitet werden. Wir werden zum einen eine hochauflösende genetische Karte in der Nachkommenschaft aus 300 Pflanzen erstellen. Genomweite Sequenzdaten werden mittels der Next Generation Sequenzierung für jedes Individuum generiert. Im Folgenden werden über einen Zeitraum von drei Jahren Merkmale erhoben, die mit der Wuchsleistung (Schaftlänge, Durchmesser, Austriebszeitpunkt, Knospenanlegung, Blattfall, Wassernutzungseffizienz, Stomatadichte) und Stammqualität (Schaftform, Astigkeit) assoziiert sind. Durch die Aufnahme von genomweiten genetischen Daten und von phänotypischen/physiologischen Merkmalen können wir Assoziationen zwischen genetischer Variation und Merkmalsvariation identifizieren. Die Verfügbarkeit einer Genomsequenz für Q. robur erlaubt esProf. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39335-36
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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01.02.2020

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30.06.2023
22011418Verbundvorhaben: Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität in Wäldern; Teilvorhaben 1: Expertenworkshops und Ableitung von Indikatoren für das Monitoringsystem - Akronym: WABIDas Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben WABI erarbeitet eine aktuelle Synthese zu den wissenschaftlich belegbaren Auswirkungen der Waldbewirtschaftung bzw. der natürlichen Waldentwicklung nach Nutzungsaufgabe auf die Biodiversität. In Verbindung mit Methodentests und der Aufbereitung vorhandener Ergebnisse und Datenbestände entwickelt es auf dieser Grundlage Konzepte für ein langfristig orientiertes Monitoringsystem für Deutschland auf der Landschaftsebene, mit dem die Effekte der forstlichen Nutzung auf die Biodiversität belastbar abgeschätzt werden können. WABI stellt damit ein Monitoringkonzept für repräsentative Waldlandschaften in Deutschland zur Verfügung, dessen Erprobung in Kooperation mit den öffentlichen Forstbetrieben der Flächen-Bundesländer und des Bundes unmittelbar erfolgen kann und das sich in die Kriterien- und Indikatorensysteme nachhaltiger Waldbewirtschaftung integrieren lässt. Aus dem Vergleich zwischen Großschutzgebieten aus der bestehenden Kulisse der Wälder mit natürlicher Waldentwicklung (NWEFlächen) und gleich großen, standörtlich ähnlich ausgestatteten Flächen in Wirtschaftswäldern stehen unmittelbar im Erhebungsjahr erste Ergebnisse zur Verfügung. Sie bilden die Grundlagen für Veränderungsanalysen nach Wiederholungsaufnahmen im Rhythmus von ca. 10 Jahren und erlauben eine belastbare Abschätzung der Auswirkungen von Waldbewirtschaftung/natürlicher Waldentwicklung auf die Biodiversität. Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Insekten beigemessen, die die artenreichste Klasse der Arthropoden und zugleich der Tierwelt bilden. Als Nahrung für Vögel, Fledermäuse und Amphibien, für die Bestäubung vieler Pflanzen und als Destruenten von Phytomasse sind sie von großer ökologischer Bedeutung für das Funktionieren von Waldökosystemen.Prof. Dr. Christian Ammer
Tel.: +49 551 3933-671
christian.ammer@forst.uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern
Büsgenweg 1
37077 Göttingen

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01.08.2017

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31.03.2021
22011516Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Brandschutztechnische Grundlagenuntersuchung zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus; Teilvorhaben 1: Integrale Systementwicklung brandschutztechnisch sicherer Holzgebäude - Akronym: TIMpulsZiel des Forschungsvorhabens ist es darzustellen, dass bei geeigneter Ausführung und Dimensionierung, sowie Anordnung konstruktiver und anlagentechnischer Brandschutzmaßnahmen, eine Gleichwertigkeit von Holzbauwerken zu herkömmlichen Bauwerken der Gebäudeklasse 4 und 5 bis zur Hochhausgrenze aus nichtbrennbaren Baustoffen erreicht werden kann. Im TV wurden neben der Gesamtkoordination auch die Leitung der Arbeitspakete "theoretische Grundlagenermittlung", "abwehrende Brandschutz", "Zusammenführung der Ergebnisse" und "Dissemination", sowie "Projektleitung der abschließenden Realbrandversuche" wahrgenommen. Darüber hinaus umfasst die Arbeit die Grundlagenermittlung zum Stand der Technik, die Durchführung von experimentellen Untersuchungen sowie die numerische Analyse von Versuchens- und Literaturdaten für die Bewertung der Leistungsfähigkeit abwehrender Brandschutzmaßnahmen, die Zusammenarbeit mit den Feuerwehren zur Erhebung von Einsatzdaten, die Zuarbeit zur Bewertung der Risikoanalyse, das Zusammenführen der Forschungsergebnisse aller TV und die Bereitstellung von Informationen zur Förderung des bauordnungsrechtlichen Änderungsprozesses. Hierfür war der kontinuierliche Austausch mit den zuständigen bauaufsichtlichen Gremien und Vertretern der Feuerwehr über die gewonnenen Erkenntnisse zwingend erforderlich. Als Abschluss wurden Realbrandversuche geplant, in welche die bis dato gewonnenen Erkenntnisse der TV einfließen sollten, um diese unter vollkommen realen Bedingungen zu überprüfen. Abweichend von der ursprünglichen Planung wurden die Versuche an der TU München in Garching durchgeführt. Zudem wurde die Versuchsreihe auf 5 Großbrandversuche erweitert. Diese zusätzliche Leistung war für die Medienpräsenz des Forschungsvorhabens sehr förderlich. Insgesamt konnten mit den geplanten Maßnahmen an der TU München und den zusätzlich übernommenen Aufgaben die Zielsetzungen des TV und des Verbundforschungsvorhabens überwiegend erreicht werden. Die Grundlagenermittlung zum mehrgeschossigen Holzbau aus brandschutztechnischer Sicht konnte den aktuellen Stand der Technik aufzeigen. Besonders die bauordnungsrechtlichen Vorgaben, die für das Planen und Bauen mit Holz zu beachten sind, waren bekannte Hürden in der Praxis. Neben zahlreichen Veröffentlichungen wurde aus diesem Grund auch die freizugängliche Wissensplattform "brandschutznavigator.de" entwickelt, die dem Nutzer den bauordnungsrechtlichen Sachverhalt holzbauspezifisch erläutert. Die durchgeführten Versuche und numerischen Analysen dienten zur Schaffung der Grundlage für die Systementwicklung von brandschutztechnisch sicheren Holzgebäuden. Relevante gewonnene Ergebnisse wurden zusätzlich veröffentlicht und haben teilweise in europäischen oder nationalen Normen oder bauordnungsrechtlichen Vorgaben Einzug erhalten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus allen Teilprojekten wurden bei der Systematisierung des Holzbaues berücksichtigt und in den erfolgreich durchgeführten abschließenden Realbrandversuchen angewendet bzw. nachgewiesen. Die parallel verlaufende Konzeption der M-HolzBauRL durch die bauaufsichtlichen Gremien wurde intensiv (von der TU München / im Rahmen des Forschungsprojektes) begleitet. Entsprechende Stellungnahmen zu wichtigen Erkenntnissen und zu den Entwürfen der Richtlinie, gestützt durch Ergebnisse aus dem Verbundforschungsvorhaben, wurden formuliert. Alle durchgeführten Maßnahmen führten zum Erreichen der Zielsetzung zur Förderung des mehrgeschossigen Holzbaues und somit zur erfolgreichen Umsetzung des Forschungsvorhabens "TIMpuls".Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 89 289-22416
winter@bv.tum.de
Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München
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2020-02-01

01.02.2020

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30.06.2023
22011518Verbundvorhaben: Einfluss der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität in Wäldern; Teilvorhaben 2: Konzeption und Erprobung eines Monitoringsystems zur Abschätzung der Effekte der Waldbewirtschaftung auf die Biodiversität von Waldlandschaften - Akronym: WABIDas Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben WABIN erarbeitet eine aktuelle Synthese zu den wissenschaftlich belegbaren Auswirkungen der Waldbewirtschaftung bzw. der natürlichen Waldentwicklung nach Nutzungsaufgabe auf die Biodiversität. In Verbindung mit Methodentests und der Aufbereitung vorhandener Ergebnisse und Datenbestände entwickelt es auf dieser Grundlage Konzepte für ein langfristig orientiertes Monitoringsystem für Deutschland auf der Landschaftsebene, mit dem die Effekte der forstlichen Nutzung auf die Biodiversität belastbar abgeschätzt werden können. WABIN stellt damit ein Monitoringkonzept für repräsentative Waldlandschaften in Deutschland zur Verfügung, dessen Erprobung in Kooperation mit den öffentlichen Forstbetrieben der Flächen-Bundesländer und des Bundes unmittelbar erfolgen kann und das sich in die Kriterien- und Indikatorensysteme nachhaltiger Waldbewirtschaftung integrieren lässt. Aus dem Vergleich zwischen Großschutzgebieten aus der bestehenden Kulisse der Wälder mit natürlicher Waldentwicklung (NWE-Flächen) und gleich großen, standörtlich ähnlich ausgestatteten Flächen in Wirtschaftswäldern stehen unmittelbar im Erhebungsjahr erste Ergebnisse zur Verfügung. Sie bilden die Grundlagen für Veränderungsanalysen nach Wiederholungsaufnahmen im Rhythmus von ca. 10 Jahren und erlauben eine belastbare Abschätzung der Auswirkungen von Waldbewirtschaftung/natürlicher Waldentwicklung auf die Biodiversität. Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei den Insekten beigemessen, die die artenreichste Klasse der Arthropoden und zugleich der Tierwelt bilden. Als Nahrung für Vögel, Fledermäuse und Amphibien, für die Bestäubung vieler Pflanzen und als Destruenten von Phytomasse sind sie von großer ökologischer Bedeutung für das Funktionieren von Waldökosystemen.Dr. Peter Meyer
Tel.: +49 551 69401-180
peter.meyer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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31.12.2018
22011613Effizienzsteigerung von Biogasanlagen durch Etablieren der Hochlastfaulung (am Beispiel von Mais) mit Nachweis der Mikroorganismenflora (HoLaFlor) - Akronym: HoLaFlorIm Fokus stand der Abbau von Maissilage als Monosubstrat mit der Hochlastfaulung bei verschiedenen hydraulischen Verweilzeiten. Dazu wurde der kontinuierliche Betrieb einer Biogasanlage (HLF) im Technikumsmaßstab mit kurzer hydraulischer Verweilzeit von 15 Tagen mit Nachweis einer erhöhten Abbauleistung sowie Charakterisierung der Mikroorganismenflora realisiert. Eine weitere Technikumsanlage mit herkömmlicher Verweilzeit von 70 Tagen wurde als Referenz (REF) parallel betrieben. Die Analyse der Mikroorganismenflora in den Biogasanlagen wurde für beide Betriebsweisen vergleichend durchgeführt. Um ein geeignetes Inokulum einsetzen zu können wurden zunächst verschiedene Gärreste hinsichtlich ihrer mikrobiellen Zusammensetzung charakterisiert sowie hinsichtlich ihres Einsatzes als Inokulum in einem Screeningverfahren geprüft. Mit einem so als geeignet identifizierten, leistungsfähigen Inokulum wurden die zwei Biogasanlagen HLF und REF mit Maissilage als Modellsubstrat durch eine reproduzierbare Verfahrensweise in Betrieb genommen. In der Hochlastfaulung HLF wurde die Verweilzeit sukzessiv von 40 Tagen auf 15 Tage reduziert. Die Anlage sollte so mit der kurzen Verweilzeit im Langzeitbetrieb mit stabiler Biogasproduktion betrieben und ihre Leistung durch Quantifizierung der Biogasproduktivität nachgewiesen werden. Begleitend wurde die Zusammensetzung der Mikroorganismenpopulation zu verschiedenen, festgelegten Zeitpunkten analysiert und verglichen. Durch Vermeidung von langen Verweilzeiten und geringen Raumbelastungen sollten Organismen, die einen Wachstumsvorteil bei kürzeren Verweilzeiten und höheren organischen Raumbelastungen haben, in der Anlage gehalten werden. Die Referenzanlage REF wurde mit gleichem Inokulum und Substrat, jedoch mit langer Verweilzeit von 70 Tagen betrieben. Die Untersuchungen wurden anschließend mit dem Cosubstrat Rindergülle durchgeführt und der Einfluss von Rindergülle als Cosubstrat für beide Betriebsweisen vergleichend untersucht.In einem zunächst durchgeführten Screening aus 10 verschiedenen Gärresten mit Maissilage als Monosubstrat im Batch-Ansatz wurde ein Gärrest als Inokulum ausgewählt, mit dem die höchste Biogasausbeute von 694 NL/kg oTRinput sowie auch die höchste Biogasrate erzielt wurde. Mit dem so identifizierten Inokulum wurden zwei Biogasanlagen im Technikumsmaßstab inokuliert. In diesen zwei Biogasanlagen (HLF und REF) wurden mit Maissilage als Monosubstrat in kontinuierlichen Untersuchungen durch Verkürzen der hydraulischen Verweilzeit organische Raumbelastungen in der HLF zwischen 2,4 g oTR/L*d und 5,8 g oTR/L*d sowie 1,2 – 1,3 g oTR/L*d in der REF eingestellt. In der HLF, in der die Verweilzeit sukzessiv von 40 auf 15 Tage reduziert wurde, konnte so im Langzeitbetrieb auch noch mit der kürzesten Verweilzeit von 15 Tagen ein stabiler Betrieb mit konstanter Biogasausbeute erzielt werden. Es zeigte sich, dass mit zunehmendem Durchsatz durch Verkürzen der hydraulischen Verweilzeit ein Anstieg sowohl für die Biogas-Produktivität als auch für die Methanproduktivität erreicht werden konnte. Die Biogasproduktivität lag mit 3,2 NL/L*d in der HLF mit 15 Tagen Verweilzeit deutlich höher als die Produktivität von 0,8 NL/L*d - 0,9 NL/L*d in der REF. Die Methanproduktivitäten lagen entsprechend bei 1,65 NL/L*d in der HLF mit der Verweilzeit von 15 Tagen sowie bei 0,4 NL/L*D - 0,44 NL/L*d in der REF mit 70 TAgen. Die so erzielten Biogasausbeuten lagen zwischen 545 und 688 NL/kg oTRinput. Für die beiden Biogasanlagen, die sich lediglich in der eingestellten Verweilzeit unterschieden, konnten deutliche Unterschiede in der Mikrobiomzusammensetzung festgestellt werden. Für die HLF wurden charakteristische Leitorganismen identifiziert. Bei der Covergärung mit Rindergülle zeigte es sich, dass auch hier die Biogasproduktivität in der HLF mit der Verweilzeit von 15 Tagen mit 3NL/L*d deutlich höher lag als die Biogasproduktivität in der REF mit der Verweilzeit von 70 Tagen, die bei 0,83 NL/L*d lag.Dr. rer. nat. Brigitte Kempter-Regel
Tel.: +49 711 970-4128
brigitte.kempter-regel@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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2016-12-01

01.12.2016

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31.10.2020
22011615Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 1: Wärme-, Feuchte- und Brandschutz, Emissionen sowie Koordination - Akronym: NaWaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Dipl.-Ing. Harald Schwab
Tel.: +49 531 2155-370
harald.schwab@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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31.08.2024
22011617Nachwuchsgruppe, Langzeitverhalten von klebstoffgebundenen Holz mit Faser-Kunststoff-Verbund und Holz-Beton-Verbund Hybridsystemen für Gebaute Nachhaltigkeit - Akronym: HolzFKV-HolzHBV-Bau1. Entwicklung eines theoretischen Gerüsts, das die Langzeitleistung eines Hybridsystems basierend auf den Leistungsfähigkeiten der einzelnen Komponenten beschreibt; 2. Untersuchung von Mikrostruktur und Haftung der Grenzflächen von Holz-, Faser- und Beton-Klebstoffen auf Materialebene; 3. Untersuchung der Möglichkeiten der Oberflächenveränderung von Fasergeweben, Holz und Klebstoff, um wiederum die mechanischen Eigenschaften von FKV-Holz und Holzbetonsysteme auf Materialebene zu verbessern; 4. Durchführung einer Reihe von Kurzzeittests, um das Grenzflächenklebstoffverhalten und die Integrität der Grenzflächen von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen auf struktureller Ebene zu verstehen; 5. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbig klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter bestimmten Umgebungsbedingungen; 6. Untersuchung der Langzeitleistung von kleinmaßstäbigen klebstoffgebundenen FKV-Holz und HBV-Hybridstrukturen unter mechanischer Belastungen auf struktureller Ebene; 7. Untersuchung der Langzeitleistung von im Originalmaßstab klebstoffgebundenen FKV-Holz und Holz-Beton-Verbund für Panel-Struktur unter kombinierten Temperatur-, Feuchtigkeits- und Dauerbelastungsbedingungen auf struktureller Ebene.Prof. Dr. Libo Yan
Tel.: +49 531 120496-14
libo.yan@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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01.04.2019

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30.06.2022
22011618Biobasierte Harzkomponenten zur nachhaltigen Entwicklung der Befestigungstechnik in der Bauchemie - Akronym: BiobaH-EDas Projekt hat die Entwicklung neuartiger, möglichst biobasierter Harzkomponenten zum Ziel. Diese Substanzen bilden die Basis für härtbare 2-Komponenten-Mörtel (2K-Mörtel) in der chemischen Befestigungstechnik. Als Ergebnis der Arbeiten sollen neue härtbare Harze erhalten werden mit einem möglichst hohen Anteil biobasierter Komponenten. Dieser hohe Anteil ist nur erreichbar, indem neben den in Harzmischungen üblicherweise verwendeten Reaktivverdünnern und Vernetzern auch die bisher genutzten ölbasierten Harzgrundkörper durch neue biobasierte Produkte ersetzt werden. Die mechanische Stabilität der Verbunde unter Zug- und Scherkraft sowie die Verarbeitbarkeit (Viskosität) der 2K-Mörtel sollen hierbei mindestens vergleichbar der Referenz aus ölbasierten Komponenten sein. Ergänzend zu diesen Arbeiten erfolgen theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Bildung der Netzwerke sowie zur Netzwerkcharakterisierung. Ziel ist die Identifizierung von Unterschieden zwischen den Harzmischungen mit biobasierten Komponenten und der ölbasierten Referenzprobe.Prof. Dr. Carsten Werner
Tel.: +49 351 4658-532
werner@ipfdd.de
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Hohe Str. 6
01069 Dresden
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30.06.2018
22011715Verbundvorhaben: Maßnahmenpaket BioenergieWärme 2015-2018; Teilvorhaben 2: Wärmekostenrechner - Akronym: BiowaermeZielsetzung: Das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) recherchiert und strukturiert für die im Online-Wärmekostenrechner vorgesehenen Gebäudetypen, Wärmeversorgungstechnologien, Bioenergieträger und fossilen Referenzen folgende Datengrundlagen und bereitet sie wissenschaftlich auf: • erforderliche technologiespezifische Anforderungen und Eigenschaften • Investitionskosten, Fördermöglichkeiten, • betriebsgebundene Kosten und • verbrauchsgebundene Kosten, insbesondere Brennstoffkosten. Vorhabenbeschreibung und Methoden: Die Erhebung und Zusammenstellung der Datengrundlagen folgt der Systematik der Wärmegestehungskostenberechnung in Anlehnung an VDI 2067, die auch den aktuellen Heizkostenvergleichen des IER für EInfamilienhäuser zugrunde liegt (siehe http://www.ier.uni-stuttgart.de/linksdaten/heizkostenvergleich/index.html). Es werden folgende Gebäudetypen betrachtet: Einfamilienhäuser, kleine Mehrfamilienhäuser (bis 4 Wohneinheiten), große Mehrfamilienhäuser (bis 20 Wohneinheiten), Bürogebäude und Gewerbegebäude (KMU bzw. produzierenden Unternehmen). Es wird unterschieden zwischen unsanierten und sanierten Altbauten und Neubauten mit unterschiedlichem Heizwärmebedarf. Es werden als Wärmeversorgungstechnologien betrachtet: Holzfeuerungen (Pellet, Scheitholz, Hackschnitzel), Wärmepumpemsysteme, Gas- und Heizölbrennwertkessel, KWK-Anlagen, Kombination mit Solarthermie. Arbeitspaket 1: Erarbeitung und Abstimmung der Struktur und Abfragelogiken des Online-Wärmekostenrechners Arbeitspaket 2: Erhebung und Aufbereitung relevanter Gebäudedaten, Kostendaten für die Wärmeversorgungstechnologien sowie Brennstoffkosten Arbeitspaket 3: Abstimmungstreffen mit den Projektpartnern insbesondere im Rahmen von Arbeitspaket 1 zur Klärung des Aufbaus des Online-Wärmerechners. Abstimmung der wissenschaftlich erhobenen Datengrundlagen und Annahmen im Rahmen eines Fachworkshops mit dem Projektträger, Experten aus Wissenschaft und BranchenverbändenDr. Ludger Eltrop
Tel.: +49 711 685-87816
ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER)
Heßbrühlstr. 49 a
70565 Stuttgart

2017-03-01

01.03.2017

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31.05.2020
22011716Verbundvorhaben: Strategien zur wirtschaftlichen Nutzung und waldbaulichen Behandlung stark schälgeschädigter Laubholzbestände; Teilvorhaben 2: Holzanatomische Untersuchungen und waldbauliche Zielstellungen - Akronym: WildschaelschaedenStabile und leistungsfähige Wälder gelten als Grundlage für eine zukunftsfähige Forstwirtschaft. Der Baumart Buche kommt vor dem Hintergrund steigender Nachfrage aufgrund ihrer langen Umtriebszeit eine besondere Bedeutung zu. Eine Schädigung dieser Baumart durch Schäle und oder Verbiss erhöht das Risiko, durch Pilze oder andere Mikroorganismen befallen zu werden, was mit einem Wertverlust sowie einem erhöhten Kalamitätsrisiko verbunden ist. Zur Ableitung waldbaulicher Handlungsoptionen für schälgeschädigte Buchenbestände wurden die Schäden im Untersuchungsgebiet flächendeckend inventarisiert und anhand ihres Schädigungsgrades beschrieben. Die Ermittlung der holzanatomischen sowie morphologischen Reaktion geschälter Buchen erfolgte im Rahmen eines Simulationsversuches und wird durch dreidimensionale Abbildungstechnik ergänzt. Verschiedene Durchforstungsvarianten lassen in Zukunft Rückschlüsse über einen adäquaten Umgang mit stark schälgeschädigten Buchenbeständen erwarten.Die flächendeckende Erfassung der Schälschäden im Rahmen einer Inventur ergab eine insgesamt sehr starke, vor allem ältere Schälschadensbelastung. Die Illustration dieser Ergebnisse in Form von Ampelkarten ließ die Identifikation von Schälschadensschwerpunkten zu, wodurch ein Beitrag zu lokalen waldbaulichen sowie jagdstrategischen Anpassungen geleistet werden konnte.. In einer Untersuchung zu wildbiologischen Einflussfaktoren auf die Schälschadensintensität wurde vor allem dem Faktor Jagd eine entscheidende Rolle beigemessen. Ein Versuch, welcher unterschiedliche Durchforstungsvarianten untersucht, lässt in Zukunft konkrete Ergebnisse bezüglich einer adäquaten waldbaulichen Behandlung schälgeschädigter Buchenbestände erwarten. Die Visualisierung der Schälschäden mit Hilfe der dreidimensionalen Abbildungstechnik "Structure from Motion" ließ eine genaue Berechnung der geschädigten Stammoberfläche in Abhängigkeit verschiedener Wundkategorien zu. Extreme Trockenheit in den Jahren 2018 und 2019 haben dazu geführt, dass die Wundreaktionen nach simulierter Schäle verzögert beziehungsweise in abgeschwächter Form stattfand. Zur Ableitung waldbaulicher Behandlungskonzepte auf Praxisebene erwiesen sich die Breite des Schälschadens und die Wundkategorie (geschlossen, offen, offen + faul) als entscheidendes Kriterium.Dr. Torsten Vor
Tel.: +49 551 39-33681
tvor@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern
Büsgenweg 1
37077 Göttingen
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2018-12-01

01.12.2018

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30.11.2021
22011718Verbundvorhaben: Vermeidung des Eintrages von gefährlichen Unkrautarten in Arznei- und Gewürzpflanzenbestände über das Saatgut, Phase 1: Quantifizierung im Handelssaatgut; Teilvorhaben 2: Molekulargenetische Nachweismethode - Akronym: GEFRESDNA-Barcoding ist eine Methode, um mittels der Sequenz eines DNA-Markers die entsprechende biologische Art zu bestimmen. In dem Teilprojekt 2 des Vorhabens "Vermeidung des Eintrages von Pyrrolizidinalkaloidhaltigen und anderen gefährlichen Unkrautarten in Arznei- und Gewürzpflanzenbestände über das Ausgangssaatgut - Phase 1: Quantifizierung der Risiko- und Problem-Fremdsamen im Handelssaatgut von Arznei- und Gewürzpflanzen" wurde das DNA-Barcoding (spezifische DNA-Marker) etabliert, um im Saatgut von Arznei- und Gewürzpflanzen Kontaminationen mit gefährlichen Fremdarten zu detektieren. Die gefährlichen Fremdarten beziehen sich insbesondere auf Pflanzenarten mit einem gesundheitsgefährdenden Gehalt an Pyrrolizidinalkaloiden und Tropanalkaloiden, aber auch auf weitere spezifische gefährliche Fremdbestandteile. Der Gesamtumfang zum molekulargenetischen Nachweis für als gefährliche Fremdsamen (GEFRES) identifizierten Pflanzen betrug 13 Arten bzw. taxonomische Gruppen, u.a. 4 Arten der Gattung Senecio. Von diesen Arten und relevanten Arznei- und Gewürzpflanzen wurde DNA isoliert. Entsprechende Datenbanken und die wissenschaftliche Literatur wurden dazu nach bereits beschriebenen Markern für diese Arten durchsucht. Beschriebene Barcodes wurden auf ihre Spezifität getestet und neue ggf. entwickelt. Ein universeller Marker (rpoB) wurde als Positivkontrolle verwendet. Die PCR-Nachweismethode ist qualitativ, d.h. es wird eine Entscheidung getroffen, ob ein Besatz oder kein Besatz mit Fremdsamen in den zu analysierenden Saatgutproben vorhanden ist. Die Methode kann von jedem molekularbiologischen Routinelabor verwendet werden. Die Nachweismethode wurde an 39 Matrizes (Saaten von Arznei- und Gewürzpflanzen) auf ihre allgemeine Anwendbarkeit geprüft. Die Ziele des Teilprojektes wurden erreicht. Die Methodik wurde erfolgreich etabliert, d.h. von den als "gefährliche Fremdarten" (GEFRES) identifizierten Pflanzen wurden DNA-Barcodes (molekulare Marker) entwickelt. Die fremdsamenspezifischen Marker wurden erfolgreich in den meisten und wichtigsten Kombinationen an Saatgutmischungen mit den Kulturarten getestet. Es fand eine Konzentration der molekularbiologischen Nachweismethode auf diejenigen Kombinationen statt, die morphologisch schwer unterscheidbar sind, z. B. Carum carvi mit Anchusa arvensis oder Matricaria recutita mit Senecio spec., sowie aufgrund der praktischen Bedeutung bzw. des hohen PA-Gehaltes auf Senecio spec. als GEFRES-Arten. Die Grenze zum sicheren Nachweis von Fremdsaatgut der entsprechenden Arten wurde exemplarisch bestimmt. Die molekulargenetische Nachweismethode erzielte die gewünschte sehr niedrige Bestimmungsgrenze von bis zu 1 : 100.000 Verdünnung. In Kombination mit mehrfachen Stichproben (>= 10) ist eine Detektion einer Kontamination von geschätzt bis zu 1:1.000.000 in einer Saatgutprobe möglich. Dies allerdings abhängig von der Kombination Kulturart : GEFRES-Art. Für die Senecio-Arten als Schwerpunkt der Arbeiten wurde dies erreicht. Ein Vergleich der molekularbiologischen Untersuchungsmethode mit den beiden weiteren Nachweismethoden des Gesamtvorhabens, der visuell-manuellen und der chemisch-analytischen, ergab dass die drei untersuchten Methoden unterschiedliche Stärken und Schwächen haben und damit teilweise komplementär eingesetzt werden können. Eine absolut exakte Artidentifikation ist mittels DNA-Barcoding möglich, jedoch fehlt ein direkter Fremdsamennachweis. Das DNA-Barcoding weist DNA nach, und identifiziert damit auch morphologisch kaum unterscheidbare Samen und wenn diese noch keine gefährlichen Inhaltsstoffe gebildet haben. Es wird dabei allerdings die DNA in jeglichem Pflanzenmaterial wie Blättern und Pappushaaren nachgewiesen selbst wenn keine Samen dieser Art vorliegen. Dr. Lars-Gernot Otto
Tel.: +49 39482 5685
ottol@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
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01.12.2016

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31.08.2020
22011816Verbundvorhaben: Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (CA-2K); Teilvorhaben 2: Verfahrensentwicklung sowie Material- und Verfahrensoptimierung - Akronym: CA2KZiel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbunds für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA), Polyhydroxyalkanoate (PHAs) und Polymilchsäure (PLA) sollen als Blends die biobasierte Hartkomponente bilden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPEs) favorisiert. Der Anwendungsfokus des Materials liegt auf Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Fraunhofer UMSICHT entwickelt zunächst Blends aus CA, PHA bzw. PLA und Bio-TPE. Diese Bio-Blends bilden die Hartkomponente des Verbunds und sollen die Haftung zwischen beiden Materialien im angestrebten Hart-Weich-Verbund verbessern. Ferner dient das Blenden zur Variation des Härtegrads. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungen erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde aus den Bio-Blends und Bio-TPE herstellen zu können. Diese Arbeiten sind für das Erzielen einer hohen Haftung unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet. Auch werden Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industrießmaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
heim@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
Mönchebergstr. 3
34125 Kassel
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01.07.2019

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30.06.2023
22011818Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 1: Genomische Diversität und Entwicklung statistischer Methoden zur genomischen Selektion - Akronym: PotatoToolsDie Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen.Prof. Dr. Benjamin Stich
Tel.: +49 211 81 13395
benjamin.stich@hhu.de
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf - Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät - Institut für Quantitative Genetik und Genomik der Pflanzen
Universitätsstr. 1, Geb. 22.07 ZSL009
40225 Düsseldorf

2015-07-01

01.07.2015

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28.02.2017
22011914Energiemaisanbau für hohen Ertrag und Biologische Vielfalt (Vorstudie) - Akronym: BioDivEnergiemaisDer Maisanbau ist auf vielen Standorten in Deutschland ein unverzichtbares Element der Strategien zur Anpassung an den Klimawandel und für die Nutzung regenerativer Energien. Der Anbau von Mais ist pflanzenbaulich sehr attraktiv, hat jedoch negative Auswirkungen auf die Biodiversität in den Agrarlandschaften. Die negativen Effekte auf wildlebende Pflanzen und Tiere sind primär auf die späte Bodenbearbeitung und die Nahrungs- bzw. Strukturarmut der Maisbestände zurückzuführen. In Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens werden praxiserprobte Einzelverfahren z.B. zur Streifenbearbeitung (Strip-Till) und das Bandspritzverfahren mit der Vorherbst-Ansaat von Wildkräutern verknüpft. Durch eine kleinräumige Trennung von "Produktionsstreifen" und "Biodiversitätsstreifen", soll die Habitatgüte von Mais grundlegend aufgewertet und gleichzeitig eine hohe ökonomische Wertschöpfung gewährleistet werden. Prüfglieder der Untersuchungen sind: a.) zwei verschiedene Ansaatgemische für Wildkräuter, die speziell nach den ökologischen Effekten der einzelnen Arten, ihrer pflanzenbaulichen Realisierbarkeit und einer geringen Massewüchsigkeit zusammengestellt wurden; b.) die Etablierung der Wildkrautansaaten in unterschiedliche Deckfrüchte; c.) unterschiedliche Dichten der Deckfrüchte; d.) unterschiedliche Breiten für die Wildkrautstreifen und e.) unterschiedliche Breiten für den Pflanzenschutz. Die Parzellenversuche wurden einjährig an zwei Versuchsstandorten in Nordostdeutschland durchgeführt. Die Versuche wurden hinsichtlich folgender Kriterien ausgewertet: Etablierungserfolg der Wildkrautansaaten, technologische Eignung/Machbarkeit der Anbauverfahrensschritte, Ertragsleistung von Mais, Wasserkonkurrenz, Konkurrenz zwischen Maisbeständen und Wild- bzw. Beikräutern, Erfolg der Beikrautregulation, ökologische Effekte auf das Vorkommen von Wildkräutern, Blütenbesuchern und Agrarvögel.Die 2015/16 auf zwei Versuchsstandorten in Nordostdeutschland durchgeführten Parzellenversuche haben die technologische Realisierbarkeit des Anbauverfahrens eindrucksvoll bestätigt. Das Strip-Till-Verfahren ist gut geeignet, Maisstreifen in im Vorherbst angelegte Wildkrautstreifen zu etablieren. Das Vorhandensein von GPS-Spurleitsystemen ist vorteilhaft für die Anwendung des Systems. Die ausgewählten Ansaatmischungen waren von hohen Etablierungsraten gekennzeichnet. Die ökologischen Effekte des entwickelten Anbausystems sind beeindruckend. Es wurde eine konstante, diverse und bis zur Ernte andauernde Blühkette im Mais realisiert, das Blütenangebot wurde um den Faktor 3-10 erhöht. Die Diversität der Beikräuter wurde ebenfalls maßgeblich erhöht. Für Blütenbesucher war die Maisanbaufläche mit den Wildkrautstreifen annähernd so attraktiv wie eine reine vollflächige Wildkrautansaat ohne Nutzung. Der Habitatwert der Maisanbaufläche für die Feldlerche konnte für alle drei Brutzyklen jeweils um mindestens eine Stufe verbessert werden. Die ökologischen Effekte waren in der Regel auch bereits bei 1-reihiger Wildkrautaussaat vorhanden. Zu den ungelösten Problemen des Anbausystems gehört vor allem die Beikrautkontrolle. In diesem Kontext ist eine Weiterentwicklung des Anbauverfahrens dringend notwendig. Für die Bearbeitung dieser Fragestellung sind unterschiedliche Ansätze zu verfolgen, von Mulchvarianten bis hin zu chemischen oder selektiven Regulationsverfahren. Die Zielstellung einer Ertragsgleichheit des Anbausystems mit dem konventionellen Maisanbau kann nicht aufrechterhalten werden, die besten Prüfvarianten erreichten 60-70% der Ertragsleistung der Maisreferenzvariante. Eine Reduzierung der festgestellten Ertragslücke erscheint möglich. Als eine Kernfrage für die Weiterentwicklung des Anbausystems muss die Standorteignung des Systems vor allem für nicht niederschlagslimitierte Gebiete und Hochertragsstandorte geprüft werden.Dr. Michael Glemnitz
Tel.: +49 33432 82-264
mglemnitz@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg
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01.12.2016

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22011915Entwicklung funktionstüchtiger Antibeschlagmittel für Verpackungsfolien auf der Basis von pflanzlichen Proteinen - Akronym: ProteineDas Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, voll funktionstüchtige Antibeschlagmittel für Verpackungsfolien zu entwickeln, die auf der Basis von pflanzlichen Proteinen beruhen. Die neuartigen proteinbasierten Antibeschlagmittel sollen herkömmliche Antibeschlagmittel (wie z.B. Fettsäureglycerinester) ersetzen, wobei die Antibeschlageigenschaften in ihrer Dauer und Wirkung bei gleichbleibenden visuellen und mechanischen Eigenschaften der Verpackungsfolien zu verbessern sind. Siehe beigefügten Milestone - Plan und beigefügte ArbeitspaketeDr. Andreas Strunk-Westermann
Tel.: +49 2952 819-125
a.strunk-westermann@constab.com
CONSTAB Polyolefin Additives GmbH
Industriestr. Möhnetal 16
59602 Rüthen
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31.08.2020
22011916Verbundvorhaben: Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (CA-2K); Teilvorhaben 3: Scale-Up der Blendherstellung - Akronym: CA-2KZiel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA) und Polymilchsäure (PLA) sollen als biobasierte Hartphase untersucht werden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPE) und biobasierter Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (Bio-EPDM) favorisiert. Der Anwendungsfokus des Materials liegt in den Bereichen Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Bei Fraunhofer UMSICHT werden kompatibilisierte Blends aus CA und Bio-TPE sowie aus PLA und Bio-TPE bzw. Bio-EPDM entwickelt, die als Hartphase im Verbund fungieren und bei denen der Härtegrad und die Haftwirkung im Hart-Weich-Verbund variiert werden. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungsansätze erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde herstellen zu können. Diese Untersuchungen zur Prozessführung für das Erzielen einer hohen Haftwirkung sind unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet und Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität werden betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industrießmaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen. Mücahit Üngör
Tel.: +49 2154 9251-23
muecahit.uengoer@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich
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01.12.2019

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30.04.2022
22011918Entwicklung einer neuartigen Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie für dreidimensional geformte Naturfaserbauteile aus pflanzlichen Sekundär- und Reststoffen - Akronym: VakuumfaserformHerkömmliche Arten der Entwässerung und Trocknung von dreidimensionalen Faser- und Papierwerkstoffen setzen deren Anwendung Grenzen. Bekannteste Fasergussanwendung ist die Eierverpackung als Faserformteil. Auch sogenannte Nassplatten, diese ähneln mitteldichten Faserplatten (Trockenverfahren), können mithilfe des neuartigen Verfahrens aufwandsreduziert hergestellt werden. Kostenintensive Werkzeuge fordern hohe Stückzahlen. Das Gesamtziel dieses Forschungsvorhabens ist es durch die Prozessentwicklung die Anwendungsvielfalt von 3D-Naturfaserbauteilen zu erweitern. Durch die Anwendung von Faser-Zwischenprodukten wird ein neuartiges Formgebungs-Verfahren ermöglicht. Faserbahnen werden auf in deren Komplexität stark reduzierte Werkzeugkonstruktionen laminiert, ähnlich dem Papiermaché. Durch die Prozessentwicklung des Vakuumverfahrens kann die Verdichtung der Faserlagen, deren Entwässerung und die Trocknung in einem Schritt erfolgen. Da keine komplexen Werkzeuge für die Suspensionsabsaugung notwendig sind, werden geringe Stückzahlen herstellbar. Komplexe Formen wie Flaschen können hergestellt werden, was mit bisherigen Werkzeugen nur durch das Fügen zweier Halbschalen möglich ist. Das anwendungstechnische Potenzial und die Leistungsfähigkeit der Materialart werden im Projekt durch einen Demonstrator aufgezeigt. Dieser dient auch der Kommunikation erzielter Ergebnisse, so dass die Verwertung erleichtert wird.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
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22012015Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 2: Waldökologische Forschung zu den Effekten von Insektizidmaßnahmen und natürlichen Störungen auf die Antagonistenfauna in Kiefernwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP1Für die Untersuchung zum Einfluss ausgewählter Störungen auf die Brutvogelfauna in Kiefernwäldern wurden aktuell und in Zukunft intensiv durch Massenvermehrungen forstschädlicher Insekten gefährdete Gebiete in Brandenburg ausgewählt. Mit den aufwändigen Untersuchungen wurden unmittelbare und langfristige Auswirkungen der Applikation eines Kontaktinsektizids (Karate Forst flüssig per Hubschrauberapplikation) bzw. von Fraßschäden (Licht- bis Kahlfraß) forstschädlicher Insekten auf die Brutvogelfauna erfasst. Im Mittelpunkt standen indirekte Effekte über ein verändertes Nahrungsangebot. Für die Bewertung langfristiger Effekte wurden im Jahr 2014 von Kahlfraß durch Kiefernspinner (Dendrolimus pini) betroffene Kiefernforsten (UG Lieberose) ausgewählt und von 2016-2018 untersucht. Im Herbst 2016 führte eine Massenvermehrung der Gemeinen Kiefernbuschhornblattwespe (Diprion pini) mit Ausbildung einer 2. Larvengeneration zu flächigen Fraßschäden bzw. wurden Insektizidapplikationen mit dem Ziel des Walderhalts notwendig (UG Herzberg). Der InsektizidEinsatz erfolgte im Herbst 2016. Somit war ab der unmittelbar anschließenden Brutsaison die Untersuchung kurzfristiger Effekte möglich (2017-2019). In den Kiefernbeständen beider UG wurden Untersuchungsflächen nach drei Zustandsvarianten ausgewählt: "Fraß" = unbehandelt, Kahlfraß; "PSM" = Insektizid-Anwendung, geringer bzw. kein Fraß; "Kontrolle" = keine Insektizid-Anwendung, kein Fraß. Ziel des aufwändigen Nistkastenmonitorings war die Ermittlung des Fortpflanzungserfolgs als Summe flügger Vögel je Brutzeit. Der Fortpflanzungserfolg widerspiegelt als sensitiver Parameter indirekt die Nahrungssituation, bildet den Zeitraum von Lege-, Brut- und Aufzuchtphase ab und ist für die Bewertung von Lebensraumqualität und Populationsentwicklung geeignet. Untersuchungen zum Nahrungsspektrum der Jungvögel sowie den Einfluss von Witterung und Nesträubern auf den Bruterfolg ergänzen die Ergebnisse.Es wurden umfangreiche Ergebnisse zu direkten und langfristigen Auswirkungen von Insektizidapplikationen per Hubschrauber ("PSM") bzw. von Kahlfraßereignissen forstschädlicher Insekten ("Fraß") auf die Brutvogelfauna in Kiefernforsten gewonnen. Die Ergebnisse sind bedeutsam für zukünftige Risiko-NutzenBewertungen von Pflanzenschutzmaßnahmen in Wäldern, insbesondere vor dem Hintergrund zu erwartender Klimaveränderungen. Das betrifft auch die Abwägung von Risikominderungsmaßnahmen. Die Ergebnisse qualifizieren die Diskussion um Insektizidmaßnahmen in Wäldern hinsichtlich deren Auswirkungen auf den Naturhaushalt. Durch ein jeweils 3-jähriges Nistkastenmonitoring konnte eine große Zahl Brutnester der charakteristischen Kiefernwald-Höhlenbrüterarten in die Auswertung einbezogen werden. Die Ergebnisse der einzelnen Jahre zeigten gut übereinstimmende Trends für die Flächenzustände "Kontrolle", "Fraß" und "PSM". Diese konzentrieren sich auf Grund der Abundanz auf Kohlmeise, Tannenmeise und Trauerfliegenschnäpper. Die Ergebnisse zeigen, dass in Kiefernforsten die Reproduktionswerte bei Höhlenbrütern (Insektenfresser) in den Folgejahren nach einer Applikation des Kontaktinsektizids Karate Forst flüssig im Vergleich zu unbeeinflusst gebliebenen Kontrollflächen stabil sind, das Nahrungsangebot nach einmaliger Insektizidapplikation ab der auf den Einsatz folgenden Brutsaison kein limitierender Faktor ist und eventuelle Effekte in den Folgejahren z. B. durch negative Witterungseinflüsse überlagert werden. Es wird resümiert, dass der Waldcharakter (Habitatqualität) langfristig einen höheren Stellenwert in Bezug auf den Bruterfolg der untersuchten Waldvogelarten hat als der untersuchte einmalige Insektizideinsatz im Sinne einer ultima ratio mit dem Ziel des Erhalts des Baumbestandes. Im Projekt hat nebenbei einen Waldschutzbeitrag geleistet: 2.615 Jungvögel wurden in den Kästen flügge. Als Reaktion auf häufige Nest-Prädation wurden Nistkastentypen mit Räuberschutz getestet.Dr. Katrin Möller
Tel.: +49 3334 2759-101
katrin.moeller@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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31.12.2020
22012016Verbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holzproduktion unter Nutzung ausgewählter Baumarten aus anderen biogeografischen Regionen; Teilvorhaben 1: Anbauversuch im Wuchsbezirk Nordsauerländer Oberland sowie Pflanzung, Überwachung und wissenschaftliche Auswertung aller Anbauflächen des Gesamtprojektes - Akronym: HolzproduktionIn den letzten Jahren haben Konzepte zur "Biokonomie" in Forschung und in politischen Debatten an Bedeutung gewonnen. Ein Schwerpunkt ist, die Rohstoffbasis der Wirtschaft auf die Nutzung nachhaltig erzeugter biogene Ressourcen auszurichten, hierdurch fossile Rohstoffe zu ersetzen und neue Produkte zu entwickeln. Die im Rahmen dieses Projektes angelegten Waldbestände sind geeignet herauszuarbeiten, welche der hier angebauten Baumarten in einem ökosystemar verträglichen Produktionssystem Hölzer in hoher Qualität bzw. Biomasse für die verschiedensten Produktionszweige bereitstellen können. Dies erscheint besonders wichtig, da Deutschland ein Netto-Holz-Import-Land ist bzw. sein wird. Im Arnsberger Wald wurden 14 ca. 1 ha große Versuchsflächen 2017 ausgewählt, die auf den Flächen vorhandene Vegetation entnommen, die Flächen gemulcht und gegen Wildverbiß durch einen Zaun geschützt. Im Frühjahr 2018 wurden die Flächen mit den ausgewählten und von Baumschulen gelieferten Pflanzen bestückt (Abies grandis, Cedrus atlantica, Sequoia sempervirens, Sequoiadendron gigantea, Tsuga heterophylla, Castanea sativa, Corylus colurna, Fagus orientalis, Platanus orientalis). Als Mischbaumart wurde auf den Flächen Fagus sylvatica mit einem Anteil von 10 % mit angebaut. In 2018 nicht gelieferte Pflanzen (Cryptomeria japonica, Araucaria araucanan) konnten in 2019 beschafft werden. Zudem wurden Ausfälle auf den in 2018 angelegten Kulturen durch Nachpflanzung teilweise ersetzt. Eine Kulturpflege erfolgte 2018, 2019 und 2020 im Spätsommer/Herbst. Hierbei wurde wuchsstarke Begleitvegetation zurückgeschnitten, die gepflanzte Bäume stark bedrängte und deren Entwicklung deutlich hemmten.Nach drei extrem trocken warmen Vegetationsperioden 2018, 2019 und 2020 haben sich die angelegten Kulturen relativ gut entwickelt. Die Ausfälle gepflanzter Bäume waren mit 5 bis 50 % relativ gering. Gründe hierfür dürften sein: die bevorzugte Nutzung von Container-Pflanzen und eine sorgfältige Pflanzung. Hohe Ausfälle traten bei den wurzelnackt gepflanzten Platanen auf. Nach drei Jahren haben Edelkastanien Oberhöhen von ca. 2,5 m, Atlaszedern von ca. 1,5 m und Küstentannen von ca. 1 m erreicht. Wir gehen davon aus, daß die Flächen vitale Waldbestände erwarten lassen und dann auch eine breite Palette von Produkten und Ökosystemdienstleistungen den Menschen bereitstellen. Genetische Untersuchung gelieferter Pflanzen sind dann erforderlich, wenn kleine Bäume morphologisch nicht eindeutig der jeweiligen Art zugewiesen werden können.Dr. Norbert Asche
Tel.: +49 2931 7866-180
norbert.asche@th-owl.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Lehr- und Versuchsforstamt Arnsberger Wald
Obereimer 13
59821 Arnsberg
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08.01.2018

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07.01.2021
22012017Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 2: Materialprüfung und Optimierung Flammschutzadditive/ -compounds - Akronym: TechPLAsticIn dem beantragten Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC in technischen Spritzgussbauteilen eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA. Die sich gegenseitig, zum Teil auch negativ, beeinflussenden Effekte, wie etwa Flammschutzausrüstung vs. Versprödung, werden ganzheitlich betrachtet. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors.Dr. Sebastian Hessner
Tel.: +49 201 173-1448
sebastian.hessner@evonik.com
Evonik Operations GmbH
Rellinghauser Str. 1-11
45128 Essen
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01.10.2018

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30.09.2022
22012018Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 1: Koordination, Maßnahmenentwicklung, ökologische und ökonomische Begleitforschung - Akronym: FInALDas Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht.Das Thünen-Institut beschäftigt sich im Rahmen des Teilvorhabens 1 insbesondere mit der Erarbeitung der Leitbilder zur Förderung der Insekten in den Agrarlandschaften, mit besonderem Fokus auf die Nutzflächen und ihre Interaktionen in der Gesamtlandschaft. Zudem werden Risiko- und Potenzialanalysen sowie Szenarienentwicklungen für insektenfördernde Maßnahmen durchgeführt. Es werden Methoden für das Monitoring zur Überprüfung der Wirksamkeit der Maßnahmen entwickelt und die Umsetzung der im Verbund erarbeiteten Maßnahmen (NR, Integrierter Pflanzenschutz, kontinuierliches Ressourcenangebot und Biotopvernetzung sowie Bodenruhe) in den Landschaftslaboren und Maßnahmenwerkstätten begleitet. Im Rahmen der Begleitforschung werden die Wirkungen der Maßnahmen auf Wildbienen, die Ökosystemleistungen von Insekten und des Bodens sowie die Landschaftsstruktur untersucht und die betriebswirtschaftlichen Folgen der Maßnahmen analysiert. Im Ergebnis sollen Handlungsempfehlungen zur Praxisumsetzung und Empfehlungen für Berater und auch die Politik erarbeitet werden.Prof. Dr. Jens Dauber
Tel.: +49 531 596-2502
jens.dauber@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität
Bundesallee 65
38116 Braunschweig
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31.12.2019
22012115Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 3: Forschung zu den langfristigen Auswirkungen von Insektizidmaßnahmen auf Arthropodendiversität und trophische Interaktionen in Eichenwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP2Das Teilvorhaben 3 hatte das Ziel, mittels freilandbasierter waldökologischer Forschung die Auswirkungen von Insektizidmaßnahmen auf die Arthropodendiversität und trophische Interaktionen in Eichenwäldern zu untersuchen. Mit Hilfe einer Literaturstudie wurden die Konzepte der ökologischen und physiologischen Sensitivität wurden als weitere Kriterien zur Abschätzung und zum Management der Nebenwirkungen auf NichtZielorganismen sowie der Beurteilung ökologischer Schäden weiterentwickelt. Es wurden insgesamt drei Behandlungsexperimente mit Pflanzenschutzmitteln durchgeführt, um Auswirkungen auf die Arthropodenfauna zu prüfen. In einem Eichen-Mittelwald in Willanzheim bei Kitzingen (Bayern) wurden einzelne Bäume mit einem Kleinhubschrauber behandelt. Dabei wurden Einzelbäume in 10 Blöcken einer von drei Behandlungen unterzogen: Mimic, Dimilin und Kontrolle (keine Behandlung). In einem weiteren Freilandexperiment in einem Eichenwald im Kreis Schweinfurt (Bayern) wurden Insektizide mit einem Hubschrauber in Blöcken (100x30 m) ausgebracht. Dabei wurden die Insektizide Dipel ES, Dimilin, und Mimic eingesetzt, plus eine Kontrolle. 2019 wurde aufgrund eines Massenausbruch des Schwammspinners ein Bestandesebene in insgesamt 44 Beständen in Franken durchgeführt. Dabei wurden Flächen hoher und niedriger Schwammspinnerdichte mit Mimic behandelt oder als Kontrolle belassen. In allen Experimenten wurden Arthropodenproben aus der Krone genommen sowie teilweise auch Bodenproben für Bakterien, Springschwänze und Milben. Die Arthropodenproben wurden nach Ordnung sortiert, teilweise auf Art durch Taxonomen bestimmt bzw. molekularbiologisch (barcoding) analysiert. Für das vorliegende Projekt wurde die Systematik möglicher Nebenwirkungen schärfer gefasst: Die physiologische Sensitivität resultiert aus der direkten toxischen Wirkung der Substanz, die sich in letalen und nicht-letalen Effekten äußert. Im Projekt wurde anhand von blattminierenden Schmetterlingen gezeigt, dass die ökologische Sensitivität von physiologisch sensitiven Arten sehr unterschiedlich sein kann. Die Freilandexperimente zeigten insgesamt wenig kurzfristige Auswirkungen auf die Arthropodendiversität der Nichtzielorganismen, wobei im Rahmen des Projekts keine Langzeitaussagen gemacht werden können. Bei Betrachtung der Mortalität der Lepidoptera-Larven stellte sich Mimic durch seine schnelle und unselektive Wirkung zwar als zuverlässigere Substanz zur Bekämpfung von schädlichen Lepidoptera heraus im Vergleich zu Dimilin, zeigte jedoch auch größere Auswirkungen auf Nichtziel-Organismen unter den Schmetterlingen. Dipel ES wirkte im Experiment ähnlich gut gegen die Zielorganismen wie Mimic und Dimilin. Die Anzahl der Minen von blattminierenden Lepidopteren auf der Blattoberfläche wurden durch Dimilin reduziert, während Mimic keinen Effekt zeigt. Die ein Jahr nach der Behandlung genommenen Bodenproben zeigten keine Unterschiede in den Bakterien-, Milben- und SpringschwanzLebensgemeinschaften. Die Ergebnisse betonen, dass die Wirkungsweise der Insektizide und der Zeitpunkt der Ausbringung sehr wichtig für die zu beobachtenden Auswirkungen auf die Arthropodenfauna im Freiland sind. Eine Schlussfolgerung des Projektes ist auch, dass es zur Abschätzung der ökologischen Nebenwirkungen von Insektiziden wichtig ist, die Effekte von Insektizid-Applikationen vergleichend mit den Effekten unkontrollierter Schädlingsausbrüche zu betrachten. Diese sogenannten "outbreak effects" haben ebenso Konsequenzen für die restliche Lebensgemeinschaft im Wald, können aber nur untersucht werden, wenn Untersuchungen zum Zeitpunkt eines Massenwechsels durchgeführt werden.Prof. Dr. Wolfgang W. Weisser
Tel.: +49 8161 71-3495
wolfgang.weisser@tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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31.03.2020
22012117Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Auslegung der Systemkomponenten - Bewertung energetische Effizienz und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Bio-MiniIm Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizientenKleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95% vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und -kesseln, als Ziel gesetzt wird.Im Rahmen der Analysen zur Brennstoffaufbereitung und -dosierung wurden Mini-Holzpellets mit einem Durchmesser von 4 mm im aktuellen Entwicklungszustand des Prototyps als geeigneter Brennstoff identifiziert. Der Brennstoff wurde selbst hergestellt und auch eine Variation der Pelletlänge und dessen Einfluss auf das Anlagenverhalten untersucht. Es wurde anhand umfangreicher Versuche ein geeigneter Schneckendosierer konfiguriert, der eine kontinuierliche Förderung von Brennstoff im kleinen Leistungsbereich ermöglicht. Für die im Rahmen des Projektes ermittelte konstruktive Bestvariante wurden mit dem Brennstoff Mini-Holzpellets Emissionswerte deutlich unter den Vorgaben der 1. BImSchV erreicht. Die Bestwerte betrugen für CO = 30 mg/m³; für Org.-C = 0,1 mg/m³ und für Staub = 8 mg/m³ (jeweils bezogen auf den Normzustand und 13 Vol.-% O2). Der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Anlage lag im besten Betriebsfall bei 89 % ohne Einsatz des Wasserwärmetauschers und bei 99 % mit Wärmetauscher. Auf das Emissionsniveau hatte der Wärmetauscher erwartungsgemäß kaum einen Einfluss. Die erreichten Anlagenkennwerte entsprechen dem Stand der Technik und sind im Vergleich zu derzeit am Markt verfügbarer Einzelraumfeuerungen sehr gut. Im aktuellen Entwicklungsstand fallen neben den Kosten für den Reaktor selbst ca. 1.000 € an Investitionskosten für Sensoren und Aktoren sowie 800 € für den Einsatz eines WWT an. Damit kann bei weiterer Optimierung und durch Skaleneffekte bei Produktion höherer Stückzahlen davon ausgegangen werden, dass eine Markteinführung in Zukunft wirtschaftlich darstellbar sein wird.Prof. Dr. Joachim Schenk
Tel.: +49 341 3076-4139
joachim.schenk@htwk-leipzig.de
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Karl-Liebknecht-Str. 132
04277 Leipzig
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30.09.2022
22012118Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung und Maßnahmenumsetzung - Akronym: FInALDas Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht. Das Teilvorhaben 2 ist vorrangig auf die Methodenentwicklung zur Maßnahmenumsetzung ausgelegt. Neben der Auswertung der Maßnahmen hinsichtlich ihrer Wirkungen, wird die Umsetzung und Weiterentwicklung der zu erarbeitenden landschaftslaborspezifischen Maßnahmen umgesetzt. Für die einzelnen Landschaftslabore werden Landnutzungsoptionen entwickelt. Im Teilvorhaben 2 werden die Grundsätze zur Verfahrensentwicklung sowie deren Umsetzung unter Berücksichtigung der Spezifika der einzelnen Landschaftslabore mit den darin befindlichen landwirtschaftlichen Betrieben, ökologischen Infrastrukturen und naturraumbezogenen Aspekten koordiniert. Gemeinsam mit den Betrieben werden Maßnahmen- und Managementpläne identifiziert und die Umsetzung auf der Produktionsfläche als auch auf der Nichtproduktionsfläche begleitet.Dr. Burkhard Golla
Tel.: +49 3946 47-5300
burkhard.golla@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung
Stahnsdorfer Damm 81
14532 Kleinmachnow
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22012215Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 4: Erstellung bundeseinheitlicher Leitlinien für den integrierten Pflanzenschutz und Demonstration der Verfahren in Beispielbetrieben - Akronym: RiMa-Wald-TP3Ziel war es, für die Forstwirtschaft eine Leitlinie für integrierten Pflanzenschutz (IPS) zu erstellen, um Risiken von Pflanzenschutzmitteln (PSM) für die menschliche Gesundheit und den Naturhaushalt in diesem relevanten Sektor weitestgehend zu verhindern. Beschreibungen maßgeblicher Methoden sollten die allgemeinen Grundsätze für IPS (Pflanzenschutz-Rahmen-Richtlinie 2009/128/EG) forstlich umsetzen und integriertes Managements als wichtiges Ziel des Nationalen Aktionsplan für die nachhaltige Anwendung von PSM (NAP) in diesem Sektor weiter fördern. Eine breite Aufnahme geeigneten Vorgehens in der Praxis sollte mit Beispielbetrieben als Kooperationspartner erreicht werden. Zudem sollten Methoden entwickelt und genutzt werden, Umsetzungen des IPS anhand der Beispielbetriebe zu beurteilen und Waldschutzmaßnahmen ökologisch zu bewerten. Die Anerkennung der Leitlinie beim BMEL als geeignet und maßgeblich für die Forstwirtschaft konnte im begrenzten Projektrahmen lediglich angestrebt werden. Die bundesweit mit Fachgruppen abgestimmte Leitlinie stellt die Einflussgrößen konkret heraus, mit denen von der Risikovorsorge über die Überwachung bis zu aktiven Abwehrmaßnahmen und Erfolgskontrollen der IPS in der Forstwirtschaft nach dem Stand wissenschaftlicher Erkenntnisse und praktischer Erfahrung umgesetzt wird. Für genaue Verfahrensdetails musste meist auf einschlägige Quellen verwiesen werden. Sechs Beispielbetriebe engagierten sich bei Prüfung wie bei Demonstration von Inhalten. In Fachgesprächen wurde die Leitlinie insbesondere den Stellen der forstlichen Offizialberatung der Länder vorgestellt. Durch einen online-Fragebogen zur Umsetzung des IPS in Beispielbetrieben ergab sich die Möglichkeit die betriebliche Relevanz der Risikominderung darzustellen. Ökologische Begleituntersuchungen ließen einen Bedarf zu methodischer Weiterentwicklung und Anhaltspunkte zur Wirkung eines attract-andkill-Verfahrens auf Nichtzielorganismen gewinnen. Dr. Martin Rohde
Tel.: +49 551 69 401-186
martin.rohde@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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22012216Entwicklung von Mahlplatten zur Erzeugung spezifischer Fasergeometrien für Faserverbundwerkstoffe mit geringer Dichte - Akronym: OptiFaserDas Gesamtziel des Vorhabens "Faseroptimierung" ist die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Herstellung von Holzfaserdämmstoffen. Das Vorhaben widmet sich dem zentralen Prozessschritt der Holzfasererzeugung im Refiner. Hier eröffnet die Entwicklung spezieller Mahlplatten eine kostengünstige Optimierungsmöglichkeit bezüglich des elektrischen und thermischen Energieverbrauchs, der Faserqualität und des Bindemitteleinsatzes. Insgesamt trägt das Vorhaben "Faseroptimierung" dadurch zu einer Verbesserung der Produkteigenschaften sowie der ökonomischen und ökologischen Wettbewerbsfähigkeit von Holzfaserdämmstoffen bei. Das Vorhaben "Faseroptimierung" ist in vier Teilprojekte gegliedert. Teilprojekt A betrifft die Entwicklung verschiedener Mahlplattenkonzepte zur Erzeugung spezifischer Fasergeometrien sowie die anschließende Mahlplattenfertigung. In Teilprojekt B werden Holzfasern mithilfe dieser Mahlplatten erzeugt und daraus Probekörper für die mechanischen und bauphysikalischen Prüfungen hergestellt. Teilprojekt C ist der Werkstoffprüfung und –analyse gewidmet. Wichtige Punkte sind hierbei die Analyse der Fasermorphologie und die Ermittlung mechanischer und bauphysikalischer Kenndaten wie Festigkeit und Wärmedurchlasswiderstand. Die Charakterisierung und Planung von Iterationsschritten sowie der Wissenstransfer ist für das Teilprojekt D veranschlagt.Prof. Dr. Andreas Michanickl
Tel.: +49 8031 805-2316
andreas.michanickl@fh-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim
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22012218Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 3: Co-Design, Übertragbarkeit und Begleitforschung - Akronym: FInALDas Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht. Im Teilvorhaben 3 erfolgt die wissenschaftliche und administrative Begleitung des bereits feststehen-den Landschaftslabors Havelländisches Luch in Brandenburg durch das ZALF. In diesem Landschaftslabor werden Maßnahmen zur Blütenanreicherung im Grünland geprüft, weiterentwickelt und gemeinsam mit den beteiligten Betrieben Lösungsmöglichkeiten für deren Umsetzung analysiert. Im Rahmen der Begleitforschung für den Verbund liegt der Schwerpunkt auf den Wirkungen von Anbausystemen mit NR auf Insekten wie Laufkäfer sowie ergänzend zu den Insekten Spinnen und deren Ökosystemleistungen. Weiterhin werden Akzeptanzanalysen in Bezug auf die hemmenden und fördernden Faktoren für die in den Maßnahmen- und Methodenwerkstätten/ Landschaftslaboren erprobten Maßnahmen mit Landwirten und weitere Akteuren durchgeführt und Handlungsempfehlungen zur Förderung für Insekten in der Praxis abgeleitet. Im Rahmen einer umfassenden, integrierten Synthese werden gegenläufigen Abhängigkeiten (trade- off´s) und Optimierungsmöglichkeiten für die betriebliche Umsetzung der insektenfreundlichen Anbauverfahren und Maßnahmen aufgezeigt.Prof. Dr. Frank Eulenstein
Tel.: +49 33237 849-01
feulenstein@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 2 Landnutzung und Governance
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg
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22012315Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 5: Servicestelle zur Verbesserung der Pflanzenschutzmittelverfügbarkeit im Forst - Akronym: RiMa-Wald-TP4Im Rahmen des Teilvorhabens wurden die Möglichkeiten einer Verbesserung der Pflanzenschutzverfügbarkeit im Forst eruiert, um diese im Bedarfsfall als Ultima Ratio auch zur Verfügung zu haben. Die Servicestelle wirkte somit inhaltlich im Einklang mit der Nationalen Aktionsplan Pflanzenschutz (NAP). Die Arbeiten beinhalteten die Evaluierung verfügbarer Pflanzenschutzmittel im Forst, das Screening zu alternativen Pflanzenschutzverfahren, -mitteln und -wirkstoffen, Informationsrecherchen und Absprachen, die Unterstützung des Lückenindikationsmanagements und Mitarbeit in der BLAG Lück-Unterarbeitsgruppe Forst, Unterstützung im nationalen Zulassungs- und Genehmigungsverfahren – insbesondere bei Zulassungen nach Art. 51 VO(EG)1107/2009 "Ausweitung des Geltungsbereichs von Zulassungen auf geringfügige Verwendungen", Abstimmung mit den Waldschutzdienststellen der Länder zur Situation und zum weiteren Vorgehen, sowie die Aufbereitung und der Transfer in die Praxis.Zur Verbesserung der Pflanzenschutzmittelverfügbarkeit im Forst wurden zunächst die verschiedenen Zulassungsverfahren recherchiert, Indikationslücken identifiziert und Lösungsansätze aufgezeigt, eine Datenbank zur PSM-Indikationen erstellt, Unterstützung bei Zulassungsverfahren geleistet, sowie eine Schnittstellenfunktion zwischen den Waldschutzstellen der Länder und den übrigen Akteuren etabliert und ausgeübt.Dr. Andreas Hahn
Tel.: +49 8161 4591-501
andreas.hahn@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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22012316Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 3: Sensorentwicklung - Akronym: ViSOB-1Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen.Dr. rer. nat. Burkhard Christmann
Tel.: +49 30 4550-850
burkhard.christmann@pronova.de
Pronova Analysetechnik GmbH & Co. KG
Groninger Str. 25
13347 Berlin
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22012317Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 2: Entwicklung Durchfluss-Bioreaktor und -Separator für die BNC-Fasergewinnung - Akronym: BioSBarrierBiotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden. Das Teilvorhaben des Fraunhofer ICT-IMM zielt dabei auf die Entwicklung und Realisierung eines neuartigen Bioreaktors und einer neuartigen Separationseinheit zur Abtrennung der gebildeten BNC-Fasern aus dem biotechnologischen Prozess. Angestrebt wird dabei, durch die gezielte Gestaltung des Reaktors und der Separationseinheit die Gewinnung von BNC-Fasern mit maßgeschneiderter Morphologie zu ermöglichen. Dr. Gabriele Menges-Flanagan
Tel.: +49 6131 990-425
gabriele.menges-flanagan@imm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) - Institutsteil ICT-IMM
Carl-Zeiss-Str. 18-20
55129 Mainz
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22012318Verbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 4: Aspekte des Transfers, Vermittlung und der Begleitforschung - Akronym: FInALDas Projekt FInal hat zum Ziel Wege aufzuzeigen, wie in Agrarlandschaften die Vielfalt, Biomasse und Funktionalität der Insekten durch Änderungen der Anbausysteme erhöht werden kann, insbesondere durch Integration nachwachsender Rohstoffe. Insgesamt wird ein umfassender Ansatz auf Landschaftsebene mit einem jeweils regionalen Leitbild gewählt, der sowohl die Anbau- und Nichtproduktionsflächen berücksichtigt, als auch die Partizipation der Akteure. Die Landschaftslabore, d.h. Landschaftsausschnitte, in denen Maßnahmen zur Förderung der Insekten etabliert werden, werden hinsichtlich der Ausgangsituation, der Nutzungsoptionen und der Auswirkungen der Maßnahmen auf verschiedene Merkmale, vor allem in Bezug zum Vorkommen bestimmter Insektengruppen und ihrer Funktionalität (z.B. im Integrierten Pflanzenschutz) untersucht. Im Teilvorhaben 4 wird der Transfer des landwirtschaftlichen und agrarstrukturellen Wissens in die wissenschaftlich gestützte Maßnahmengestaltung befördert. Die über das Projekt geplante Verände-rung bestehender Anbau- und Flächennutzungssysteme erfordert dabei eingehende Personen- und Strukturkenntnisse in der Fläche, die durch die Landwirtschaftskammer Niedersachsen als Fach- und Beratungsbehörde mit deutschlandweitem Versuchswesen gewährleistet werden kann. Durch die Vernetzung mit Akteuren aus Behörden, Verbänden, Wissenschaft, Wirtschaft, Verwaltung, Politik und Öffentlichkeit ist die Akzeptanz und Verstetigung der Maßnahmen in der Praxis über die geplanten Arbeiten der Landwirtschaftskammer Niedersachsen zu unterstützen. Die Landwirtschaftskammer Niedersachsen nimmt im Verbund die wichtige Position des Vermittlers zwischen Wissenschaft und Praxis sowie Verwaltungsorganen ein. Nora Kretschmar
Tel.: +49 441 801-408
nora.kretzschmar@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg
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22012417Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 4: Verfahren für Bio-NFK-Halbzeuge und Bio-NFK-Hybridformteile - Akronym: regSchaNaturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen (regScha) Das Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor. Ivonne Jahn
Tel.: +49 345 5589-474
ivonne.jahn@imws.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS)
Walter-Hülse-Str. 1
06120 Halle (Saale)
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22012514Verbundvorhaben: Substitution synthetischer Bindemittel durch chemisch veränderte thermisch oder strahlenhärtende Pflanzenöle für den Einsatz auf zellulosehaltigen Substraten; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Applikation von Rezepturen - Akronym: NaturPolTraditionelle Pflanzenöle treten seit einigen Jahren als erneuerbare Rohstoffe immer mehr in den Blickpunkt des Interesses. Ihre Gewinnung ist Stand der Technik. Prinzipiell bilden natur-belassene Öle auf porösen Oberflächen keine Schichten. Mit physikalischen und chemischen Methoden können selbige modifiziert werden, dass sie als Bindemittel in filmbildenden Be-schichtungssystemen nutzbar sind. Der Einsatz modifizierter Pflanzenöle im Papiersektor ist bisher nicht erschlossen. Ziel im Projekt ist daher, auf den Stand der Technik aufzubauen und anhand kommerziell erhältlicher, aber auch durch Eigenentwicklungen entsprechende neue Bindemittel für Papiere aufzubauen und deren systematische Überführung in Beschichtungs-rezepturen zu untersuchen. Es wird in den Entwicklungen darauf gesetzt, die Nachteile von Ölen gezielt zu beseitigen, um solche neuen natürlichen Binder in Papiercoatings einsetzen zu können. Angestrebt wird außerdem ein ganzheitliches Konzept zur Ressourcenschonung, d. h. zusätzlich die Optimierung der Technologie zur Energieeinsparung beim Prozess der Papierbeschichtung. So wird neben der thermischen - die Vernetzung auf UV-/UV-LED-Basis verfolgt. Das Vorhaben bearbeiten die Papiertechnische Stiftung Heidenau (PTS-IZP, Koordinator) sowie das Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH (IHD). Aufgaben der PTS sind die Entwicklung der Beschichtungsformulierungen mit den natürlichen Ölen, um durch gezielte Technologieanpassung so neue Barrieren oder Funktionsbeschichtungen auf Papier zu erzeu-gen. Dazu werden neben den analytischen Rohstoffcharakterisierungen (AP2), Vernetzungsreaktionen (AP3) durchgeführt und Schwerpunktmäßig Rezepturen für Beschichtungen entwickelt, appliziert und Oberflächen untersucht (AP4,5). Diese Ergebnisse fließen in Optimierungen (AP6,7) ein sowie werden in AP8 charakterisier. Besonders wichtig auch, die Erarbeitung der Nutzungsprofile für den Verpackungsbereich (AP9) mit der einhergehenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.Im Projekt wurden zwei pflanzenölbasierte Beschichtungen für Papiersubstrate entwickelt und auf ihre Einsatzmöglichkeiten als Barriereschichten im Verpackungsbereich hin untersucht. Im Falle der UV-härtenden Beschichtungen wurde die Rezeptur so optimiert, dass ein im Gegensatz zu den üblichen antimonhaltigen Photoinitiatoren (PI) weniger gesundheitsschädlicher und UV-LED-fähiger PI eine vollständige Aushärtung und gute Oberflächeneigenschaften gewährleisten kann. Über den Zusatz von Reaktivverdünner kann die Flexibilität und Härte der Beschichtung in einem gewissen Rahmen eingestellt werden. Diese Systeme liegen unpigmentiert vor, da sich wässrige Pigmentslurries, wie in der Streichfarbenherstellung üblich, in die 100%-Ölsysteme nicht einarbeiten lassen. Die Beschichtung ist mit geringen Einschränkungen als Barriereschicht gegenüber wässrigen Medien geeignet, wenn eine Schichtdicke von 20 µm nicht unterschritten wird. Bei dünneren Schichten kommt es zu einer Versprödung und Rissen in der Oberfläche, durch die dann anliegende Medien (Flüssigkeiten, Gase) diffundieren können und die Barriere nicht mehr gegeben ist. Als Fettbarriere ist sie bei Anwendungen mit einfachen Anforderungen ebenfalls einsetzbar. Für eine Verwendung unter erhöhten Anforderungen muss eine weitere Optimierung des Polymernetzwerkes oder durch Zusatz von Additiven erfolgen. Im Gegensatz zu den UV-Ölen war bei den Hydroölen eine Vorbehandlung des Untergrunds nicht zwingend nötig. Die oxidativ thermisch trocknenden Hydroöle konnten mit den in der Papierindustrie üblichen Parametern gehärtet werden. Die Beschichtungen mit reinem Hydroöl zeigen eine gute Fettbarriere, die jedoch durch Falzen des Substrats deutlich schlechter wurde, bei gleichzeitig annehmbarer Barriere gegenüber Wasserdampf. Die pigmenthaltigen Beschichtungsvarianten erwiesen sich als inhomogen und teils spröde. Die Barrierewirkung gegenüber Fetten lag deutlich unterhalb der reinen Ölschicht. Marcel Haft
Tel.: +49 3529 551-661
marcel.haft@ptspaper.de
Papiertechnische Stiftung (PTS) - Institut für Zellstoff und Papier (PTS-IZP)
Pirnaer Str. 37
01809 Heidenau
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31.03.2020
22012515Verbundvorhaben: Nutzung von DIVersität zur Entwicklung von GPS-Roggen mit Hilfe von genomischen und spektrometrischen Technologien; Teilvorhaben 1: KWS Lochow GmbH - Akronym: RoggenDIVVoraussetzung für die Erzielung von Zuchtfortschritt für komplexe Merkmale, wie etwa Biomasse- und Kornleistung, ist eine ausreichend hohe genetische Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Allele, die bisher nicht in den selbstfertilen Genpools vorhanden sind, müssen aus ansonsten wenig leistungsfähigen, genetischen Ressourcen eingelagert werden. Dies ist in akzeptablen Zeiträumen mit molekularen Markern und Hochdurchsatz-Technologien für die Phänotypisierung wie etwa der Hyperspektraltechnik möglich. Übergeordnetes wissenschaftliches Ziel dieses Projektes ist die genomweite Suche nach quantitative trait loci (QTL) und ihre Lokalisation mittels Assoziationskartierung für agronomisch wichtige Merkmale der Korn- und Biomasseleistung. Neben der Vorhersage über eine Assoziationskartierung lassen sich auch genomische Indizes bilden, die im Rahmen der genomischen Vorhersage verwendet werden. In einem synergistischen Konzept können genomische und spektrometrische Indizes mit direkt erfassten agronomischen Merkmalen wie dem Biomasse-und Korn-Ertrag zu einem übergeordneten Selektionskriterium für die Entwicklung von Ganzpflanzensilage (GPS) -Hybriden gebündelt werden. Um effizient Biomasse-Roggen für den einheimischen Markt zu entwickeln, sind folgende Schritte nötig: (A) Durchführung von mehrortigen und mehrjährigen Feldprüfungen von 1.040 Nachkommen vorgeprüfter Elite-Elternlinien: (B) Assoziationskartierung von Biomasse- und Kornertragsleistung, Entwicklung genomischer Indizes; (C) Erfassung von Hyperspektral-Daten anhand mehrerer Drohnenüberflüge während der Vegetationsperiode und Entwicklung spektrometrischer Indizes; (D) Zusammenfassende Analyse der Daten aller Arbeitsbereiche zur Vorhersage relevanter GPS-Eigenschaften.Dr. Andres Gordillo
Tel.: +49 5051 477343
andres.gordillo@kws.com
KWS LOCHOW GMBH
Ferdinand-von-Lochow-Str. 5
29303 Bergen
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22012616Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 2: Grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung und zum Zustand des Gesamtprozesses - Akronym: VisOB-1 Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen.Dipl.-Ing (FH) Boris Habermann
Tel.: +49 30 2093-6112
boris.habermann@iasp.hu-berlin.de
Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte
Philippstr. 13, Hs. 16
10115 Berlin
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22012617Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines NF-Halbzeuges zur Biotape-Herstellung - Akronym: regSchaDas Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor. Die erarbeiteten Ergebnisse sollen nach Projektabschluss der Öffentlichkeit über wissenschaftliche sowie industrienahe Fachzeitschriften, Lehre und Messeauftritte zugänglich gemacht werden. Darüber hinaus ist, basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen zu biobasierten strukturrelevanten Bauteilen, die Initiierung von Anschlussprojekten, industriellen Aufträgen sowie die Entwicklung marktreifer Produkte geplant.Dipl. agr. Ing. Torsten Brückner
Tel.: +49 341 3503758-0
t.brueckner@sachsenleinen.de
SachsenLeinen GmbH
August-Bebel-Str. 2
04416 Markkleeberg
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30.06.2022
22012718Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Entwicklung der iWald-Dienste und -Apps und Integration des Gesamtsystems - Akronym: iWald-MMIDas Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald-Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald-Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Pro"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die Web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App sollen geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen.Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt acht Arbeitspakete bearbeitet. Diese unterteilten sich in die Durchführung von Workshops, um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine angedachte iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und zugehöriger Dienste, sowie das "Marketing", um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien, um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App verwendet eine einfache Sprache und verfügt über einen konzentrierten Funktionsumfang. Im Gegensatz dazu hat "iWald Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang und richtet sich an forstlich versierte Waldbesitzer. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und sie enthält ein Kartenmodul. "iWald Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Zum Projektabschluss lagen für alle Apps und Dienste funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in insgesamt drei Workshops zum Testen zur Verfügung gestellt wurden. Das Feedback aus den Workshops war sehr positiv.Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann
Tel.: +49 241 80-26101
rossmann@mmi.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI)
Ahornstr. 55
52074 Aachen
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31.07.2022
22012818Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 4: Bedarfsanalyse, Evaluierung und Nachjustierung der iWald-Apps und Verbreitung der Anwendung - Akronym: iWaldGesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Profi"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierten kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App werden geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen.Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt sieben Arbeitspakete bearbeitet und abgeschlossen. Die Arbeitspakete unterteilten sich in die Durchführung von Workshops um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine zugründende iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und die hintendran stehenden Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App wird eine einfache Sprache verwenden und über einen konzentrierten Funktionsumfang verfügen. Im Gegensatz dazu wird "iWald-Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang haben und sich an forstlich versierte Waldbesitzer richten. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und ein Kartenmodul ist ebenfalls enthalten. "iWald-Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Zum jetzigen Zeitpunkt liegen für alle Apps und Dienste funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen gegeben wurden. Das Feedback aus den Workshops war überwiegend sehr positiv. Bernhard Hauck
Tel.: +49 6078 785-16
hauck@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt
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2019-05-01

01.05.2019

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31.05.2023
22012918Verbundvorhaben: Entwicklung einer Anwendungsstrategie für SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon; Teilvorhaben 2: Chemo-Ökologie von Splat®Verb zur Anti-Aggregation des Buchdruckers - Akronym: VerbIpsSPLAT®Verb enthält die aktive Komponente Verbenon, ein Aggregations-Inhibitor vieler Borkenkäferarten, welcher zur Befallsprophylaxe des Bergkiefernkäfers in dessen natürlichem Verbreitungsgebiet eingesetzt wird. Verbenon wirkt auch auf den Buchdrucker vergrämend. In VerbIps wurden in einer vierjährigen Versuchsreihe die grundsätzliche Wirksamkeit von SPLAT®Verb bei Buchdruckern untersucht, sowie die Wirkdauer und Wirkdistanz. Hierzu wurden unter verschiedenen Umweltbedingungen (geschlossener Fichtenwald, Freifläche nach Buchdrucker-Kalamität) Lockstofffallen aufgestellt (Pheroprax®: synthetisches Aggregationspheromon der Buchdrucker). Die Fallen wurden regelmäßig geleert und die Anzahl der Buchdrucker und anderer Insekten ausgewertet. Basierend auf diesen Kenntnissen wurde in Versuchsreihen an stehenden lebenden Fichten, sturmgeworfenen Fichten mit Wurzelkontakt und gepoltertem Fichtenholz getestet, inwieweit SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe beitragen kann und so eine mögliche zusätzliche Maßnahme im integrierten Borkenkäfer-Management darstellt, um der Entstehung von Massenvermehrungen vorzubeugen. Ein weiterer Schwerpunkt lag in der Erforschung möglicher Interaktionen zwischen der Pheromonkommunikation der Buchdrucker und anderen Elementen der chemo-ökologischen Umwelt, die mit der Wirkung von Verbenon interagieren können. Hier spielen vor allem Volatile aus assoziierten Pilzen eine große Rolle, welche in Verhaltensexperimenten im Labor und im Halbfreiland untersucht wurde. Weiterhin wurde der Einfluss des baumphysiologischen Zustandes durch Erfassung der Metabolit-Zusammensetzung auf die Wirtswahl der Käfer analysiert. Alle Experimente wurden durch regelmäßige Volatilenmessungen begleitet, um die relevante Freisetzungsrate von Verbenon zu ermitteln, sowie dessen räumliche Konzentrationsverteilung in der Atmosphäre. Mithilfe von Luftprobensammelpumpen wurden definierte Mengen an Luft gesammelt und anschließend mit Kryofixierung und GC/MS analysiert.SPLAT®Verb wirkt bei Buchdruckern anti-aggregierend: der Anflug kann um bis zu über 90 % reduziert werden; die Wirkdauer beträgt bei einer Aufwandmenge von 75 g und einem Wirkungsgrad von mindestens 35 % mehr als 80 Tage; der Wirkradius mit einem Wirkungsgrad von > 50 % beträgt ca. 10 Meter. Der Einsatz von SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe führt an Poltern lediglich zu einer minimalen Verzögerung und Verringerung des Befalls. Anwendungstauglich hingegen scheint die Applikation als 15 m-Raster auf Kleinflächen windgeworfener Fichten. Hier ergibt sich eine relevante Verzögerung der Besiedlung um ca. 3 Wochen und eine Reduktion der Besiedlungsdichte zwischen 28 % und 90 %. Somit stünde mit SPLAT®Verb ein mildes, umweltverträgliches Mittel zur Anwendung im Rahmen des integrierten Borkenkäfer-Managements während der Latenz zur Verfügung. Unter dem Einfluss von Buchdrucker-Lockstoffen zeigt sich auch eine Wirksamkeit gegenüber dem Kupferstecher. Negative Effekte auf Nicht-Zielorganismen sind vermutlich nicht vorhanden. Interessant ist ein möglicherweise anlockender Effekt auf einige Antagonisten der Buchdrucker. Die Interaktionen zwischen Verbenon und pilzlichen Volatilen sind noch uneindeutig. Volatile aus Grosmannia penicillata locken Buchdrucker an. Wahlversuche mit Käfern unter Laborbedingungen zeigen, dass Reaktionen auf ein Gemisch aus Verbenon und Pilzvolatilen andere sind als solche auf die jeweiligen reinen Duftquellen. Die geringe Wirksamkeit von SPLAT®Verb an gelagerten Fichtenstämmen lässt sich möglicherweise durch eine dynamische Überlagerung dieser Volatile erklären. Erwartungsgemäß zeigen die Messungen in der Atmosphäre einen exponentiellen Abfall der Verbenon Konzentration in der Horizontalen. Bei vertikalen Messungen zeigt sich eine Akkumulation von Verbenon im Bereich des Kronenansatzes. Dieser Befund ist für eine mögliche Anwendung im Bestand an stehenden Bäumen hochinteressant, dieses Szenario muss jedoch noch umfangreicher getestet werden.Dr. Tim Burzlaff
Tel.: +49 761 203-54125
tim.burzlaff@fzi.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstzoologie und Entomologie
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

2017-06-01

01.06.2017

2018-09-15

15.09.2018
22013016Studie und Kommunikationsmaßnahmen zur Entwicklung von Marktanteilen von Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen am Beispiel von Fassadendämmung - Akronym: MANAWARODie Marktanteile von ökologie- oder gesundheitsorientierten Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen bewegen sich noch immer im einstelligen Prozentbereich, obwohl die Einstellungen seit Jahrzehnten positiv sind. Dabei spricht man vom sogenannten Attitude-Behaviour-Gap. Auch mit staatlichen Förderprogrammen konnte diese Situation bislang nicht maßgeblich verändert werden. Aus zahlreichen Untersuchungen liegt jedoch Evidenz vor, dass bei ökologieorientierten Verhaltensweisen die sozialen Einflüsse auf den Einzelnen eine große, oft sogar eine entscheidende Rolle spielen. Zur Analyse solcher "sozialen Interdependenzen" empfiehlt sich das sozialpsychologische Einstellungs-Verhaltens-Modell von Fishbein & Ajzen. Es ist das einzige, das individuelle Einstellungen und zugleich soziale Interdependenzen integriert. Befunde und Erfahrungen legen nahe, dass die professionellen und privaten Einflußnehmer in einem bestimmten Markt quasi den Eindruck haben müßten, dass der Trend zu solchen Produkten bereits da sei, weil relevante andere diese bereits kaufen oder empfehlen. Es braucht nun eine nach wissenschaftlichen Kriterien konzipierte Marketingforschung zur Bestandsaufnahme. Sodann braucht es die entsprechenden Aktivitäten der Öffentlichkeitsarbeit. Im Anschluß an die Phase der Öffentlichkeitsarbeit soll eine Evaluation stattfinden. Begonnen wird mit einem Desk Research zur Prüfung, ob ganz aktuell Studien durchgeführt wurden, die das Aufgabengebiet tangieren und berücksichtigt werden müssen. Im Anschluß folgt die Erhebung bei einer Stichprobe von n = 300, die sich aus privaten Entscheidern, Professionellen im Markt (Planer, Händler, Gewerke) und Entscheidern der öffentlichen Hand zusammensetzt. Darauf aufbauend wird Öffentlichkeitsarbeit durchgeführt. Abschließend erfolgt eine wissenschaftliche Evaluation der Maßnahmen.Prof. Dr. Gabriele Naderer
Tel.: +49 7231 28-6229
gabriele.naderer@hs-pforzheim.de
Hochschule Pforzheim - Gestaltung, Technik, Wirtschaft und Recht
Tiefenbronner Str. 65
75175 Pforzheim
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2016-04-01

01.04.2016

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31.03.2019
22013114Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 1: Baumartenspezifische Potenzialanalyse des Laubholzaufkommens - Akronym: GerLauIn Rahmen des Teilprojektes 1 sollen die heute vorhandenen Laubrohholzvorräte in den Wäldern der Länder Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein baumarten¬spezifisch bilanziert und die Nutzungspotenziale für die nächsten 50 Jahre unter Beachtung naturschutzfachlicher Restriktionen quantifiziert werden. Außerdem sollen die zu erwartenden Stärkeklassen- und Güteklassenanteile eingeschätzt werden. Die Rohholzpotenziale der Laubbaumarten werden in dem Untersuchungsraum auf der Grundlage der Bestandesinformationen an den Traktecken der Bundeswaldinventur III (BWI 3) mit Hilfe des Prognose- und Planungswerkzeuges WaldPlaner der NW-FVA bis zum Jahr 2060 eingeschätzt. Dabei werden landesspezifische Bewirtschaftungskonzepte unterstellt, naturschutzfachliche Restriktionen beachtet und die Prognoseergebnisse in zehnjährigen Schritten bereitgestellt. Das potenzielle Rohholzaufkommen wird insgesamt sowie getrennt nach Baumarten und Sortimenten bei Unterstellung unterschiedlicher Aushaltungslängen und Zopfdurchmesser aufbereitet. Darüber hinaus sollen auch die zu erwartenden Güteklassenanteile auf der Basis von Modellen zur Qualitätsschätzung quantifiziert und anhand von Holzeinschlagsstatistiken der Landesforstbetriebe verifiziert werden. Für die Baumart Buche ist zudem vorgesehen, die Zusammenhänge zwischen unabhängigen Variablen und der Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte Verkernungen auftreten, zu quantifizieren. Hierzu liegt ein Modell, welches auf der Grundlage zahlreicher Daten aus dem hessischen und südniedersächsischen Bergland entwickelt wurde vor, und dessen Übertragbarkeit auf Buchenbestände im norddeutschen Tiefland auf der Grundlage von Einschlagsstatistiken überprüft werden soll.Im Teilprojekt 1 des Verbundvorhabens werden die in den Ländern Hessen, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein vorhandenen Rohholzvorräte baumartenspezifisch bilanziert und die Nutzungspotenziale für die nächsten 50 Jahre unter Beachtung naturschutzfachlicher Restriktionen quantifiziert. Ebenso werden die zu erwartenden Sorten- und Güteklassenanteile des Laubholzes eingeschätzt. Zunächst wurde eine umfassende Nutzungsanalyse zwischen den Bundeswaldinventuren 2 und 3 für die oben genannten Länder getrennt nach Besitz- und Baumarten durchgeführt, wobei auch Nutzungseinschränkungen beleuchtet wurden. Anschließend konnten reale Einschlagsdaten der Landesforstbetriebe bezüglich der Sorten- und Güteklassenverteilung getrennt nach Stärkeklassen analysiert werden. Für die Buche als wichtigste Laubbaumart konnte eine nach Großregionen getrennte Untersuchung der Einschlagsergebnisse erfolgen. Dann wurden die Rohholzpotenziale auf der Grundlage der Traktecken der Bundeswaldinventur 3 in den oben genannten Bundesländern eingeschätzt. Diese wurden mithilfe des an der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt entwickelten Prognose- und Analyse-Programmes, WaldPlaner, bis 2062 hergeleitet. Dabei wurde das zu erwartende Holzaufkommen im Untersuchungsgebiet mittels landesspezifischer Bewirtschaftungskonzepte und unter Beachtung der jeweiligen naturschutzfachlichen Restriktionen prognostiziert. Das verwertbare nach Durchmesser- und Längenangaben sortierte Rohholzaufkommen wurde mit den Ergebnissen der Analyse der Einschlagsdaten verschnitten. Somit war es möglich das Aufkommen geringwertiger Laubhölzer für das Projektgebiet von 2012 bis 2062 abzuschätzen.Prof. Dr. Hermann Spellmann
Tel.: +49 551 69401-123
hermann.spellmann@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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01.12.2018

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30.06.2022
22013118Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 3: Integration von SILVA in die iWald-Dienste mit Durchforstungseinstellungen - Akronym: iWald-TUMDas Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald-Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald-Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Pro"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die Web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App sollen geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen.Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt acht Arbeitspakete bearbeitet. Diese unterteilten sich in die Durchführung von Workshops, um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine angedachte iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und zugehöriger Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien, um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App verwendet eine einfache Sprache und verfügt über einen konzentrierten Funktionsumfang. Im Gegensatz dazu hat "iWald Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang und richtet sich an forstlich versierte Waldbesitzer. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und sie enthält ein Kartenmodul. "iWald Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Für alle Apps und nahezu alle Dienste liegen funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen zur Verfügung gestellt wurden. Nicht zuletzt das Feedback aus den Workshops war überwiegend positiv.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
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01.06.2015

2016-05-31

31.05.2016
22013215Verbundvorhaben: Bewertung der stofflichen Nutzung kationisierter waxy-Gerstenmehle in der Papierindustrie und potentieller Kopplungsprodukte als funktioneller Lebensmittelzusatzstoff und Nahrungsergänzungsmittel; Teilvorhaben 2: Einsatz in der Papierindustrie - Akronym: KATGERSTEDie im Verbundprojekt FKZ 22019508 mit kationischer waxy-Gerstenmehl im Labormaßstab durchgeführten orientierenden Versuche zur grunsätzlichen Zweckeignung zur Steigerung der Trockenfestigkeit von Papier erzielten Ergebnisse wurden als äußerst positive bewertet. Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, Versuche im Technikumsmaßstab durchzuführen, die anschließend ein Scale-up in einem großtechnischen Industrie-Versuch ermöglichen. Weiterhin sollen erste Ansätze für die Nutzung des Kuppelprodukts beta-Glucan-angereicherter Gerstenmehle als funktionelle Lebensmittelzutat und Nahrungsergänzungsmittel erarbeitet werden, um die Bioökonomie des Prozesses insgesamt zu bewerten. Bereitstellung des industriell gefertigten kationischen waxy-Gerstenmehl und einer repräsentativen Probe des Siebwassers der Papierfabrik für die Technikumsversuche bei der PTS Heidenau. Auswertung der Technikumsversuche. Präsentation der Ergebnisse der Technikumsversuche mit einem potentiellen Kunden der Papierindustrie. Bereitstellung des kationischen waxy-Gerstenmehls für den Industrieversuch.Dr. Thomas Roick
Tel.: +49 2381 422-0
t.roick@jaeckering.de
Jäckering Mühlen- und Nährmittelwerke Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Vorsterhauser Weg 46
59067 Hamm
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2019-03-01

01.03.2019

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30.06.2023
22013216Verbundvorhaben: Detektion und Entfernung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern aus Kulturpflanzen nach der Ernte (PA-NIRSort); Teilvorhaben 1: NIRS-basierte Detektion und Bestimmung von Pyrrolizidinalkaloid-haltigen Unkräutern in Kulturpflanzen nach der Ernte - Akronym: PA-NIRSortDie generelle Zielsetzung des Projekts besteht darin, einen industrietauglichen und skalierbaren Lösungsansatz zur Reduzierung der PA-Belastung in geernteten Arzneipflanzen anbieten zu können, der zurzeit alternativlos ist. Dazu sollen seitens des JKI mittels NIRS und Hyperspektral-NIRS entsprechende Methoden zur Detektion von PA-Beikräutern in verschiedenen Arznei- und Gewürzpflanzen entwickelt werden, die neben der Erkennung von Verunreinigungen auch eine quantitative Abschätzung der Beikrautflora ermöglichen sollen. Im Anschluss sollen diese Modelle dann vom Projektpartner für eine Echtzeitsortierung und Druckluftselektion adaptiert werden.Dr. Andrea Kraehmer
Tel.: +49 30 8304-2210
andrea.kraehmer@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz
Königin-Luise-Str. 19
14195 Berlin

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31.03.2019
22013316Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Einjahrespflanzen (SHEMICELL); Teilvorhaben 1 - Akronym: SHEMICELLZiel des Projektes war die Abtrennung, Charakterisierung und stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme, die beim Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe aus Einjahrespflanzen zur Gewinnung von Bioethanol oder der Herstellung von Zellstoff als Ablauge anfallen. Die Charakterisierung und Bewertung der Produkte erfolgte in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Institut für Technische Chemie der TU Bergakademie Freiberg (ITC). Mit der Separierung und stofflichen Nutzung von Hemicellulosen soll sowohl bei der Erzeugung von Bioethanol als auch bei der Herstellung von Zellstoff eine höhere Wertschöpfung erreicht werden. Neben der Gewinnung von Hemicellulose mit verschiedenen Verfahren war die Untersuchung von Nutzungsmöglichkeiten für die separierten Wertstoffe von besonderem Interesse. Im Fokus standen sowohl die Verwendung von modifizierter Hemicellulose als Ausgangsmaterial für die Herstellung biopolymerbasierter Flammschutzmittel als auch der Einsatz von Hemicellulose als Papieradditiv zur Steigerung der Festigkeiten von Recyclingpapier.Am Institut für Pflanzen- und Holzchemie wurden schwefelfreie Verfahren zur Herstellung von Zellstoff aus landwirtschaftlichen Reststoffen untersucht und verglichen. Als Ausgangsmaterialien standen Haferspelzen, Weizenstroh und Zuckerrübenschnitzel zur Verfügung. Beim Aufschluss dieser Reststoffe wurden verschiedene Varianten verglichen (alkalischer Aufschluss mit zwei Kochersystemen bei unterschiedlichen Temperaturen, Delignifizierung, Autohydrolyse und Kombiverfahren). Zur Gewinnung von Pektin aus Rübenschnitzeln wurde zusätzlich die saure Extraktion betrachtet. Besonders geeignete Verfahren sind im Hinblick auf die Ausbeute an Zellstoff und Hemicellulosen (HC) sowie auf die Energieeffizienz der Sodaaufschluss bei 140 °C und die Delignifizierung mit Wasserstoffperoxid. Eine abschließende Bewertung der Verfahren kann nur erfolgen, wenn die konkreten Bedingungen und Ziele für den geplanten technischen Prozess bekannt sind. Die HC wurden mittels Ultra- und Nanofiltration sowie Fällung aus der Ablauge abgetrennt, charakterisiert und teilweise modifiziert. Im Vordergrund standen dabei die Zusammensetzung der Produkte sowie Ausbeute und Reinheit. Weiterhin wurden die Molmassen und deren Verteilung bewertet. Die Hemicellulosen wurden im Hinblick auf mögliche Anwendungen optimiert und modifiziert. Positive Ergebnisse konnten durch Modifizierung von HC zur Herstellung von Flammschutzmitteln (FSM) erzielt werden. Die hergestellten FSM konnten auf Faserdämmstoffen appliziert werden, bestanden die laut DIN 4102 festgelegten Brandschutztests für normal entflammbares Material und wiesen ein günstigeres Glimmverhalten auf als vergleichbare Flammschutzmittel. Auch der Zusatz von 1 bis 2 Masseprozent Hemicellulose als Additiv zur Steigerung der Festigkeiten von Recyclingpapier führte zu erfolgversprechenden Ergebnissen. Sowohl die statischen als auch die dynamischen Papierfestigkeiten konnten im Vergleich zu Prüfblättern ohne Additiv teilweise um über 10 % gesteigert werden.Prof. Dr. habil. Steffen Fischer
Tel.: +49 351 463-31239
sfischer@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie
Pienner Str. 19
01737 Tharandt

2019-04-01

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31.08.2022
22013317Verbundvorhaben: Charakterisierung des Zustandes sowie kurzfristiger Veränderungen der oberirdischen Biomasse sowie der Kohlenstoffbindung mit Hilfe von UAV Technologie in Wäldern am Beispiel des Flachlands in Bayern; Teilvorhaben 1: Vorbereitung & Koordinierung UAV-Befliegung, Auswertung für Kohlenstoffinventur - Akronym: BY-CS-UAVIm Projekt BY-CS-UAV wurde eine neue Methodik entwickelt, um die Schätzungen der Waldbiomasse aus traditionellen Kohlenstoffinventuren effizienter und kostengünstiger in kürzeren Zeitintervallen als die traditioneller Inventuren fortzuschreiben. Dazu wurde die Kohlenstoffinventur der Wälder Südbayerns aus dem Jahr 2017 (CI 2017) für das Jahr 2019 aktualisiert. Der Ausgangspunkt dafür war der im Flachland Südbayerns liegende Teil des Inventurnetzes der Kohlenstoffinventur 2017 des Bundes (CI 2017) mit insgesamt 152 Trakten und 362 Traktecken zwischen Donau und Alpen. Jeder Trakt besteht nach Vorgabe der Aufnahmeanweisung der Bundeswaldinventur bzw. der Kohlenstoffinventur aus einem Quadrat mit 150 m Seitenlänge. Für die CI 2017 Inventur wurden an jeder bewaldeten Traktecke mithilfe der Winkelzählprobe Probebäume ausgewählt. Die Trakte wurden mit Drohnen beflogen und aus den Drohnendaten Orthomosaike und Höhenmodelle berechnet. Durch Kombination der daraus abgeleiteten digitalen Oberflächenmodelle der aktuellen Baumkronen und den terrestrisch aufgenommenen Daten der CI 2017 wurden abgängige Bäume detektiert. Der Zuwachs verbleibender Bäume während des gegebenen Zeitraums wurde durch Verrechnung von Zuwachsprozenten, abgeleitet aus Differenzen der Bundeswaldinventuren 3 und 2 ermittelt. Der Einwuchs neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) wurde für das Jahr 2019 durch ein statistisches Modell realisiert. Für den Totholzzerfall der Baumstümpfe wurde im Rahmen des Projektes ebenfalls ein entsprechendes Modell entwickelt. Die auf Einzelbaumebene geschätzten Dimensionsparameter ermöglichten eine Hochrechnung auf Basis der Methoden der BWI3 und CI 2017. Zur Evaluierung der Wirtschaftlichkeit des gesamten Ansatzes im Vergleich zu terrestrischen Erhebungen wurde bei den UAV-Aufnahmen parallel dazu eine begleitende Zeitstudie durchgeführt.In diesem Projekt wurden Orthomosaike und normalisierte digitale Oberflächenmodelle (nDOMs) für 152 Trakte der Kohlenstoffinventur aus dem Jahr 2017 (CI 2017) in Südbayern generiert. Zur Datenprozessierung wurde eine Methodik entwickelt, um die Orthomosaike und nDOMs aus Drohnendaten zu berechnen. Dazu stehen nun Programme in der Programmiersprache Python für die semi-automatisierte Verarbeitung der Drohnendaten zur Verfügung. Weiterhin wurde ein Modell zur Berechnung des Einwuchses neuer Bäume in das Probeverfahren der CI 2017 (Winkelzählprobe) durch ein statistisches Modellrealisiert, sowie ein Modell zur Berechnung der Totholzzersetzung von Baumstümpfen der gefällten Bäume. Beide Modelle wurden als das neuentwickelte Softwarepaket ingrowth in der Programmiersprache R implementiert. Die erzeugten Daten wurden dazu verwendet mithilfe statistischer Methoden der BWI3 und CI 2017 eine Schätzung der oberirdischen Biomasse zu erhalten. Die Ergebnisse der Hochrechnung deuten auf einen tendenziellen, allerdings nicht signifikanten Anstieg der Kohlenstoffspeicherung im Wald in dieser Region zwischen den Jahren 2017 und 2019 hin.Dr. Hans-Joachim Klemmt
Tel.: +49 8161 4591-201
hans-joachim.klemmt@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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01.08.2015

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31.07.2017
22013415Verbundvorhaben: Entwicklung von schäumbaren, biobasierten Kunststoffrezepturen zur Herstellung alternativer und eigenschaftsoptimierter Bienenbeuten; Teilvorhaben 2: Spritzgießverfahren, Materialeigenschaften - Akronym: WPCBienenbeuteIn dem hier beantragten Gemeinschaftsforschungsprojekt soll, als biobasierte Alternative und zur Optimierung der anwendungsbezogenen Eigenschaften, ein neuer Werkstoff für Honigbienenbehausungen (Honigbienenbeuten) entwickelt und auf Praxistauglichkeit untersucht werden. Die Verfahren und die Werkstoffrezepturen sollen auch für weitere Anwendungen nutzbar sein. Es sollen geeignete Werkstoffrezepturen und Herstellungsverfahren für die Herstellung von schäumbaren, thermoplastischen, holzfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und charakterisiert werden. Idealerweise besteht dabei der thermoplastische Kunststoff ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen und ist darüber hinaus witterungsbeständig. Für die Rezepturentwicklung werden am Fraunhofer WKI die unterschiedlichen Rezepturbestandteile compoundiert. Für die Rezeptur sollen unterschiedliche Kunststoffe und Holzbestandteile sowie Treibmittel und andere Additive, in Hinblick auf Ihre Schäumbarkeit, Verarbeitungsfähigkeit, Materialeigenschaften und den Auswirkungen auf das Bienenvolk werden. Die Untersuchungen werden im Verbund von Hochschule Osnabrück und dem Fraunhofer WKI durchgeführt. Hierbei wird an der Hochschule Osnabrück der Schwerpunkt auf die Verfahrenstechnik Spritzgießen, am Fraunhofer WKI auf die Rezepturentwicklung und die Profilextrusion von WPC-Schäumen gelegt. Die Untersuchungen der Materialien im Bienenvolk und dessen Auswirkungen auf die Honigqualität werden vom LAVES Institut für Bienenkunde durchgeführt und ausgewertet. Für Versuche im industriellen Maßstab, engagieren sich die Industriepartnern Naftex GmbH und Georg Utz GmbH. Bei diesen Unternehmen können die geeigneten Rezepturen in größeren Mengen compoundiert und über die Verfahrenstechniken "Extrusion" und "Spritzguss" zu großvolumigen Formteilen verarbeitet werden. Somit kann die Machbarkeit dargestellt und am Ende des Projektes ein Demonstrator für Veröffentlichungen, Fachtagungen, Messen hergestellt werden.Prof. Dr.-Ing. Rainer Bourdon
Tel.: +49 541 969-2186
r.bourdon@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück - Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik
Albrechtstr. 30
49076 Osnabrück
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01.09.2018

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30.11.2021
22013417Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 5: Entwicklung und Upscaling von Coating- und Compoundformulierungen - Akronym: BioSBarrier Biotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Die Möglichkeiten der Oberflächenmaximierung und Steuerung der BNC-Faserbildung werden nicht genutzt. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden.Dr. Helmut Mack
Tel.: +49 151 42262376
helmut.mack@evonik.com
Evonik Operations GmbH
Rellinghauser Str. 1-11
45128 Essen
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01.08.2019

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31.10.2021
22013418Generative Fertigung von Schallabsorberplatten auf Basis von Pilzen aus der Ordnung der Stielporlingsverwandten - Akronym: FungiFacturingDer Markt für Schallabsorber bietet aktuell nur wenige biobasierte Produkte. Im Projekt "FungiFacturing" sollen Pilzmyzel und pflanzliche Reststoffe dazu eingesetzt werden innovative biobasierte Schallabsorber herzustellen. Anwendung findet dabei ein 3D-Druck-Verfahren und das Prinzip der Double-Porosity, welches in einer Kombination aus verschiedenen Porengrößen die optimale Absorberwirkung für das Produkt bewirkt. Pilzmyzel bietet eine sehr offenzellige Porosität im Mikrometerbereich, welche durch die Kombination mit größeren Poren im Millimeterbereich besonders effizient genutzt werden kann. Das angewandte 3D-Druckverfahren macht die hierfür nötigen, unterschiedlichen Schichtaufbauten möglich. Die Kombination aus pflanzlichen Reststoffe, schnell wachsendem Pilzmyzel, 3D-Druck und dem Prinzip der Double-Porosity ermöglicht ein innovatives und individualisierbares Produkt. Dieses kann dezentral mit regionalen Rohstoffen hergestellt werden und fördert die hochwertige pflanzlicher Rohstoffe.Dr.-Ing. Markus Hiebel
Tel.: +49 208 8598-1181
markus.hiebel@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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01.02.2017

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31.01.2020
22013513Verbundvorhaben: Umformung von unverdichteten ebenen Holzplatten quer zur Faser zu technischen Profilen; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung - Akronym: QuerbiegenDas Ziel des Projekts ist die Biegeumformung von Massivholz quer zur Faser nach thermischer und hygrischer Behandlung. Die angestrebten Produkte sind maschinell hergestellte Halbzeuge in Form einfach gekrümmter Schalen mit Kreisringsegmentquerschnitten, bei denen die Holzfasern in der ungekrümmten Richtung verlaufen, und als Endprodukte Hohlprofile, z.B. Rohre, die durch Zusammenfügen mehrerer Teilschalen zu Ringquerschnitten entstehen. Auf eine vorherige Verdichtung des Werkstücks, wie sie bei der sog. Formholztechnik notwendig ist, kann verzichtet werden. Stattdessen wird die Umformung durch lokale Verdichtung des Holzes während des Umformprozesses vollzogen. Das zu entwickelnde Verfahren der Holzumformung quer zur Faser baut auf der vorhandenen Technologie der Holzbiegung längs zur Faser mit Zugband auf. Es stellt jedoch eine grundlegend neue Verarbeitungstechnologie von Massivholz durch Umformung dar. Darin werden die bekannten Formungsprozesse des Verdichtens / Stauchens und Biegeumformen zusammengeführt und in einem Prozessschritt vereinfacht. Dabei stellt die Umformung des Holzes quer zur Faser eine technologische Besonderheit dar. Das technologische Ziel ist also die beiden vorhandenen Techniken "Formholz durch Biegeumformung quer zur Faser mit vorverdichten Platten" und "Biegeumformung längs zur Faser mit Zugband" zusammenzuführen und ein neues Verfahren "Biegeumformung von unverdichteten Holzplatten quer zur Faser mit Zugband" zu entwickeln. 1. Anforderungsprofil / Analyse technologischer und Prozessparameter 2. Verfahrensentwicklung zum Holzumformen 3. Untersuchungen zur Formbarkeit / Umformungskonzept 4. Untersuchungen zur Prozess-/ Verfahrenstechnik 5. Umformungskonzept Maschinenkomponenten 6. Modellierung Umformung / Entwicklung Berechnungsmodelle 7. Umsetzung von komplexen Teilvorrichtungen 8. Validierung der Systemkomponenten für Formteile 9. Untersuchungen zum Fügen der Formteile 10. Untersuchungen zum mechanischen Verhalten der FormteileProf. Dr.-Ing. Peer Haller
Tel.: +49 351 463-35575
peer.haller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau
George-Bähr-Str. 1
01069 Dresden
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2015-10-01

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2019-07-31

31.07.2019
22013514Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Neue biobasierte Oligomere als Diol- und Polyol-Komponenten in Polyurethan-Klebstoffen - Akronym: PURe-GlueDas geplante Projekt soll die gesamte Entwicklungskette vom Rohstoff hin zum fertigen Klebstoff an ausgewählten Verbindungen aufzeigen. Auf Basis geeigneter biobasierter Rohstoffe werden Oligomere mit Hydroxylfunktionalitäten von 2 (und optional > 2) vergleichend über chemische und biokatalytische Routen hergestellt und analytisch charakterisiert. Wichtige Kenngrößen hierbei sind das Molekulargewicht, die Molekulargewichtsverteilung sowie der Funktionalitätsgrad der Verbindungen, die teilweise über die Synthesemethoden beeinflusst werden. Geplant ist, die kommerziell verfügbaren biogenen Rohstoffe für Synthesestudien zu erwerben und einige nicht oder nur schwer verfügbare Intermediate innerhalb des Projektes darzustellen. Nach Umsetzung der biobasierten Oligomere mit Isocyanaten zu Polyurethan-Präpolymeren stehen die Charakterisierung von Performance-Parametern der 1-Komponenten und 2-Komponenten Klebstoffe sowie Polyurethandispersionsklebstoffe im Fokus der industrienahen Entwicklung. Das Projekt gliedert sich in 6 Arbeitspakete, von denen die Arbeitspakete B – D in der ersten Promotion bearbeitet werden und die Arbeitspakete E und F Teil der zweiten Promotion zugeordnet sind. Die Etablierung von Analysenmethoden erfolgt gemeinsam durch beide Promovenden. Folgende Arbeitspakete sind Bestandteil des beantragten Projekts: A) Etablierung von Analysenmethoden B) Biokatalytische Herstellung von oligomeren Diolen / Polyolen C) Gezielte Optimierung von Lipasen für die Oligomerensynthese D) Synthese langkettiger Glykolipide und ¿-Hydroxyfettsäuren als neuartige Intermediate E) Chemische Synthese von Oligomeren und Präpolymeren F) Herstellung von Polyurethandispersionen sowie physikochemische CharakterisierungenIm Vorhaben wurden Sophorolipidmuster im kg-Maßstab mit Starmerella bombicola und Muster im Maßstab von mehreren 100 g mit Candida kuoi hergestellt. Außerdem wurde ein Verfahren zur lösungsmittelfreien Aufarbeitung und zum Recycling der Biomasse entwickelt, mit dem die Sophorolipid-Produktionskosten gesenkt werden können. Über Fütterung unterschiedlicher Fettsäuren und nachträgliche Produkt Derivatisierung ließen sich Sophorolipide mit einem breiten Spektrum von Anwendungseigenschaften herstellen. Mit Fettalkoholen als Lipidsubstrate produzierten die Hefen eine neue Klasse von sehr langkettigen Sophorolipiden, die Emulgator-Eigenschaften besitzen und das Anwendungsspektrum der Sophorolipide erweitern können. Aus den Sophorolipiden konnten über saure Spaltung Hydroxyfettsäuren isoliert werden und daraus wurden sowohl über chemische als auch biokatalytische Synthesen Polyesterdiole dargestellt. Versuche zur Synthese von Polyurethan Präpolymeren konnten mit den oligomeren Diolen durchgeführt werden. Ein alternativer Weg zur Isocyanat-freien Herstellung von A/B-Typ Polyurethanen wurde ausgehend von den biobasierten Hydroxyfettsäuren über Curtius-Umlagerung beschritten. Erste Ergebnisse zeigen Polyurethanbildung und sind vielversprechend für weitere Entwicklungsarbeiten. Die Sophorolipide als gesamte Moleküle konnten ebenfalls mit Isocyanaten und Diisocyanaten umgesetzt werden. In Mischsystemen mit kommerziellen Polyesterdiolen konnte ein teilweiser Einbau des Sophorolipids gezeigt werden und die Sophorolipide zeigten Weichmacher-Eigenschaften in den ternären Systemen.Prof. Dr. Ulrich Schörken
Tel.: +49 214 32831-4610
ulrich.schoerken@th-koeln.de
Technische Hochschule Köln - Campus Leverkusen - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften
Campusallee 1
51379 Leverkusen
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2018-07-31

31.07.2018
22013515Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 2: Werkstoffprüfung - Akronym: FabioWVorhabensziel: Die Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet.Prof. Dr.-Ing. Dietmar Drummer
Tel.: +49 9131 85-29700
drummer@lkt.uni-erlangen.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Maschinenbau - Kunststofftechnik
Am Weichselgarten 9
91058 Erlangen
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31.05.2020
22013516Verbundvorhaben: Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (NawaRo-Dämmstoffe); Teilvorhaben 12: Wärmeschutz - Akronym: NawaRo-DaemmstoffeDas übergeordnete, primäre Ziel dieses Forschungsverbundes war, die Anwendbarkeit von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen signifikant zu erhöhen. Dieses primäre Ziel sollte dadurch erreicht werden, dass zum einen die Anwendbarkeit für den Hersteller, Planer und Verarbeiter erleichtert wird. So sind z. B. im Brandschutz aufwändige und somit teure Bauteilprüfungen erforderlich, die sich signifikant reduzieren lassen, wenn entsprechende Materialkennwerte zur Berechnung von Konstruktionen vorhanden sind. Somit war ein sekundäres Ziel dieses Forschungsvorhabens die Ermittlung von erforderlichen Materialkennwerten. Zum anderen sollten mit diesem Forschungsvorhaben echte Anwendungshemmnisse ausgeräumt werden. So sind z. B. diverse Normen und andere baurechtliche Vorschriften in Zeiten entstanden, in denen Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen quasi nicht existent waren, so dass sich in diesen Regelwerken Randbedingungen "eingeschlichen" haben, die den spezifischen Eigenschaften von nachwachsenden Rohstoffen nicht gerecht werden. Somit war als weiteres, sekundäres Ziel die Entwicklung von Messverfahren geplant, mit denen die spezifischen Eigenschaften von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen besser berücksichtigt werden. Dieser Forschungsverbund bestand aus insgesamt sechs Arbeitsbereichen, in denen die Eigenschaften der Dämmstoffe umfassend untersucht worden sind und in denen insgesamt 12 Forschungspartner und Unternehmen, die Dämmstoffe herstellen, zusammenarbeiteten: • Arbeitsbereich 1: Brandschutz und Glimmverhalten • Arbeitsbereich 2: Schallschutz • Arbeitsbereich 3: Wärmeschutz • Arbeitsbereich 4: Nachhaltigkeitsanalysen • Arbeitsbereich 5: Feuchteschutz / Risikoanalyse Mikroorganismen • Arbeitsbereich 6: Emissionen Um eine konsequente Neutralität zur Industrie zu gewährleisten, sind die Unternehmen ausschließlich durch geldwerte Leistungen in Form von Beratungen und Materiallieferungen eingebunden gewesen.Insgesamt wurden die Eigenschaften der Rohstoffe und der daraus gewonnenen Dämmstoffe umfassend untersucht. Ein Fokus der Untersuchungen lag darauf, die gravierenden Unterschiede zu den synthetischen, erdölbasierten oder mineralischen Roh- und Dämmstoffen herauszuarbeiten und in den Kontext der Anwendung und der baurelevanten Regelwerke zu bringen. Die verhältnismäßig geringen Unterschiede zwischen den einzelnen nachwachsenden Rohstoffen sind in der baupraktischen Anwendung eher untergeordnet. So haben beispielsweise alle natürlichen Dämmstoffe eine ausgesprochen hohe Feuchtespeicherfähigkeit, die sich insbesondere in Holzkonstruktionen ausgesprochen vorteilhaft auswirkt und die Robustheit von Holzkonstruktionen gegenüber kleinen, unvermeidbaren Fehlern signifikant erhöht. Zudem haben die Dämmstoffe aus Naturfasern eine baupraktisch ähnlich gute Wärmeleitfähigkeit, wie andere Dämmstoffe. Der Anwendung der Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen stehen hinsichtlich des Wärme- und Feuchteschutzes keine Hemmnisse entgegen. Einen weiteren rohstoffbedingten Unterschied gibt es beim Brandverhalten. Alle Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sind (im Gegensatz zu Mineralfasern) zwar grundsätzlich brennbar. Das Brandverhalten ist jedoch kalkulierbar, so dass es sinnvoll erscheint, Konstruktionen hinsichtlich der Feuerwiderstandes berechnen zu können. Im Bereich des Schallschutzes wurden diverse Konstruktionen untersucht und zudem wird an einem Berechnungsverfahren gearbeitet, mit dem Konstruktionen zukünftig hinsichtlich der schalltechnischen Eigenschaften berechnet werden können. Dadurch würde sich der prüftechnische Aufwand erheblich reduzieren. Innerhalb des Vorhabens wurden Ökobilanz Datensätze ermittelt und in die Datenbank ÖKOBAUDAT des Bundesministeriums des Innern, für Bau und Heimat (BMI) eingepflegt. Die Untersuchung der Emissionen der Dämmstoffe hat zum Ergebnis geführt, dass die Anwendung der Dämmstoffe auch aus diesem Gesichtspunkt unbedenklich ist.Dipl.-Ing. Thomas Kloos
Tel.: +49 231 4502-427
kloos@mpanrw.de
Materialprüfungsamt Nordrhein-Westfalen
Marsbruchstr. 186
44287 Dortmund
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31.10.2020
22013517Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 5: Simulation von Bio-NFK-Verbunden - Akronym: RegSchaDas Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor.Dipl. Ing. Michael Begert
Tel.: +49 661 6000-801
michael.begert@edag.de
EDAG Engineering GmbH
Reesbergstr. 1
36039 Fulda
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01.10.2018

2024-02-29

29.02.2024
22013518Erarbeitung, Optimierung und Umsetzung von Schutzstrategien für durch Lebensraumfragmentierung gefährdete Insektenpopulationen mit Maßnahmen eines wirkungsvollen Biotopverbundes in und außerhalb von Wäldern - Akronym: InsHabNetDie Landschaften Mitteleuropas wären von Natur aus im Wesentlichen von flächendeckenden Wäldern geprägt. Die an diese natürlichen Bedingungen angepasste mitteleuropäische Tierwelt ist originär eine Waldfauna, die sich über das räumliche und zeitliche Kontinuum des Vorhandenseins waldtypischer Strukturen adaptierte. Der Waldanteil Deutschlands beträgt heute etwa 32 Prozent und liegt regional auch deutlich darunter. Gerade in agrarisch geprägten Landschaften, wie beispielsweise in vielen Regionen Mecklenburg-Vorpommerns, ist die Fragmentierung von Waldlebensräumen besonders ausgeprägt. Die in diesem Bundesland seit 2002 stattfindende entomologische Forschung in Naturwaldreservaten lieferte aufgrund des hohen Anteils der in den Gebieten jeweils vorgefundenen exklusiven Arten Indizien für das stattgefundene Aussterben von Insektenarten aufgrund der Verinselung und Isolation ihrer Populationen. Im Projekt sollen diese Mechanismen durch vergleichende Inventarisierungsarbeiten wichtiger Insektengruppen herausgearbeitet sowie wichtige Waldreststrukturen für eine Wiedervernetzung von Waldlebensräumen identifiziert werden. Mit zwei umsetzungsbezogenen Teilprojekten werden Lösungsansätze für den Biotopverbund sowohl im Wald als auch landschaftsübergreifend modelliert und an jeweils konkreten Beispielen vor Ort umgesetzt. Damit greift das Projekt erstmalig den Ansatz auf, die tradierte Fokussierung von Naturschutzbestrebungen auf jeweils eine Landnutzungsform zu überwinden. Das neu gewonnene Wissen aus Forschung und praktischer Umsetzung wird in verschiedenster Form für Waldbesitzer, Behörden und Gesellschaft aufbereitet. Dazu ist u. a. die Erarbeitung eines Leitfadens mit Handlungsstrategien für einen insektenschutzrelevanten Biotopverbund sowohl im Wald als auch übergreifend für verschiedene Landnutzungsformen vorgesehen. Uwe Gehlhar
Tel.: +49 385 6700-174
uwe.gehlhar@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme
Zeppelinstr. 3
19061 Schwerin

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01.02.2016

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31.07.2018
22013615Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 3: Bauphysikalische Bewertung - Akronym: FabioWDie Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen "adaptive" Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte "Fassadenladen" soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche "Adaptive Gebäudehülle" und "Biogene Werkstoffe". Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet.Dipl.-Ing. Almuth Schade
Tel.: +49 8024 643-275
almuth.schade@ibp.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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2017-04-01

01.04.2017

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30.09.2019
22013616Verbundvorhaben: Biokatalytische Synthese von Acrylnitril aus nachwachsenden Rohstoffen (BiPAN); Teilvorhaben 2: Etablierung der Syntheseroute - Akronym: BiPANBiokatalytisch hergestelltes Acrylnitril ist von großem industriellem Interesse um den "CO2-Footprint" der Polyacrylnitril-(PAN) Faserherstellung und optional der PAN-Precursor und Kohlenstofffaserherstellung weiter zu verbessern. Um dies zu ermöglichen soll die Hauptkomponente für die Herstellung von PAN Fasern, das Acrylnitril (ACN), komplett aus nach-wachsenden Rohstoffen synthetisiert werden. Dazu untersucht das Projekt einen mehrstufigen Prozess, wobei Bioethanol aus Biomasse hergestellt und dieses durch bestehende und neue Verfahren zu Polyacrylnitril umgewandelt wird. Diese neue Route welche die Herstellung von biobasierten Acrylnitril ermöglicht, ist zu evaluieren und wirtschaftlich zu bewerten. Die Entwicklung eines innovativen Verfahrens, in welchem Glucose als nachwachsender Rohstoff umgesetzt wird, positioniert das Gesamtprojekt als Forschungs-, Entwicklungs- und Pilotprojekt im Bereich der Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Somit wird das Projekt ein Paradebeispiel für die Verwendung von Bioethanol zur Herstellung von PAN-Fasern und da-mit ein Vorreiter für den Bedarf an neuen landwirtschaftlich erzeugten Produkten in Deutschland.Das Vorhaben der Enzymicals AG und Dralon GmbH zur Herstellung von Acrylnitril (ACN), Polyacrylnitril (PAN) und daraus ersponnener PAN-Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen, konnte zu einem positiven Abschluss gebracht werden. Es wurde ein Syntheseweg aus dem potentiell biobasiertem Oxiran (Ethylenoxid) und Cyanid unter Zuhilfenahme einer Halohydrindehalogenase (HHDH) als Katalysator etabliert. Das aus Bioethanol herstellbare Ethylenoxid konnte in Wasser als Lösungsmittel bei Raumtemperatur ohne Erzeugung von Nebenprodukten mit der HHDH zum ersten Intermediat umgesetzt werden. Dieses wurde aus der Reaktionslösung extrahiert und einem weiteren Reaktionsschritt, der Reaktivdestillation, zugeführt. Die zweite Reaktion führte ohne zusätzliches Lösungsmittel mit einem Katalysator zum gewünschten Produkt Acrylnitril, mit einer sehr hohen Selektivität (nahezu keine Nebenprodukte). Im Rahmen des Projekts sind vom Projektpartner Enzymicals unterschiedliche Mengen von ACN mit unterschiedlichen Qualitäten dem Projektpartner Dralon zur Verfügung gestellt worden, die alle erfolgreich bei der Dralon polymerisiert werden konnten. Die Eigenschaften der resultierenden PAN-Fasern waren vergleichbar mit denen aus Erdöl basiertem ACN. In Summe kann die Aussage getroffen werden, dass die Syntheseroute ausgehend von Bioethanol bis zum ACN, mit neuartigen Biokatalysatoren in Kombination mit klassischen chemischen Prozessen eine Alternative zur erdölbasierten ACN Synthese darstellen kann. Die Ergebnisse sind bisher so erfolgsversprechend, dass versucht wird ein Konsortium zu etablieren, mit dem mittelfristigen Ziel, der Herstellung von einigen Litern "Bio-ACN" pro Tag.Dr. Ulf Menyes
Tel.: +49 3834 515-474
ulf.menyes@enzymicals.com
Enzymicals AG
Walther-Rathenau-Str. 49 b
17489 Greifswald
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2018-11-01

01.11.2018

2021-10-31

31.10.2021
22013713Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Gewinnung pharmazeutischer Wirkstoffe aus Wasserdampf-Hydrolaten und Destillationsrückständen; Teilvorhaben 1: Gewinnung aus festen Destillations- und Extraktionsrückständen (Pflanzenmaterial, Trägermaterialien) - Akronym: ResiDestZiel des Vorhabens ist die wirtschaftliche und ressourceneffiziente Gewinnung pflanzlicher Wertkomponenten. Hierbei soll ein dreistufiges, kaskadenartiges Verfahrenskonzept erarbeitet werden. Zunächst werden die ätherischen, also die flüchtigen Komponenten mittels Wasserdampfdestillation gewonnen. Hierbei verbleiben jedoch sehr häufig gering wasserlösliche Komponenten wie z.B. Thymol und Carvacrol im sogenannten Hydrolat zurück, die dann in der Regel verworfen werden. Im Rahmen des Teilvorhabens wurden vom Pflanzenmaterial bis zum Öl und Reinstoff alle benötigten Prozessschritte in unterschiedlichen Maßstäben betrachtet. Die Prozesse wurden physiko-chemisch modelliert und für die Modelle wurden die benötigten Modellparameterbestimmungskonzepte entworfen. Die Modelle wurden über Simulationsstudien so validiert, dass diese den real ablaufenden Prozess prädiktiv beschreiben und die Reproduzierbarkeit dieser Prozesse für verschiedene Stoffsysteme abbilden können. Durch die gezielte Auslenkung von Prozessparametern können somit Störfälle simuliert und bewertet werden. Darauf aufbauend und begleitend wurden nach dem Vorbild des Quality by Design Konzeptes entsprechende Studien durchgeführt und bewertet, welche zu einem umfassenden Konzept zur Qualitätssicherung führen. Es wurden die kritischen Parameter und ihr Einfluss auf den Hydrodestillationsprozess bewertet und quantifiziert. Für die Aufarbeitung der Hydrolate wurden neben Phasenscreenings auch Trennversuche mit Hydrolaten zur Abtrennung der Zielkomponenten aus der Hydrolatphase durchgeführt. Außerdem wurde durch Fraktionierung gezeigt, dass die verschiedenen Komponenten im Hydrolat voneinander in Reinstoffe getrennt werden können. Eine zweite Extraktion des Tresters mittels der grünen Extraktionsmethode PHWE wurde ebenfalls untersucht und etabliert. Die Gewinnungspotentiale von im Trester verbliebenen Zielkomponenten stellen sich als vielversprechend heraus. Durch dieses Projekt konnten die Methoden für die scale-up fähige Prozessentwicklung robuster Verfahren im Sinne der Kaskadennutzung etabliert werden. Unter zu Hilfenahme Digitaler Zwillinge, welche durch Methoden wie PAT erweitert werden, können die Prozessentwicklung und der Betrieb prozesstechnisch und wirtschaftlich optimiert werden. Die damit verbundene Steigerung der Wertschöpfung und einer ganzheitlichen stofflichen Nutzung der pflanzlichen Rohstoffe ermöglicht zudem eine Einsparung von CO2-Emissionen von bis zu 40 %. Prof. Dr.-Ing. Jochen Strube
Tel.: +49 5323 72-2355
strube@itv.tu-clausthal.de
Technische Universität Clausthal - Fakultät für Mathematik/Informatik und Maschinenbau - Institut für Thermische Verfahrens- und Prozesstechnik
Leibnizstr. 15
38678 Clausthal-Zellerfeld
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31.07.2018
22013715Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 6: Produktbezogene Untersuchungen - Akronym: FassadenladenDie Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. siehe separates Dokument Volker Pfaudler
Tel.: +49 8222 4000 367
volker.pfaudler@roma.de
ROMA KG
Ostpreußenstr. 9
89331 Burgau
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01.12.2016

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31.05.2020
22013716Verbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten Hydraulikfluides mit pflanzlichen Korrosionsschutzadditiven; Teilvorhaben 1: Untersuchungen der neuen Hydraulikfluide - Akronym: BioHydraIm Rahmen des Projektes wird ein neuartiges Hydraulikmedium entwickelt, dessen Wasseranteil bei über 90 % liegt und dessen weitere Komponenten primär auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Zur Einstellung der Viskosität und der Grundschmierung werden Biopolymere auf Kohlenhydratbasis verwendet. Da das Medium überwiegend aus Wasser besteht, steht bei der Additiventwicklung der Korrosionsschutz im Vordergrund. Hierfür werden sekundäre Pflanzenstoffe eingesetzt, die aufgrund ihrer chemischen Struktur ein hohes antikorrosives Potenzial aufweisen und konventionelle Korrosionsschutzadditive ersetzen. Das Projekt kann insbesondere zu dem BMEL Förderschwerpunkt "Verarbeitung biogener Rohstoffe zu Zwischen- und Endprodukten" einen wesentlichen Beitrag zur weiteren Etablierung einer biobasierten Wirtschaft leisten. Hierzu zählen vor allem die Gewinnung des Biopolymers sowie die Nutzbarmachung von sekundären Pflanzenstoffen als Fein- und Spezialchemikalien für Hydraulikadditive. Die sekundären Pflanzenstoffe können aus biogenen Reststoffen (z. B. Agrar- und Lebensmittelindustrie sowie Holzindustrie) gewonnen werden. Der Projektablauf sieht zuerst vor eine Wasser-Biopolymermischung zu entwickeln, die aufgrund der chemischen Struktur eine hohe thermische, physikalische und mikrobiologische Stabilität aufweist und über eine ausreichende Langzeitstabilität verfügt. Parallel dazu wird ein Korrosionsschutzadditiv auf Basis von Pflanzenextrakten entwickelt. Neben der Identifizierung von synergistischen Effekten zwischen einzelnen Stoffklassen von sekundären Pflanzenstoffen, steht die Stabilisierung der antikorrosiv wirkenden Pflanzenextrakte in der Wasser-Biopolymermischung im Vordergrund. Nachdem die wesentlichen Eigenschaften des Korrosionsschutzadditivs bekannt sind, wird ein Additivpaket zusammengestellt sowie dessen Bestandteile aufeinander abgestimmt, um ein anwendungstaugliches Hydraulikfluid zu erhalten.An einem Alterungsprüfstand wurden zwei wasserbasierte Fluide, deren Viskosität mit einem Biopolymer des IVV an die marktgängige Referenzfluide (HFC und HLP) angeglichen wurde, hinsichtlich ihrer Stabilität unter hydraulisch üblichen Lastkollektiven untersucht. Beide Fluide zeigten zwar über die Versuchsdauer von 600 bzw. 250 Stunden eine abnehmende Viskosität, diese ist jedoch im Bereich der Viskositätsabnahme der marktgängigen Referenzfluide. Daher werden die genutzten Biopolymere als Verdicker für Hydraulikfluide prinzipiell als geeignet angesehen. Weiter wurden die tribologischen Eigenschaften der wasserbasierten Fluide auf einem Tribometer hinsichtlich ihrer Fähigkeit zur Schmierung der tribologischen Kontakte, z.B. innerhalb einer Pumpe, betrachtet und wiederum mit marktgängigen Hydraulikfluiden als Referenz verglichen. Die wasserbasierten Fluide zeigen im Vergleich zu den Referenzfluiden einen höheren Reibkoeffizient. Insbesondere bei der finalen Formulierung wird der Bereich der Mischreibung über die gesamte Versuchsdauer hinweg nicht verlassen. Dies könnte auch die Ursache für den deutlich unruhigeren Verlauf der Messkurven sein und ist darin begründet, dass die kinematische Viskosität ca. 9 mm²/s bei 40°C beträgt und damit deutlich niederviskoser als die Referenzfluide (ca. 46 mm²/s bei 40°C) ist. Im Rahmen des Anwendungstests wurde die Performance der Testfluide anhand von Wirkungsgradmessungen an einer Flügelzellenpumpe (geometrisches Verdrängervolumen 44 cm³) verglichen. Für die Wirkungsgradmessungen wurde ein Pumpenwirkungsgradprüfstand am ifas genutzt. Als Referenzfluide wurden ein Mineralöl HLP 46 und ein HFC 46 genutzt. Für die finale Formulierung des wasserbasierten Fluids ist besonders auffällig, dass die Teilwirkungsgrade zwar ihren typischen Verlauf über den Betriebsdruck aufweisen, jedoch der volumetrische Wirkungsgrad deutlich von den gemessenen Werten der Referenzfluide abweicht. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz
Tel.: +49 241 80-477-01
katharina.schmitz@ifas.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen
Campus-Boulevard 30
52074 Aachen
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01.09.2018

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30.11.2021
22013717Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 4: Implementierung von kontinuierlich erzeugten BNC-Fasern in (bio) Polymere - Akronym: BioSBarrierMit dem Projekt BioSBarrier sollen als Ziel biobasierte Hochleistungsbeschichtungen unter Verwendung biotechnologisch gewonnener Cellulose-Nanofasern realisiert werden. Nach der Erzeugung der Fasern (TV 1: JenaCell; TV 2: Fraunhofer ICT-IMM; TV 3: ibl GmbH) ist die Einbringung in (bio) Polymere bzw. Polymervorstufen und die Prüfung/Charakterisierung der so gewonnenen Materialien (TV 4: KAT) der nachfolgende Schritt im FuE-Vorhaben. Die Skalierbarkeit der Laborprozesse soll durch industrienahe Verarbeitungsversuche im Technikumsmaßstab (IPF, IKTR als Dienstleister für die Kunststoffindustrie) überprüft werden. Gleichzeitig werden hierdurch die erforderlichen Materialvarianten und –mengen für Applikationsuntersuchungen und die Überführung in den industriellen Maßstab (TV 5: Evonik Ressource Efficiency) verfügbar.Dr. Peter Gerth
Tel.: +49 391 8864-467
peter.gerth@hs-magdeburg.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH)
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg
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2019-03-01

01.03.2019

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31.08.2022
22013718Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 2: Neue modifizierte Holzsubstrate - Akronym: PulverLackHolzIm 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
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30.06.2020
22013813Verbundvorhaben: Entwicklung von Schnelltests zur Erfassung und Bestimmung von Hemmstoffen und Mykotoxinen in Biogasanlagen (Hemmtest); Teilvorhaben 1: Entwicklung und Validierung des Hemm-quick Testsystems - Akronym: HemmtestIn Biogasanlagen können Hemmstoffe wie Desinfektionsmittel, Antibiotika, Schwermetalle oder Ammoniak die Mikroorganismengemeinschaft im Fermenter erheblich stören. Die genannten Hemmstoffe gelangen auf verschiedenen Wegen, meist jedoch über die zugeführten Substrate in die Biogasanlage oder werden als Zwischenprodukt des Biogasprozesses im Fermenter gebildet. Hemmungen zeigen sich vor allem durch eine Verminderung der Biogasmenge sowie der Biogasqualität. Ebenso können veränderte prozessbiologische Analysenparameter wie der pH-Wert oder der FOS/TAC-Wert auf eine Hemmung hinweisen. Bisher gibt es in der Praxis jedoch noch keinen praxisnahen Schnelltest um eine Hemmung in Fermentern oder Hemmstoffe in Inputsubstraten wie Silagen oder Güllen bestimmen zu können. Aus diesem Grund wurde in diesem Forschungsprojekt ein Hemmtest (Hemmquick) auf Basis der Biogasbildungskinetik entwickelt. Dabei wird der Verlauf der Biogasbildung auf Hemmungen untersucht. Neben der Entwicklung des Hemmquicktests lagen die Schwerpunkte auf der Probenaufbereitung von Inputsubstraten sowie der Validierung durch kontinuierliche Biogasversuche. Der entwickelte Hemmquicktest wurde an Praxisproben getestet. Zusätzlich wurden die Ergebnisse der Hemmquicktests mit Veränderungen im Säurespektrum verglichen.Hemm-Wirkversuche ergaben für Natriumchlorid eine leichte Hemmung ab 6 g/L, für Urea eine beginnende Hemmung ab 2,5 g/L und für Kupfersulfat ab 0,5g/L. Diese Hemmstoffe wurden anschließend in den ermittelten Dosierungen in kontinuierlichen Versuchen eingesetzt. Es konnte gezeigt werden, dass Hemmungen in kontinuierlich betriebenen Versuchsanlagen auch im Hemmquick-Test als solche erkannt wurden. Bei Hemmstoffen wie NaCl und Urea, an welche sich die Mikroorganismen adaptieren können, wurde bei langsamer Zudosierung in den kontinuierlichen Versuchen keine eindeutige Hemmung erkennbar. Im Hemmquicktest wurde jedoch bereits eine leichte Hemmung angezeigt. Die im Hemmquicktest angezeigten Hemmungen korrelierten mit Auffälligkeiten in den Säurespektren, was die Aussagekraft der Tests bestätigt.Es wurden die Substrate Stärke, Essigsäure, Cellulose sowie getrocknete, gemahlene Maissilage auf ihre Eignung als Referenzsubstrat untersucht. Die Auswahl des Referenzsubstrats hatte Einfluss auf die Biogasbildungskurve. In Abhängigkeit von der Substratzusammensetzung wurden unterschiedliche Biogasbildungskinetiken festgestellt. Um Hemmungen bei allen am Biogasbildungsprozess beteiligten Mikroorganismen feststellen zu können wurde getrocknete, gemahlene Maissilage als Referenzsubstratgewählt. Für Fragestellungen zur Hemmung der Methanbildenden Bakterien kann Essigsäure als Referenzsubstrat mitgeführt werden. In der Betreiberumfrage wurde angegeben, dass der Hemmtest neben Fermenterinhalten vor allem für zugekaufte Miste und Güllen eingesetzt werden soll. Während der Projektlaufzeit wurden aus der Praxis neben Mist und Fermenterproben vor allem aber auch verschimmelte Maissilagen eingesandt.Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement
Büsgenweg 1 a
37077 Göttingen
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31.07.2018
22013815Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 4: Materialentwicklung - Akronym: FabioWDie Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet.Dr. Michael Schweizer
Tel.: +49 7062 97687-251
michael.schweizer@tecnaro.de
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH
Bustadt 40
74360 Ilsfeld
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31.07.2018
22013915Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 5: Prototyp - Akronym: FabioWDie Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet. Wolfgang Wölki
Tel.: +49 7471 706-1041
wolfgang.woelki@joma-polytec.de
Joma-Polytec GmbH
Höfelstr. 17-19
72411 Bodelshausen
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28.02.2021
22013918Verbundvorhaben: 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: ZerAuNaDer 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
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31.03.2017
22014113Metall(oid)e im Gärsubstrat von landwirtschaftlichen Biogasanlagen: Auswirkungen auf die Gärbiologie sowie mögliche Umweltrelevanz - Akronym: BayBIOGASIn Biogasanlagen werden komplexe Gärsubstrate sowie verschiedenste Gärhilfsmittel verwendet. Über diese Komponenten gelangt auch eine Vielzahl von Spur- und Störstoffen in die Anlage, wie Schwermetalle (z.B. Blei, Cadmium) oder Metall(oid)e wie Arsen (As), Antimon (Sb) und Bismut (Bi) und deren Verbindungen. Das Verhalten derartiger Komponenten in den Anlagen, aber auch ihr Austrag in die Umwelt sind bislang noch kaum untersucht. Es ist nach unseren Voruntersuchungen aber durchaus möglich, dass einige dieser Komponenten Probleme bereiten. Dies gilt neben den genannten Schwermetallen insbesondere für Elemente, die von den Mikroorganismen methyliert werden können, d.h. As, Sb, eventuell auch Bi. In der Anlage stoßen diese Substanzen auf eine hochaktive Gemeinschaft von Methanproduzenten. In einer Konkurrenzreaktion zur Methanbildung kommt es zur (Teil)methylierung und damit zur Bildung von geno- und zelltoxischen Verbindungen. Gleichzeitig werden der Methanbildung Methylgruppen entzogen. Bedenkt man die potentiellen ökologischen und ökonomischen Folgen, so ist es überraschend, dass es hierzu noch keine systematische Forschung gibt. Gleichzeitig postulieren wir, dass es mit Hilfe von Eisensalzen möglich sein sollte, das Problem zu managen. Die Entwicklung einer geeigneten Interventionsstrategie könnte Gegenstand eines Folgeprojektes sein, falls sich im Rahmen dieser Vorstudie tatsächlich eine Hemmung landwirtschaftlicher Anlagen durch Metall(oid)e belegen lässt. Wissenschaftlich verankert ist das Projekt an den Zentren für Energietechnik (ZET) bzw. für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER) der Universität Bayreuth. In unserem Projekt wollen wir Eintragswege aber auch den Effekt von Metall(oid)en (Schwermetallen, As, Sb, Bi) aus Gärsubstrat und Gärhilfsmittel auf Stabilität und Effizienz der mikrobiellen Umsetzungen untersuchen und gleichzeitig mögliche Konsequenzen für Mensch und Umwelt abschätzen. Hierzu soll ein breites Spektrum von Biogasanlagen untersucht werden.Prof. Dr. Ruth Freitag
Tel.: +49 921 55-7371
ruth.freitag@uni-bayreuth.de
Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl Bioprozesstechnik
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
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01.03.2019

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28.02.2020
22014118Verbesserung der Bioabbaubarkeit von modifizierten biobasierten Polymeren durch Einsatz mikroverkapselter Enzyme - Akronym: ENZYMICSDas Vorhaben soll Möglichkeiten zur Verbesserung der Bioabbaubarkeit von Polymeren aufzeigen und damit einen Lösungsansatz zur Reduzierung von Plastikmüll (insbesondere Mikroplastik) bieten. Konkretes Ziel des Vorhabens ist der prinzipielle Nachweis der Wiederherstellung / Verbesserung der Bioabbaubarkeit von modifizierten Biopolymeren durch den Einsatz von geeigneten Enzymen. Modell für das über ein Jahr laufende Vorprojekt ist Celluloseacetat. Für den Polymerabbau relevante Enzyme sollen in immobilisierter Form (eingebettet in Hydrogel) direkt in das Polymer (Folie, Film, Faser etc.) inkorporiert und nach dem Gebrauch des Polymers durch einen Trigger (im einfachsten Fall Feuchtigkeit) aktiviert werden.Dipl.-Ing. Monika Jobmann
Tel.: +49 331 568-1213
monika.jobmann@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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30.09.2023
22014218Spezialchemikalien aus maßgeschneiderten polythiolhaltigen Keratin-Proteinen - Akronym: KERAbondPolymere spielen im heutigen Alltag eine bedeutende Rolle & leisten auf Materialebene in vielen Bereichen einen hohen Beitrag zur Sicherung der Lebensqualität. Um notw. Fortschritte nachhaltig zu gestalten, muss man vermehrt auch biobasierte Lösungen als Weiterentwicklungen betrachten. Dieser Strategie folgt das Projekt KERAbond.Dr. Andreas Taden
Tel.: +49 211 797-2744
andreas.taden@henkel.com
Henkel AG & Co. KGaA
Henkelstr. 67
40589 Düsseldorf

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01.07.2015

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29.02.2016
22014314Sonderschau 3. KWF-Thementage - Akronym: SonderschauZiel des geplanten Vorhabens ist es, die Praxisdemonstrationen bei den 3. KWF-Thementagen durch eine Sonderschau zu ergänzen, die ein Fachprogramm umfasst, bei der die Möglichkeiten aufgezeigt werden, durch gemeinschaftliche Organisation der Waldbewirtschaftung die strukturellen Nachteile zu überwinden. 1. Im Vorfeld der Veranstaltung soll Informationsmaterial erstellt werden, in dem die Beratungs- und Betreuungsangebote, aber auch die Ansprechpartner und die Fördermöglichkeiten, die es für Waldbesitzer in allen Flächenbundesländern gibt, in ansprechender Form zusammengefasst werden. Dieses Informationsmaterial wird den Besuchern zur Verfügung gestellt. 2. Ebenfalls im Vorfeld soll die Website "holzmobilisierung.org" inhaltlich neu konzipiert sowie technisch neu aufgesetzt werden. Sie soll bei den 3. KWF-Thementagen den interessierten Besuchern als online-Informationsquelle vorgestellt und von diesen auch selbst genutzt werden. 3. Erfolgreiche Zusammenschlüsse – so genannte "Leuchttürme" - aus dem gesamten Bundesgebiet sollen zur Teilnahme eingeladen werden, um im Rahmen eines strukturierten Erfahrungsaustausches über ihre Leistungen für die Mitglieder zu berichten und dabei insbesondere zu erläutern, welche politischen, gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erforderlich sind, damit Forstliche Zusammenschlüsse Erfolg haben. 4. Es sollen alle Möglichkeiten vorgestellt werden, die sich bieten, um aus den kleinen Flächen zu bewirtschaftbaren größeren Einheiten zu kommen – dazu gehören Flächentausch, Flächen(ver)kauf, Flächenpacht oder auch der Verzicht auf die Realteilung zugunsten ideeller Anteile. Hierzu werden Erfahrungsberichte und laufende Projektarbeiten vorgestellt. 5. Alle Ergebnisse werden im Rahmen einer Sonderschau präsentiert und in Fachforen und einer Podiumsdiskussion unter dem Motto "Aus klein mach groß – gemeinsam stark werden" wird die gemeinschaftliche Bewirtschaftung behandelt.Prof. Dr. Ute Seeling
Tel.: +49 6078 785-21
projekte@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt
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2017-02-01

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31.01.2020
22014315Verbundvorhaben: Entwicklung von material- und konstruktionsoptimierten Freileitungsstrom- und Kommunikationsmasten aus Furnierschichtholz (LVL) bestehend aus Buche und Nadelhölzern (Fichte/Kiefer); Teilvorhaben 1: Entwicklung von dauerhaftem LVL aus Buche und Nadelholz - Akronym: LVLMastIm Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Mastsysteme unter Verwendung von Furnierschichtholz (LVL), bestehend aus phenolmodifiziertem oder schutzmittelbehandeltem Laub- oder Nadelholz, hergestellt und weiterentwickelt werden. Erste Vorversuche zeigen bereits, dass durch die Verwendung dieses neuen Werkstoffes materialoptimierte Mastkonstruktionen mit erheblich höheren Tragfähigkeiten realisierbar sind. Des Weiteren sind durch den Einsatz eines optimierten Materials höhere Schutzwirkungen gegen holzabbauende Pilze zu erwarten, so dass die Erreichung der momentan angestrebten Standzeit der Energieversorgungs- bzw. Telekommunikationsunternehmen von bis zu 50 Jahren realistisch erscheint. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete untergliedert. Neben der Projektkoordination, die im Aufgabenbereich der UGOE liegt, werden jeweils drei Arbeitspakete von UGOE und induo bearbeitet. Die Arbeitspakete bauen inhaltlich aufeinander auf, so dass regelmäßige Treffen zur Besprechung und Bewertung der Ergebnisse geplant sind. UGOE wird die Prozesse zur Herstellung des modifizierten und schutzmittelbehandelten LVL entwickeln und optimieren sowie die Materialeigenschaften untersuchen. Die Firma induo wird diese Informationen zur konstruktiven Entwicklung und Herstellung von Mastsystemen nutzen. Des Weiteren wird induo sich in einem Arbeitspaket mit der Kosten- und Nutzenanalyse sowie der Beschaffung und Logistik beschäftigen.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
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31.03.2019
22014316ENF-System - Optimierung von Kombinationsverfahren (ENF-Verfahren) zur Abgasbehandlung in Verbrennungsanlagen zur Verfeuerung von festen Brennstoffen - Akronym: ENF-SystemDieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Abgasbehandlungssystems (dem sogenannten ENF System) für den Einsatz in Heizkesseln der 1. BImSchV zur Verbrennung von biogenen Brennstoffen. Das ENF-System soll eine effiziente und stabile Abscheidung der staub- und gasförmigen Emissionen im Dauerbetrieb in der Praxis gewährleisten, sich unter wirtschaftlichen und bedienungsfreundlichen Einsatzbedingungen in Biomasseheizkesseln einsetzen lassen und zu einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Energieversorgung in Gebäuden beitragen. Zusätzlich dazu sollen durch dieses innovative System nicht nur die sicherheitstechnischen Anforderungen an Bauprodukte gemäß dem vorläufigen Prüfprogram des DIBt sichergestellt, sondern auch die immissionsschutzrechtlichen Anforderungen nach der 1. BImSchV eingehalten werden. In diesem Forschungsprojekt wird Fraunhofer IBP zusammen mit der Firma Kutzner und Weber GmbH arbeiten. Das Forschungsvorhaben soll innerhalb von 2 Jahren (24 Monate) durchgeführt werden und gliedert sich in die folgenden Arbeitspakete: -AP I:Konzeption und Auslegung eines ENF-Systems -AP II:Konstruktion und Anfertigung einer Versuchslage -AP III:Planung und Vorbereitung eines geeigneten Versuchsaufbaus -AP IV:Inbetriebnahme des gesamten Versuchsaufbaus -AP V:Experimentelle Untersuchungen -AP VI:Systemanalyse und Erstellung des Forschungsberichts Beim erreichen positiver Ergebnisse mit dem ENF-System, soll das System durch weitere praxisrelevante Komponenten weiterentwickelt werden, sodass in einem Nachfolgeprojekt Untersuchungen im Praxisbetrieb durchgeführt werden sollen.Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa
Tel.: +49 711 970-3455
mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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2019-07-01

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2022-12-31

31.12.2022
22014318Verbundvorhaben: Mit Phasenwechselmaterialien getränktes Vollholz als latenter Wärmespeicher für Gebäude; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung - Akronym: PCM-WOODEin großer Teil der in Gebäuden benötigten Energie muss für Heizung oder Kühlung aufgewendet werden, um unbehagliche Raumtemperaturen zu verhindern. Dabei ist im Sommer insbesondere bei mehrgeschossigen Geschäftsgebäuden häufig Kühlung notwendig, während im Winter geheizt werden muss. Während Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Energieeinsparung durch Dämmung der Gebäude weitgehend ausgereizt zu sein scheinen, besteht hinsichtlich der Speicherung von Wärmeenergie immer noch ein erhebliches Verbesserungspotential. Als effektive Möglichkeit der Speicherung von Wärmeenergie sind sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) bekannt, bei denen für den Übergang von der festen in die flüssige Phase Energie zur Lösung der chemischen Bindungen benötigt wird. In diesem Phasenübergangsbereich nehmen derartige Materialien erhebliche Wärmeenergie auf, ohne dass sich die Temperatur wesentlich erhöht. Beispiele für Phasenwechselmaterialien sind u.a. Paraffine und spezielle Salze (z.B. Natriumsulfat/Glaubersalz). Das Ziel des Forschungsvorhabens ist Holz durch Tränkung mit einem PCM zu einem multifunktionalen Baumaterial aufzuwerten, das folgende Eigenschaften aufweist: - Große latente Wärmespeicherfähigkeit - Hohe Dauerhaftigkeit - Geringe Herstellungskosten - Hohe Tragfähigkeit - Gesundheitliche Unbedenklichkeit - Langzeitiger CO2-Speicher Mit PCM getränktes Vollholz (PCM-WOOD) ist eine neue Materialkombination, die bisher weder praktisch genutzt, noch systematisch untersucht wurde. Multifunktionale Tragelemente aus PCM-WOOD wären in der Lage neben der Wärmespeicherung und Temperaturpufferung innerhalb eines Gebäudes auch statische Aufgaben zu übernehmen. Anwendungen wären z.B. Decken und Wände aus Brettstapel- oder Brettsperrholz. In einem ersten Schritt können nichttragende Ausbauelemente wie Fußböden und Wandverkleidungen aber auch Möbel, die die Wärmespeicherung und Temperaturpufferung als zusätzliche Funktion erhalten, als vermarktungsfähige Produkte entwickelt werden.Mit Druckprozessen wurden sehr hohe Beladungen von bis zu 400 kg PCM je m³ Holz (mit Pappel) erreicht, die einer fast vollständigen Ausfüllung der Porenräume entspricht. Fichte ist schwerer tränkbar. Es wurden, ähnlich wie bei Buche, aber dennoch akzeptable Beladungen von ca. 200 kg PCM je m³ Holz erreicht. Zur Reduzierung der Leckage von PCM aus dem Holze wurden Additive beigemengt. Das Leckageverhalten ist holzartenabhängig. Dabei ist eine gute Tränkbarkeit nicht grundsätzlich mit einer großen Leckage verbunden. So wurde bei der Pappel trotz hoher Beladung eine Leckage von maximal ca. 10 % beobachtet. Bei Fichte und Buche ist insbesondere bei hoher Beladung sehr ausgeprägte Leckage zu verzeichnen, die durch Additive signifikant reduziert werden kann. Die Wärmespeicherkapazität im Phasenübergangsbereich erhöht sind entsprechend der Menge des eingebrachten PCM und ist eine Größenordnung größer als bei Holz. Die Biegeeigenschaften werden durch die Tränkung mit PCM nicht wesentlich beeinflusst. Im festen Zustand des PCM ist die Oberflächenhärte gegenüber ungetränktem Holz wesentlich größer. Die Verleimversuche zeigten, dass eine hochqualitative Verklebung möglich ist. Die Brandversuche mit Cone-Kalorimetrie zeigten, dass ungeschütztes PCM-haltiges Holz sich schneller entzündet und mehr Wärme während der Verbrennung für den Brandfortschritt erzeugt als reines Holz. Außerdem wurde das Brandverhalten von Mehrschichtparkett mit PCM in der Mittellage geprüft. Für PCM-haltiges Parkett wurde ein günstigeres Brandverhalten festgestellt als für PCM-freies Referenzelemente. Es wurde ein analytisches Modell zur Simulation der Raumtemperatur unter Berücksichtigung der Wirkung von PCM erstellt. Die Untersuchungen zeigen, dass mit einer praktisch möglichen Menge an PCM die Temperaturamplituden in Innenräumen wirksam reduziert werden können. Auf Grundlage der vorherigen Untersuchungen wurde ein Demonstrator eines multifunktionalen Brettschichtholzquerschnitts erstellt.Prof. Dr.-Ing. Peer Haller
Tel.: +49 351 463-36305
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
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22014415Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen - theoretische Unterstützung - Akronym: EffiPriMaAnhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei hete-rogenen und suboptimalen Brennstoffen. Auf Basis der von Fraunhofer UMSICHT in AP 4 und AP 5 ermittelten Daten wird vom LEAT in AP 2 eine vorhandene DEM/CFD-Simulationsmethodik zur Simulation des Verbrennungsrosts der betrachteten Holzhackschnitzelfeuerung überprüft und angepasst. Dies erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden in AP 2.1 anhand eines DEM-Modells des betrachteten Rostsystems Parameter hinsichtlich der Wärmeleitung in der Schüttung, des Druckverlustes und der Trocknung evaluiert. Danach erfolgt in AP 2.2 eine umfassende Betrachtung der Anlage inkl. Feuerraum mit dem Fokus auf der Ermittlung der optimalen Parameter zur Sekundärluftzufuhr. Dabei werden verschiedene Varianten hinsichtlich Sekundärluftdüsenanordnung, Durchmesser und Lufttemperatur sowie dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft betrachtet. Aufgrund einer detaillierten Analyse der erzielten Ergebnisse wird begleitend in den Arbeitspaketen von Fraunhofer Umsicht eine anlagentechnische Optimierung vorgenommen.Dr.-Ing. Siegmar Wirtz
Tel.: +49 234 32-26325
wirtz@leat.rub.de
Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Energietechnik - Energieanlagen und Energieprozesstechnik
Universitätsstr. 150
44801 Bochum
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22014416Entwicklung von Schwingelarten als Bioenergiegras auf marginalen Standorten (FESERGY) - Akronym: FESERGYIn diesem Projekt sollen die wichtigsten landwirtschaftlich nutzbaren Festuca-Arten hinsichtlich ihrer Eignung als Bioenergiegras für marginale Standorte züchterisch bearbeitet werden. In diesem Zusammenhang soll ein tetraploider Genpool bei Wiesenschwingel aufgebaut werden und die spezifischen Eigenschaften für Bioenergiegräser sollen sowohl beim Wiesen- als auch beim Rohrschwingel verbessert werden. Die für das Projekt vorgesehenen Festuca-Genotypen werden nach einer speziell für Bioenergiegräser entwickelten Merkmalskombination aus dem bestehenden DSV-Genpool selektiert. Die Wiesen- und Rohrschwingel- Genotypen werden mittels SSR-Markeranalyse auf ihre genetische Distanz untersucht. Anschließend werden gezielte, "intelligente" Rekombinationen durchgeführt und die Nachkommen in Leistungs- und Beobachtungsprüfungen auf spezifische Energiegras- Merkmale geprüft. - Gentoypenselektion aus DSV-Genpool und Ermittlung der genetischen Distanz mittels SSR-Markeranalyse - Rekombinationen, anschließend Leistungs- und Beobachtungsprüfung sowie SSR-Markeranalysen und ‚intelligente‘ Rekombination der Nachkommenschaften - Tetraploidisierung von Wiesenschwingel-Genotypen, anschließend Leistungs- und Beobachtungsprüfung sowie SSR-Markeranalysen und ‚intelligente‘ Rekombination der Nachkommenschaften - Zeitgleich Durchführung von Demonstrationsexperimenten zum Nachweis der Leistungsfähigkeit von Festuca-ArtenDr. Ulf Feuerstein
Tel.: +49 4253 9311-11
ulf.feuerstein@dsv-saaten.de
Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf
Steimker Weg 7
27330 Asendorf
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01.12.2017

2021-12-31

31.12.2021
22014417Verbundvorhaben: Erfassung und Regionalisierung von Humuseigenschaften mittels VIS-NIR und digitaler Bodenkartierung; Teilvorhaben 2: Anwendung der VNIR-Spektroskopie für die Ableitung von Humuseigenschaften in der Standortskartierung - Akronym: DIGI-HumusDas Ziel des Vorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens für die Bereitstellung von räumlich hochauflösenden Informationen von Humuseigenschaften (Kartierung von Zustandseigenschaften). Diese Informationen dienen direkt der besseren Beurteilung der aktuellen Nährstoffverfügbarkeit und damit der Standortsgüte von Waldstandorten hinsichtlich Produktivität und angepassten Bewirtschaftungsstrategien. An vorliegenden Rückstellproben verschiedener Bodenerhebungen sollte die optische Spektroskopie im sichtbaren und nahen Infrarotbereich (Vis-NIR-Spektroskopie) angewendet werden. Die spektroskopischen Informationen sollten zusammen mit den vorliegenden umfangreichen herkömmlichen Laborergebnisse der Rückstellproben hinsichtlich Humuseigenschaften zur Erstellung von Regressionsmodellen verwendet werden. Zusätzliche Probennahmen im Feld und deren Vis-NIR-Spektroskopie sollte die Probendichte erhöhen. Das Gesamtziel bestand darin, durch die Kombination von Vis-NIR-Spektroskopie und digitaler Bodenkartierung ein praxistaugliches und hinreichend genaues Verfahren für die periodische Bodenzustandskartierung im Forstbetrieb zu entwickeln. Das UFZ bearbeitete den Teilbereich "Erfassung von Humuseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie". Die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele lagen hier im Aufbau einer bodenspezifischen spektralen Datenbank und in der Entwicklung von Schätzmodellen für ausgewählte Zustandsgrößen. Hierfür war auch eine Probenahme in einem neuen Untersuchungsgebiet geplant. Insgesamt sollte ein standardisierter Arbeitsablauf entwickelt werden, mit dem die Erfassung von Zustandseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie in die Praxis überführt werden kann. Im Laufe des Projektes wurden die ursprünglichen Ziele um eine zusätzliche Probenahme, die Untersuchung des Einsatzes preiswerter und portabler MEMS-Spektrometer und der Anschlussverwertung der spektralen Messungen erweitert.Die für den Teilbereich "Erfassung von Zustandseigenschaften mittels Vis-NIR-Spektroskopie". gesteckten Ziele konnten während der Bearbeitung des Projektes erreicht werden. Basierend auf den zur Verfügung stehenden Rückstellproben und den neu gewonnenen Proben aus den zusätzlichen Untersuchungsgebieten wurde eine spektrale Bibliothek aufgebaut. Hierfür wurde zu Beginn des Projektes basierend auf Testmessungen und Literaturrecherche ein Laborprotokoll entwickelt, um die Sicherung der Datenqualität zu gewährleisten und die Variabilität der Proben möglichst gut zu erfassen. Die Bibliothek diente als Grundlage für die Erstellung von Regressionsmodellen für die Humuseigenschaften C und N Gehalt, C/N Verhältnis, pH-Wert, Kationenaustauschkapazität und Basensättigung. Als Algorithmen wurden Partial Least Squares Regression, Support Vector Machine und Cubist Regression verwendet. Die erarbeiteten Ergebnisse wurden auf mehreren wissenschaftlichen Konferenzen präsentiert und sind als wissenschaftliche Publikation bereits erschienen (Thomas, et al, 2021, Datensatz Pangaea) bzw. zum Zeitpunkt der Berichtserstattung unter Begutachtung. Die geschätzten Werte bilden die Grundlage für die Regionalisierungsmodelle, mit denen es gelang, Zustandseigenschaften für das Gebiet Untersuchungsgebiet Zellwald in hoher räumlicher Auflösung darzustellen. Das gesamte entwickelte Verfahren wurde in einem Methodenleitfaden (Räumliche Prognose der Humuseigenschaften von Waldböden mittels Vis-NIR Spektroskopie und digitaler Bodenkartierung) beschrieben und präsentiert. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass MEMS-Spektrometer für die Schätzung von C und N Gehalten mit herkömmlichen Geräten vergleichbare Ergebnisse liefern. Literatur: Thomas, F., Petzold, R., Becker, C., & Werban, U. (2021). Application of Low-Cost MEMS Spectrometers for Forest Topsoil Properties Prediction. Sensors, 21(11), 3927.Dr. Ulrike Werban
Tel.: +49 341 235-1989
ulrike.werban@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Monitoring- und Erkundungstechnologien
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
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31.12.2021
22014418Verbundvorhaben: Charakterisierung des Zustandes sowie kurzfristiger Veränderungen der oberirdischen Biomasse sowie der Kohlenstoffbindung mit Hilfe von UAV Technologie in Wäldern am Beispiel des Flachlands in Bayern; Teilvorhaben 2: Arbeitszeitstudien und Bildauswertung der UAV-Befliegung - Akronym: BY-CS-UAVDas Teilvorhaben hatte die Befliegung aller Trakte der Kohlenstoffinventur (CI-Punkte) in Südbayern mittels eines UAV Systems zum Ziel. Dabei sollten georeferenzierte Luftbilder mit sehr hoher Lagegenauigkeit erzeugt werden, damit wiederholte Aufnahmen der gleichen Trakte in nachfolgenden Jahren problemlos übereinander-gelegt werden können. Die gesammelten Daten sollten einer ersten Qualitätskontrolle unterzogen, systematisch benannt und abgespeichert werden, um die Grundlage zu bilden für die im nächsten Schritt stattfindende Prozessierung und Auswertung durch den für das Teilvorhaben 2 verantwortlichen Projektpartner LWF. Weiteres Ziel des Teilvorhabens war die Durchführung von Arbeitszeitstudien, um die potenzielle Vorteilhaftigkeit des Verfahrens im Vergleich zu terrestrischen Aufnahmen quantitativ zu erfassen.Im Ergebnis wurden insgesamt 157 Trakte erfolgreich mit einem UAV Gerät mit RTK Technologie und hoch-auflösender RGB Kamera beflogen. Dabei wurden rund 25.000 Einzelfotos mit einem Datenvolumen von ca. 200 GB erzeugt. Die Auslegung von GCPs (Ground Control Points) war nicht notwendig, da stattdessen eine hochgenaue RTK/PPK Drohne mit Differential-GPS (DJI Phantom 4 RTK) zum Einsatz kam. Eine Vor-Ort-Korrektur der Drohnendaten mit Differential GPS (Real-Time Kinematics, RTK) war aufgrund des regelmäßig schlechten Empfangs des mobilen Datennetzwerkes am überwiegenden Teil der Flugorte nicht möglich. Bei allen Flügen wurde die Flugzeit aufgenommen. Bei 11 Flügen wurden außerdem detaillierte Zeitmes-sungen der einzelnen Arbeitsschritte zur Flugvor- und -nachbereitung durchgeführt. Diese schlossen die Erstellung des Flugplanes, die Vorbereitung des Fluggerätes, sowie dessen Verstauen nach der Befliegung ein. Die Zeiten dafür lagen konstant bei 20 Minuten +/- 2,6 Minuten (Standardabweichung) je Flug. Der gesamte Zeitaufwand für die Befliegung eines vollständigen Trakts, einschließlich Vor- und -nachbereitung lag durchschnittlich bei deutlich unter einer Stunde. Die semi-automatisierte Berechnung der PPK-korrigierten Orthomosaike (Luftbilder) und Höhenmodelle beträgt durchschnittlich weniger als zwei Stunden. Der zusätz-liche Zeitaufwand für die Modellierung der Winkelzählprobe und Hochrechnung des Kohlenstoffvorrates auf das Projektgebiet ist noch nicht berücksichtigt, da die Zeitmessungen für diese, beim Projektpartner LWF durchzuführenden Schritte, aktuell noch nicht vorliegen.Prof. Dr. Ewald Endres
Tel.: +49 8161 71-5907
ewald.endres@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3
85354 Freising
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01.02.2016

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31.07.2018
22014515Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 3: experimentelle Unterstützung - Akronym: EffiPriMaAnhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Polzenith trägt vor allem durch die Umrüstung einer Feuerungsanlage und Unterstützung beim experimentellen Betrieb zum Projektfortschritt bei. In Arbeitspaket (AP) 2 werden zunächst Daten (Geometrien, Betriebsparameter) für den Projektpartner RUB-LEAT bereitgestellt. In AP 3 erfolgt die Umrüstung der Feuerungsanlage hinsichtlich Luftvorwärmung, Schürung und Luftverteilung. Zusätzlich werden weitere Messeinrichtungen installiert. In AP 4 wird Polzenith UMSICHT bei der Auswertung von Versuchsergebnissen unterstützen. In AP 5 erfolgen die Verbrennungsversuche und in AP 6 leiten alle Projektpartner gemeinsam Regelungskonzepte aus den erzielten Ergebnissen ab.Dipl.-Ing. (FH) Gregor jun. Pollmeier
Tel.: +49 5207-92670
gregorjun.pollmeier@polzenith.de
POL ZENITH GmbH & Co. KG
An der Heller 22
33758 Schloß Holte-Stukenbrock
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28.02.2022
22014517Verbesserung der Stickstoffeffizienz von Winterrapshybriden durch Erweiterung der genetischen Diversität - Akronym: StickstoffeffizienzDas übergeordnete Hauptziel des Vorhabens ist es, die Nachhaltigkeit der Rapsölproduktion zu steigern, indem die zur Produktion benötigten Ressourcen dauerhaft reduziert und Hektarerträge gesteigert werden. Die hier vorliegende Skizze bietet dazu die Strategie an, die Ökobilanz der biobasierte Kraftstoffproduktion durch Erweiterung des Genpools züchterisch zu verbessern und so mittelfristig den N-Düngereinsatz durch verbesserte Sorten zu reduzieren. In diesem Zusammenhang soll das Projekt einen einzigartigen Beitrag dazu leisten, eine extrem vielfältige und wertvolle Kollektion von alten Winterrapsgenotypen nicht nur zu erhalten und hinsichtlich der ertragsdeterminierenden Parameter zu charakterisieren, sondern auch die Implementierung von Merkmalsdonoren in züchterische Aktivitäten vorzubereiteten und dadurch einer erfolgsversprechenden Nutzung in Zuchtprogrammen zuzuführen.Im Rahmen des Projektes sind rund 320 Testhybriden erzeugt worden, die im Feld auf ihre Ertragsleistung bei reduzierter N-Düngung in 13 Umwelten geprüft wurden. Zusätzlich sind die N-Konzentrationen und N-Mengen in verschiedenen Pflanzenorganen ermittelt und die Pflanzenarchitektur erfasst worden. Insgesamt liegen Daten zu 3.597 Einzelpflanzen vor. Die Ergebnisse lassen deutlich werden, dass Variationen für Pflanzenarchitekturparameter vorliegen, die sich z.T. auf die entsprechenden Vaterfamilien und Unterschiede zwischen den zwei Testern zurückführen lassen. Um eine nicht-destruktive Phänotypisierungsmethode zu etablieren, wurde ein 3D-Scanner zur bildgebenden Erfassung der Pflanzenarchitektur eingesetzt und die digitalen 3D-Bilder genutzt, um die manuell erfassten Daten vorherzusagen. Hierzu wurden mit Hilfe von Convolutional Neural Networks (CNN) ein Modell erstellt, das die Ausprägung der individuellen Pflanzenarchitekturmerkmale vorhergesagt. Es zeigt sich, dass die Vorhersagegenauigkeit sehr stark variiert. Die höchste Vorhersagegenauigkeit wurde für die Gesamtzahlschoten verzeichnet, gefolgt von Anzahl der Schoten auf den Nebentrieben. Verzweigungsmerkmale lassen sich dagegen am schlechtesten aus den 3D-Punktewolken berechnen. Obwohl die Prädiktion des Kornertrages basierend auf der Pflanzenarchitektur in bisher durchgeführten Analysen keinen Vorteil gegenüber der Prädiktion mit genomweiten Markern ergibt, zeigt sich, dass mit einem Prädiktionsmodell, das sowohl Fernerkundungsdaten aus Drohnenüberflügen als auch 3D-Daten zur Pflanzenarchitektur nutzt, in einem kombinierten Ansatz eine höhere Vorhersagegenauigkeit gegenüber der Prädiktion basierend auf den jeweils einzelnen phänotypischen Datenquellen erreicht werden kann. Somit konnte methodisch eine bedeutende Grundlage für die weitere Untersuchung der N-Effizienz im Kontext der Pflanzenarchitektur gelegt werden, die auch im Kontext anderer abiotischen Stressmerkmale von Bedeutung sein könnte.Dr. Andreas Stahl
Tel.: +49 641 99-37424
andreas.stahl@agrar.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität - Professur für Pflanzenzüchtung
Heinrich-Buff-Ring 26-32
35392 Gießen
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2017-06-01

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31.08.2022
22014616Verbundvorhaben: Untersuchung und Beurteilung bodenfunktionaler Kenngrößen und Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte; Teilvorhaben 2: Bodenphysikalische Daten und Messsensorik - Akronym: BoSchHoEThueDie Waldstrategie 2020 sieht auf dem Gebiet der Befahrung einen Bedarf, die Kenntnislücken im Bereich der Arbeits-, Technik- und Logistikkonzepte bei der Holzernte in Bezug auf die Verringerung der Belastung zu schließen und die neuen Erkenntnisse der Forstpraxis verfügbar zu machen. Ziel des Vorhabens ist es, in Bezug zu der Befahrung von Rückegassen kritische Zustände und Funktionen auszuweisen, die sich an ökosystemaren Schwellenwerten orientieren, um darauf aufbauend Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte zu entwickeln. Dieser Ansatz erhält die notwendigen Handlungsspielräume für die multifunktionale Waldnutzung. Es ist geplant, mithilfe eines Satzes von Indikatoren Regeln für eine ökosystemverträgliche Befahrung bei der Bewirtschaftung von Wäldern abzuleiten. Dabei steht die Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Waldbodens im Fokus der Betrachtung und bildet die Bewertungsgrundlage. Um die Erkenntnisse zu den bodenfunktionalen Auswirkungen der Befahrung für die Praxis in Wert zu setzen, sollen die Ergebnisse mit der "Fahrspurtiefe" in Beziehung gesetzt werden, die als sichtbare und vor Ort messbare Größe die Funktion eines Schlüsselindikators übernehmen kann. Ziel ist es, "ökologische Leitplanken" für die Fahrspurtiefe abzuleiten und dadurch praxisrelevante Entscheidungshilfen bereitzustellen. Das Vorhaben ist als Forschungsverbund angelegt: Bodenökologische Fragen werden von der Abteilung Umweltkontrolle der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt bearbeitet, im Institut für Agrartechnologie des Johann Heinrich von Thünen-Institut wird der Schwerpunkt auf bodenphysikalische Fragen sowie die Entwicklung des Spurtiefengebers gelegt, während das Dezernat Forst-GIS und Standortkartierung im Niedersächsischen Forstplanungsamt für die Durchführung der umfangreichen Befahrungsversuche, standortskundliche Fragen und die Gefährdungskarten verantwortlich zeichnet. Die Dynamisierung der Forschungsergebnisse soll im Verbund erfolgen. Martin Kraft
Tel.: +49 531 596 4140
martin.kraft@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig
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2020-06-01

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30.04.2022
22014618Weiterentwicklung und Ausbau der Datengrundlage zu biobasierten Kunststoffen basierend auf den Ergebnissen des KNVB - Akronym: DaKeBiKuDas Vorhaben zielt auf die Verbesserung der Informationsbasis zum Verarbeitungsverhalten von biobasierten Kunststoffen ab und greift dabei die Strukturen auf, die im Rahmen des Verbundprojektes zur Verarbeitung biobasierter Kunststoffe, FKZ 220-227-12, aufgebaut wurden. Im Rahmen des Verbundprojektes wurden umfangreiche Recherche- und Forschungsarbeiten durchgeführt, die einerseits technische, andererseits auch wissenschaftliche Fragestellungen der Verarbeitung berücksichtigen. Es wurde eine breite Datenbasis erarbeitet, die es nun gilt, auf eigenständige Füße zu stellen. Im Rahmen des beantragten Projektes ist angestrebt, diese Daten über fünf Schritte zu vervollständigen: 1. Analyse bestehender Projektdatenbanken bezüglich möglicher relevanter Daten aus vorausgegangenen Projekten, die ggf. für die Datenbank überarbeitet und aufbereitet werden müssen. 2. Programmierung und Bereitstellung einer Datenerfassungsmaske für zukünftige FNR-Projekte, die Projektnehmer verpflichten, gewonnene Verarbeitungsdaten von Biokunststoffen in die Maske einzuarbeiten, die dann durch M-Base kostenlos, sofern die Datenerfassung nach bewerten Formaten erfolgt, in das Material Datacenter übernommen werden. 3. Aufbereitung vorhandener Daten und Erstellung von repräsentativen Datensätzen für die wichtigsten Biokunststoff-Familien. Neue Daten für z. B. Materialgruppen könnten generisch ermittelt und übernommen werden. 4. Einrichtung eines Bewertungstools für Nutzer der DaKeBiKu-Daten, über das sich bspw. die Datenqualität, die Materialverfügbarkeit, die Liefertreue von Materialanbietern eingestuft lässt, damit sich die Datenqualität für potenzielle Nutzer verbessert. 5. Erhebung von Daten zur Nachhaltigkeit, die immer häufiger von Verbrauchern und damit auch von Produktentwicklern und -herstellern hinsichtlich der Materialauswahl nachgefragt werden.Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
Tel.: +49 511 9296-2268
andrea.siebert-raths@hs-hannover.de
Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB)
Heisterbergallee 10a
30453 Hannover
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2017-04-01

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31.12.2020
22014716Ernährungsdiagnose bei Hauptbaumarten durch Rindenanalytik - Akronym: RindenanalytikDie etablierte Praxis der Diagnose des Ernährungszustandes zur Abschätzung der Vitalität von Waldbeständen durch Nadel- und Blattanalytik hat eine größere Anzahl von Nachteilen, wie z.B. die schwierige und aufwändige Probenahme oder eine hohe Variabilität der Nährelementgehalte von Jahr zu Jahr. Den für die Nadel- bzw. Blattanalytik genannten Nachteilen könnte bei Verwendung der Nährelementgehalte der Rinde als Diagnoseinstrument begegnet werden, da z.B. für die Probenahme nicht die Baumkrone erreicht werden muß und Rinden über mehrere Wachstumsjahre integrieren. Ziel ist die Erarbeitung und Etablierung eines Verfahrens zur Einschätzung des Ernährungszustandes der Hauptbaumarten anhand leicht zu gewinnender Rindenproben. Dies würde die Probenahme für ernährungsdiagnostische Untersuchungen entscheidend vereinfachen und damit die Kosten senken. Zudem böte es die Chance, mehr Waldbestände kostengünstig in ihrer Ernährungssituation zu beurteilen. Restriktionen in der Nährelementversorgung würden so einfacher erkannt und die Forstwirtschaft könnte hierauf in ihrer Nutzungsintensität entsprechend reagieren. Der Arbeitsplan sieht folgendes vor: a) Analysen zur Variabilität und Repräsentativität von Nährelementgehalten in Rindenproben an BHD-Stammscheiben der Hauptbaumarten Buche, Eiche, Fichte und Kiefer zur Festlegung der Beprobungsposition b) Analysen zu radialen Gradienten der Nährelementgehalte in Rindenproben mit energiedispersiver Röntgenanalyse (EDX) zur Festlegung des zu analysierenden Rindenbereichs c) Analysen zur jahreszeitlichen Variabilität der Nährelementgehalte in Rindenproben lebender Bäume zur Festlegung des Beprobungszeitraums d) aus a), b) und c) Erarbeitung eines Probenahmeschemas für eine praxisgerechte Freilandbeprobung stehender Bäume e) Anwendung von d) an einer verschiedene Ernährungszustände abdeckenden Auswahl bayerischer BZE-Punkte und Vergleich der rindenanalytischen Werte mit den vorhandenen Ergebnissen der Nadel/BlattanalytikProf. Dr. Dr. Axel Göttlein
Tel.: +49 8161 71-4749
goettlein@forst.tu-muenchen.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2019-01-01

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31.12.2021
22014717Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung - Akronym: innoDaemmHolzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werden.Das übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Die Übertragung in den industriellen Maßstab (Up-Scaling) konnte im Teilvorhaben nicht erfolgen.Dipl.-Ing. Rainer Blum
Tel.: +49 7741 6099-41
blum@gutex.de
GUTEX Holzfaserplattenwerk H. Henselmann GmbH + Co. KG
Gutenburg 5
79761 Waldshut-Tiengen
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22014718Verbundvorhaben: 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: FiVeKatAufbau 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

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22014815Verbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren, sprühfähigen Mulchfolie aus NaWaRos zur Steigerung der Nachhaltigkeit beim integrierten Pflanzenschutz von intensiven gartenbaulichen Freilandkulturen; Teilvorhaben 2: Prüfung der technischen Eigenschaften - Akronym: SpruehmulchfolieDie gemeinsam mit der Hochschule und Forschungseinrichtungen entwickelte Projektidee zur Entwicklung einer multifunktionalen, sprühfähigen und biologisch abbaubaren Folie stellt einen Lösungsansatz dar, der Wirtschaftlichkeit mit einer höheren Umweltverträglichkeit vereinen kann. Das Unternehmen kann dadurch seine bereits seit Jahren realisierte Firmenstrategie in neue Produkte umsetzen. Die dafür erforderlichen Untersuchungen und Entwicklungen übersteigen jedoch die Möglichkeiten eines mittelständischen Unternehmens. Aufgrund der innovationsorientierten Firmenphilosophie, die bereits über sehr enge Forschungskontakte zu wissenschaftlichen Einrichtungen verfügte, konnte das in dieser qualitativen Tiefe und quantitativen Breite erarbeitete Projekt geplant werden. Die Heinrich Glaeser Nachf. GmbH hat damit die Chance, neue Maßstäbe für Produkte zu setzen und ihre Markstabilität zu festigen. Für die Produktion notwendige chemisch-synthetische Produkte sollten durch nachhaltig produzierte Stoffe ersetzt werden, die idealerweise vollständig abbaubar aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden können. Im ersten Schritt werden die Folien technisch entwickelt und die optischen Eigenschaften (repellente Wirkung) in Labor- und Klimakammerversuchen hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Interferenz mit dem visuell gesteuerten Verhalten der relevanten Schädlings- und Nützlingsarten untersucht. Parallel wird in ersten Freilandversuchen die optimale Etablierung von Nützlingspopulationen (offene Zuchten) erarbeitet. Im zweiten Schritt werden in Kleinparzellenversuchen mit der Möglichkeit randomisierter multipler Varianten Folien und Nützlinge im Freiland kombiniert. Im dritten und abschließenden Schritt werden in größeren Freilandversuchen die optimalen Varianten unter Praxisbedingungen an unabhängigen (Entwicklungsphase) Datensätzen validiert. Insgesamt soll ein hochwertigeres Produkt produziert werden.Dipl.-Kfm. Univ. Martin Steck
Tel.: +49 731 3981-42
msteck@glaeser-textil-ulm.de
Heinrich Glaeser Nachf. GmbH
Blaubeurer Str. 263
89081 Ulm
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31.01.2018
22014816Verbundvorhaben: Einfluss des Lignintyps auf die Haftung in thermoplastischen PE-Lignin-Blends (LPEblends); Teilvorhaben 2: Blendherstellung und -charakterisierung - Akronym: LPEblendsDie Haftungseigenschaften ligninbasierter Polyethylen (PE) Blends werden unter Variation des Lignintyps systematisch untersucht und optimiert, um die finalen mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Bei diesen Untersuchungen können grundlegende Erkenntnisse bezüglich der Wechselwirkung von Lignin mit kommerziellen Haftvermittlern (maleierte Polymere) u. a. bei variierender Reinheit bzw. chemisch-physikalischen Eigenschaften gewonnen werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter der Ligninkomponente zu identifizieren, der direkt mit dem Kopplungspotential zu maleierten Polymeren korreliert und somit signifikant verbesserte mechanische Eigenschaften der resultierenden Blends ermöglicht. Als Ausgangsproben werden Nadel- und Laubholz-Kraftlignin, Laubholz-Organosolvlignin sowie Soda-Graslignin beschafft. Durch Aufreinigungsverfahren sollen aus den ausgewählten Ligninen jeweils mindestens drei verschiedene Qualitäten erhalten werden, die sich im Kohlenhydrat- und Aschegehalt unterscheiden, und umfassend charakterisiert werden. Ziel ist es, einen chemischen oder physikalischen Strukturparameter bzw. eine Eigenschaft des Lignins zu identifizieren, welche direkt mit dem Kopplungspotential zu MA-gepfropften PE Haftvermittlern korreliert. Zur Identifizierung der Haftung an den realen Blendsystemen zwischen den unterschiedlichen Ligninen und der PE-Matrix werden qualitative, spektroskopische und indirekte Methoden eingesetzt. Da die Untersuchung im Blend, aufgrund der geringen Mengenanteile der postulierten kovalenten Bindungen erschwert ist, werden zusätzlich Modellversuche mit Lignin und MAPE durchgeführt. Die modifizierten Produkte werden durch FTIR Spektroskopie mit ATR oder KBr Technik untersucht. Zusätzlich werden die Proben nach Quellung (DMSO-d6) in einem HR-MAS NMR-Rotor untersucht. Im Vergleich zu den unmodifzierten Ligninen sollte es so möglich sein die neu entstandenen Bindungstypen für die unterschiedlichen Produkte nachzuweisen.Auf Grund kaum existierender Untersuchungen zum Einfluss des Lignintyps auf die resultierende Haftung in PE-Lignin-Blends, war es Ziel, relevante chemisch-physikalische Strukturparameter des Lignins zu identifizieren, welche im direkten Zusammenhang zur Kopplungsfähigkeit des Lignins zum Haftvermittler stehen. Vorrangig wurden ein Softwood Kraft-, ein Hardwood Kraft- und ein Soda Grass Lignin verwendet, welche sich in ihrer Herkunft sowie im Aufschluss unterscheiden und unterschiedlich aufbereitet bzw. gereinigt wurden, um anschließend zu PE-Lignin-Blends verarbeitet und hinsichtlich ihrer Haftung untersucht zu werden. Es konnte erfolgreich ein geeignetes Verarbeitungsregime ermittelt und PE-Lignin-Blends mit jeweils 50wt% biobasiertem Anteil hergestellt werden. Die Bewertung der Haftung erfolgte durch Bruchbildanalyse und der Auswertung mechanischer Kennwerte, welche auf Änderungen der Haftung sensitiv reagieren. Aus der Gegenüberstellung der wichtigsten Strukturparameter des Lignins mit den mechanischen Kennwerten konnte geschlussfolgert werden, dass insbesondere eine hohe Anzahl an phenolischen Hydroxylgruppen und/oder eine hohe Polydispersität die Haftung im Blend begünstigen und das Softwood Kraftlignin das höchste Kopplungspotential aufwies. Die gewonnenen Erkenntnisse sind in guter Übereinstimmung mit Ergebnissen der FTIR Messungen und den Modellvorstellungen zur Funktionsweise des Haftvermittlers. Es konnten grundlegende Erkenntnisse zu Wechselwirkungen zwischen dem Haftvermittler und dem Lignintyp sowie seinem Aufbereitungsprozess gewonnen werden, wobei weiterführende Differenzierungen des Lignins als auch der Haftung im Blend weitere wertvolle Erkenntnisse liefern würden.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
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31.12.2020
22014817Verbundvorhaben: Faserverbundwerkstoffe aus Naturfasern für strukturelle Anwendungen auf der Basis von neuartigen, niedrig gedrehten Bastfasergarnen; Teilvorhaben 2: Neue Garnstrukturen - Akronym: NF-CompPLusIm Rahmen des Vorhabens NF-CompPlus sollen neuartige Garnstrukturen aus im Vergleich zu Langflachs, der bisher im Strukturbauteilbereich eingesetzt wird, kostengünstigen Stapelfasern entwickelt werden. 10 ausgewählte Stapelfaserchargen werden mittels des Umwindespinnens zu Garnen mit geringer bzw. keiner Drehung verarbeitet, so, dass die Fasern im Verbundwerkstoff hochorientiert vorliegen und ähnliche mechanische Eigenschaften wie mit Langflachsgarnen erreicht werden können. Nur etwa 5 mm Faserlänge reichen aus, um ein Ablösen der Faser aus der Matrix eines Verbundwerkstoffes zu vermeiden. Demnach wird schon bei einer relativ geringen Faserlänge eine Verstärkungswirkung im Faser-Matrix-Verbund erreicht. Um eine nachhaltige und auf dem Markt tragfähige Entwicklung zu gewährleisten, sollen die einzelnen Entwicklungsstufen von den Fasern zum Verbundbauteil durch eine ökologische und eine ökonomische Betrachtung ergänzt werden. Ziel des Projekts ist es, Prototypen für Verbundmaterialien aus dem Fahrzeugbau zu entwickeln, die durch den Einsatz der neuartigen Garne neue, innovative Eigenschaften aufweisen und so mehr als eine reine Substitution der herkömmlichen Glasfaserverstärkten Kunststoffe darstellen. In Kombination mit Glasfasern soll am Ende des Projekts ein Prototypverbundwerkstoff für Federelemente aus Bastfasern mit optimierten Dämpfungseigenschaften entwickelt werden. Durch die neuartigen Garnstrukturen können biobasierte Verbundwerkstoffe neue Eigenschafts-Preis-Segmente erreichen, die mit bisher am Markt erhältlichen Strukturen nicht erreichbar sind. Dadurch können die auf Nachwachsenden Rohstoffen basierenden Werkstoffe in neuen Einsatzgebieten Anwendung finden, zum Beispiel in lasttragenden, schwingungsangeregten Komponenten im Fahrzeugbau. Das Projektkonsortium ist so konzipiert, dass die Entwicklungen durch die Industriepartner unterstützt werden und bis zur Prototypanwendung geführt werden können. Alexander Janßen
Tel.: +49 241 80-22085
alexander.janssen@ita.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA)
Otto-Blumenthal-Str. 1
52074 Aachen
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22014818Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 1: Entwicklung der biotechnologischen Verfahren (In-vitro-Vermehrung und Erhaltung) - Akronym: DendroMax-IIIDas Gesamtziel ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Hybridlärche, Douglasie, Tannen-Arthybriden). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Hybridlärche wird eine Umsetzung des entwickelten Verfahrens in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche und die Douglasie eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 1 fokussiert sich auf die Optimierung der In-vitro-Verfahrensschritte sowie die Bereistellung klonalen Pflanzenmaterials. Ferner sollen die Untersuchungen zur Eignung molekularbiologischer Strategien zur Rejuvenalisierung adulten Materials weiter untersucht und abgeschlossen werden.Prof. Susann Wicke
Tel.: +49 30 2093-12934
susann.wicke@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie - Botanik und Arboretum - Gruppe Entwicklungsbiologie der Pflanzen
Invalidenstr. 42
10115 Berlin
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30.06.2022
22014916Verbundvorhaben: Entwicklung einer Maschine zur Ernte der Wurzeln des Russischen Löwenzahns (Taraxacum koksaghyz) als industrieller Rohstoff (TAKOROD); Teilvorhaben 1: Ernteverfahren und Ernteversuche (LfL) - Akronym: TAKORODDas Projekt soll einen Beitrag zum nachhaltigen Stoffstrom-Management zur optimalen Versorgung von Produktions- und Verarbeitungsanlagen mit biogenen Ressourcen leisten. Auf betrieblicher Ebene werden technische Konzepte weiterentwickelt, um die Produktion nachwach-sender Rohstoffe, im konkreten Fall Taraxacum koksaghyz, zu optimieren und damit eine effizientere Nutzung biobasierter Ressourcen zu erreichen. Geplant ist eine landtechnische Entwicklung zur Optimierung der Produktion nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich Effizienz und Nachhaltigkeit, mit dem Ziel der schonenden, vollmechanisierten, praxistauglichen Ernte der bisher nicht in großen Mengen angebauten, neu gezüchteten Löwenzahnwurzeln in der von der verarbeitenden Industrie geforderten Qualität.Dr. Georg Fröhlich
Tel.: +49 8161 71-3463
georg.froehlich@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung
Vöttinger Str. 36
85354 Freising
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31.08.2020
22014917Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 2: Entwicklung Faserverbund - Akronym: hyfaLiteDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung und mit einer dank der Prozesseffizienz verbesserten Wirtschaftlichkeit.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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31.12.2020
22014918Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung Ausgangsmaterial, Akklimatisierung und Jungpflanzenanzucht sowie Klonprüfung und Umsetzung - Akronym: DendroMax-IIIDas Gesamtziel ist die Entwicklung und Überführung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Hybridlärche, Douglasie, Tannen-Art-Hybriden). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Hybridlärche wird die Umsetzung der entwickelten Verfahren in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche und die Douglasie eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 2 verfolgt die Bereitstellung des Ausgangsmaterials für die In-vitro-Vermehrung, die Akklimatisierung und Anzucht von In-vitro-erzeugten Keimlingspflanzen, die Phänotypisierung und Prüfung der erzeugten Klone sowie Maßnahmen zur Übertragung der Ergebnisse in die Praxis einschließlich der Anlage der Pilotflächen für die Wiederbestockung von Kalamitätsflächen.Dr. Heino Wolf
Tel.: +49 3501 542-220
heino.wolf@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna
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31.08.2020
22015017Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 3: Stapelfaserbandtechnologien - Akronym: hyfaLiteDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung und mit einer dank der Prozesseffizienz verbesserten Wirtschaftlichkeit.Dipl. agr. Ing. Torsten Brückner
Tel.: +49 341 3503758-0
t.brueckner@sachsenleinen.de
SachsenLeinen GmbH
August-Bebel-Str. 2
04416 Markkleeberg
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22015117Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 4: Ummantelungstechnologien - Akronym: hyfaLiteDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung und mit einer dank der Prozesseffizienz verbesserten Wirtschaftlichkeit. Harry Lucas
Tel.: +49 4321 987744
h.lucas.jun@lucas-elha.de
Lucas Textilmaschinen GmbH
Berbisdorfer Str. 73
09123 Chemnitz
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31.12.2022
22015118Selbstheilende Barriereschichten in Lebensmittelverpackungen basierend auf dem Prinzip der Mikroverkapselung (SmartBarrieres) - Akronym: SmartBarriersDer Trend im Verpackungssektor zeigt eine deutliche Nachfrage nach nachhaltigen Produkten auf Basis von Papier. Vor allem die zur Herstellung solcher Verpackung eingesetzten Rohstoffe, die hauptsächlich aus natürlichen nachwachsenden Quellen stammen, und die hohen Recyclingquoten tragen dazu bei. Dieser Trend setzt sich auch im Bereich der Lebensmittelindustrie fort. Um insbesondere in diesem Sektor die Anforderungsprofile an Verpackungsmaterialien zu erfüllen, müssen Papiere und Kartons mit Barrierebeschichtungen ausgestattet werden. Neben synthetischen Polymerdispersionen verstärkt sich in den letzten Jahren aufgrund des Nachhaltigkeitstrends das Interesse an Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen und Biopolymeren, wie beispielsweise Stärke. Allerdings ist bei der mechanischen Verarbeitung von beschichteten Papieren und Kartons (Rillen, Falten, Knicken) ein weit verbreitetes Problem die Entstehung von Rissen, Brüchen und Fissuren in der Barrierebeschichtung. Dies wirkt sich insbesondere bei Lebensmittelverpackungen negativ auf die Sperreigenschaften aus, da ein unerwünschtes Ein- oder Austreten von Gasen oder Flüssigkeiten auftreten kann. Um Verpackungsgüter effektiv zu schützen, muss die Funktionstüchtigkeit von Barrieren über den gesamten Lebenszyklus des Verpackungsmaterials garantiert werden. Das Forschungsvorhaben zielte auf' die Verbesserung der Barrierefunktion beschichteter Lebensmittelverpackungen durch eine selbstheilende Barriereschicht ab. Dazu sollten im Rahmen des Projektes mikroverkapselte Selbstheilungskomponenten in die Barriereschicht integriert werden. Wird nun während der Verarbeitung (Falzen, Rillen, etc.) die Barriereschicht beschädigt, brechen die Mikrokapseln auf und geben so die Heilungskomponente zum Verschließen der Risse frei. Dadurch sollte die Barrierefunktion auch nach üblichen Verarbeitungsprozessen, insbesondere dem Rillen, aufrechterhalten bleiben.Basierend auf gering modifizierten Stärken war es möglich, durch den Einsatz eines weiteren biobasierten Additivs, Beschichtungsformulierungen für Papiere zu entwickeln, die über hervorragende Fettbarriereeigenschaften verfügen. Durch mechanische Prozesse war es möglich Stärkelösungen in hohen Konzentrationsbereichen herzustellen und diese, durch spezielle Additive dahingehend zu optimieren, dass sowohl deren filmbildenden Eigenschaften als auch Barrierewirkung gegenüber Fetten deutlich gesteigert werden können. Es konnte gezeigt werden, dass das entwickelte System eine sehr gute Kompatibilität gegenüber unterschiedlichen Additiven aufweist, wobei die Verarbeitung, die Papierauftragung noch die Barrieieeigenschaften in kleinster Weise negativ beeinflusst werden. Das wiederum zeigt das enorme Potential der Barriereformulierung, die durchaus hinsichtlich weitere, für die Verpackungsindustrie relevanter Eigenschaften, weiterentwickelt und optimiert werden kann. Aufbauend auf diesen Erfahrungen, sind die am Vorhaben beteiligten Industriepartner sehr aufgeschlossen für die weitere Zusammenarbeit. Die im Vorhaben generierten Ergebnisse sollen in einem weiteren Forschungsprojekt verwertet werden. Das übergeordnete Projektziel, die Entwicklung einer selbstheilende Barriereformulierung konnte nur für Anwendungen in Polymerfilmen im Labormaßstab nachgewiesen werden. In Technikumsversuchen mit papierbasierte Verpackungen konnte ein Selbstheilungseffekt für die Anwendung auf Karton nicht nachgewiesen. Keines der nach den vorher festgelegten Heilungskonzepten entwickelte Mikrokapselsysteme brachte in der Papierauftragung den gewünschten Effekt. Dennoch ist das Projekt letztlich als Erfolg zu werten, da viele Erkenntnisse hinsichtlich der Entwicklung einer rein biobasierten Fettbarriere und der Integration von Kapseln in eine solche Schicht gewonnen wurden.Dr. rer. nat. Kay Hettrich
Tel.: +49 331 568-1514
kay.hettrich@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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15.08.2016

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31.12.2016
22015216Verbundvorhaben: Bewertung von Riesenweizengras im Vergleich mit praxisüblichen Anbausubstraten unter Aspekten des Pflanzenbaus, der Wirtschaftlichkeit und des Umweltschutzes (BRAWU); Teilvorhaben 2: Ökonomische Bewertung von Riesenweizengras - Akronym: BRAWUDie Kulturpflanze Riesenweizengras (Agropyron elongatum) wird zunehmend als alternatives Anbausubstrat für Biogasanlagen verwendet. Ihm werden hohe Trockentoleranz, sehr hohe Methanerträge und ökologische Vorteile zugeschrieben, die es zu einem Kandidaten für Klimaanpassung (Sommertrockenheit) und Klimaschutz (THG-Emissionen) macht. Bisher beruhen die meisten Empfehlungen und Beratungen jedoch auf Anbauerfahrungen in Übersee und theoretischen Überlegungen. Erste wissenschaftliche Untersuchungen verifizierten die positiven Erwartungen und bescheinigen der Kultur ein großes aber noch weitgehend unerforschtes Potential. Diese Untersuchung soll bisher fehlende ökonomische und ökologische Vergleiche mit gängigen Energiepflanzen wie Mais, Zuckerrüben, Ackergras und Getreide-Ganzpflanzengetreide (GPS) durchführen und so Fachwissen zur einzelbetrieblichen Bewertung und Anbauentscheidung liefern. Insbesondere bei erwartetem starkem Anstieg des bundesweiten Anbauumfangs ist die frühzeitige Generierung von Versuchsergebnissen unter wissenschaftlichen Bedingungen unerlässlich. Versuchsfragen (Auszug): - Ist Riesenweizengras konkurrenzfähig? - Einfluß auf Folgekultur - Gewässerschutzaspekte - Ertragsstabilität - Ökonomische Bewertung - Pflanzenschutzbehandlungsindex - Klimaschutzbewertung mit THG-Emissionen - Humusgehalte - Versuchstechnik: Anbau und Bonituren, Proben, Analysen werden durchgeführt. - Auswertung ZALF: Ökologischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Uni Gießen: Ökonomischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Gesamtversuch: Auswertung pflanzenbaulicher Parameter und Gesamtauswertung unter Berücksichtigung der ökologischen und ökonomischer Ergebnisse. - Endbericht - Veröffentlichungen: In Form von Artikeln in regionalen Landwirtschaftsblättern, überregionalen Fachzeitschriften und ggf. wissenschaftlichen Magazinen; ergänzt um Vorträge und Poster.Prof. Dr. Joachim Aurbacher
Tel.: +49 641 99 37260
joachim.aurbacher@agrar.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Betriebslehre der Agrar- und Ernährungswirtschaft
Senckenbergstr. 3
35390 Gießen
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2019-10-16

16.10.2019

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15.10.2022
22015218Einsatz boden- und luftgestützter Sensorverfahren zur Detektion von Virosen in der Pflanzgutproduktion von Stärkekartoffeln - Akronym: CropVirusScanBei der Produktion von Stärkekartoffeln verursachen Virosen jährlich hohe Ertragsverluste. Aufgrund der vegetativen Vermehrung wird nicht erkannter Virusbefall direkt an die nächste Vermehrungsstufe weitergegeben und verursacht dann großen wirtschaftlichen Schaden bei Pflanzgutvermehrungsbetrieben. Die effektivste Maßnahme zur Vermeidung von Virusbefall in der Pflanzkartoffelvermehrung ist daher die frühzeitige Bereinigung von Vermehrungsbeständen, d.h. die Entfernung kranker Pflanzen auf dem Feld, die eine potentielle Infektionsquelle darstellen. Beispielhaft ist das Y-Virus der Kartoffel (PVY = Potato Virus Y) als ein Vertreter einer ganzen Reihe von Viren zu nennen, die im Feldbestand erkannt und selektiert werden müssen. Der personelle Aufwand von geschulten Boniteuren ist sehr hoch, erfahrene Virusselekteure sind aufgrund des schrumpfenden Angebots in vielen Regionen nicht mehr vorhanden. Zielsetzung des Projektes ist daher die automatisierte Erfassung von viruskranken Pflanzen in Feldbeständen mit einem modularen bildgebenden Sensorsystem. Dabei werden innovative kompakte bildgebende Hyperspektralsensoren (XIMEA) an boden- und luftgestützten Trägersystemen eingesetzt; eine von den Antragstellern entwickelte neue Sensortechnologie - "multi-wavelength laser line profile system" (MWLP) - verbindet spektrale Signaturen mit 3D-Technologie und wird als vielversprechende Technologie für die Virusdetektion angesehen. Parallel werden klassische Farbkameras boden- und luftgestützt eingesetzt, um die Machbarkeit und Qualität von "low cost" Lösungen zu prüfen Zur Analyse der Daten und Feldversuche werden klassische Verfahren der Bildverarbeitung und Statistik sowie Methoden des Machine Learning eingesetzt. Räumlich hochaufgelöste Informationen zum Virusbefall schaffen das Potenzial für selektive Aktorsysteme zur Regulierung und verbinden damit ökologische und ökonomische Zielstellungen.Prof. Dr. Arno Ruckelshausen
Tel.: +49 541 969-2090
a.ruckelshausen@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück
Albrechtstr. 30, Hr. Prof. Tönjes, Raum: UA 03
49076 Osnabrück
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2016-05-01

01.05.2016

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31.10.2018
22015315Herstellung von Lignin-Hydrogelen aus Ablaugen der Zellstoffindustrie (Lignohydro) - Akronym: LignohydroZiel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur stofflichen Nutzung von Lignin aus Ablaugen der Sulfat-und Sulfitzellstoffproduktion als Hydrogel. Um das Ziel des Vorhabens zu erreichen, werden verschiedene Arbeitspakete definiert. AP 1 Die Lignine werden über Fällung aus den Ablaugen separiert und mittels Membranfiltrationsanlag gereinigt. AP 2 Es werden nasschemische (Bestimmung funktioneller Gruppen), spektroskopische (IR, NMR) chromatographische Methoden (GPC, Pyrolyse GC/MS) sowie die Elementaranalyse eingesetzt, um die Lignine in ihrer strukturellen Zusammensetzung zu charakterisieren. AP 3 Kenntnisse zur Löslichkeit des Lignins im Reaktionsmedium sind Voraussetzung für eine effektive Umsetzung. AP 4 Der Einfluss einer physikalischen oder chemischen Vorbehandlung auf die Lignine wird untersucht, wobei sowohl die reaktiven Oberflächen als auch die Anzahl an funktionellen Gruppen erhöht werden soll. Für die Vernetzung werden verschiedene physikalische und chemische Vernetzungsmethoden eingesetzt. AP 5 Die mechanische Stabilität der Hydrogele erfolgt mittels rheomechanischer Untersuchungen. AP 6 Zur Bestimmung der Wasserspeicherkapazitäten werden sowohl die freie Quellkapazität als auch die Zyklenstabilität der Quellung untersucht. AP 7 Hierbei stehen die Korrelationen zwischen der chemischen Struktur und den makroskopischen Eigenschaften der Hydrogele im Vordergrund. Diese Korrelation führt letztlich zur einer Steuerung der Eigenschaften durch die Wahl der Ausgangsstoffe und Reaktionsbedingungen. AP 8 Es werden verschiedene Anwendungsmöglichkeiten getestet. Zunächst wird die Verwendung als Bodenwasserspeicher in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner in Pflanzversuchen untersucht. Mit einem weiteren Industriepartner wird der Einsatz als Abbindeverzögerer in Baustoffen getestet. Ferner werden die adsorptiven Eigenschaften der Hydrogele gegenüber Schwermetallen und toxischen organischen Substanzen geprüft.Prof. Dr. habil. Steffen Fischer
Tel.: +49 351 463-31239
sfischer@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie
Pienner Str. 19
01737 Tharandt

2017-05-01

01.05.2017

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30.04.2019
22015316Verbundvorhaben: Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen Rohstoffen für hochwertige Anwendungen (HeSpeRoh); Teilvorhaben 1: Herstellung, Charakterisierung und Testung mikrostrukturierter Cellulose - Akronym: HeSpeRohZiel des Projektes ist die energie- und rohstoffeffiziente Herstellung von Spezialzellstoffen aus alternativen, z. T. bislang kaum genutzten Rohstoffquellen (Weizenstroh, Miscanthus) für hochwertige Anwendungen. Schwerpunkt des Projektes ist in diesem Zusammenhang die Herstellung von mikrokristalliner Cellulose (MCC), welche als Compound mit wasserlöslichen Verdickern zu Gelen (MCG) weiterverarbeitet werden können, die wiederum Anwendung im Lebensmittelbereich finden, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen genutzt werden können. Der Einsatz von Weizenstroh bietet den besonderen Vorteil, dass das erzeugte cellulosische Material als E- nummernfreie Komponente eingestuft wird, wodurch die Akzeptanz bei Lebensmittelherstellern sowie beim Endkunden merklich erhöht werden kann.Ziel und Gegenstand dieses Teilvorhabens war die Herstellung und Untersuchung von Gelen auf Basis mikrokristalliner Cellulose aus Weizenstroh und Miscanthus im Vergleich zu Zellstoff aus Buchenholz. Diese Gele werden als Compounds mit wasserlöslichen Verdickern als Stabilisatoren (Gelen) für den Lebensmittelbereich, aber auch für pharmazeutische und technische Anwendungen eingesetzt. Aufgrund ihrer besonders interessanten rheologischen Eigenschaften eröffnet sich für diese Produktgruppe ein weiter Anwendungsbereich wie die Partikelstabilisierung in Getränken, die Thermostabilisierung von backstabilen Füllungen, die Schaumstabilisierung in Eiscreme oder der Fettersatz in Milchprodukten. Dazu sollte zunächst der Herstellungsprozess von mikrokristalliner Cellulose aus den vom Thünen-Institut zur Verfügung gestellten Zellstoffqualitäten der genannten Rohstoffe erarbeitet und optimiert sowie die daraus resultierende MCC charakterisiert werden. Im nächsten Schritt sollten aus der mikrokristallinen Cellulose die entsprechenden Gele hergestellt werden mit dem Ziel, verbesserte Gelqualitäten im Vergleich zu den existierenden, auf Laubholzzellstoff basierenden Produkten zu erhalten. Dieser Herstellprozess umfasst die eigentliche Gelherstellung durch Scherung in wässriger Phase, die Compoundierung mit einer 2. Komponente, die Trocknung dieser Compounds sowie die Zerkleinerung des getrockneten Materials zu einem Pulver. Die Qualität der cellulosischen Gele sollte insbesondere in rheologischer Hinsicht unter verschiedenen Rahmenbedingungen (pH-Wert, Elektrolytgehalt der Rezeptur) untersucht und mit den bestehenden Produkten verglichen werden. Basierend auf den Ergebnissen war die Durchführung von anwendungstechnischen Versuchen in einer wichtigen Anwendung geplant, einschließlich der notwendigen Stabilitätstests.Dr. Hans-Georg Brendle
Tel.: +49 7967 152-125
dr.brendle@jrs.de
J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG
Holzmühle 1
73494 Rosenberg
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30.04.2023
22015317Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 1: Nutzenstiftende Industrie 4.0 Anwendungen und Geschäftsmodelle in der Forstwirtschaft - Akronym: WoodSupply40Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren.Prof. Dr. Dirk Jaeger
Tel.: +49 551 39-23571
dirk.jaeger@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
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31.10.2020
22015416Entwicklung des GRAS-Prototypen zur Unterstützung einer umweltschonenden Ressourcennutzung für eine nachhaltige Bioökonomie - Akronym: GRASZielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung des GRAS-Prototypen zur Unterstützung einer umweltschonenden Ressourcennutzung für eine nachhaltige Bioökonomie. Der Prototyp soll beim Aufbau und Monitoring von nachhaltigen und entwaldungsfreien Lieferketten Unterstützung leisten. Änderungen von Landnutzungen sollen durch die Auswertung von hochauflösenden Fernerkundungsdaten und Daten der jüngsten Satellitengeneration dokumentiert werden. Neue Technologien und Verfahren sollen experimentell getestet werden, um zu möglichst präzisen Aussagen auch in schwierigen Situation (z.B. kleinräumige Parzellen) und bei neuen Anwendungen (z.B. für die Forstwirtschaft) zu kommen. Kleinbauern sollen im Rahmen eines sog. Landcape-Ansatzes integriert werden. Lieferketten sollen rückverfolgbar und transparent dokumentiert werden können. Ökologische und soziale Nachhaltigkeitsaspekte sollen umfassend dargestellt und in Risikofaktoren zusammengeführt werden. Das Vorhaben soll über einen Zeitraum von drei Jahren mit Partnern aus Europa sowie Nord- und Südamerika durchgeführt werden. Regional soll der Prototyp wichtige Biomasse-produzierende Regionen der Welt abdecken: EU, USA, Kanada, Zentral- und Südamerika (ausgewählte Länder) sowie Südostasien. Weitere Regionen sollen opportunistisch eingebunden werden. Stakeholder sollen über die gesamte Projektlaufzeit in die Entwicklungsarbeiten integriert werden. Dazu werden Workshops und Informationsveranstaltungen durchgeführt. Bedarfe der Bioökonomie sollen aus dem Stakeholder-Dialog abgeleitet werden und eine wesentliche Grundlage für Projektentwicklungen sein. Eine weitere Grundlage ist eine aktuelle Einschätzung neuer Technologien und deren Verwendungsmöglichkeiten im Rahmen des Vorhabens.Durch umfangreiche inhaltliche, funktionale und regionale Weiterentwicklungen stehen im GRAS Prototypen nutzerfreundliche Lösungen zur Verfügung, um transparente Risikobewertungen für land- und forstwirtschaftliche Produktionsflächen durchzuführen und den Aufbau von nachhaltigen und entwaldungsfreien Lieferketten zu unterstützen. Das Web-basierte Tool deckt zum Abschluss des Projekts 62 Länder in den wichtigsten, von Landnutzungsänderungen und nicht-nachhaltiger Produktion besonders betroffenen Regionen ab. Es wurden Alert-Funktionen entwickelt und implementiert, z.B. ein täglich aktualisiertes Feuer-Warnsystem. Die sozialen Kriterien wurden durch subnationale Daten zu den Themenbereichen Ernährungssicherheit, Stabilität und zu indigenen Lebensräumen ergänzt. Innovative Methoden zur Nutzung neuester Fernerkundungstechnologien erlauben die präzise Analyse von Landnutzung und Landnutzungsänderungen auf lokaler und regionaler Ebene für Anbauflächen und Einzugsgebiete und ermöglichen so die Etablierung und fortlaufende Überprüfung von nachhaltigen Lieferketten. Die technischen Entwicklungen werden durch Werkzeuge zur Integration von Kleinbauern ergänzt. Diese dienen nicht nur der effizienten Datenaufnahmen mit mobilen Apps, der automatisierten Analyse der Produktionsflächen hinsichtlich der Einhaltung von Kriterien zu Abholzung und Biodiversität, sondern erlauben auch eine lückenlose Rückverfolgbarkeit von Rohstofflieferungen bis zum Feld. Damit stehen effiziente Werkzeuge zur Verfügung, Lieferketten hinsichtlich der Einhaltung wichtiger Nachhaltigkeitskriterien zu implementieren, zu prüfen und zu überwachen. Auch Datenbank- und Blockchain-Lösungen wurden geprüft. GRAS leistet damit einen praktischen Beitrag zur Reduzierung von Entwaldung, den Verlust an Kohlenstoffspeichern und der Artenvielfalt, und trägt damit zu einer umweltschonenden Ressourcennutzung und einer nachhaltigen Bioökonomie bei.Dr. Norbert Schmitz
Tel.: +49 221 9727232
schmitz@gras-system.org
GRAS Global Risk Assessment Services GmbH
Hohenzollernring 72
50672 Köln
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2018-01-01

01.01.2018

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31.12.2020
22015417Verbundvorhaben: Faserverbundwerkstoffe aus Naturfasern für strukturelle Anwendungen auf der Basis von neuartigen, niedrig gedrehten Bastfasergarnen; Teilvorhaben 3: Faserverbund - Akronym: NF-CompPlusZiel des Vorhabens NF-CompPlus sind neuartige Garnstrukturen aus Bastfasern mit Stapellängen von ca. 100 mm für die Verwendung in naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK), deren mechanischen Eigenschaften vergleichbar sind mit Langflachsgarn-Verbundwerkstoffen. NFK aus Bastfasern wie Hanf oder Flachs auf der Basis von Vliesen und Filzen haben sich für formgepresste Bauteile im Automobilbereich etablieren können, da sie bei niedrigen Kosten über ausreichende mechanische Eigenschaften für den Einsatz als Türträger oder Verkleidungsbauteil verfügen. Für höhere Anforderungen in strukturellen Anwendungen wird ein mechanisches Potenzial gefordert, das sich bisher nur mit exzellenten Flachsqualitäten erreichen lässt, die zu nassgesponnen, niedrig gedrehten Langflachsgarnen verarbeitet werden. Derartige Flachsprodukte sind Stand der Technik, allerdings sind sie aufgrund hoher Rohstoff- und Prozesskosten vergleichsweise teuer. Im Rahmen des geplanten Projekts soll eine Prozesskette aufgebaut werden, die effizient und kostengünstig die Verarbeitung von qualitativ weniger hochwertigen und damit preiswerteren Faserrohstoffen ermöglicht, ohne dabei einen wesentlichen Verlust an mechanischer Leistungsfähigkeit in Kauf nehmen zu müssen.Dipl.-Ing. Maik Wonneberger
Tel.: +49 531 24466-95
maik.wonneberger@invent-gmbh.de
INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH
Christian-Pommer-Str. 47
38112 Braunschweig
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30.09.2022
22015418Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Prüfung und Applizieren von bioORMOCER®en - Akronym: BioBaFolIm Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann.Dr. Patrick Wenderoth
Tel.: +49 931 4100-221
patrick.wenderoth@isc.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC)
Neunerplatz 2
97082 Würzburg
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2016-04-01

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30.06.2019
22015515Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 2: Analyse der Wertschöpfungskette Laubholz - Akronym: GerLauDieses Teilprojekt analysiert und quantifiziert die direkten Kosten der Laubholzproduktion im Bereich der Holzernte und der waldbaulichen Maßnahmen sowie die Organisations-, Verwaltungs- und Logistikkosten und deren Bestimmungsfaktoren bei der Produktion und Vermarktung von Laubholz aus Mischbeständen. Dazu wurden zunächst Best-Practice-Betriebe im Rahmen von Experteninterviews befragt. Daraus resultierend wurden Hinweise für Rationalisierungen im Forstbetrieb und bei der Holzlogistik in den betriebsübergreifenden Bereitstellungsketten abgeleitet. Um dies zu ermöglichen, wurden Best-Practice-Konzepte entlang der Holzbereitstellungskette Laubholz identifiziert und im Rahmen von Fallstudien näher untersucht.Ein zentrales Ergebnis des Teilprojektes ist die Ableitung einer standardisierten Prozesskette der Holzbereitstellung von Laubholz. Im Rahmen der Experteninterviews erfolgte zusätzlich die Auswahl von Best-Practice-Konzepten, die im Anschluss näher beleuchtet wurden. Der Fokus der Aufnahmen lag dabei auf einer umfassenden Prozesskostenanalyse der vollmechanisierten Laubholzaufarbeitung. Bestandteil dieser Analyse war die Aufnahme von sechs Versuchsflächen mit einem Umfang von 807 Versuchsbäumen, bei denen im Rahmen der vollmechanisierten Holzernte 3065 Abschnitte aufgenommen und zugeordnet wurden. Als stärkster Kostentreiber wurde das Volumen identifiziert: Es konnte ein signifikanter Einfluss des Einzelbaumvolumens auf die Zeit, die für das Fällen, das Aufhalten der Sortimente, das Umgreifen und das Ablegen der Kronenreste aufgewendet wurde, festgestellt werden. Die Aufnahme der kombinierten Laubholzrückung erfolgte in einer Versuchsfläche im Hainich. Diese Fallstudie zielte darauf ab, dieses innovative Verfahren umfassend zu analysieren. Die letzte Fallstudie beschäftigte sich wiederum mit der Prozesskostenanalyse beim Nahtransport von Laubholzsortimenten per LKW und speziell mit dem Einfluss der Sortimentseigenschaften als Kostentreiber.Prof. Dr. Bernhard Möhring
Tel.: +49 551 3934-21
bmoehri@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung
Büsgenweg 5
37077 Göttingen
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2017-11-01

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2021-08-31

31.08.2021
22015516Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 1: Forstwissenschaft - Wertschöpfungsketten & Fallstudien - Akronym: HoBiTOb das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten und ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden und alle die Bioökonomie betreffenden gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten.Prof. Dr. Artur Petkau
Tel.: +49 7472 951-281
petkau@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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2019-07-01

01.07.2019

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31.03.2023
22015518Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 2: Kommunikation, Transfer und Stakeholder-Partizipation im Waldschutzrisikomanagement - Akronym: ARTEMISDas Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. Holger Seidler
Tel.: +49 33432-824081
holger.seidler@agrathaer.de
agrathaer GmbH
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

2016-03-01

01.03.2016

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30.04.2017
22015612Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Erstellung eines Leitfadens für die Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen - Akronym: k. A. Ziel des Leitfadens "Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen" ist es, interessierten Betrieben, Personen und Einrichtungen in möglichst kompakter Form Informationen zu vermitteln, die für die Errichtung und für den Betrieb von Trocknungsanlagen von Bedeutung sind. Im Zentrum des Leitfadens stehen Informationen über Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz, die anhand von beispielhaften Anlagenkonfigurationen primärenergetisch und wirtschaftlich bewertet werden. Es werden Kombinationen unterschiedlicher Kulturen erarbeitet, die eine möglichst lückenlose Auslastung unterschiedlicher Trocknungsanlagen im Verlauf der Ernteperiode ermöglichen. Hierfür werden produktspezifische Aspekte, trocknungstechnische und energetische Zusammenhänge sowie Möglichkeiten der Nutzung erneuerbarer Energiequellen und der Betriebsoptimierung erläutert. Größenordnungen von Energieeinsparungen durch unterschiedliche anlagen- und regelungstechnische Maßnahmen werden exemplarisch quantifiziert. Die erforderlichen Investitionskosten werden abgeschätzt. Zahlreiche Detailinformationen werden zum Nachschlagen im Anhang des Leitfadens zusammengestellt. Dr.-Ing. Thomas Ziegler
Tel.: +49 331 5699-350
tziegler@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) - Abt. Technik der Aufbereitung, Lagerung und Konservierung
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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31.07.2019
22015615Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 3: Wertschöpfungskette Massivholz und Dämmstoffe - Akronym: GerLauDer Fokus der Arbeit liegt auf der stofflichen Nutzung der einheimischen Laubholzarten Buche, Eiche und Birke als Vollholzprodukte. Ziel ist es, einer noch nicht wirtschaftlichen Nutzung von Laubholz für den Baubereich näher zu kommen, d.h. das Produkt effizienter und somit kostengünstiger herzustellen. TP3a: Das Aufkommen von Laubholz wird in Zukunft aufgrund eines Waldumbaus stetig zunehmen. Die deutsche Sägeindustrie ist allerdings auf Nadelholz spezialisiert. Bei den Laubhölzern findet vor allem das hochwertige Stammholz von Wertlaubholz Absatz. Geringwertige Sortimente und Durchforstungsmaterial werden vor allem als Brennholz verkauft oder verbleiben im Wald. Das Teilprojekt soll sich auf die Wertschöpfungskette "Stammholz-Holzprodukte" richten und hat als Ziel, geringwertiges Stammholz verschiedener Baumarten wie Eiche, Esche, Ahorn und Birke einer hochwertigen Nutzung zuzuführen. TP3b: Im Forschungsprojekt werden neue, innovative und marktfähige Dämmplatten auf Basis von bisher kaum genutzten Laubholzfasern (Buche, Esche, Birke) entwickelt bzw. in die bestehenden Produktionsprozesse integriert. Dazu werden vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung (WKI) unter Variation der Aufschlussbedingungen erzeugte Fasern morphologisch charakterisiert und daraus Dämmplatten hergestellt sowie deren Eigenschaften untersucht. Ausgewählte Plattenvarianten werden mit Brandschutzmittel ausgerüstet und hinsichtlich ihrer Schimmelpilzresistenz getestet.Gemeinsam mit den anderen Teilprojekten wurde sich zunächst auf Definitionen für "geringwertiges Laubholz" geeinigt. Für das Teilprojekt 3a bedeutet dies zur Zeit jegliches Laubholz der Stärkeklassen bis 3b und der Rundholzqualitäten C und D. Die Analyse der Wertschöpfungskette für die Nutzung des Rohmaterials in Massivholzprodukten hat ergeben, dass geringwertiges Eichenholz zurzeit hauptsächlich in der Parkettindustrie gefragt ist. Für dieses Produkt wurden Optimierungsversuche der technischen Holztrocknung durchgeführt. Die übrigen Laubhölzer werden hauptsächlich energetisch verwertet oder verbleiben als Biomasse im Wald. Als Nutzungsalternativen wurden Bauholzprodukte aus geringwertigem Buchen- und Birkenholz identifiziert. Um die Nutzung wirtschaftlich konkurrenzfähig zu Nadelholzprodukten zu realisieren, müssen jedoch in diversen Gliedern der Wertschöpfungsketten Effizienzen gesteigert werden. Hierfür wurden für Birkenholz Trocknungsfahrpläne entworfen, welche die Trocknungszeiten um 2/3 verringern können. Für Buchenholz wurde die konstruktive Keilzinkung untersucht und funktionierende Verklebungssysteme identifiziert. Für Buchen- und Birken-Bauholz wurden Vorschläge für auf Hochkant-Biegefestigkeit optimierte Festigkeitssortierungen erarbeitet. Für Birken-Bauholz wurde überdies das Querdruckverhalten sowie die Druckfestigkeit in Abhängigkeit vom Faserlastwinkel untersucht und Bemessungsvorschläge erarbeitet.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
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2017-09-15

15.09.2017

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31.12.2018
22015616Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 5: Herstellung von elementaren Brennnesselfasern mechanisch nass aufgeschlossen aus verschiedenen Klonen - Akronym: BrennnesselfasernVerschiedene Nesselstrohsorten mit hohen Fasergehalten werden mechanisch entholzt, die Nesselfasern geöffnet, gereinigt von Schäben, die Fasern kardiert. Rohe Fasern werden gewaschen, degummiert, gebleicht, mit Avivage konditioniert und getrocknet.Dr. Heiko Beckhaus
Tel.: +49 5851 1322
nfc@nettle-fibre-company.com
Felde Fibres GmbH
Tannenhof 1
21368 Dahlenburg
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2018-10-01

01.10.2018

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31.07.2022
22015617Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 1: Strukturmechanische, fertigungs- und anwendungstechnische Gesichtspunkte - Akronym: SteckwabenkernIm Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution herkömmlicher Werkstoffe durch leichte Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Produktions-, Transport- oder Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material ist der Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Deckschichten versehen in Form von Sandwichplatten für verschiedene Anwendungen, z.B. im Möbel- und Innenausbau sowie im Verpackungsbereich, eingesetzt werden kann. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns (Ineinanderschieben von Papierstreifen in verschachtelter Form, Patent der TU Dresden) kann bei der Herstellung dieses Kerns auf den Einsatz von Klebstoff verzichtet werden. Die eigentliche Herausforderung neben der Entwicklung der neuartigen Wabenstruktur liegt in der Schaffung eines automatisierten Prozesses zur klebstofffreien Herstellung des expandierbaren Papierwabenkerns und einer entsprechenden Fertigungsvorrichtung. Zudem wurde speziell durch VOMO eine Expansionsvorrichtung für den neuartigen Wabenkern entwickelt und anschließend als Demonstrator aufgebaut. m Rahmen des Forschungsprojektes wurde die Herstellung eines klebstofffreien, expandierbaren Wabenkerns ("Steckwabenkern") untersucht. Dazu wurde ein zugehöriges Herstellungsverfahren entwickelt. Dabei bestand die größte Herausforderung in der Entwicklung einer Technologie zum Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen ausgehend von einer Papierbahn, um so einen expandierbaren Wabenkern zu erzeugen. Parallel dazu wurde durch VOMO speziell ein Expansionsverfahren für den Steckwabenkern entwickelt, das ein sicheres expandieren des Kernes ohne Auseinandergleiten der einzelnen Streifen erlaubt. In Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wurden technische Lösungen zur Erprobung des Herstellungs- und Expansionsverfahrens erarbeitet und technisch als Demonstrator umgesetzt. Abschließend soll an der TU Dresden die Prüfung des Verfahrens und des Kernes (Produkteigenschaften) erfolgen.Dr.-Ing. Max Britzke
Tel.: +49 351 463-35429
max.britzke@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Vearbeitungsmaschinen/Verarbeitungsechnik
Bergstr. 120
01069 Dresden
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01.07.2019

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28.02.2023
22015618Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 2: Lehmig-sandige und stark tonhaltige Böden mit besonderem Augenmerk auf mehr- und überjährige Kulturen - Akronym: OptimechDas Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standort- und artspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung am Beispiel von gepflanzter Pfefferminze, Melisse und Arnika, sowie gesäter Petersilie und Engelwurz. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für gesäte Melisse und Kamille. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und sollen schließlich die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen ermöglichen.Dr. Heidi Heuberger
Tel.: +49 8161 8640-3805
heidi.heuberger@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)
Vöttinger Str. 38
85354 Freising
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01.07.2015

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01.01.2017
22015713Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 2: Koordination sowie Marktanalysen und -bereitung - Akronym: k. A.Die Pflanzenölnachfrage ist in der Vergangenheit um 5% p.a. gestiegen und wird FAO- und OECD-Schätzungen zufolge weiter zunehmen – u.a. durch das globale Bevölkerungswachstum und die verstärkte Nutzung von Pflanzenölen als Rohölsubstitut. Zusätzliche Ölmengen zur Deckung dieses Bedarfs nachhaltig und ohne negative Einflüsse auf bestehende Ökosysteme zu produzieren, stellt dabei weltweit eine Herausforderung dar. Ein Lösungsansatz für diese Problematik ist die Nutzung temporärer Brachen in der Fruchtfolge für den Anbau schnellwachsender Ölpflanzen, was eine Rohstoffproduktion ohne Landnutzungsänderungen ermöglicht. Solche Brachen entstehen in Deutschland z.B. zwischen Gerstenernte und Aussaat von Wintergetreide sowie vor der Mais- oder Hirse-Aussaat. Wie erste erfolgreiche Versuche der Leuphana Universität gezeigt haben, ist in dieser Zeit ein Anbau von Leindotter (Camelina sativa) oder Ackerhellerkraut (Thlaspi arvense) grundsätzlich möglich. Ziel dieses im Verbund geplanten Forschungsvorhabens war daher, den Anbau der o.g. Pflanzen als Zwischenfrüchte zu optimieren und die Marktfähigkeit der Produkte zu sichern. Dazu wurden mehrjährige Parzellenversuche mit verschiedenen nationalen und internationalen Leindotter- und Ackerhellerkraut-Sorten sowie mit unterschiedlichen Saatgut-Vorbehandlungsmethoden und Anbautechniken durchgeführt. Diese Sortenvergleiche zielten darauf ab, geeignete Sorten mit kurzer Wachstumsperiode zu identifizieren. Die Projektergebnisse zeigen, dass das Potenzial von Ackerhellerkraut als niedriger als das von Leindotter einzustufen ist. Bei Leindotter konnten im Rahmen der Feldversuche der ersten beiden Projektjahre jene Sorten identifiziert werden, die sich durch eine besonders schnelle Abreife auszeichneten. Der Anbau von Leindotter leistet dabei einen besonders hohen Beitrag zu den förderpolitischen Zielen (Förderschwerpunkt "Optimierung der Energiepflanzenproduktion unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeitskriterien"). Der Zwischenfruchtanbau dieser Kultur ist insofern als ökologisch besonders nachhaltig einzustufen, da Leindotter auf der Roten Liste der Nutzpflanzen steht und so die Agro-Biodiversität in besonderem Maße fördert. Zudem ist Leindotter in besonderem Maße für Bestäuber relevant, von deren Ökosystemdienstleistungen ein hoher Prozentsatz der Nahrungsmittelproduktion abhängt. Die ökonomische Nachhaltigkeit des Leindotters ist von den Abnahmepreisen abhängig, die im Rahmen des Projektes nicht eruiert wurden. Die wichtigste Hürde für den Anbau des Sommerleindotters als Zwischenfrucht sind die rechtlichen Rahmenbedingungen. So werden Zwischenfrüchte in vielen Bundesländern durch Agrarumweltmaßnahmen und im Rahmen der Greening-Auflagen gefördert. Jedoch ist eine Beerntung jener Kulturen grundsätzlich nicht möglich. Dies ist insofern eine Herausforderung, da die Versuche in 2015 gezeigt haben, dass die Sommerzwischenfrüchte in besonders heißen und trockenen Sommern nicht abreifen. Hätten Landwirte die Möglichkeit, für die Ölzwischenfrüchte die gleichen Förderungen und Anerkennung als ökologische Vorrangflächen zu erhalten, wie für andere Zwischenfrüchte, so würde dies einen Anbau trotz der mit einer verspäteten Abreife der Ölzwischenfrüchte verbundenen Risiken ermöglichen. Die Versuche zur Optimierung des Anbauverfahrens (Aussaatstäke, Düngung, Anbautechnik) lieferten hingegen nur eingeschränkt aussagekräftige Ergebnisse. Hier sind weitere Datenerhebungen notwendig.Dr. Katharina Spethmann
Tel.: +49 151 6144-3024
averdunk@inocas.com
INOCAS GmbH
Hedwigstr. 2
12159 Berlin

2016-04-01

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31.03.2019
22015715Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Spanplatten - Akronym: LaubholzspanplattenZur Herstellung von Spanplatten werden überwiegend Nadelhölzer verwendet. Da der Anteil am Nadelholz in deutschen Wäldern kontinuierlich abnimmt, werden zukünftig alternative Rohstoffe zur Herstellung der Spanplatten benötigt. In diesen Forschungsvorhaben werden hierzu Buchenholz und Hölzer aus dem forstlichen Sortimenten ALn und ALh untersucht und diese im Hinblick auf die Herstellung von Spanplatten mit Fichtenholz und industrieüblichen Spanmaterial verglichen.Die Projektergebnisse zeigen, dass sich mit den hier untersuchten geringwertigen Laubholzsortimenten Spanplatten mit gleichwertigen bzw. zum Teil günstigeren physikalisch-technologischen Eigenschaften herstellen lassen als mit entsprechend aufgearbeitetem Fichtenholz bzw. Industriespäne. Damit eigenen sich die Sortimente um Nadelhölzer in der Spanplattenproduktion zu substituieren. Bei den Mischvarianten mit unterschiedlichen Anteilen von Laubhölzern und zum Vergleich herangezogene Referenzen aus Fichtenholz bzw. Industriespänen zeigt sich, dass die Festigkeits- und Emissionswerte bei allen Varianten einer Rohdichte auf vergleichbaren Niveau lagen. Diese Ergebnisse sind insofern im Blick auf eine industrielle Anwendung interessant, da in der Praxis eher Holzmischungen als sortenreine Hölzer relevant sind.Prof. Dr. Alireza Kharazipour
Tel.: +49 551 39-3488
akharaz@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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01.02.2017

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22015716Verbundvorhaben: Umformung von unverdichteten ebenen Holzplatten quer zur Faser zu technischen Profilen; Teilvorhaben 2: Konzipierung und Planung der Anlage - Akronym: QuerbiegenDas Ziel des Projekts ist die Biegeumformung von Massivholz quer zur Faser nach thermischer und hygrischer Behandlung. Die angestrebten Produkte sind maschinell hergestellte Halbzeuge in Form einfach gekrümmter Schalen mit Kreisringsegmentquerschnitten, bei denen die Holzfasern in der ungekrümmten Richtung verlaufen, und als Endprodukte Hohlprofile, z.B. Rohre, die durch Zusammenfügen mehrerer Teilschalen zu Ringquerschnitten entstehen. Auf eine vorherige Verdichtung des Werkstücks, wie sie bei der sog. Formholztechnik notwendig ist, kann verzichtet werden. Stattdessen wird die Umformung durch lokale Verdichtung des Holzes während des Umformprozesses vollzogen. Das zu entwickelnde Verfahren der Holzumformung quer zur Faser baut auf der vorhandenen Technologie der Holzbiegung längs zur Faser mit Zugband auf. Es stellt jedoch eine grundlegend neue Verarbeitungstechnologie von Massivholz durch Umformung dar. Darin werden die bekannten Formungsprozesse des Verdichtens / Stauchens und Biegeumformen zusammengeführt und in einem Prozessschritt vereinfacht. Dabei stellt die Umformung des Holzes quer zur Faser eine technologische Besonderheit dar. Das technologische Ziel ist also die beiden vorhandenen Techniken "Formholz durch Biegeumformung quer zur Faser mit vorverdichten Platten" und "Biegeumformung längs zur Faser mit Zugband" zusammenzuführen und ein neues Verfahren "Biegeumformung von unverdichteten Holzplatten quer zur Faser mit Zugband" zu entwickeln. 1. Anforderungsprofil / Analyse technologischer und Prozessparameter 2. Verfahrensentwicklung zum Holzumformen 3. Untersuchungen zur Formbarkeit / Umformungskonzept 4. Untersuchungen zur Prozess-/ Verfahrenstechnik 5. Umformungskonzept Maschinenkomponenten 6. Modellierung Umformung / Entwicklung Berechnungsmodelle 7. Umsetzung von komplexen Teilvorrichtungen 8. Validierung der Systemkomponenten für Formteile 9. Untersuchungen zum Fügen der Formteile 10. Untersuchungen zum mechanischen Verhalten der FormteileDr.-Ing. Otto Eggert
Tel.: +49 931 66088745
otto.eggert@ghebavaria.de
GHEbavaria Maschinen GmbH
Gebrüder-Hofmann-Ring 4
97246 Eibelstadt
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22015718Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 3: Heterogene Auenböden mit Augenmerk auf gesäte Melisse und Verfahren in ökologischen Anbausystemen - Akronym: OptiMechDas Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standort- und artspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung am Beispiel von gepflanzter Pfefferminze, Melisse und Arnika, sowie gesäter Petersilie und Engelwurz. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für gesäte Melisse und Kamille. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und sollen schließlich die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen ermöglichen.Dr. Daniel Neuhoff
Tel.: +49 228 73-2883
d.neuhoff@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Agrarökologie und Organischer Landbau
Auf dem Hügel 6
53121 Bonn
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30.06.2017
22015813Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 3: Maximierung des Feldaufganges bei Aussaat von Ackerhellerkraut-Saatgut für den Zwischenfruchtanbau - Akronym: k. A.Ziel des Teilprojekts 3 "Maximierung des Feldaufganges bei der Aussaat von Acker-Hellerkraut-Saatgut für den Zwischenfruchtanbau" im Verbundprojekt "Ölpflanzen als Zwischenfrüchte" ist es, eine geeignete Vorbehandlungsmethode für Acker-Hellerkraut (Thlaspi arvense L.) Saatgut zu entwickeln, mit der Saatgut für die Aussaat als Zwischenfrucht behandelt werden kann und die die vorhandene Keimruhe wirksam bricht und die Keimung und den Feldaufgang bestmöglich beschleunigt. Hierfür sollten züchterisch bearbeitetes Material wie auch Sammlungen von Unkrautpopulationen aus dem süddeutschen Raum untersucht werden, um das Dormanzverhalten von Acker-Hellerkraut unter mitteleuropäischen Bedingungen analysieren zu können. Die Samen sollten unbehandelt sowie nach verschiedenen Behandlungen zur Dormanzbrechung und Keimbeschleunigung unter Laborbedingungen eingekeimt werden. Zudem sollten Feldversuche zur Feldaufgangsbestimmung und zur Ertragsbestimmung bei verschiedenen Aussaatterminen angelegt und ausgewertet werden. Angestrebtes Ergebnis war eine Methode, die den Landwirten oder Saatgutfirmen zur Handhabung von Acker-Hellerkraut-Saatgut empfohlen werden kann.In 2013 und 2014 wurde an 4 Standorten in Baden-Württemb. Saatgut von Sommer- u. Winterformen gesammelt. Zusätzlich standen von der Leuphana bereitgestellte Saatgutproben von 4 nordamerikan. Zuchtstämmen zur Verfügung, wobei von 2 Sorten so wenig Material verfügbar war, dass dieses an der Universität Hohenheim zunächst zwischenvermehrt wurde. Zusätzlich wurden 30 Akzessionen der Genbank des IPK in Gatersleben fallweise einbezogen. Die Keimfähigkeiten ohne Vorbehandlungen lagen zwischen 4 und 73%. Auf dem Gradiententisch zeigten alle untersuchten Proben ohne Vorbehandlungen deutlich höhere Keimfähigkeiten bei Wechseltemp. als bei konstanten Temp. In weiteren Versuchen wurde 15/25 °C als Standardtemperaturregime verwendet. Acker-Hellerkraut zeigt eine ausgeprägte physiolog. Dormanz. Das in der Literatur beschriebene unterschiedl. Keimverhalten der Sommer- u. Winterformen konnte in dem Projektmaterial nicht gefunden werden. Steigerungen der Keimfähigkeit konnten durch Samen-Vorquellung in einer KNO3-Lösung mit Konzentrationen zwischen 0,5 u. 2% für einen Zeitraum zw. 12 u. 18 h sowie noch deutlicher durch Vorquellen in Gibberrellinsäure-Lösungen mit Konzentrationen zw. 0,03 u. 0,05% erreicht werden. Ebenfalls förderlich war eine Scarifizierung, entweder mechan. mittel Säure od. enzym. mittels Driselase®. Als nicht ausreichend wirksam erwiesen sich eine Behandlung mit Ethylen, Ethephon, Heißwasser oder Plasma. Das Priming war bei Acker-Hellerkraut sehr erfolgreich. Die Keimdauer konnte durch ein Priming mit 2% KNO3-Lösung für partiespezifische Zeiträume zwischen 30 u. 72 h mehr als halbiert werden. Dies zeigte sich sowohl im Keimversuch als auch im Feldaufgangsversuch. Die Saatzeitversuche ergaben, dass ein rascher und vollständiger Feldaufgang eine wichtige Voraussetzung für gute Saatguterträge ist. Dies konnte bei späten Aussaaten im Mai, Juni am besten erreicht werden. Bei Bodentemp. von > 20 °C am Tag wurden die besten Feldaufgänge und Erträge erreicht.Prof. Dr. Michael Kruse
Tel.: +49 711 459-22706
mkruse@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Institut für Pflanzenzüchtung - Saatgutforschung und Populationsgenetik (350) - Fachgebiet Saatgutwissenschaft und -technologie (350d)
Fruwirthstr. 21
70599 Stuttgart
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2016-09-01

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22015815Studie über neue Ansätze für die Herstellung von feuchtebeständigen und biologisch resistenten mitteldichten Faserplatten (MDF) aus dem Holz der Eiche (MDF-Eiche-Tannin) - Akronym: MDF-Eiche-TanninDie Studie hatte zum Ziel, die hohe biologische Resistenz des Eichenholzes, insbesondere die des Kernholzes geringwertiger Alteichensortimenten für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit feuchtebeständiger Verleimung und besonders hoher biologischer Resistenz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens wurde die Eignung des thermo-mechanischen (TMP) und des chemo-thermomechanischen (CTMP) Holzaufschlusses für die Herstellung feuchteresistenter und biologisch schwer abbaubarer MDF aus Alteichen untersucht. Die aus Eichenholz gewonnen Fasern wurden hinsichtlich ihrer verleimungsrelevanten Eigenschaften charakterisiert und es wurden aus den Fasern im Labor unter Verwendung von Klebstoff auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanat (PMDI) und Tannin MDF hergestellt. Die hergestellten MDF wurden auf ihre physikalisch-technologischen Eigenschaften, ihre biologische Resistenz, ihre Feuchtebeständigkeit und ihre Abgabe an Formaldehyd und flüchtigen Säuren untersucht. Die Ergebnisse der Studie haben die Kenntnisse zum Einsatz von Eichenholz für die Herstellung von MDF mit hoher biologischer Resistenz erweitert und dessen grundsätzliche Eignung für diesen Zweck unter Beweis gestellt.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
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2016-12-01

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22015816Verbundvorhaben: Stärkung nachwachsender Rohstoffe im Dämmstoffmarkt (StaR-Daemm); Teilvorhaben 2: Nachhaltigkeitsbewertung und Ökobilanzierung - Akronym: StaR-DaemmDas Ziel des Projekts ist es, mittel- bis langfristig nachwachsende Dämmstoffe im Markt zu stärken, das heißt ihren Marktanteil zu erhöhen. Erreicht werden soll dieses Ziel vor allem durch den Information und fachlichen Austausch. Das Projekt gliedert sich dabei in zwei Stränge: einen Fachdialog und Wissenstransfer zwischen Experten und einen gesellschaftlichen Dialog, in dem durch zielgruppengerechte Öffentlichkeitsarbeit Informationen bereitgestellt werden. Zielgruppe des Vorhabens sind im Rahmen des Fachdialogs Experten aus der Wissenschaft, Praxis, Politik und Verbänden, im Rahmen des gesellschaftlichen Dialogs ein breiterer Kreis aus Akteuren der Branche und Multiplikatoren in Energieagenturen und Umwelt- und Verbraucherschutzverbänden sowie Journalisten. Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) bringt ihre langjährige Erfahrung in der zielgruppenspezifischen Öffentlichkeitsarbeit sowie Organisation und Moderation von Fachveranstaltungen und Netzwerken in die Projektdurchführung ein, während das Thünen-Institut für Holzforschung (TI) seine umfangreichen Kenntnisse in der Nachhaltigkeitsbewertung und wissenschaftlich fundierten Ökobilanzierung von Bauprodukten beisteuert. Die DUH wird das Projekt StaR-Dämm koordinieren, das zusammen mit dem TI durchgeführt wird. Die Arbeitsplanung des Vorhabens ist in drei Arbeitspakete (AP) untergliedert. AP 1 umfasst das Projektmanagement, die laufende Erfolgskontrolle und die Ergebniszusammenführung bzw. den Projektabschluss. AP 2 enthält den Fachdialog mit einer Reihe von Fachgesprächen sowie einer Fachkonferenz, im Rahmen des AP 2 wird zudem die Verknüpfung mit dem Verbundvorhaben "NaWaRo-Dämmstoffe" (FNR-Förderung) durch das TI sichergestellt. AP 3 beinhaltet den gesellschaftlichen Dialog und die projektbegleitende Öffentlichkeitsarbeit einschließlich der gezielten Ansprache von Politikvertretern und Journalisten.Dipl.-Ing. Sebastian Rüter
Tel.: +49 40 73962-619
sebastian.rueter@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Haidkrugsweg 1
22885 Barsbüttel
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22015818Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 4: Analyse und Bewertung integrierter Unkrautregulierungskonzepte für gesäte Kamille - Akronym: OptiMechDas Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standort- und artspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung am Beispiel von gepflanzter Pfefferminze, Melisse und Arnika, sowie gesäter Petersilie und Engelwurz. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für gesäte Melisse und Kamille. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und sollen schließlich die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen ermöglichen. Robert Wolf
Tel.: +49 3466 3256-0
robert.wolf@pharmaplant.de
PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH
Am Westbahnhof 4
06556 Artern
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30.06.2018
22015913Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 4: Feld- und Parzellenversuche unter niedersächsischen Standortbedingungen - Akronym: k. A.Die Pflanzenölnachfrage ist in der Vergangenheit um 5% p.a. gestiegen und wird FAO- und OECD- Schätzungen zufolge weiter zunehmen – u.a. durch das globale Bevölkerungswachstum und die verstärkte Nutzung von Pflanzenölen als Rohölsubstitut. Zusätzliche Ölmengen zur Deckung dieses Bedarfs nachhaltig und ohne negative Einflüsse auf bestehende Ökosysteme zu produzieren, stellt dabei weltweit eine Herausforderung dar. Ein Lösungsansatz ist die Nutzung temporärer Brachen in der Fruchtfolge für den Anbau schnellwachsender Ölpflanzen, was eine Rohstoffproduktion ohne Landnutzungsänderungen ermöglicht. Solche Brachen entstehen in Deutschland. Dazu sollen mehrjährige Parzellenversuche mit verschiedenen nationalen und internationalen Leindotter- und Ackerhellerkraut-Sorten sowie mit unterschiedlichen Saatgut-Vorbehandlungsmethoden und Anbautechniken durchgeführt werden. Anhand von Marktstudien, Interviews und Wirtschaftlichkeitsanalysen soll zudem die Umsetzbarkeit der erarbeiteten Anbaukonzepte sichergestellt werden. Meike Backes
Tel.: +49 4761 9942-177
meike.backes@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Landwirtschaft - Fachbereich Grünland und Futterbau
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg
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22015915Verbundvorhaben: Bewertung von Substraten hinsichtlich des Gasertrags – vom Labor zur großtechnischen Anlage; Teilvorhaben 2: Auswertung der Ringversuche, Erstellung Leitfaden - Akronym: SubEvalFür die Qualitätsbeurteilung von Substraten und die Effizienzbewertung ihrer verfahrenstechnischen Umsetzung in einer Biogasanlage existieren in der Wissenschaft und Praxis vielfältige Untersuchungsverfahren und Berechnungsmethoden. Eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Verfahren auf Basis der Trockensubstanz (TS, oTS, FoTS), Futtermittel-, Elementar- oder Brennwertanalyse sowie den Richtwerten der KTBL ist bis heute nicht gegeben. Anlagenbetreibern oder Finanzdienstleistern ist es damit nicht möglich, den aktuellen Substrateinsatz bzw. Prozesszustand oder das jeweilige Investitionsrisiko (Repowering) detailliert und realitätsnah zu bewerten. Ziel der vorliegenden Projektskizze ist es, die unterschiedlichen Verfahren in Ihrer Aussagekraft und Praxistauglichkeit zu beurteilen und hinsichtlich einer einheitlichen bzw. präzisen Methode zur Substrat und Prozessbewertung weiterzuentwickeln. Das Projekt leistet damit einen entscheidenden Beitrag, um einen direkten Vergleich und gezielten bzw. aussagekräftigen Einsatz der vielfältigen Kenngrößen im großtechnischen Anlagenbetrieb zu ermöglichen. Im Rahmen der Projektarbeit sollen die unterschiedlichen theoretischen und analytischen Verfahren für die Bestimmung des maximalen Biogasbildungspotentials praxisrelevanter Substrate miteinander verglichen werden. Auf Basis vereinfachter Reaktionsmodelle lassen sich diese Ergebnisse dann im Rahmen einer Anlagenbilanzierung zur Effizienzbewertung einer Biogasanlage verwenden. Durch die vergleichenden Analysen im Labor-, Technikums- und Praxismaßstab lassen sich die unterschiedlichen Bewertungsverfahren dabei auch hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit evaluieren. Die Projektergebnisse sollen abschließend sowohl in einem praxisnahen Leitfaden (DBFZ-Report) als auch in einer benutzerfreundlichen Webanwendung zur Substrat- und Effizienzbewertung von Biogasanlagen veröffentlicht werden. Mark Paterson
Tel.: +49 6151 7001-234
m.paterson@ktbl.de
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Bartningstr. 49
64289 Darmstadt
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31.07.2020
22015916Verbundvorhaben: Terpene als Bausteine für biobasierte Polyamide; Teilvorhaben 1: Synthese und Polymerisation von auf 3-Caren basierenden Lactamen - Akronym: TerPAIm Rahmen der Politikstrategie Bioökonomie, der Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung und der Nationalen Forschungsstrategie Bioökonomie 2030 soll der Weg zu einer biobasierten Wirtschaft beschritten werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein in relevanten Mengen anfallendes terpenoides Nebenprodukt der Holzverwertung mittels einer Synthesesequenz zu einem neuem bicyclischem Monomer für Polyamide umgesetzt werden. Hierzu ist ein technisch relevantes Verfahren auszuarbeiten. Das neue Monomer soll anschließend zu Homo- und Copolyamiden polymerisiert und mit polymerphysikalischen Methoden beschrieben werden. Die Darstellung von Polymercompounds und deren Charakterisierung soll erste Eigenschaften der neuen Werkstoffklasse und dessen möglichen technologischen Anwendungsfeldern liefern. Erstes Ziel der geplanten Arbeiten des Fraunhofer IGB ist die Optimierung der in Vorarbeiten entwickelte Synthese eines Lactams auf Basis von 3-Caren. Hierbei soll speziell auf die Skalierbarkeit des Herstellverfahrens und die Kosten geachtet werden. Weiter soll eine Reinigungsmethode entwickelt werden, die es erlaubt das Zielprodukt in einer für die nachfolgende Polymerisation ausreichenden Reinheit herzustellen. Die verbesserte Synthese soll dann in einen größeren Laborreaktor übertragen werden um Daten für den anschließenden weiteren Scale-Up in die Pilotproduktion beim Projektpartner Fraunhofer UMSICHT vorzubereiten. Die Scale-Up Experimente sollen die Herstellung ausreichender Mengen des auf 3-Caren basierenden Lactams ermöglichen um die assoziierten Industriepartner mit Mustermengen zu beliefern. Die Möglichkeit das erhaltene Lactam anionisch zu polymerisieren wurde bereits in Vorarbeiten gezeigt. Diese anionische Polymerisation soll im Rahmen des Projekts optimiert werden. Mit den erhaltenen Produkten sollen erste Polymereigenschaften untersucht und getestet werden, wie die Ergebnisse auf die kommerziell wichtigere hydrolytische Polymerisation übertragen werden können.Bei der Entwicklung einer für die Übertragung in die industrielle Anwendung geeigneten Synthesesequenz zur Herstellung eines auf 3-Caren basierenden Lactams ist es gelungen, ein 1-Topf-Verfahren zu entwickeln. Damit ist bei einer späteren industriellen Produktion keine aufwändige Reaktorkaskade nötig. Es kann in einem einfachen Rührkessel gearbeitet werden. Die Umsetzung erfolgt bei Temperaturen zwischen 15°C und 60°C, wodurch auch bezüglich der Heiz- und Kühlkapazität der industriellen Anlage keine besonderen Anforderungen bestehen. Die Synthese wurde dahingehend entwickelt, dass die Zwischenstufen nicht mehr isoliert werden müssen. Zur Reinigung sind nur einfache Extraktionsschritte mit wässrigen Lösungen erforderlich. Die Synthese konnte soweit optimiert werden, dass für die 4 Reaktionsstufen und die Reinigung des Endprodukts eine durchschnittliche Ausbeute von 74% erzielt wurde. Bei der anionischen Polymerisation des Lactams konnte gezeigt werden, dass Polymere mit hohem Molekulargewicht hergestellt werden können. Es besteht eine lineare Abhängigkeit der erzielten Molmasse von der Aktivatorkonzentration in einem breiten Bereich. Weiter konnte gezeigt werden, dass das auf 3-Caren basierende Lactam sowohl mit Caprolactam (Monomereinheit von PA6) wie auch mit Laurinlactam (Monomereinheit von PA12) copolymerisiert werden kann. Die Einpolymerisation des neuen Monomers führt zu deutlich veränderten thermischen Eigenschaften dieser wichtigen kommerziellen Polyamide. Bei der Untersuchung der hydrolytischen Polymerisation wurde die Reaktionszeit, die Reaktionstemperatur, die Aktivatorkonzentration und die benötigte Menge an Wasser optimiert. Polyamide aus 3-Caren haben sich als sehr vielversprechende neue biobasierte Polymere erwiesen, die einen wichtigen Beitrag zu einer Rohstoffwende liefern könnten. Vielversprechend sind vor allem die hohe Glasübergangstemperatur und der hohe Schmelzpunkt der neuen Polymere.Dr. Harald Strittmatter
Tel.: +49 9421 18-7350
harald.strittmatter@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Schulgasse 11a
94315 Straubing
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22015918Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 4: Barrierefolienherstellung und Betrachtungen zum Recycling - Akronym: BioBaFolIm Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann.B. Eng. Maximilian Strahl
Tel.: +49 7352 9251316
maximilian.strahl@suedpack.com
Südpack Verpackungen GmbH & Co. KG
Jägerstr. 23
88416 Ochsenhausen
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30.06.2017
22016013Verbundvorhaben: Ölpflanzen als Zwischenfrüchte; Teilvorhaben 5: Feld- und Parzellenversuche unter bayerischen Standortbedingungen - Akronym: k. A.Um die steigende Nachfrage nach Pflanzenölen für Nahrungs- und Futtermittel, die stoffliche sowie die energetische Nutzung (u.a. Beimischung biogener Kraftstoffe in der Luftfahrt) zu befriedigen, sollen Leindotter (Camelina sativa) und Acker-Hellerkraut (Thlaspi arvense) als Zwischenfrüchte ohne Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion angebaut werden. Dabei sollen die Fruchtfolgelücken nach Wintergerste bis zur Saat eines nachfolgenden Wintergetreides mit Leindotter und Sommerformen von Acker-Hellerkraut oder die Vegetationspause von September bis Mai mit Winterformen von Acker-Hellerkraut genutzt werden. Zu Projektbeginn standen weniger Sorten und vor allem weniger Saatgut als benötigt zur Verfügung. Daher wurden die geplanten Versuche modifiziert und im Teilprojekt des TFZ in den beiden Projektjahren die folgenden Feldversuche durchgeführt: · Sortenscreening Leindotter (4 Sorten) und Sommer-Acker-Hellerkraut (2 Sorten) mit je zwei Aussaatterminen, · Sortenscreening Winter-Acker-Hellerkraut (2 Sorten) mit je drei Aussaatterminen, · Stickstoff-Düngeversuch mit je einer Leindotter- und Sommer-Acker-Hellerkrautsorte (nur 2015), · Saatstärkeversuch mit einer Sommer-Acker-Hellerkrautsorte (nur 2016), · Saattiefeversuch mit je einer Leindotter- und Sommer-Acker-Hellerkrautsorte und vier verschiedenen Kornablagen. Ergänzt wurden die Parzellenversuche durch Monitoring des Acker-Hellerkraut-Durchwuchses in nachfolgenden Kulturen. Im Sortenscreening 2015 war die Pflanzenentwicklung durch die trocken-heiße Witterung verzögert. Anfang November wurde eine Ganzpflanzen-Notbeerntung durchgeführt, da Sommer-Acker-Hellerkraut nur bei BBCH 67-71 und Leindotter bei BBCH 74-84 lag. In 2016 bei Drusch erzielte Sommer-Acker-Hellerkraut-Sorte AK34W mit 8,3 dt/ha zum zweiten Saattermin den höchsten Kornertrag, die andere Sorte lag mit 4,5 bzw. 4,7 dt Korn/ha deutlich dahinter. Die Leindottersorten zeigten generell leicht höhere Erträge für den ersten Saattermin, dabei lagen die finnische Sorte sowie Ligena mit je 7,1 dt Korn/ha vorne. Das Winter-Acker-Hellerkraut erzielte Kornerträge bis 8,6 dt/ha. Allerdings war der Drusch erst nach dem 20. Juni möglich, was im Nachbau nur Zwischenfrüchte erlaubt. Die Stickstoffdüngung (2015) hatte keinen sichtbaren Effekt auf die Bestände, die getesteten Saatstärken (2016) von 3, 5 und 7 kg Saatgut/ha hatten Einfluss auf die Ertragshöhe von Sommer-Acker-Hellerkraut. Bei Vollreife wurden Kornerträge von 6,1 bis 7,8 dt/ha ermittelt, wobei die mittlere Saatstärke am besten war. Unter den trockenen Bedingungen 2015 erbrachte von den vier getesteten Saattiefen die "tiefe Saat" für das Sommer-Acker-Hellerkraut die höchsten Ganzpflanzenerträge, da die aufgelaufenen Pflanzen die beste Abreife zeigten. Für die Leindottersorte hingegen war die "flache Saat" am besten, die Nachaufläufer konnten die lückigen Bestände auffüllen. Die Ergebnisse 2016 waren konträr: Für das Acker-Hellerkraut war die "tiefe Saat plus Herbizid" am ertragreichsten, für Leindotter wurden nur geringe Unterschieden zwischen den Varianten festgestellt. Im Monitoring wurde massiver Durchwuchs von Acker-Hellerkraut nach den Versuchen dokumentiert. In der Praxis sollten alle nachfolgenden Kulturen auch entsprechend der Möglichkeiten der chemischen Bekämpfung des Acker-Hellerkrauts gewählt werden. Dr. Maendy Fritz
Tel.: +49 9421 300-012
maendy.fritz@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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2016-04-01

01.04.2016

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31.03.2019
22016015Verbundvorhaben: Verwertungsorientierte Untersuchungen an geringwertigen Laubholz-Sortimenten zur Herstellung innovativer Produkte; Teilvorhaben 5: Herstellung von Faserplattenwerkstoffen und Optimierung der Zerfaserungstechnologie - Akronym: GerLauDer Hintergrund für die Durchführung der Arbeiten zur stofflichen Nutzung beruht auf der unwiderruflichen Tatsache, dass aufgrund veränderter naturaler Rahmenbedingungen das Nadelholz als primärer Ausgangsrohstoff der Holzindustrie nur noch limitiert zur Verfügung stehen wird und daher andere (Laub-) Holzpotenziale verstärkt in die stoffliche Nutzung Eingang finden müssen. Ein Hauptanliegen der holztechnologischen Teilprojekte dieses Vorhabens bestand darin, eine möglichst große Menge des bisher primär eingesetzten Nadelholzes durch geeignete Laubholz-(Misch-)-Sortimente zu substituieren. Hierfür wurden im WKI-Teilprojekt die Laubholzsortimente Buche, Esche und Birke zusammen mit Fichtenholz (Referenz) zu Faserstoffen unter Variation folgender Parameter zerfasert: 1. Holzarten-Anteile: Mischungsverhältnisse (Laubholz/Nadelholz) von: a.) 20% / 80%; b.) 50 % / 50 % und c.) 80 % / 20% 2. Mahlscheiben-Konfiguration: 3 verschiedene Mahlplattentypen (Weichholz, Hartholz, Bambus) für die Zerfaserung der unter a. (Holzarten-Anteile) beschriebenen Sortimente 3. Aufschlussbedingungen: konstante Aufschlussbedingungen (Temperatur, Druck, Verweilzeit) 4. Variation des Mahlplattenabstands: Zerfaserung der Rohstoffe in enger Kooperation zu TP 3b. (Dämmplatten); Faserherstellung für die Produktion von MDF / HDF mit einem Mahlplattenabstand von 0,2 mm und für die Dämmplattenherstellung mit einem Abstand von 0,6 mm. Es wurden folgende 6 Arbeitspakete im Teilprojekt des Fraunhofer WKI bearbeitet: 1. Faserherstellung aus verschiedenen Laubhölzern (Buche, Birke, Esche) zusammen mit einem Nadelholzsortiment (Fichte) 2. Bewertung der Faserqualitäten 3. Herstellung von MDF und HDF aus den erzeugten und gesichteten Fasermaterialien 4. Überprüfung der mechanischen-hygrischen Werkstoffeigenschaften 5. Optimierung der MDF bzw. HDF / Validierung der Ergebnisse 6. Diskussion, Dokumentation und Publikation der ErgebnisseZunächst wurden im Technikum des Fraunhofer WKI zahlreiche Versuchsreihen zur Herstellung und Charakterisierung von Fasermaterialien aus Laubholzgemischen (Buche, Birke, Esche) zusammen mit Nadelholz (Fichte) durchgeführt. Hierbei wurden die Holzartenanteile und die Mahlscheiben-Konfigurationen variiert, wobei die Aufschlussbedingungen zur besseren Vergleichbarkeit konstant gehalten wurden. Anschließend erfolgte eine sehr breit angelegte Faseranalyse, um die jeweilige Faserqualität zu charakterisieren. Im Anschluss wurden MDF- und HDF-Platten hergestellt, getestet und optimiert. Alle hergestellten MDF- und HDF-Platten übertreffen die laut Norm geforderten mechanischen Eigenschaften deutlich, so dass eine industrielle Produktion ohne weitere Entwicklungsschritte möglich wäre. In Bezug auf die MDF-Platten gilt dies auch für die hygrischen Eigenschaften, da bei allen Varianten die Dickenquellung nach 24h zwischen 6-7% lag, womit die laut Norm maximal zulässige Quellung von 12% deutlich unterschritten wurde. Die hergestellten HDF-Platten wiesen Quellungen von 19% - 28% auf. Hiermit wurde ebenfalls die nach EN 622-5 geforderten Anforderungen (max. 30%) erfüllt. Allerdings sind HDF mir einer Quellung von bis zu 28% nicht für alle Anwendungsbereiche zugelassen, so dass von dieser Seite noch Optimierungsbedarf besteht.Dr. Dirk Berthold
Tel.: +49 531 2155-452
dirk.berthold@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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01.02.2019

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28.02.2022
22016016Züchtung neuer samenvermehrter Miscanthus-Hybriden für Landwirtschaft und Industrie (Entwicklung neuer leistungsfähiger Miscanthus-Hybriden) - Akronym: Seeded-MiscanthusDurch die Entwicklung verbesserter Populationen und durch die Kreuzung zwischen Miscanthusarten und anschließender Selektion sollen neue ertragsstarke Hybriden entwickelt werden. Ziel ist es, die neuen Linien durch Samen zu vermehren und dadurch die Kosten für die Bestandesetablierung im Vergleich zur Rhizompflanzung deutlich zu reduzieren. Die kostengünstige Bestandesetablierung senkt das Risiko für den Landwirt und wird als wesentlicher Beitrag gesehen, den Miscanthusanbau in der Zukunft auszuweiten.Dr. Kai-Uwe Schwarz
Tel.: +49 531 596-2316
kai-uwe.schwarz@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 69
38116 Braunschweig
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01.09.2018

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30.11.2021
22016017Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 3: Entwicklung, Herstellung und Bau einer prototypischen Versuchsanlage zur kontrollierten BNC-Fasergewinnung - Akronym: BioSBarrierBiotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Die Möglichkeiten der Oberflächenmaximierung und Steuerung der BNC-Faserbildung werden nicht genutzt. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden. Uwe Lindner
Tel.: +49 3621 3653-48
uwe.lindner@ibl-maschinenbau.de
ibl Maschinenbau GmbH
Langensalzaer Str. 94
99867 Gotha
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01.01.2018

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31.10.2020
22016117Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 3: Werkstoffcharakterisierung und Verarbeitungsgrundlagen - Akronym: RegSchaDas Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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2015-05-15

15.05.2015

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14.06.2017
22016214Verbundvorhaben: Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Koordination und Gewächshausversuche - Akronym: k. A.Im Projekt "Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von Nachwachsenden Rohstoffen" wurden Miscanthus x giganteus, Paulownia tomentosa und Silphium perfoliatum als Rohstoffpflanzen ausgewählt und in unterschiedlichen gartenbaulichen Versuchsreihen auf ihre Einsatzfähigkeit als Torfersatzstoff getestet. Dabei wurden Substratmischungen mit einem Nachwachsenden Rohstoffanteil von bis zu 40 % getestet. Der übrige Anteil der Substratmischungen bestand aus Torf. Durch die Verwendung von Torf in Kultursubstraten und dem damit zusammenhängenden Torfabbau wird unweigerlich CO2 freigesetzt. Mithilfe des Einsatzes von möglichen alternativen Zuschlagstoffen, können die CO2-Freisetzungsraten deutlich gesenkt werden. So ließe sich durch die Verwendung Nachwachsender Rohstoffe nicht nur die endliche und knappe Ressource Torf schonen, sondern auch der Ausstoß von Treibhausgasen verringern. Ziel des Forschungsvorhabens war es, durch den Einsatz von Nachwachsenden Rohstoffen den Einsatz von Torf in Substraten zu reduzieren und so die Produktion von Kultursubstraten möglichst ressourcenschonend zu gestalten. In nahezu allen Versuchsreihen zeigte sich, dass die Versuchspflanzen mit steigenden Beimischungsraten der Nachwachsenden Rohstoffe im Substrat eine schlechtere Wachstumsleistung erzielten. Zudem konnte beobachtet werden, dass die Pflanzen in sämtlichen Varianten, in denen ein Nachwachsender Rohstoff beigemischt wurde, ein schlechteres Wachstumsbild aufwiesen als die Pflanzen in den Kontrollvarianten aus reinem Torf. Während der Projektzeit wurde versucht, die Qualität der Versuchspflanzen durch unterschiedliche Düngestrategien an das Wachstum der Pflanzen in den Kontrollsubstraten aus reinem Torf anzu-gleichen. Hierbei wurden bessere Ergebnisse erzielt. Insgesamt zeigte sich, dass im Vergleich der drei untersuchten Nachwachsenden Rohstoffe das höchste Potenzial zu einer pflanzenbaulich erfolgreichen Verwendung als Torfersatzstoff bei Miscanthus x giganteus zu liegen scheint. Prof. Dr. Ralf Pude
Tel.: +49 2225 999 63-13
r.pude@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Campus Klein-Altendorf
Klein-Altendorf 2
53359 Rheinbach
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22016216Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 1: Bewertung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor - Akronym: HolzImBauDatIn dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung und Umsetzung der Systemgrenzen für die definierten Gebäude, Zusammenstellung der Sachbilanzen und Berechnung der Ökobilanzen. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Computermodell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016).Dipl.-Ing. Sebastian Rüter
Tel.: +49 40 73962-619
sebastian.rueter@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Haidkrugsweg 1
22885 Barsbüttel
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31.10.2020
22016217Verbundvorhaben: Energetische Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in Deutschland und China; Teilvorhaben 2: Analyse und Optimierung von Stallhaltungs- und Entmistungsverfahren - Akronym: ChinaResIm Rahmen des Vorhabens soll jeweils für Deutschland und China unter regem Austausch das Wissen über (a) die Hemmnisse der Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in der Praxis identifiziert, (b) Pflichtenhefte für einen abgestimmten Betrieb von Stall und Biogasanlage erarbeitet sowie (c) die Projektergebnisse so aufbereitet werden, dass sie einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden können. Deutsch-Chinesische Workshops zum Wissensaustausch über den Stand der Technik sowie den Stand der Forschung sind ebenso wie Besichtigungen von Best-Case-Anlagen in beiden Ländern geplant, um deren Akteure besser zu vernetzten.Im ATB-Teilvorhaben 2 des Verbundvorhabens mit dem DBFZ wurde der aktuelle Status der deutschen Milchviehhaltung analysiert. Hierbei wurde eine große Bandbreite auf nationaler Ebene ermittelt. Von den Bundesländern hat Bayern die insgesamt größte Anzahl an Milchviehbetrieben, bei durchschnittlichen 39 Tieren pro Betrieb. Die Betriebe in Brandenburg besitzen auf nationaler Ebene die größten Milchviehbestände mit 296 Tieren pro Betrieb. Details dazu sind in Tabelle 1 des Schlussberichtes enthalten. In Deutschland werden Milchkühe überwiegend in Liegeboxenlaufställen gehalten. Dabei kommen v.a. Schieber oder Faltschieber als Entmistungssysteme zum Einsatz. Details dazu sind in Abb. 2 und 3 im Schlussbericht zu entnehmen. Weiterhin erfolgte eine allgemeine Analyse der Vor- und Nachteile von Gülle, Einstreu, Futterresten in Bezug auf die Biogasnutzung. Details sind in Tabelle. 3 des Abschlussberichtes dargestellt. Der Einfluss des Haltungsverfahrens auf den Biogasertrag und die Methan-Emissionen wurde analysiert. Die Ergebnisse sind im Abschlussbericht dargestellt und wurden außerdem als wissenschaftlicher Open-Access-Artikel zur Abhängigkeit der Methanemissionen aus der Flüssigmistlagerung von Temperatur, Jahreszeit und Lagerdauer veröffentlicht (https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.12.026). Prof. Dr. Thomas Amon
Tel.: +49 331 5699-510
tamon@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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2015-05-15

15.05.2015

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14.06.2017
22016314Verbundvorhaben: Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von Nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Praxisversuche - Akronym: TorfersatzstoffeIm Projekt "Entwicklung von Torfersatzstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen" (Laufzeit 25 Monate) wurden Miscanthus gigantheus, Paulownia tomentosa und Silphium perfoliatum als Rohstoffpflanzen ausgewählt und in unterschiedlichen gartenbaulichen Versuchsreihen auf ihre Einsatzfähigkeit als Torfersatzstoff getestet. Dabei wurden Substratmischungen mit einem nachwachsenden Rohstoffanteil von bis zu 40 % getestet. Der übrige Anteil der Substratmischungen bestand aus Torf. Durch die Verwendung von Torf in Kultursubstraten und dem damit zusammenhängenden Torfabbau wird unweigerlich CO2 freigesetzt. Mithilfe des Einsatzes von möglichen alternativen Zuschlagstoffen können die CO2-Freisetzungsraten deutlich gesenkt werden. So ließe sich durch die Verwendung nachwachsender Rohstoffe nicht nur die endliche und knappe Ressource Torf schonen, sondern auch der Ausstoß von Treibhausgasen verringern. Ziel des Forschungsvorhabens war es, durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen den Torfeinsatz in Substraten zu reduzieren und so die Produktion von Kultursubstraten möglichst ressourcenschonend zu gestalten.In nahezu allen Versuchsreihen zeigte sich, dass die Versuchspflanzen mit steigenden Beimischungsraten der nachwachsenden Rohstoffe im Substrat eine schlechtere Wachstumsleistung erzielten. Zudem konnte beobachtet werden, dass die Pflanzen in sämtlichen Varianten, in denen ein nachwachsender Rohstoff beigemischt wurde, ein schlechteres Wachstumsbild aufwiesen als die Pflanzen in den Kontrollvarianten aus reinem Torf. Während der Projektzeit wurde versucht, die Qualität der Versuchspflanzen durch unterschiedliche Düngestrategien an das Wachstum der Pflanzen in den Kontrollsubstraten aus reinem Torf anzugleichen. Hierbei wurden bessere Ergebnisse erzielt. Insgesamt zeigte sich, dass im Vergleich der drei untersuchten nachwachsenden Rohstoffe das höchste Potenzial zu einer pflanzenbaulich erfolgreichen Verwendung als Torfersatzstoff bei Miscanthus gigantheus zu liegen scheint. Josef Gramann
Tel.: +49 4441 9997-60
j.gramann@gramoflor.de
Gramoflor GmbH & Co. KG
Diepholzer Str. 173
49377 Vechta
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01.04.2018

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30.06.2019
22016317Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 3: Kommunikation und Dissemination zu Feuchtgebiets-Randzonen - Akronym: CLEARANCEIm Rahmen von CLEARANCE, WP 6 "Policy and civil society: barriers and opportunities" wird das Teilvorhaben für die effektive Kommunikation sowie Dissemination von Forschungsergebnissen an Akteure aus Zivilgesellschaft, Politik und Wirtschaft durch die Grüne Liga e.V. mit folgenden Teilaufgaben bearbeitet: Michael Bender
Tel.: +49 30 40393530
wasser@grueneliga.de
Grüne Liga e. V. - Netzwerk ökologischer Bewegungen
Greifswalder Str. 4
10405 Berlin
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31.12.2018
22016417Verbundvorhaben: ERA-Net WaterWorks – CLEARANCE – Ansatz der Kreislaufwirtschaft zur Reduzierung der Belastung von Flüssen durch Nährstoffe aus der Landwirtschaft unter Nutzung von kohlenstoffspeichernden Ökosystemen; Teilvorhaben 4: Kommodifizierung von Nährstoffaustrag - Akronym: CLEARANCEErstellung einer aktuellen, auf Literaturdaten basierenden Quantifizierung der Leistung von Feuchtgebieten insbesondere Wetland Buffer Zones (WBZ) bei der Nährstoffrückhaltung (N und P) als Grundlage für eine monetäre Bewertung.Prof. Dr. Joachim Schrautzer
Tel.: +49 431 880-4595
jschrautzer@ecology.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Ökosystemforschung
Olshausenstr. 75
24118 Kiel
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2019-03-15

15.03.2019

2023-08-14

14.08.2023
22016418Verbundvorhaben: Züchtungsmethodisch optimierte Kombination von Gemengepartnern der Andenlupine und Mais sowie der Weißen Lupine und Hafer mit dem Ziel der Biomasseproduktion unter Nutzung ökosystemarer Leistungen der Lupine; Teilvorhaben 2: Bewertung von Kombinationen und Anbauverfahren - Akronym: LuMi-optDurch die Integration von Lupinen mit hohem Biomassepotenzial in neue Anbausysteme soll in dem geplanten Vorhaben die Erschließung von Ökosystemleistungen der Leguminosen für den Energiepflanzenanbau ermöglicht werden. Das System des Gemengeanbaus von Mais mit Andenlupinen (Lupinus mutabilis) soll hierbei durch die an die Zuchtmethodik der Hybridzüchtung angelehnte, optimierte Zusammenführung von Partnern, die auf ihre Eignung zur Kombination mit der jeweiligen komplementären Partnerspecies getestet wurden, zu einer nachhaltigeren Biomasseproduktion und zu einer Erhöhung der Kulturartenvielfalt in diesem Bereich führen. Exemplarisch soll dieses System außerdem für die Kombination Hafer (Avena byzantina bzw. A. sativa) mit Weißer Lupine (Lupinus albus L.) geprüft werden. Das Vorhaben kann zu neuen, vielseitigeren Fruchtfolgen, höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und einer an öffentlicher Akzeptanz gewinnenden Energieproduktion beitragen. An dem Verbundvorhaben sind das Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen (JKI-ZL, Koordination; Groß-Lüsewitz) und das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde (JKI-PB; Braunschweig) des Julius-Kühn-Instituts, das Thünen-Institut für Ökologischen Landbau (TI-OL; Trenthorst), die Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik der Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät der Universität Rostock sowie, im Unterauftrag, die Landwirtschaftlichen Lehranstalten (LLA) in Triesdorf beteiligt.Dr. Herwart Böhm
Tel.: +49 4539 8880-313
herwart.boehm@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für ökologischen Landbau
Trenthorst 32
23847 Westerau

2016-06-15

15.06.2016

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14.06.2019
22016614Verbundvorhaben: Neue Resistenzquellen gegenüber Globodera pallida in Stärkekartoffeln (PARES); Teilvorhaben 1: Screening von Solanum-Arten auf Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden - Akronym: PARESZahlreiche Schaderreger der Kartoffel bedrohen die Wirtschaftlichkeit des Anbaus von Stärkekartoffeln. Zu den besonders gefährlichen Schaderregern zählen die Kartoffelzystennematoden (Globodera pallida und G. rostochiensis); in einigen Anbauregionen für Stärkekartoffeln sind sie zum größten Problem geworden. Die Bekämpfung der Nematoden kann aus rechtlicher, wirtschaftlicher und ökologischer Sicht nur durch resistente Kartoffelsorten erfolgen. Es stehen derzeit nur wenige Kartoffelsorten mit Resistenz gegen die mittlerweile auf den Befallsflächen häufigste Art, G. pallida, zur Verfügung. Mittlerweile sind Populationen unter Feldbedingungen aufgetreten, die die Resistenz gegen den verbreiteten Pathotyp Pa3 von G. pallida überwinden können. Damit ist bereits jetzt eine erfolgreiche Bekämpfung der Kartoffelzystennematoden auf einigen Standorten nicht mehr möglich. Das Gesamtziel des Vorhabens ist deshalb die Entwicklung und Bereitstellung neuen, teiladaptierten genetischen Materials mit Resistenz gegenüber G. pallida Pathotyp Pa3 und dem neuen Virulenztyp Emsland. Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum spp.) sollen für die Züchtung neuer Stärkekartoffelsorten verwendet werden. Die Entwicklung von molekularbiologischen Verfahren zum Nachweis der verantwortlichen Resistenzgene wird eine beschleunigte Introgression neuer Resistenzgene in Hochleistungssorten und zudem die Kombination verschiedener Resistenzquellen ("Pyramidisierung") ermöglichen. Screening von Akzessionen aus Genbanken auf Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden im Bioassay. Nach Auswahl geeigneter Klone wird mit dem präziseren Extraktionstest eine Phänotypisierung als Grundlage für die Marker-Entwicklung vorgenommen. Entwicklung und Anwendung eines Testsystems, das eine schnellere Untersuchung von Pflanzen aus Gewebekultur ermöglicht. Hierdurch kann in-vitro-Material wesentlich schneller untersucht werden, da die Knollenproduktion entfällt.Dr. Sebastian Kiewnick
Tel.: +49 531 299 3929
sebastian.kiewnick@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
Messeweg 11-12
38104 Braunschweig

2015-11-01

01.11.2015

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30.09.2018
22016714Prüfung von Pappelsorten aus anderen EU-Staaten für Kurzumtriebsplantagen (EU-POP) - Akronym: EU-POPIm Rahmen eines von ASP initiierten EU-weiten Sortenaustausches wurden im Frühjahr 2014 45.000 Stecklinge von 29 Sorten von 9 Züchtungsinstitutionen zur Anlage von 21 Prüffeldern in 12 Ländern verschickt. Auf den bayerischen Prüffeldern gepflanzte, ausländische Pappelsorten sollen unter süddeutschen Standortsbedingungen hinsichtlich ihrer KUP-Eignung bewertet werden. Durch Vergleichsanbauten leistungsfähiger Sorten aus anderen Ländern besteht die Chance, geeignete Sorten für den Anbau in Deutschland zu übernehmen. Beispiel für die KUP-Tauglichkeit ausländischer Sorten ist die belgischen Sorte "Bakan" die in die bayerischen Sortenempfehlungen aufgenommen wurde. Das Projekt fördert die EU-weite Zusammenarbeit und den grenzüberschreitenden Austausch von KUP-geeigneten Pappelsorten. Durch internationale Arbeitsteilung - Züchtung im Ausland und Sortenprüfung in Deutschland - können schnellere Ergebnisse erzielt und Züchtungskosten eingespart werden. Für Züchter werden die Vermarktungschancen für unter unseren Standortsbedingungen geeignete Sorten auf dem deutschen Markt deutlich verbessert. • Bewertung der Sortenentwicklung auf den Prüffeldern • Laufende Pflege der etablierten Sortenschauen und Prüffelder • Bonitur phänologischer und wachstumskundlicher Merkmale (Anwuchsverhalten, Höhenentwicklung, Vegetationsabschluss, Ausfälle) • Beerntung der Versuchsfelder und sortenweise Ertragsermittlung • Bewertung der Kurzumtriebstauglichkeit der Sorten • Erarbeitung von Sortenempfehlungen bzw. Datengrundlagen für Zulassungsanträge nach FoVG • Genetische Charakterisierung zulassungsfähiger Sorten für Kontrollzwecke, Ergänzung der Sortenkatasters • Ausbau der Kontakte zu ausländischen Projektpartnern bzw. Züchtungseinrichtungen i.S. von Kooperationen (Sicherung weiterer Sorten, Austausch sortenspezifischer Erfahrungen) • Öffentlichkeitsarbeit für KUP mit Schwerpunkt Sortenberatung: Nutzung der Sortenschauen und Prüffelder i.R. von Exkursionen Randolf Schirmer
Tel.: +49 8666 9883-26
randolf.schirmer@awg.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf
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2016-12-01

01.12.2016

2020-02-29

29.02.2020
22016716Verbundvorhaben: Herstellung von innovativen Monofilamenten für Bürstenanwendungen aus biobasierten Hybridpolyamiden (ProPAMO); Teilvorhaben 2: Entwicklung und Optimierung der proteinogenen Materialbasis - Akronym: ProPAMo¿Entwicklung und Musterproduktion von trockenen Proteinhydrolysaten geeigneter Qualität aus 3 verschiedenen Rohwaren mit verschiedenen Molekulargewichten, Charakterisierung der Hydrolysatmuster, Optimierung der Produktionsparameter für bestmöglicher Kompatibilität zu den ausgewählten Kunststoffen (vorrangig Polyamide); Entwickluing geeigneter Trenn- und Aufreinigungsverfahren für die optimale Vernetzbarkeit von PA und Hydrolysat; Umsetzung in eine industrielle Technologiekonzeption. AP 1 Bereitstellung von trockenen und umfassend charakterisierten Proteinhydrolysatmustern - nach Standardbedingungen und in zwei Parametervariationen hergestellt AP 2 Eingrenzung der Herstellparameter, nachträgliche Herstellung der erforderlichen Produktreinheit (Fett- und Aschefreiheit, Enfärbung u.a.). Entwicklung einer für die Polymerisation geeigneten Materialrezeptur AP 3 Produkt- und Ausbeuteoptimierung durch technologische Veränderungen AP 3.1 Kombination von hydrothermaler und enzymatischer Hydrolyse; Ersetzung der Nachbehandlung durch eine effektive Vorbehandlungstechnologie AP 3.2 Ausarbeitung einer Technologiekonzeption für die Herstellung von Proteinhydrolysaten für Biohybridpolymere auf PA-Basis; AP 3.3 Übertragung dieser Technologie-konzeption auf die technische Anlage bei dem nicht antragstellenden Partner SARIA AP 3.4 Anapssung und Präzisierung der Verfahrens- und Aufarbeitungs-bedingungen nach den Ergebnissen der technischen Erprobung. AP 4 begleitende Untersuchung und Charakterisierung aller Hydrolysat-muster und technischen Mengen hinsichtlich Proteingehalt, Verunreinigungen (Fett, Asche, Wasser), Molekulargewichtsverteilung sowie nach anderen von den Partnern gewünschten Parametern.Wichtigstes Ergebnis des Vorhabens ist die Identifizierung einer Materialkombination aus Proteinhydrolysat und geeignetem Polyamid sowie die Evaluierung eines Verarbeitungsprozesses im Technikumsmaßstab, nach dem sich prinzipiell Abrasivbürsten auf Monofilamentbasis herstellen lassen. Es wurden eine Reihe neuer Erkenntnisse hinsichtlich der Eigenschaftsoptimierung und Analytik von Proteinhydrolysaten gewonnen. So konnte der Einfluss der Materialherkunft (Knorpel bzw. Knochen) auf die physikochemischen Eigenschaften des Hydrolysats aufgeklärt werden. Zum anderen wurde eine Reihe von Prozessparametern (Compoundierung, Filamentherstellung) umfangreich angepasst und optimiert. Insbesondere die Bedeutung eines Entgasungsschritts für die Herstellung derartiger Compounds konnte erfolgreich dokumentiert werden. Die Arbeiten der Firma ANiMOX im Teilvorhaben 2 waren im Rahmen des Projektes in vier Arbeitspakete untergliedert: die Versuche zur Rohstoffaufbereitung und Proteinhydrolysatrezeptur, der Entwicklung und Bereitstellung von Proteinhydrolysatmustern sowie der fortlaufenden Optimierung von Prozess und Ausbeute, Entwicklung eines scale up Schrittes und der Bereitstellung technischer Mengen des Proteinhydrolysates und die projektbegleitende Analytik und Qualitätssicherung der Proteinhydrolysatmuster. Es wurden zu Beginn des Projektes Proteinhydrolysatmuster nach definierten Bedingungen und in zwei Parametervariationen aus verschiedenen tierischen Rohstoffen entwickelt und hergestellt. In der zweiten Projekthälfte erfolgte dann die Umsetzung eines ersten scale up Schrittes und der Bereitstellung technischer Mengen des für die Compoundierung nutzbaren Proteinhydrolysates für das Fraunhofer IAP. Mit den im Technikum erreichten und durchgehend analysierten und bilanzierten Ergebnissen, kann ein Proteinhydrolysat aus kostengünstigen tierischen Nebenprodukten und in den Qualitätsstufen Lebensmittel, Futtermittel und technisch für vielfältige Anwendungen hergestellt werden.Dipl.-Ing. (FH) Thomas Grimm
Tel.: +49 30 6392-1041
t.grimm@animox.de
ANiMOX Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Max-Planck-Str. 3
12489 Berlin
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2018-10-01

01.10.2018

2022-03-31

31.03.2022
22016717Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 1: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Neuartiger Schneckenhacker, Gesamtkonzept der alternativen HHS-Bereitstellung - Akronym: InnoFuelsZiel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben könnenDr. Daniel Kuptz
Tel.: +49 9421 300-118
daniel.kuptz@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing

2019-01-01

01.01.2019

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30.06.2022
22016718Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 2: Synthese der Verdickersysteme - Akronym: PolyBioFeDas Ziel des vorliegenden Projektes bestand darin, nahezu 100 % biobasierte Schmierfette herzustellen. Zum Erreichen dieses Ziels sollten drei unterschiedliche, biobasierte, polymere Verdickersysteme entwickelt werden und ein passender Herstellungsprozess für die entsprechenden Schmierfette abgeleitet werden. Die zu untersuchenden polymeren Verdicker sollten Polyharnstoffe, Polyester und Polyamide sein, die aus kommerziell verfügbaren bzw. sich in der Entwicklung befindlichen biobasierten Rohstoffen hergestellt werden sollten. Als biobasiertes Basisöl sollte insbesondere Rizinusöl verwendet werden. Die entwickelten Schmierfette sollen anschließend am Anwendungsbeispiel Wälzlager auf ihre Einsatztauglichkeit in Maschinenelementen qualifiziert werden.Prof. Dr. Ralf Weberskirch
Tel.: +49 231 755-3862
ralf.weberskirch@tu-dortmund.de
Technische Universität Dortmund - Fakultät für Chemie und Chemische Biologie - Polymere Hybridsysteme
Otto-Hahn-Str. 6
44227 Dortmund
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2017-05-01

01.05.2017

2020-08-15

15.08.2020
22016816Substitution von Hefeextrakt in industriell relevanten Bioprozessen (SubBioPro) - Akronym: SubBioProDer Einsatz von Hefeextrakt als komplexe Nährstoffquelle ist ein bedeutender Kostenfaktor in zahlreichen biotechnologischen Prozessen. Ziel dieses Projekts ist es daher, Hefeextrakt in industriell relevanten Bioprozessen durch agrarische Reststoffe zu ersetzen, ohne dabei eine Verschlechterung der Produktkonzentrationen und Produktivitäten in Kauf nehmen zu müssen. Dazu wird eine Optimierungsstrategie entwickelt, mit der zunächst die Nährstoffanforderungen der verwendeten Stämme aufgeklärt werden. Anhand dieser Informationen kann dann ggf. zusätzlich zum Reststoff-Hydrolysat eine gezielte Supplementierung erfolgen. Im Rahmen dieses Projekts soll die Anwendbarkeit dieser Optimierungsstrategie am Beispiel der Fermentationsprozesse zur Herstellung von L-Lactat, Erythrit, 1,3-Propandiol und 3-Hydroxypropionaldehyd untersucht werden. Diese Auswahl umfasst aerobe, mikroaerobe und anaerobe Fermentationen mit Bakterien und einen hefeähnlichen Pilz und deckt somit eine möglichst hohe Bandbreite an Bioprozessen ab. Die Arbeiten umfassen folgende Arbeitspakte: AP-1: Hydrolyse der Reststoffe; AP-2: Medienoptimierung zur fermentativen Herstellung von L-Lactat mit Lactobacillus sp.; AP-3: Medienoptimierung zur fermentativen Herstellung von 1,3-Propandiol mit Clostridium butyricum AKR102a; AP-4: Medienoptimierung zur fermentativen Herstellung von Erythrit mit Moniliella pollinis; AP-5: Medienoptimierung zur Biomasseproduktion von Lactobacillus reuteri; AP-6: Technologie- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für die Hydrolyse und die Bioprozesse; AP-7: Begleitende AnalytikDr. Ulf Prüße
Tel.: +49 531 596-4270
ulf.pruesse@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig
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2019-04-01

01.04.2019

2021-12-31

31.12.2021
22016817Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, emissionsrechtliche Evaluierung - Akronym: SiTroFenDas Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen.Das Ziel des Projektes war die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit eines oder mehrerer Prototypen des Hackschnitzelofens inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Ein solcher Hackschnitzelofen sollte mit einem der Pelletqualität vergleichbar homogenem, aber günstigeren Brennstoff betrieben werden. Gleichzeitig sollte der Ofen das Wohlfühlerlebnis einer Kaminofenflamme bieten und somit eine Alternative für den Austausch von Scheitholz-Einzelfeuerungen darstellen. Konkret wurden folgende Ergebnisse erreicht: - der Einsatz von Präzisionshackgut ist in der entwickelten Einzelraumfeuerung möglich. Trotz der überwiegend niedrigen Verbrennungswärmeleistung (< 4 kW) konnten für alle getesteten Brennstoffsortimente im stationären Zustand CO- sowie Staubemissionen unter den Grenzwerten der 1. BImSchV gemessen werden. Variationen des Brennstoffs in der Versuchsbrennkammer haben ergeben, dass - lufttrockene Brennstoffe am besten geeignet sind - im untersuchten Bereich von 8-16 mm die Stückigkeit keinen großen Einfluss hat - die Fördertechnik insgesamt an den Brennstoff angepasst werden muss und kann - und die unterschiedliche Schüttdichte der verschiedenen Holzarten eine Anpassung der Förderleistung der Dosierung erfordert. Die Emissionen lagen dabei insgesamt, noch ohne weitergehende Optimierung der Brennkammer, schon im Bereich guter Pelletöfen. Aus Marktsicht müssen weitere Kriterien erfüllt sein. Neben dem Produktdesign, das in dieser Phase noch ausgeklammert wurde, sind das als wichtige Randbedingungen der Bedienkomfort, die Geräuschkulisse und nicht zuletzt das Flammendesign, das ganz wesentlich das Feuererleben bestimmt. Diese werden im Rahmen des Projektes explizit betrachtet. Dr. rer. nat. Ingo Hartmann
Tel.: +49 341 2434-541
ingo.hartmann@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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2019-01-01

01.01.2019

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30.06.2022
22016818Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Schmierfettformulierungen - Akronym: PolyBioFeEin bedeutender Anteil von fossilen Rohstoffen wird in der chemischen Industrie zur Herstellung von Schmierstoffen eingesetzt. Schmierstoffe werden meist zur Schmierung von Maschinenkomponenten, wie beispielsweise Wälzlagern, verwendet. Sie sind essentiell, um Reibung und damit den Energieverbrauch zu senken sowie ein vorzeitiges Versagen der Maschinenelemente durch Verschleiß zu verhindern. Die meisten auf dem Markt erhältlichen Schmierstoffe werden heute auf Basis fossiler Rohstoffe hergestellt. Nur ein kleiner Teil des Marktes (ca. 5%) wird durch biobasierte Schmierstoffe abgedeckt. Dabei handelt es sich in den meisten Fällen um Öle auf Esterbasis, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Da Schmierfette aus Grundölen und Verdickersystemen zusammengesetzt sind, müssen beide Komponenten aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, um nahezu 100 % biobasierte Fette herstellen zu können. Konventionelle Verdickersysteme, wie Fettsäure in Verbindung mit 12-Hydroxystearat, enthalten zwar von Natur aus einen großen Anteil nachwachsender Rohstoffe, jedoch ist die Temperaturstabilität dieser Verdickersysteme nicht sehr ausgeprägt. Im Gegensatz dazu werden für hohe Temperaturen geeignete, Verdickersysteme ausschließlich aus petrochemischen Verbindungen hergestellt. Daher sollen im Rahmen dieses Vorhabens biobasierte, polymere Verdickersysteme entwickelt werden. In Verbindung mit biobasierten Grundölen, können somit Schmierfette hergestellt werden, die mit Ausnahme von Additivzusätzen, vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen zusammengesetzt sind. Diese zu entwickelnden Schmierfette sollen in Fill-For-Life (Lebensdauerschmierung) sowie Hochtemperatur Anwendungen >150 °C einsetzbar sein und mit den am Markt etablierten petrochemischen Hochleistungsschmierstoffen in Preis und Eigenschaftsprofilen konkurrenzfähig sein.Dr. Patrick Degen
Tel.: +49 2331 935-1397
degen@bechem.de
CARL BECHEM GMBH
Weststr. 120
58089 Hagen
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2015-10-06

06.10.2015

2016-05-05

05.05.2016
22016914Bioraffinerie Öllein (Linum usitatissimum L.) - Konzept zur ganzheitlichen Nutzung pflanzlicher Strukturkomponenten und molekularer Bausteine der Leinenpflanze - Akronym: LinoRaffDie Projektidee baut auf dem Kontext der ganzheitlichen Nutzung der Ölleinpflanze als Nahrungsmittel sowie als Industrierohstoff in Form einer Bioraffinerie auf. Die Gewinnung und Verarbeitung von Leinsamen muss dabei die Grundlage der Wirtschaftlichkeit der Pflanze gegenüber anderen Kulturen sein. Leinsamenprodukte wie Pflanzenöl, Presskuchen bzw. Backleinen und Diätleinen sind auf dieser Basis unter den Gesichtspunkten des gegenwärtigen Nutzungsportfolios sowohl aus wirtschaftlicher Sicht wie auch im Hinblick auf derzeitige und potenziell zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten zu betrachten. Ziel ist es, Produktlinien zu entwickeln, die eine Wirtschaftlichkeit des Ölleinanbaus in dafür prädestinierten Anbaugebieten bereits allein durch die Samennutzung ermöglichen. Eine ergänzende Wertschöpfung (Fasern, Lignine, Pektine) soll zur Stabilisierung des Produktions¬verfahrens führen und einen Beitrag zur Verbesserung der relativen Vorzüglichkeit des Ölleinanbaus leisten. Dazu ist abzuklären, wie die Pflanzenkomponenten zu gewinnen und weiter zu verwerten sind, und die Nutzungsfähigkeit in den entsprechenden Produktlinien darstellen zu können. Aufbauend auf der Machbarkeitsuntersuchung ist perspektivisch die Realisierung in einem regionalen Demonstrationsprojekt mit Modellcharakter geplant.Als wissenschaftliches und technisches Ziel des Projektes stand die Erarbeitung und modellhafte Entwicklung eines regionalen Konzeptes zur vollständigen Nutzung aller Pflanzenbestandteile des Ölleins. Die Analyse der wirtschaftlichen Tragfähigkeit der Produktlinien in unterschiedlichen Szenarien eines solchen Konzeptes stand im Vordergrund des Vorhabens. Konkret wurden die folgenden Ergebnisse erreicht: - Erfassung und Auswertung wissenschaftlicher Forschungsergebnisse zur Gewinnung und Verarbeitung aller Pflanzenbestandteile der Leinenpflanze (national/international) - Durchführung von Experteninterviews sowie Vorbereitung eines themenbezogenen Workshops zu den technologischen Fragestellungen der Gewinnung und Verarbeitung der wichtigsten Pflanzenbestandteile sowie der Marktstrukturen - Analyse der Rahmenbedingungen des Ölleinanbaues und der Verarbeitung in Deutschland unter Einbeziehung regionaler Besonderheiten, Analyse betreffender Angebots- und Nachfrageszenarien - Erarbeitung eines Konzeptes zur Umsetzung eines regionalen Bioraffineriemodells in Abstimmung mit potenziellen Wirtschaftsbeteiligten. Grundlage dafür ist die Entwicklung von Produktionsketten vom Anbau bis zum Halbzeug bzw. Endprodukt sowie einer Matrix zur Bewertung auf Basis ökonomischer und bioökonomischer Gesichtspunkte. Aufbauend auf dieser Machbarkeitsuntersuchung, in der vorhandenes Wissen über verschiedene Produktionsverfahren und Erzeugnisse erfasst und analysiert sowie auf ihre (relative) Eignung hin verglichen wurde, ist perspektivisch die Realisierung in einem regionalen Demonstrationsprojekt mit Modellcharakter geplant. Dipl. agr. Ing. Torsten Brückner
Tel.: +49 3763 404747-0
t.brueckner@sachsenleinen.de
Sachsen-Leinen e.V.
August-Bebel-Str. 2
04416 Markkleeberg
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31.07.2018
22017014Verbundvorhaben: Innovative in-situ Gesamtmesstechniklösung für Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Sensorenentwicklung - Akronym: IN-BiogasInnerhalb dieses Vorhabens soll ein in-situ Sensorsystem erforscht und entwickelt werden, das sowohl Methan (CH4) und Kohlendioxid (CO2) als auch Schwefelwasserstoff (H2S) hochgenau detektieren kann. Dazu ist die Integration verschiedener Technologien in ein einziges Messgerät notwendig, das der hochkorrosiven Umgebung einer Biogasanlage widerstehen kann. Um eine kostengünstige Lösung zu ermöglichen kommen innovative, neuartige Lösungsansätze zum Einsatz, deren Leistungsfähigkeit mindestens den zurzeit verwendeten Geräten entspricht. Gleichwohl sollen die Kosten aber um ein Vielfaches geringer sein. Durch eine solche Lösung wird eine großflächige, hochaufgelöste Überwachung der Gaszusammensetzung aller Prozessschritte der Biogasprozesskette möglich.Hierbei soll für die Detektion von CH4 und CO2 ein kostengünstiges optisches Verfahren erforscht werden. Damit auch H2S kostengünstig und genau gemessen werden kann, soll eine konzeptionell neue, metalloxid-basierte Messmethode erforscht werden. An dem Vorhaben sollen die Gassensorgruppe des Instituts für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg und das KMU J.Dittrich Elektronics GmbH & Co. KG beteiligt sein. Dabei wird das IMTEK die grundlagenwissenschaftlichen Fragenstellungen bearbeiten, die sich auf die Bereiche Spektroskopie, Oberflächenphysik und Mikrosystemtechnik erstrecken. Die nachfolgenden Arbeitschritte beschreiben den geplanten Weg die inkjetgedruckten gassensitiven CuO-Schichten und die dazugehörigen Substrate zur Anwendertauglichkeit zu verbessern:Materialentwicklung – Stabile druckbare SuspensionenFertigungsverfahren – Herstellung der sensitiven Schichten mittels InkjetDesign / Layout / Charakterisierung Sensorelement. Analog zum Schwelwasserstoffsensor werden hier die Schritte beschrieben, die auf dem Weg zu einem anwendungsfähigen, photoakustikbasierten CH4/CO2 Sensor notwendig sind.Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein
Tel.: +49 761 8857-134
juergen.woellenstein@ipm.fraunhofer.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Angewandte Wissenschaften - Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK)
Georges-Köhler-Allee 102
79110 Freiburg im Breisgau
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31.12.2018
22017015Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 2: Chemische Modifizierung - Akronym: StarTexDieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikali-schen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten versponnen und zu Textil-strukturen weiterverarbeitet werden können. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, z.B. für Bekleidung genutzt werden. Im Rahmen dieses Projektes soll Stärke mittels einer Reaktivextrusion chemisch modifiziert werden (Derivatisierung), um ihr auf diese Weise thermoplastische Eigenschaften zu verleihen. Der Schwerpunkt liegt auf der Suche nach einer geeigneten Kombination von Additiven und deren Konzentrationen und der Entwicklung von geeigneten Verfahren und Prozessparametern für die reaktive Extrusion von Stärke im Doppelschneckenextruder. Durch Compoundierung dieses Materials mit Biopolymeren soll das rheologische Verhalten der Schmelzen und die mechanisch-physikalischen Eigenschaften der hergestellten Filamente weiter verbessert werden. Die biologische Abbaubarkeit soll darüber hinaus definiert eingestellt und an die jeweiligen Anforderungen an das Endprodukt angepasst werden. Durch die Derivatisierung und Compoundierung werden bestimmte Eigenschaften generiert, welche im Falle der nativen Stärke nur unzureichend ausgeprägt sind, jedoch die modifizierte Stärke geeignet für ein anschließendes Schmelzspinnen und die textile Weiterverarbeitung machen.Die Plastifizierung nativer Stärke sowie deren Materialoptimierung durch Additivierung wurde im Rahmen eines Compoundierschrittes erfolgreich realisiert. Materialaufbereitungsprozesse im komplexen Zusammenspiel zwischen einzubringendem Weichmacher, gebundener Luftfeuchtigkeit, Materialtrocknung und den resultierenden rheologischen Materialeigenschaften wurden prozesssicher realisiert. Funktionalisierte Polymere zur späteren chemischen Modifikation der Stärke wurden erfolgreich mittels Reaktivextrusion hergestellt und an das System Stärke angepasst. Mit den funktionalisierten Polymeren wurde Stärke mittels Reaktivextrusion erfolgreich chemisch modifiziert. In allen Fällen konnte die erfolgreiche Modifikation sowohl analytisch, als auch auf Grund der sich ändernden Materialeigenschaften gezeigt werden. Die hergestellten Materialien zeigten mechanische Kennwerte welche über einen weiten Bereich variiert werden können. Ebenfalls wurde erfolgreich die hohe Wasseraufnahme der Materialien reduziert. Die Wasseraufnahme aller hergestellten Materialien liegt weit unter dem Wert für native / kommerzielle thermoplastische Stärke. Die erfolgreichsten Materialoptimierungsstrategien wurden schlussendlich skaliert, in größerem Maßstab realisiert und vor allem wurde die Modifikation der Stärke erfolgreich von einem zweistufigen Prozess in ein einstufiges Verfahren überführt. Mit den so realisierten Prozessen konnte den Projektpartnern modifiziertes Materialien in größeren Mengen zur Verfügung gestellt werden.Dipl.-Chem. Björn Bergmann
Tel.: +49 721 4640-423
bjoern.bergmann@ict.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal
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01.12.2018

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30.06.2022
22017018Verbundvorhaben: Systemisches Rohstoffmonitoring Holz; Teilvorhaben 2: Optionen der Verstetigung des Rohstoffmonitoring Holz und Verknüpfung mit statistischen Berichterstattungssystemen - Akronym: RMHsysDas Projekt systemisches Rohstoffmonitoring Holz hat zum Ziel, einen umfassenden Einblick in das Aufkommen und die Verwendung des Rohstoffs Holz zu geben. Grundlage sind Analysen zu den einzelnen Aufkommens- und Verwendungssektoren des Rohstoffs Holz. Der Schwerpunkt des Rohstoffmonitorings liegt auf statistisch nicht oder nur unzureichend erfassten Sektoren. Aber auch in Märkten die durch die amtliche Statistik erfasst werden, besteht Bedarf an ergänzenden Informationen; so etwa beim Rohstoffmix in der Holzwerkstoffindustrie oder bei der Untererfassung einer Branche wie zum Beispiel der Sägeindustrie. Das Teilvorhaben 2 dient der Untersuchung von Optionen der Verstetigung des Rohstoffmonitoring Holz sowie der Vertiefung der Verknüpfung der Ergebnisse des Rohstoffmonitoring Holz mit statistischen Berichterstattungssystemen. Bei der Berechnung des Holzeinschlags wird auf Grundlage der Ergebnisse des Rohstoffmonitorings Holz, aus Informationen zur Außenhandelsstatistik, weiterer amtlicher und nicht-amtlicher Quellen sowie Informationen zu Rohholzlagerbestandsveränderungen der jährliche Holzeinschlag zurückgerechnet. Aufgrund neuer Ergebnisse zur Holzverwendung aus dem Rohstoffmonitoring Holz und weiterer ergänzender Informationen wurde die Berechnung zum Holzeinschlag Revisionen unterzogen und weiterentwickelt. Das Rohstoffmonitoring Holz soll durch das TI als dauerhaftes Instrument zur Erfassung von Aufkommen und Verwendung von Holzrohstoffen etabliert werden. Traditionelle Kernelemente des Rohstoffmonitoring Holz sind die branchenspezifischen Erhebungen zu den Verwendungsbereichen von Holzrohstoffen sowie die Aufkommenserhebungen zum Altholz. Das TI prüft mögliche Optionen und berücksichtigt Aspekte wie z. B. Vergaberecht, Branchenstrukturen oder Anschlussfähigkeit der Einzelerhebungen. In dem Zusammenhang wird ebenfalls geprüft, welche Leistungen durch Dienstleister erbracht werden können und welche das Thünen-Institut selbst beitragen kann.Für die Verstetigung des Rohstoffmonitorings Holz (RMH) am Thünen-Institut wurde ein Konzept entworfen. Dieses soll Ende 2022 in Form eines Thünen Working Papers veröffentlicht werden. In dem Konzept wird die etablierte Struktur des bisherigen RMH beschrieben und es werden mit Hilfe der Erkenntnisse aus der Vergangenheit Handlungsempfehlungen erarbeitet, die für die zukünftige Durchführung des RMH genutzt werden können. Inhaltlich werden im Thünen Working Paper die Erkenntnisse einer Ex-Post-Analyse mittels sektorspezifischer Datenblätter dargestellt. Anhand der Ergebnisse der Ex-Post-Analyse lassen sich die wichtigsten Merkmale zur empirischen Erfassung des Holzrohstoffeinsatzes in den relevanten Sektoren der Holzwirtschaft ableiten und wurden im Rahmen eines Referenzkonzeptes zusammengefasst. Die Erfassung der Sektoren basiert zumeist auf Befragungen per Fragebogen. Ein überwiegender Teil der Erfassung soll voraussichtlich über Dienstleistungsaufträge öffentlich vergeben werden. Die methodische Vorgehensweise wie z. B. die organisatorischen Aspekte zur Verstetigung wiederkehrender Aufgaben mittels öffentlicher Vergabe werden im Thünen Working Paper detailliert beschrieben. Aus dem Referenzkonzept und der Beschreibung des methodischen Vorgehens werden im Working-Paper anschließend Verstetigungskonzepte für die Sektoren der Holzwirtschaft abgeleitet. Mit Hilfe der Verstetigungskonzepte lässt sich die langfristige Durchführung des Rohstoffmonitorings Holz systematisieren. Ergänzend werden in einem Ausblick zukünftige Aufgaben und Fragestellungen zum Rohstoffmonitoring Holz behandelt. Das methodische Vorgehen zur Einschlagsrückrechnung wurde im Rahmen des Projektes revidiert. Die verwendungsseitigen Berechnungen zum Holzeinschlag in Deutschland (Thünen-Einschlagsrückrechnung) wurden jeweils in den Frühjahren 2019, 2020, 2021 und 2022 unter Verwendung neuer Ergebnisse aus dem laufenden Projekt erfolgreich optimiert und aktualisiert.Dr. Holger Weimar
Tel.: +49 40 73962-314
holger.weimar@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg
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01.10.2015

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31.12.2018
22017115Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 3: Compoundierung - Akronym: StarTexZiel des Projekts ist die Entwicklung von stärkebasierten Textilien (z.B. Geotextilien, medizinische Textilien und gestrickte Pullover). Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikalischen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten versponnen und zu Textilstrukturen weiterverarbeitet werden können. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, wie z.B. für Bekleidung genutzt werden. Das Projekt umfasst folgende Arbeitspakete (AP), die in der Vorhabensbeschreibung detailliert beschrieben sind: AP1: Beschaffung von Rohstoffen und Materialien (Fraunhofer ICT und Tecnaro GmbH) AP2: Chemische Modifizierung von Stärke im Labor- und im technischen Maßstab (Fraunhofer ICT) AP3: Compoundierung der thermoplastifizierten Stärke mit Lignin und weiteren Biopolymeren und Untersuchung ihrer Eigenschaften an den im Spritzgussverfahren hergestellten Prüf-körpern (Tecnaro GmbH) AP4: Herstellung von Filamenten im Schmelzspinnprozess aus der modifizierten Stärke und aus den aus der modifizierten Stärke hergestellten Compounds (ITA,RWTH, Aachen) AP5: Vliesstoffherstellung (ITA,RWTH, Aachen) AP6: Gestrick Herstellung (WarmX GmbH)Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden bei TECNARO Arbeiten zur Materialentwicklung, Compoundierung und Granulatherstellung durchgeführt, wobei der Fokus auf bioabbaubare, stärkebasierte Compounds für die Verarbeitung zu textilen Produkten gerichtet war. Durch das Compoundieren wurden Materialien erzeugt, die sich durch bestimmte mechanische, rheologische und textiltechnische Eigenschaften auszeichnen, welche die Einzelkomponenten und insbesondere die einzusetzenden Stärkeprodukte für sich alleine noch nicht in sich tragen und die sich erst durch ihre Kombination ergeben (materialwissenschaftliche Aspekte). Insbesondere das Attribut der Spinnbarkeit wurde durch den Compoundierungsprozess bei Tecnaro sichergestellt, da weder die kommerziellen Stärkeprodukte noch die Stärkeprodukte des Fraunhofer ICT (thermoplastische und derivatisierte Stärke) keine ausreichende Spinnbarkeit aufgewiesen haben. Durch das Compoundieren bei Tecnaro mit diversen Biopolymeren wurden die per se nicht verspinnbaren Stärkeprodukte in verspinnbare stärkebasierte Compounds überführt, die bei den Projektpartnern zu textilen Folgeprodukten weiterverarbeitet wurden. Die Compoundentwicklung erfolgte dabei immer im ständigen Dialog mit den Projektpartnern Fraunhofer ICT, ITA Aachen und WarmX GmbH.Dr. Dirk Schawaller
Tel.: +49 7062 97687-253
dirk.schawaller@tecnaro.de
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH - Bereich F & E
Burgweg 5
74360 Ilsfeld
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2017-05-15

15.05.2017

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31.12.2020
22017116Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Züchtung einer Qualitätssorte von Kamille mit hoher Ertragsfähigkeit bei maschineller Ernte (Phase III) - Akronym: KAMILLEZUECHTUNG_3Innerhalb des Verbundvorhabens "Verbesserung der internationalen Wettbewerbsposition des deutschen Arznei- und Gewürzpflanzenanbaus" hat die Züchtung von Kamille das Ziel, durch die Entwicklung einer Qualitätssorte/-sorten einen entscheidenden Baustein zur Verbesserung der Rentabilität und Produktqualität des Kamilleanbaus in Deutschland zu liefern. Ziel der Züchtung ist die Ertragssteigerung auf 600 kg verkaufsfähige und arzneibuchkonforme Blütendroge pro Hektar bei deutlich verbesserter Eignung für die maschinelle Ernte. In Phase III wird ausgehend der Ergebnisse aus Phase I und II (2010-2016) die Entwicklung der Sortenkandidaten abgeschlossen. Hauptschwerpunkt der letzten Projektphase ist die finale Bewertung, Vermehrung und Auswahl der Zuchtlinien welche als Sortenkandidaten in die Produktionsprüfung und in die Sortenanmeldung am Ende 2019 aufgenommen werden. Des Weiteren wird die Qualitätskriterien per Inhaltsstoff- analytik und die Ploidiestufe der Kandidatenlinien per Durchflusscytometrie bestimmt. Robert Wolf
Tel.: +49 3466 3256-0
robert.wolf@pharmaplant.de
PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH
Am Westbahnhof 4
06556 Artern
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01.10.2019

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31.05.2023
22017117Verbundvorhaben: Entwicklung einer Anwendungsstrategie für SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon; Teilvorhaben 1: Pheromon-gestütztes Populationsmanagement des Buchdruckers mit Splat®Verb - Akronym: VerbIpsSPLAT®Verb enthält die aktive Komponente Verbenon, ein Aggregations-Inhibitor vieler Borkenkäferarten, welcher zur Befallsprophylaxe des Bergkiefernkäfers in dessen natürlichem Verbreitungsgebiet eingesetzt wird. Verbenon wirkt auch auf den Buchdrucker vergrämend. In VerbIps wurden in einer vierjährigen Versuchsreihe die grundsätzliche Wirksamkeit von SPLAT®Verb bei Buchdruckern untersucht, sowie die Wirkdauer und Wirkdistanz. Hierzu wurden unter verschiedenen Umweltbedingungen (geschlossener Fichtenwald, Freifläche nach Buchdrucker-Kalamität) Lockstofffallen aufgestellt (Pheroprax®: synthetisches Aggregationspheromon der Buchdrucker). Die Fallen wurden regelmäßig geleert und die Anzahl der Buchdrucker und anderer Insekten ausgewertet. Basierend auf diesen Kenntnissen wurde in Versuchsreihen an stehenden lebenden Fichten, sturmgeworfenen Fichten mit Wurzelkontakt und gepoltertem Fichtenholz getestet, inwieweit SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe beitragen kann und so eine mögliche zusätzliche Maßnahme im integrierten Borkenkäfer-Management darstellt, um der Entstehung von Massenvermehrungen vorzubeugen. Ein weiterer Schwerpunkt lag in der Erforschung möglicher Interaktionen zwischen der Pheromonkommunikation der Buchdrucker und anderen Elementen der chemo-ökologischen Umwelt, die mit der Wirkung von Verbenon interagieren können. Hier spielen vor allem Volatile aus assoziierten Pilzen eine große Rolle, welche in Verhaltensexperimenten im Labor und im Halbfreiland untersucht wurde. Weiterhin wurde der Einfluss des baumphysiologischen Zustandes durch Erfassung der Metabolit-Zusammensetzung auf die Wirtswahl der Käfer analysiert. Alle Experimente wurden durch regelmäßige Volatilenmessungen begleitet, um die relevante Freisetzungsrate von Verbenon zu ermitteln, sowie dessen räumliche Konzentrationsverteilung in der Atmosphäre. Mithilfe von Luftprobensammelpumpen wurden definierte Mengen an Luft gesammelt und anschließend mit Kryofixierung und GC/MS analysiert.SPLAT®Verb wirkt bei Buchdruckern anti-aggregierend: der Anflug kann um bis zu über 90 % reduziert werden; die Wirkdauer beträgt bei einer Aufwandmenge von 75 g und einem Wirkungsgrad von mindestens 35 % mehr als 80 Tage; der Wirkradius mit einem Wirkungsgrad von > 50 % beträgt ca. 10 Meter. Der Einsatz von SPLAT®Verb zur Befallsprophylaxe führt an Poltern lediglich zu einer minimalen Verzögerung und Verringerung des Befalls. Anwendungstauglich hingegen scheint die Applikation als 15 m-Raster auf Kleinflächen windgeworfener Fichten. Hier ergibt sich eine relevante Verzögerung der Besiedlung um ca. 3 Wochen und eine Reduktion der Besiedlungsdichte zwischen 28 % und 90 %. Somit stünde mit SPLAT®Verb ein mildes, umweltverträgliches Mittel zur Anwendung im Rahmen des integrierten Borkenkäfer-Managements während der Latenz zur Verfügung. Unter dem Einfluss von Buchdrucker-Lockstoffen zeigt sich auch eine Wirksamkeit gegenüber dem Kupferstecher. Negative Effekte auf Nicht-Zielorganismen sind vermutlich nicht vorhanden. Interessant ist ein möglicherweise anlockender Effekt auf einige Antagonisten der Buchdrucker. Die Interaktionen zwischen Verbenon und pilzlichen Volatilen sind noch uneindeutig. Volatile aus Grosmannia penicillata locken Buchdrucker an. Wahlversuche mit Käfern unter Laborbedingungen zeigen, dass Reaktionen auf ein Gemisch aus Verbenon und Pilzvolatilen andere sind als solche auf die jeweiligen reinen Duftquellen. Die geringe Wirksamkeit von SPLAT®Verb an gelagerten Fichtenstämmen lässt sich möglicherweise durch eine dynamische Überlagerung dieser Volatile erklären. Erwartungsgemäß zeigen die Messungen in der Atmosphäre einen exponentiellen Abfall der Verbenon Konzentration in der Horizontalen. Bei vertikalen Messungen zeigt sich eine Akkumulation von Verbenon im Bereich des Kronenansatzes. Dieser Befund ist für eine mögliche Anwendung im Bestand an stehenden Bäumen hochinteressant, dieses Szenario muss jedoch noch umfangreicher getestet werden.Dr. Horst Delb
Tel.: +49 761 4018-222
horst.delb@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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31.12.2018
22017215Verbundvorhaben: Stärke basierte Textilien - Kostengünstige Textilien aus Biopolymeren; Teilvorhaben 4: Gestrickherstellung - Akronym: StarTexDieses Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der chemischen und physikalischen Modifikation von Stärke mittels reaktiver Extrusion und der Herstellung von Stärke-Biopolymer Blends, die zu Filamenten schmelzgesponnen und zu Textilstrukturen weiterverarbeitet werden können. Die Kombination der Polymermodifizierung und der Schmelzspinntechnologie in einem Prozess, zur Herstellung von Vliesstoffen und Strickware bietet damit die Möglichkeit zur Entwicklung neuartiger textiler Materialien. Diese werden sich aufgrund ihres verbesserten Eigenschaftsprofils in mehreren Gebieten, wie z.B. Vliesstoffen als Geo- und Agrartextilien oder Textilien im Medizinbereich, bei welchen der Aspekt der biologischen Abbaubarkeit bzw. der Resorbierbarkeit eine wichtige Rolle spielt, einsetzten lassen. Außerdem können sie für die Herstellung von Strickwaren, z.B. für Bekleidung genutzt werden. 1 Beschaffung von Rohstoffen und Materialien (Fraunhofer ICT und Tecnaro GmbH) 2 Chemische Modifizierung von Stärke im Labor- und im technischen Maßstab (Fraunhofer ICT) 3 Compoundierung der thermoplastifizierten Stärke mit Lignin und weiteren Biopolymeren und Untersuchung ihrer Eigenschaften an den im Spritzgussverfahren hergestellten Prüfkörpern (Tecnaro GmbH) 4 Herstellung von Filamenten im Schmelzspinnprozess aus der modifizierten Stärke und aus den aus der modifizierten Stärke hergestellten Compounds (ITA,RWTH, Aachen) 5 Vliesstoffherstellung (ITA,RWTH, Aachen) 6 Gestrick Herstellung (WarmX GmbH)Von allen getesteten Materialien konnte lediglich aus zwei Materialien (SXC 3719 und 3327) mit hohem Aufwand ein Gestrick realisiert werden. Sämtliche anderen Materialien erwiesen sich aufgrund hoher Friktionswerte als ungeeignet. Im Bereich Konfektion lässt sich zusammengefasst festhalten, dass keines der Materialien SXC 4141, 3327, 3094 und 3719 für die Verwendung als Nähfaden geeignet ist, ganz gleich auf welcher Maschine und mit welcher Parametrisierung. Die hier auftretenden Zugkräfte sind für die Reißfestigkeit des Fadens zu hoch, so dass dieser sofort durchreißt. Die Untersuchung der Materialien bezüglich ihrer Verarbeitbarkeit mit den Konfektionsmaschinen in der Fläche (also als Gestrick, nicht als Nähfaden) kann erst erfolgen, wenn die Qualität der Proben so zugenommen hat, dass vernünftige Gestricke daraus herstellbar sind. In der Weiterverarbeitung der strickfähigen Materiaien kam es insbesondere beim Dämpfen (140°C) zu einer starken Schrumpfung, welche eine Weiterverarbeitung zu herkömmlicher Bekleidung unmöglich macht. Eine Variation der Dampftemperatur nach unten und oben zeigte bei allen Proben – nach Erreichen einer gewissen Initialtemperatur – eine quasi lineare Abhängigkeit zwischen Temperatur und Schrumpfungsgrad. Die Untersuchung des Spulprozesses zeigte – wie schon im Bereich Strickerei, daß die Materialien SXC3719 und SXC3327 den Spulprozess unbeschadet überstanden. Die anderen Materialien klebten aufgrund mangelnder Gleitfähigkeit zu sehr an den Umlenkpunkten und rissen schnell. Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Materialien generell zu sehr an sich selbst haften, so dass das Spulbild miserabel ausfällt, selbst wenn der Faden nicht reißt.Dipl.-Kfm. Christoph Müller
Tel.: +49 3644 5047-60
textile@warmx.de
warmX GmbH
Herderstr. 2
99510 Apolda
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30.09.2019
22017216Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme aus landwirtschaftlichen Reststoffen von Einjahrespflanzen (SHEMICELL); Teilvorhaben 2 - Akronym: SHEMICELLZiel des Projektes war die Abtrennung, Charakterisierung und stoffliche Verwertung hemicellulosereicher Wertstoffströme, die beim Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe aus Einjahrespflanzen zur Gewinnung von Bioethanol oder der Herstellung von Zellstoff als Ablauge anfallen. Die Charakterisierung und Bewertung der Produkte erfolgte in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Institut für Technische Chemie der TU Bergakademie Freiberg (ITC). Mit der Separierung und stofflichen Nutzung von Hemicellulosen soll sowohl bei der Erzeugung von Bioethanol als auch bei der Herstellung von Zellstoff eine höhere Wertschöpfung erreicht werden. Neben der Gewinnung von Hemicellulose mit verschiedenen Verfahren war die Untersuchung von Nutzungsmöglichkeiten für die separierten Wertstoffe von besonderem Interesse. Im Fokus standen sowohl die Verwendung von modifizierter Hemicellulose als Ausgangsmaterial für die Herstellung biopolymerbasierter Flammschutzmittel als auch der Einsatz von Hemicellulose als Papieradditiv zur Steigerung der Festigkeiten von Recyclingpapier.Im Rahmen des Projektes wurde die Hydrolisierbarkeit der vom IPHC zur Verfügung gestellten Zellstoffe untersucht, um die unterschiedlichen Aufschlüsse zu bewerten. Ein weiterer Schwerpunkt war die erfolgreiche Entwicklung von Methoden zur Charakterisierung von Hemicellulose mittels GPC. Damit konnte ein Vergleich der Molmassen der Hemicellulosen aus unterschiedlichen Herstellungsverfahren erfolgen. Eine am IPHC entwickelte Technologie konnte beispielhaft in einen größeren Maßstab überführt werden. In Zusammenarbeit mit der Polychemie GmbH erfolgte die Untersuchung der Eignung hemicellulosehaltiger Produkte als Flotationshilfsmittel. Erste Tests führten zu positiven Ergebnissen, aber für eine Implementierung in den technischen Maßstab bzw. in die Industrie sind weitere Untersuchungen erforderlich.Prof. Dr. rer. nat. Martin Bertau
Tel.: +49 3731 39-2384
martin.bertau@chemie.tu-freiberg.de
Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Chemie und Physik - Institut für Technische Chemie
Leipziger Str. 29
09599 Freiberg
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01.08.2019

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31.03.2022
22017218Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 1: Datenaufarbeitung und Evaluierung des Bioraffineriekonzeptes - Akronym: OEKO-PROFUPAZiel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur gleichzeitigen Produktion von Fucoxanthin, EPA und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Flat Panel Airlift (FPA) Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Die angestrebte Bewertung basiert auf bereits vorhandenen, realen Prozessdaten und soll potenzielle Wertschöpfungsketten unter Nutzung von Recycling- und nährstoffreichen Restströmen (N, P, CO2) und insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen und Omega-3-Fettsäuren für die Ernährung, Kosmetik, Futtermittel oder pharmazeutische Anwendungen wird eine Marktanalyse durchgeführt.Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger
Tel.: +49 711 970-4111
ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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30.04.2018
22017315Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Boraxfreie Wellpappenherstellung (Borawell); Teilvorhaben 2: Klebstoffformulierung - Akronym: BORAWELLZur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) "besonders besorgniserregend" eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Barverbindungen als SVHC-Stoffe zusammenfasste (Substances of Very High Cancern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0, 1 % vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, können handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen.Dr. Peter Bitomsky
Tel.: +49 421 2246-467
peter.bitomsky@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen
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08.01.2018

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07.01.2021
22017317Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung Spritzguss - Akronym: TechPLAsticIn dem beantragten Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC in technischen Spritzgussbauteilen eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA. Die sich gegenseitig, zum Teil auch negativ, beeinflussenden Effekte, wie etwa Flammschutzausrüstung vs. Versprödung, werden ganzheitlich betrachtet. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors.Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann
Tel.: +49 241 80-93806
zentrale@ikv.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk
Seffenter Weg 201
52074 Aachen
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01.02.2016

2019-03-31

31.03.2019
22017415Verbundvorhaben: Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung in der Automobil- und Elektronikindustrie; Teilvorhaben 2: Untersuchung, Optimierung Faser-Matrix - Akronym: Bio-PPTundBio-PBTAufgrund der guten mechanischen Eigenschaften und der guten Oberflächeneigenschaften des PPT und PBT wird besonders im Kraftfahrzeugsektor eine große Anzahl von Bauteilen aus zumeist glasfaserverstärktem PBT hergestellt. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der Verknappung von Erdölressourcen, sowie dem Anspruch an eine hohe Gewichtsreduktion, ließen sich in geeigneten Bereichen Glasfasern durch heimische Cellulosefasern substituieren. Zur Substitution der konventionell verwendeten Glasfasern durch den nachwachsen Rohstoff Cellulose sowie zur Erschließung neuer Anwendungsgebiete, sind Forschungsarbeiten zu den Materialeigenschaften und grundlegenden und praxisrelevanten Prozess-Eigenschafts-Wechselwirkungen vorgesehen. Schwerpunkt des Projektes ist die Optimierung von Verarbeitungs- und Materialeigenschaften der biobasierten Verbundmaterialien durch optimierte Prozessparameter und eine kompatible Additivierung sowie die Überführung der entwickelten Materialverbunde in praxisnahe Anwendungen Zur Vermeidung der Degradation der Celluloseregeneratfasern bei der Verarbeitung PBT und PTT werden Untersuchungen sowohl an den biogenen Ausgangsmaterialien als auch an Verbunden durchgeführt. Durch eine Optimierung der Compoundierung und stabilisierte Fasereigenschaften soll die thermische und mechanische Schädigung der Naturfasern verringert werden. Das hydrophile Verhalten der Cellulosefasern und die Hydrolyse des Bio-PBT/PTT soll durch eine Additivierung verringert werden. Die Fließ- und Flammschutzeigenschaften werden mit geeigneten Additiven verbessert, um die Anwendungsbereiche auf eine Vielzahl technischer Bauteile ausweiten zu können. Dazu werden geeignete Additive identifiziert, ggf. entwickelt und im Compoundierverfahren eingearbeitet. Die unterschiedlichen Compounds werden zu Probekörpern und Bauteilen abgemustert und hinsichtlich Alterung und spezieller Belastungsszenarien charakterisiert.Dr.-Ing. Rainer Rihm
Tel.: +49 331 568-1811
rainer.rihm@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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08.01.2018

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07.01.2021
22017417Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 4: Scale-up der Compoundherstellung - Akronym: TechPLAstikIn dem Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu etablierten konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA, die bislang den Einsatz in technischen Anwendungen verhindern. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors.M.Sc. Carsten Niermann
Tel.: +49 2154 9251-19
carsten.niermann@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich
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01.07.2020

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30.06.2023
22017418Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 1: Entwicklung praxistauglicher Kultivierungskonzepte für Mikroalgen - Akronym: Power2FeedZiel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet werden. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und die Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. Lars Beyer
Tel.: +49 711 3654029-0
l.beyer@subitec.com
Subitec GmbH
Küferstr. 11
73257 Köngen

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31.01.2020
22017516Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 3: Analyse der Konstruktionsabläufe und Festlegung der benötigten Daten und Hilfsmittel - Akronym: BIOLCAZiel des Projektes ist es ökologische Kennwerte für Biowerkstoffe in den herkömmlichen Konstruktionsprozess zu integrieren. Darüber hinaus konzentriert sich das Projekt darauf, aus bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass sie als anwendungsorientierte, aber dennoch transparente Methode für die Erhebung von Daten für biobasierte Werkstoffe zu verwenden sind. Als Ergebnis sollen Konstrukteure Unterstützung bekommen, die umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl so früh und einfach wie möglich zu berücksichtigen. Die Aufgabe von M-Base wird es sein, in enger Abstimmung mit den Partnern, die Integration der Ergebnisse in den Konstruktionsprozess zu konzipieren, die gefundenen Ergebnisse so aufzubereiten und gegebenenfalls zu verdichten, dass sie in entsprechenden Datenbanken und gegebenenfalls zu entwickelnden Tools verfügbar werden. Die Ergebnisse werden über die bestehenden Kanäle (Biopolymer Datenbank, Biopolymer Netzwerk und die Kunststoff Plattformen von M-Base) der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Erster Schritt ist die umfangreiche Analyse der Konstruktionsabläufe und darauf aufbauend eine Entscheidung, an welcher Stelle und in welcher Form, die spezifische Informationen über nachwachsende Rohstoffe und deren Ökorelevanz eingebracht werden können. Diese Aufgabe wird parallel zu den Teilprojekten durchgeführt, in denen die Partner vorhandene Ansätze zur Ökobewertung analysieren und werten. Die Ergebnisse werden jeweils zeitnah in die Konstruktionsanalysen eingebracht. Im späteren Verlauf des Projektes werden spezielle Kennzahlsysteme entwickelt, die erlauben komplexe Zusammenhänge und multifunktionale Anforderungen in einfachen numerischen Beschreibungen beherrschbar zu machen. Am Ende werden die entwickelten Workflows und Tool gemeinsam mit den Partnern in das Konstruktionsumfeld integriert und stehen damit für die abschließenden Demonstratoren zur Verfügung.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 3 wurden Konstruktionsabläufe analysiert und spezifische Kennwerte zur Beurteilung der ökologischen Relevanz in Relation zur Bauteilfunktion ermittelt. Hierzu wurden umfangreiche Recherchen zu Produktdaten von konventionellen sowie biobasierten Kunststoffe und deren Additiven gemeinsam mit den Projektpartnern durchgeführt. Weiterhin erfolgten Datenbeschaffungen über Produzenten und Verbände sowie ausführliche Diskussion mit allen Partnern zur Bewertung der Quellen. Außerdem wurden entsprechende Sensitivitätsanalysen und umfangreiche Analysen der Konstruktionsabläufe durchgeführt. Dr.-Ing. Erwin Baur
Tel.: +49 241 963-1450
e.baur@m-base.de
M-Base Engineering + Software GmbH
Rotter Bruch 17
52068 Aachen
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31.10.2023
22017517Resilienz von Trauben- / Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch natürliche Gegenspieler - Akronym: EichenresilienzTeil 1: Untersuchung inwiefern die Resilienz von Trauben-/ Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch das Vorhandensein oder das Ausbringen natürlicher Gegenspieler der Schmetterlinge erhöht, resp. ob Eichensterben minimiert werden kann. Teil 2: Untersuchung der Frage, ob die bei Stieleiche gegenüber der Traubeneiche gefundenen höheren Mortalitätsraten durch den Standort (Standortstyp) oder durch die Baumart selbst bedingt sind. Marion Jacoby
Tel.: +49 2931 7866-453
marion.jacoby@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Schwerpunktaufgabe Waldschutzmanagement
Steinmüllerallee 13
51643 Gummersbach

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30.09.2024
22017518Verbundvorhaben: Antivirale Substanzen und Pigmente; Teilvorhaben 1: Kultivierung - Akronym: AnViPiDas Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel eine dezentral realisierbare und ökonomisch tragfähige Wertschöpfungskette für Arthrospira platensis zu entwickeln und in einer relevanten Einsatzumgebung zu testen. Die vorgeschlagene Wertschöpfungskette umfasst als primäres Produkt die Gewinnung von Exopolysacchariden (EPS) mit antiviraler Wirkung für den Einsatz in der Süßwasserfischzucht. Im Rahmen früherer Arbeiten des zukünftigen Projektleiters wurde ein Gewinnungsverfahren von EPS aus A. platensis entwickelt und deren Wirksamkeit gegen den hochinfektiösen Koi Herpes Virus (KHV) sowie die ökonomische Tragfähigkeit gezeigt. Als zweites Wertprodukt soll ein wässriger Extrakt gewonnen werden, der den Wertstoff Phycocyanin enthält. Die Anwendung der Pulsed Electric Fields (PEF)-Technologie für dessen Gewinnung ist ein neuartiges Verfahren und verspricht energetische und prozesstechnische Vorteile gegenüber den etablierten mechanischen Zellaufschlussverfahren. Ein besonderes Merkmal des Vorhabens ist die Ankopplung der Wertschöpfungskette an eine Biogasanlage. Hierdurch besteht die Möglichkeit die kohlenstoffreiche Zelldebris nach der Wertstoffgewinnung zur energetischen Verwertung in die Biogasanlage zurückzuführen. Das vorgeschlagene Projekt erweitert somit die etablierte Gewinnung von Phycocyanin aus A. platensis um die Gewinnung eines weiteren Wertprodukts in einem neuen Downstreamverfahren (verbesserte Wirtschaftlichkeit) sowie durch die Ankopplung an eine Biogasanlage um die verbesserte Nutzung von Nährstoffen und Wärmeenergie (verbesserte Ökobilanz). Das Vorhaben ist in zwei Teilvorhaben untergliedert. Die Arbeitsziele des Verbundvorhabens können im Wesentlichen in das Teilvorhaben 1 (Bioprozesse) und das Teilvorhaben 2 (Downstreamprozesse) unterteilt werden. Beide Teilprojekte werden für die Skalierung, den Aufbau und der Bewertung der Technikumsanlage zusammengeführt.Prof. Dr. Christoph Lindenberger
Tel.: +49 9621 482-3325
c.lindenberger@oth-aw.de
Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23
92224 Amberg

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30.04.2018
22017615Verbundvorhaben: Entwicklung eines einstufigen Verfahrens zur Herstellung von Compounds aus vernetzter Stärke mit biobasierten Thermoplasten im Doppelschneckenextruder (Stärkecompound); Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung, Reaktion - Akronym: StaerkecompoundGesamtziel des angestrebten Vorhabens ist die Entwicklung eines Compoundierverfahrens und einer Compoundieranlage auf Basis eines konventionellen Doppelschneckenextruders, welche die Trocknung, die Vernetzung und das Blenden von nativer Stärke mit biobasierten Thermoplasten innerhalb eines Prozesses ermöglicht. Hierdurch wird es möglich, kostengünstige, vollständig biobasierte Stärkeblends in einem energieeffizienten Prozess herzustellen. Gemeinsam mit der Firma Zeppelin Systems und der Uni Kassel soll ein Konzept entwickelt werden um die native Stärke prozessintegriert zu trocknen. Mit einer Vernetzung der Stärke können wesentlich höhere mechanische Eigenschaften des Verbundes erreicht werden. Die Vernetzung soll deshalb in den einstufigen Verarbeitungsprozess integriert werden. Das IAP wird auf Grund seiner Erfahrungen aus marktgängigen Produkten geeignete Matrixmaterialien, Stärkeprodukte und Additive auswählen und beschaffen. Dann erfolgen Compoundierversuche, die hinsichtlich der Materialauswahl und der Prozessgestaltung optimiert werden. Parallel erfolgt die Spritzgussverarbeitung der Compounds zu Prüfkörpern und deren mechanische, morphologische, thermomechanische und physiko-chemische Charakterisierung. In einem eigenen Arbeitspaket werden die Untersuchung des Vernetzungsprozesses und die Entwicklung neuer Additive für Stärkeblends vorangetrieben. Die von den Verbundpartner hergestellten Bauteile sollen im IAP geprüft und physikalisch charakterisiert werden.Im Teilvorhaben 2 des Verbundprojekts »Stärkecompound« ist es gelungen eine Technologie zur 1-stufigen Herstellung von PLA-Stärkecompounds zu entwickeln und zu erproben. Damit kann kostengünstig ein biobasierter Werkstoff für die Spritzgiessverarbeitung bereitgestellt werden. Durch den Einsatz von 50 oder sogar 60 Gew.-% Stärke als Füllstoff kann der Preisnachteil, den PLA gegenüber erdölbasierten Polymeren hat, ausgeglichen werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die mechanischen Eigenschaften der Stärkecompounds im Vergleich zum reinen PLA auf einem hohen Niveau liegen. Bei der Festigkeit entstehen praktisch keine Einbußen. Nur die Bruchdehnung verringert sich auf etwa den halben Wert. Die Schlagzähigkeit wird durch den Füllstoff nicht beeinträchtigt. Für die praktische Anwendung in spritzgegossenen Bauteilen ist der Elastizitätsmodul von besonderer Bedeutung. Durch die Stärke steigt der Modul an, das Material wird steifer. Es wurde nachgewiesen, dass in dem hier entwickelten Verfahren die Molmassen der PLA-Fraktionen während der Compoundierung unverändert bleiben.Dipl.-Phys. Helmut Remde
Tel.: +49 331 568-1206
helmut.remde@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

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01.02.2017

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31.01.2020
22017616Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 4: Erhebung der Daten für Naturfasern - Akronym: Biomat-LCADas Projekt befasst sich mit einer umfassenden Dokumentation und einer geeignete Abbildung der Prozessschritte vom Anbau bis zur Bereitstellung von Naturfasern sowie deren kritischen Analyse. Die realisierten Prozessvisualisierungen und Prozessbeschreibungen dienen in Kombination der erhobenen Daten als Grundlage für die Durchführungen von LCA- und Sensitivitätsanalysen. Das Projekt fokussiert sich auf die Wertschöpfungskette von Naturfasern für den Einsatz in biobasierten Werkstoffen. Insgesamt werden die relevanten LCA-Daten von Naturfasern von der Landwirtschaft bis vor Compoundierung erhoben. Mit Hilfe einer Prozessvisualisierung und einer Prozessbeschreibung werden die Wertschöpfungsketten unterschiedlicher Naturfasern für den Einsatz in biobasierten Werkstoffe dokumentiert und diskutiert. Nach der Finalisierung der Prozessvisualisierung und der Prozessbeschreibung sollen für die Erhebung der Eingangsdaten für eine Umweltbilanzierung Daten recherchiert und ermittelt werden.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 4 wurden die Daten für Naturfasern erhoben. Hierbei wurden Prozessvisualisierungen für die Prozessketten vom Anbau bis zur dosierfähigen Naturfaser für Sisal (Brasilien & Tansania), Kenaf (Bangladesch), Flachs (Frankreich/Belgien) und Hanf (Europa) angefertigt. Die visuelle Darstellung für alle Fasertypen ist im Gesamtbericht im Anhang zu finden. Weiterhin konnten die Daten, die für die Ökobilanz notwendig sind, für Sisal, Hanf, Kenaf und Flachs mittels Literatur und durch Gespräche mit Expert*innen erhoben werden. Die LCA relevanten Daten wurden zur Modellierung an den Projektpartner TU Berlin weitergeleitet. Für alle Fasern konnte eine Ökobilanzierung durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Naturfasern zu den einzelnen Umweltkategorien sind im Gesamtbericht in tabellarischer Form dargestellt. Die Methodenentwicklung zur Prozessvisualisierung von Naturfasern für technische Anwendungen lässt sich sehr gut auf weitere Naturfasern übertragen. Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig
Tel.: +49 421 5905-2747
joerg.muessig@hs-bremen.de
Hochschule Bremen
Neustadtswall 30
28199 Bremen
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22017617Verbundvorhaben: 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: ZerAuNaDer 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
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31.12.2024
22017618Entwicklung eines Verfahrens zur Extraktion langkettiger Kohlenwasserstoffe aus Mikroalgen - Akronym: EVEKFür eine industrielle Nutzung von Mikroalgen zur Produktion von lipidhaltigen Ölen, die zur Erzeugung von Grundchemikalien und Schmierstoffen eingesetzt werden können, müssen die Produktionskosten erheblich gesenkt werden. Eine Möglichkeit zur Kostenreduktion liegt in der Nutzung von Mikroalgenarten, welche das Zielprodukt aktiv aus der Zelle ausschleusen und in das umgebende Medium sekretieren, so dass energieintensive Prozessschritte (Ernte, Trocknung, Zellaufschluss) des herkömmlichen Herstellungsprozesses vermieden werden können. Die Technologie hierfür soll im beantragten Forschungsvorhaben entwickelt und erprobt werden. Ziel ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung langkettiger Kohlenwasserstoffe aus Botryococcus braunii durch Kopplung der technisch erprobten Flat-Panel-Algenreaktor (FPA)-Technologie der Firma Subitec GmbH mit der an der Hochschule Anhalt entwickelten und im Labormaßstab erprobten InSitu-Technologie zur kontinuierlichen Abtrennung /Gewinnung von extrazellulären Lipiden aus wässriger Algensuspension und die Überführung des Verfahrens in den technischen Maßstab.Prof. Dr. Carola Griehl
Tel.: +49 3496 67-2526
carola.griehl@hs-anhalt.de
Hochschule Anhalt
Bernburger Str. 55
06366 Köthen (Anhalt)

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31.01.2020
22017716Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 5: Erhebung der Daten für biobasierte Kunststoffe sowie Wissenstransfer und Kommunikation - Akronym: Biomat_LCADas Projektvorhaben hat zum Ziel ökologische Kennwerte von biobasierten Werkstoffen in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess zu integrieren. Das Teilvorhaben der Hochschule Hannover (IfBB-Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe) fokussiert sich hierbei auf die Erstellung einer transparenten Datenbasis für biobasierte Kunststoffe. Die parallele Erhebung von Daten für Naturfasern sowie Additiven ermöglicht eine harmonisierte Nutzung der Daten für die Planungs- und Konstruktionsprozesse. Darüber hinaus erfolgt eine Verifikation der erstellten Methodologie und Werkzeuge im Rahmen einer Fallstudie. Außerdem steht der Wissens- und Technologietransfer der entwickelten Konzepte in die Industrie und Wissenschaft innerhalb der Automobilindustrie und darüber hinaus im Aufgabenfokus des IfBB. Das IfBB koordiniert 3 Teilprojekte im Rahmen des Verbundvorhabens "Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess – Methodologie und Werkzeuge. 1. Teilprojekt 4 – Erhebung der Daten für biobasierte Kunststoffe (mit Sensitivitätsanalyse), 2. Teilprojekt 9 – Beispielhafte Umsetzung der Methoden an realen, bekannten Bauteilen und 3. Teilprojekt 11. Wissenstransfer und Kommunikation. Darüber hinaus unterstützt das IfBB die Teilprojekte 1, 2, 3, 5, 7, 8 und 10. Aufgrund der unterschiedlichen Aufgabenstellungen erfolgt eine Bearbeitung über die gesamte Projektlaufzeit von 3 Jahren.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 5 wurde eine transparente Datenbasis für biobasierte Kunststoffe auf Grundlage einer umfangreichen Literaturanalyse veröffentlichter LCA-Studien zu biobasierten Kunststoffen erstellt. Die meisten Studien deckten nur die weit verbreitenden Indikatoren wie Treibhauspotential (GWP), Versauerungspotential (AP), Eutrophierungspotential (EP) und nicht erneuerbare Energienutzung (NREU) ab. Der Beitrag der einzelnen Prozessschritte zu den Gesamtwirkungen wurde analysiert. Der größte Beitrag des GWP liegt in der Monomer- und Polymerproduktion, der größte Beitrag für das Versauerungs- und Eutrophierungspotential (AP und EP) in der Anbauphase durch den Einsatz von Düngemitteln, Pestiziden und Insektiziden. Weitere Erkenntnissen aus der Wirkungsabschätzung werden im Abschlussbericht ausführlich dargestellt. Die Ergebnisse zur Wirkungsabschätzung der vier ausgewählten Biokunststoffe wurden als ökologische Indikatoren in ein Tool integriert.Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
Tel.: +49 511 9296-2230
andrea.siebert-raths@hs-hannover.de
Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB)
Heisterbergallee 10a
30453 Hannover
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15.12.2020
22017717Verbundvorhaben: Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur Alltagskommunikation im Forstbetrieb; Teilvorhaben 1: Konzeption, Koordinierung und Umsetzung der Schulungen - Akronym: AlltagskommunikationKonzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur "Alltagskommunikation im Forstbetrieb" im Rahmen des Förderschwerpunkts "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des BMEL.The main results of the project are the development of the seminar concept and the successful training of foresters and forest owners. The concept developed combines basic knowledge of communication science with current scientific knowledge and application in forestry practice. • Forestry and the general public - Current social developments and research findings • Development of misunderstandings and strategies to avoid them • Importance of relationship levels and emotions for communication • Change of perspective and dialogue "at eye level" as a communication attitude • Comprehensibility and handling of (technical) language, communication with (forest) images • Analysis of communicative situations with preparation and conduct of discussions • Opportunities for successful communication The seminar concept is aimed primarily at rangers and forest managers of all types of forest ownership, as well as forestry staff involved in public relations. A mixture of participants in terms of age structure, hierarchical levels, types of ownership, functions and federal states promotes the exchange of experience and formation of networks. During the project period, a total of 48 seminars (including the pilot phase) were conducted and thus over 500 foresters trained. The results of a survey of the seminar participants showed positive results: 91% of participants recommend the seminars to others, 80% see a high personal and professional benefit. The seminar helped almost everyone (90%) to recognize potential for conflict with forest visitors and to deal with it better. The seminar provided important information on how to reflect on one's own behavior when dealing with the public. This made a decisive contribution to improving external communication in the forest industry. After completion of the project, the concept will be available for forestry institutions to continue the training in this or a similar version. Franz Thoma
Tel.: +49 30 31904-0
thoma@dfwr.de
Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR)
Claire-Waldoff-Str. 7
10117 Berlin
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31.01.2020
22017816Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 6: Entwicklungsbegleitende Ökobilanzierung - Akronym: Biomat_LCAZiel des Projektes ist es, die umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl so früh wie möglich und mit einer möglichst einfachen Herangehensweise im Konstruktionsprozess zu integrieren. Es ist auch Ziel dieses Projektes aus bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass sie als anwendungsorientierte, aber dennoch robuste Methode für die biobasierten Werkstoffe maßgeschneidert zu verwenden sind. Das Projektteam deckt alle relevanten Bereiche der Wertschöpfungskette und den wissenschaftlichen Hintergrund ab. Kompetenz in der Produktion von konventionellen und biobasierten Kunststoffen, sowie die Lieferkette von Naturfasern werden ebenso abgedeckt, wie die Konstruktion und Produktion von Automobilen und deren Komponenten. Zudem sind Partner beteiligt, die die Ergebnisse über vorhandene und gut besuchte Internetplattformen breit veröffentlichen können. Das Projektteam arbeitete bereits im Vorläuferprojekt "NFC-Simulation" effektiv zusammen und ist in der Lage sehr synergistische Ergebnisse zu produzieren. Das Projekt wird von ausgewiesenen Experten im Bereich der Ökobilanzierung unterstützt, die das notwendige Methodenwissen sowie Erfahrung in den aktuellen politischen Standardisierungsprozessen einbringen werden.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 6 wurden Produkt-Kategorie-Regeln (PKR) für die Ökobilanz von biobasierten Materialien erfolgreich entwickelt. Durch die Definition der kritischen methodischen Fragen, die in keinem gemeinsamen Dokument (Standard oder Leitfaden) geregelt wurden, lieferte eine vollständige Liste derer, die in den PKR harmonisiert werden mussten und im Abschlussbericht ausführlich dargestellt sind. Die PKR ist das derzeit vollständigste und aktuellste Leitdokument für die Durchführung einer Ökobilanzstudie für biobasierte Materialien und Komponenten, die im Automobilsektor in Deutschland eingesetzt werden. Es wurden Ökobilanzen von fünf verschiedenen Naturfasern für ihre Anwendung als Verstärkungsmaterialien für die Kunststoffindustrie erstellt, die die relevantesten Lebenszyklusstadien der gesamten Lieferkette für Naturfasern vom Anbau der Pflanzen bis zum Compoundieren identifizieren.Prof. Dr. Matthias Finkbeiner
Tel.: +49 30 314-24341
matthias.finkbeiner@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fachgebiet Sustainable Engineering - Sekr. Z1
Straße des 17. Juni 135
10623 Berlin
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22017817Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Waldentwicklungs- und Dienstleistungskonzepts zur Optimierung einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Koordination, Anforderungserfassung, Geschäftsmodell und Pilotimplementierung - Akronym: iWald-HSWTGesamtziel des Vorhabens war die Entwicklung eines neuen Dienstleistungskonzepts für Waldbesitzer und der dafür notwendigen IT-Applikationen und Geschäftsprozesse. Ein Hauptergebnis des Vorhabens stellen die "iWald Apps" (für Smartphones und Tablets) dar, mit denen Waldbesitzer realitätsnahe und fachlich fundierte Handlungsoptionen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Wälder erhalten, die sowohl der Verwirklichung individueller Ziele als auch der forstlichen Risikominimierung und dem zukunftsfähigen Umbau ihrer Wälder unter Sicherung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Waldfunktionen dienen. Die "iWald Apps" unterteilen sich dabei in die die "iWald Basis"-App für Waldbesitzer mit wenig Erfahrung im Wald und die "iWald Profi"-App, die erfahrene Waldbesitzer bei der individuellen Gestaltung ihres Waldes unterstützen soll. Diese Apps werden mit der ebenfalls entwickelten "iWald Dienstleister"-App zur Unterstützung forstlicher Zusammenschlüsse und Dienstleister beim Dialog mit dem Waldbesitzer kombiniert. Dabei fließen die individuellen Zielsetzungen der Waldbesitzer als "Entscheider" über die Gewichtung der Funktionen des eigenen Waldes (Holznutzung, Erholung, Naturschutz etc.) in Form von Waldbehandlungsszenarien ein und führen so zu einer forstfachlich qualifizierten und nachhaltigen Waldentwicklung. Dabei ist die Komplexität der Apps so reduziert, dass auch forstliche Laien einen Zugang zum "iWald-System" finden. Alle Apps werden durch die web-basierte Infrastruktur der "iWald-Dienste" integriert, welche mit Hilfe der "iWald-Apps" dazu dient, ein Netzwerk aus Waldbesitzern sowie forstlichen Zusammenschlüssen und Dienstleistern zu etablieren. Die "iWald Basis"-App wird für alle Interessierte kostenlos zur Verfügung stehen. Für die "iWald Profi"- und die "iWald Dienstleister"-App werden geringe jährliche Lizenzgebühren anfallen.Im Verbundprojekt iWald wurden insgesamt sieben Arbeitspakete bearbeitet und abgeschlossen. Die Arbeitspakete unterteilten sich in die Durchführung von Workshops um die Ziele und Wünsche der späteren Nutzer abbilden zu können, ökonomischen Berechnungen und die Bildung von Geschäftsprozessen für eine zugründende iWald UG, die technische Entwicklung der Apps und die hintendran stehenden Dienste, sowie das Marketing, um die Forschungsergebnisse bei den späteren angestrebten Nutzern bekannt zu machen. Insgesamt wurden drei Apps entwickelt, die für verschiedene Zielgruppen gedacht sind: "iWald Basis" ist eine kostenlose App für den forstlichen Laien um sich spielerisch mit dem eigenen Wald auseinanderzusetzen. Die App wird eine einfache Sprache verwenden und über einen konzentrierten Funktionsumfang verfügen. Im Gegensatz dazu wird "iWald-Pro" einen erweiterten und detaillierten Funktionsumfang haben und sich an forstlich versierte Waldbesitzer richten. Simulationen können in der App standortspezifisch eingestellt werden und ein Kartenmodul ist ebenfalls enthalten. "iWald-Dienstleister" ist für forstliches Fachpersonal gedacht und mit nochmals erweiterten Funktionen ausgestattet. Ziel ist eine einfache Auswertung der Ergebnisse und die optimale Beratung der Waldbesitzer. Für alle Apps und nahezu alle Dienste liegen funktionierende Prototypen vor, die Teilnehmern in mehreren Workshops zum Testen gegeben wurden. Das Feedback aus den Workshops war überwiegend sehr positiv.Prof. Dr. Hubert Röder
Tel.: +49 9421 187-260
hubert.roeder@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Wissenschaftszentrum Straubing - Professur für Betriebswirtschaftslehre Nachwachsender Rohstoffe
Petersgasse 18
94315 Straubing
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01.11.2016

2019-01-31

31.01.2019
22017915Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 1: Entwicklung praxistauglicher Messmethoden zur Viskositätsmessung in Biogasmedien - Akronym: VisOB-1Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen.Dr. Jens Zosel
Tel.: +49 34327 608102
jens.zosel@ksi-meinsberg.de
Kurt-Schwabe-Institut für Meß- und Sensortechnik Meinsberg e.V.
Kurt-Schwabe-Str. 4
04736 Waldheim
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2019-06-01

01.06.2019

2022-05-31

31.05.2022
22017916Verbundvorhaben: Optimierung der Wald-Werk-Holzbereitstellungskette durch Analyse, Bewertung und Weiterentwicklung von Rundholzmessverfahren und Logistikprozessen im Rohholzhandel; Teilvorhaben 1: Volumen- und qualitätsbeeinflussende Faktoren der Holzpoltervermessung - Akronym: HoBeOptZiel des Projektes war es, den Einfluss ausgewählter stamm- und polterspezifischen Faktoren auf Umrechnungsfaktoren unterschiedlich zusammengesetzter Holzpolter zu analysieren und zu bewerten. Diese Umrechnungsfaktoren geben Aufschluss darüber, wie vielen Festmetern ein Raummeter mit Rinde entspricht und umgekehrt. Als Grundlage wurde ein digitales Simulationsmodell für Holzpolter entwickelt. In dem Stammeigenschaften beliebig variiert werden konnten. So konnten die unmittelbaren Auswirkungen verschiedener Stammeigenschaften auf das Poltervolumen bestimmt und so Umrechnungsfaktoren abgeleitet werden. Die ermittelten Faktoren flossen in ein Punktemodell für einen Umrechnungsleitfaden ein.Aus den Simulationsergebnissen konnten Umrechnungsfaktoren für Mittendurchmesser, Krümmung, Entastungsqualität und Länge der Einzelstämme, Abholzigkeit, Ovalität sowie Stapelqualität bzw. die Qualität der Polterung ermittelt werden. Dazu kamen weitere polterspezifische Einflussfaktoren wie der Anteil an Baumstämmen mit Wurzelanlauf, Polterhöhe und verschiedene Verteilungen von dünn- und dickörtig gepolterten Baumstämmen. Die Varianzanalyse zeigte, dass sich die Umrechnungsfaktoren zwischen mindestens zwei Gruppen der verschiedenen analysierten Einflussfaktoren signifikant unterscheiden. Die durchgeführte Studie konnte bestehende Ergebnisse statistisch und methodologisch präzisieren und untermauern. Desgleichen können auf dieser Basis bestehende Leitfäden verschiedener Länder, z.B. Deutschland oder Schweden angepasst werden, um einen höheren Genauigkeitsgrad der Umrechnungsfaktoren zu erreichen. In Anlehnung an Vorbilder aus Schweden entwickelte die AGR in Abstimmung mit den Kooperationspartnern HNEE und FVA ein Punktesystem für einen Leitfaden zur Berücksichtigung volumen- und qualitätsbeeinflussender Faktoren bei der Holzpoltervermessung. Der Ansatz sieht vor, dass, ebenfalls ausgehend von einer baumartenspezifischen Basiszahl, Korrekturen in Abhängigkeit von Stamm- und Poltereingeschaften vorgenommen werden. Für jeden Faktor existiert eine Tabelle, welche die entsprechende Ausprägung des Merkmals beschreibt und eine Punktzahl als Zu- oder Abschlag definiert. Der Anwender kann also die insgesamt 10 Tabellen der Reihe nach durchgehen und je nach Ausprägung des Merkmals am Polter Zu- oder Abschläge verteilen und erhält im Anschluss einen entsprechenden Umrechnungsfaktor als Ergebnis. Lukas Freise
Tel.: +49 30 2061399-72
lukas.freise@ag-rohholz.de
Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V.
Chausseestr. 99
10115 Berlin
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2016-07-01

01.07.2016

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31.08.2018
22018013Vorhaben (FSP-Emissionen): Entwicklung einer Prüfmethode für die schnelle Bestimmung von VOC aus Holzprodukten zur frühzeitigen Ableitung des langfristigen Emissionsverhaltens und Qualitätskontrolle bei der Herstellung von Holzwerkstoffen (MC-VOC) - Akronym: MC-VOCDie derzeit etablierte Praxis für die Bestimmung von VOC-Emissionen aus Bauprodukten in ist den Normenstandards prEN 16516 sowie ISO 16000ff beschrieben. Hierbei kommt eine Prüfkammer zum Einsatz, wobei die Prüfzeit auf 28 Tage festgelegt ist, um einen Anhaltspunkt für das langfristige Emissionsverhalten der Produkte zu erlangen. Diese lange Prüfzeit ist aber hinderlich für eine umfassende Prüfung der Produkte, einzelner Produktionszwischenschritte sowie für die Produktionskontrolle und -entwicklung. Für die Prüfung von Formaldehyd sind bereits seit langem abgeleitete Methoden etabliert, die gut mit der Referenz-Methode (Kammer) korrelieren. Einige Forschergruppen haben sich auch bereits mit unterschiedlichen Ansätzen zur beschleunigten Bestimmung von VOC-Emissionen beschäftigt. Für Holzprodukte ist aber eine korrelierte Schnellmethode noch nicht abgeleitet worden. Daher soll es das Ziel dieses Vorhabens sein, die Parameter einer Methode zur Bestimmung von VOC-Substanzen im Hinblick auf eine schnellere und gleichzeitig sichere Bestimmung zu analysieren und optimiert. Es ist das Ziel die Prüfdauer der Methode deutlich zu verkürzen, es soll dabei eine Ableitung des langfristigen Emissionsverhaltens (28 Tageswert) innerhalb von wenigen Stunden Prüfzeit ermöglicht werden. Die Analytische Bewertung der Substanzen erfolgt im Wesentlichen gemäß ISO 16000-6 (Tenax-Probenahme mit Thermodesorptions-GC-MS), mit deren Hilfe die meisten relevanten Emittenten (v.a. Terpene, gesättigte Aldehyde und ungesättigte Aldehyde, Ketone, Alkane und Säuren) aus Holz erfasst werden können. Diese Methode dient der systematischen Analyse und Erfassung der Zusammenhänge für die jeweiligen Schnellmethoden. Grundsätzlich sollen vergleichende Emissionsmessungen an unterschiedlichen Produkttypen und Holzarten durchgeführt werden: a. Standardmethode: Kammermethode ISO 16000-9 b. Schnellmethode: µChamber unter verschiedenen Bedingungen c. Schnellmethode: Gas-Analyse in Verbindung mit FAIMSDr. Martin Ohlmeyer
Tel.: +49 40 73962-635
martin.ohlmeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Haidkrugsweg 1
22885 Barsbüttel
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2019-07-01

01.07.2019

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31.03.2023
22018017Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 1: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für Schädlinge von Kiefer und Eiche im nordostdeutschen Tiefland - Akronym: ARTEMISDas Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren.Dr. Katrin Möller
Tel.: +49 3334 2759-101
katrin.moeller@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

2020-10-01

01.10.2020

2023-06-30

30.06.2023
22018018Verbundvorhaben: Gewinnung von Exopolysacchariden der Rotalge Porphyridium sp. als Wirksubstanz zur Behandlung der Bienenkrankheit Nosemosis; Teilvorhaben 1: Präparate-Entwicklung zur Applikation der Wirksubstanz - Akronym: PolAntiNosBienen und Hummeln als bestäubende Insekten sind weltweit von zentraler wirtschaftlicher Bedeutung, da für 70% aller weltweit produzierten Nutzpflanzen eine Bestäubung durch Insekten erforderlich ist. Der Anteil an der Weltwirtschaft beträgt ca. 138 Mrd. Euro weltweit und 22 Mrd. Euro in Europa. Die sogenannte Bestäubungsimkerei ist vor allem beim Gemüseanbau (z.B. Tomaten in Gewächshäusern) essentiell für eine ertragreiche Ernte. Bienen und Hummeln stellen einen wirtschaftlich bedeutsamen Faktor dar, wobei die Gesundheit und Vitalität dieser von außerordentlich hoher Wichtigkeit ist. Die Nosema-Erkrankung (Nosemosis), verursacht durch die Parasiten Nosema apis und Nosema ceranae, ist eine der weit verbreitetesten und ökonomisch schädigenden Krankheiten von Bienen und Hummeln. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Präparates als biologisches Bienenstärkungsmittel gegen diese Parasiten. Die Rotalge Porphyridium purpureum produziert Polysaccharide, für die eine Aktivität gegen die Nosemosis-Parasiten beschrieben ist. Im geplanten Projekt soll auf der Basis dieser Wirksamkeit gegen die Parasiten eine Präparate-Entwicklung erfolgen. Die wirksamen Polysaccharide sollen aus Kultivierungen der Rotalge gewonnen und in weiteren Prozessschritten so optimiert werden, dass die optimierte Wirksubstanz in einer geeigneten Form in Futtermitteln verabreichbar ist. Auf eine chemische Modifizierung soll bewusst verzichtet werden, um den natürlichen, nachhaltigen und biogenen Charakter des Präparates im Gegensatz zum klassischen Antibiotikum zu unterstreichen. Als bislang einzig wirksame Behandlungsmaßnahme gegen Nosemosis gilt das Antibiotikum Fumagillin, das jedoch in den meisten europäischen Mitgliedsstaaten aufgrund möglicher Rückstände im Honig nicht mehr eingesetzt werden darf. Die Entwicklung eines wirksamen Präparates stellt somit eine attraktive Alternative im Einsatz für Bienen- und Hummelgesundheit dar.Dr. Reinhard Paschke
Tel.: +49 345 552-1600
info@biosolutions-halle.de
BioSolutions Halle GmbH
Weinbergweg 22
06120 Halle (Saale)

2016-06-01

01.06.2016

2020-02-29

29.02.2020
22018115Verbundvorhaben: Entwicklung und Erprobung von nicht migrierenden Weichmachern für Poly-L-Milchsäure (Stereoflex); Teilvorhaben 1: Additivsynthese und Werkstoffentwicklung im Labormaßstab - Akronym: StereoflexZiel des beantragten Forschungsvorhabens ist die produkt- und anwendungsorientierte Entwicklung einer neuen Weichmacherklasse mit hoher Flexibilisierungseffizienz und geringer Migrationsneigung für Poly-L-Milchsäure. Die verringerte Migrationsneigung soll durch eine »Verankerung« der Weichmacher über einen Stereokomplex zwischen Poly-L-Milchsäureketten der Matrix und Poly-D-Milchsäureblöcken der Weichmachermoleküle erreicht werden. Die zu entwickelnden Materialien werden in Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung bzw. Einarbeitung untersucht. Hauptanwendungsgebiet ist in flexiblen Folienmaterialien zu sehen. Zunächst werden die Produktanforderungen zusammengestellt und die Additivsysteme (Copolymere) aufgrund theoretischer Betrachtungen ausgewählt. Anschließend werden Laborsynthesen der Copolymere und deren Analytik durchgeführt. Für erste Kennwerte über das Verhalten der synthetisierten Copolymere im PLA werden Folien mit diesem Werkstoff im Labor und Technikumsmaßstab hergestellt und charakterisiert. Der Scale-Up und die Optimierung der Additivsynthese bilden den nächsten wichtigen Schritt. Ausgewählte Additive werden in dieser Projektphase im 10 kg Maßstab synthetisiert und charakterisiert. Im Anschluss an den Scale-Up werden die Copolymere im Labordoppelschneckenextruder mit PLLA zu Granulaten verarbeitet und untersucht. Nach Bestimmung der Materialkennwerte werden ausgewählte Granulate im Labormaßstab zu Folien verarbeitet und anwendungstechnisch getestet. Schließlich werden Mustermengen auf einem großtechnischen Doppelschneckenextruder hergestellt und diese bei einem Folienhersteller abgemustert.Dr. rer. nat. Inna Bretz
Tel.: +49 208 8598-1313
inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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2018-03-01

01.03.2018

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30.06.2019
22018116Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte und bioinspirierte Formänderungsstrukturen mittels generativer Fertigung - Akronym: SmartBioStructuresFormänderungswerkstoffe sind in der Lage, ihre Form unter Einwirkung von externen Stimuli zu verändern. Die Formänderung erfolgt ohne Einwirkung von äußeren Kräften und ist selbstinduziert. Ein Formänderungswerkstoff wirkt also zugleich als Sensor, Aktor und Regler, weshalb diese Werkstoffe auch als "Smart-Materials" bezeichnet werden. In Hinblick auf steigende Nachfrage nach Energieeffizienz und ökologischer Nachhaltigkeit ermöglichen Formänderungswerkstoffe einen neuartigen Ansatz zur Inkorporierung von Funktionalitäten in ein Bauteil, wie die Reaktionsfähigkeit auf äußere Einflüsse, ohne weitere Energie- und Materialkosten zu verursachen. Anwendungsgebiete sind beispielsweise die Medizintechnik, die Automobilindustrie und die Architektur. Vorteile entstehen durch die Einsparung von fehleranfälligen Komponenten wie Sensoren und Reglern sowie durch die Einsparung von externen Energiequellen, um Bewegungen zu realisieren. Strukturen werden dadurch leichter und einfacher zu montieren, da weniger Komponenten verwendet werden, verbrauchen weniger Energie, und sind wartungsärmer. Im Rahmen dieses Vorhabens werden das Institute for Computational Design (ICD) und das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart eine Struktur auf Basis eines bio-basierten, Kunststoffs solcherart gestalten, dass dieser sich unter Feuchtigkeitseinfluss nach vorausberechneter Art verformt. Die sich verformende Struktur soll dabei generativ mit dem Strangablegeverfahren gefertigt werden. Die Formänderung wird über den gezielten anisotropen Aufbau der Struktur im generativen Fertigungsprozess erreicht, indem zwei verschiedene Filamente als Ausgangsmaterial verwendet werden, die somit im Bauteil eine Hybridstruktur bilden. Silvia Kliem
Tel.: +49 711 685-62831
silvia.kliem@ikt.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT)
Pfaffenwaldring 32
70569 Stuttgart
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2017-09-01

01.09.2017

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31.08.2021
22018216Ermüdungsverhalten von Bauteilen aus WPC im Anwendungsfeld der FördertechnikIm 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 VorhabenbeschreibungDr.-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
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2017-11-01

01.11.2017

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31.08.2021
22018317Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 2: Kulturwissenschaft - Transformationsprozesse & gesellschaftliche Perspektiven - Akronym: HoBiTOb das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten sowie von ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden. Zudem müssen alle, die Bioökonomie betreffenden, gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten.Prof. Dr. Reinhard Johler
Tel.: +49 7071 29-74886
reinhard.johler@uni-tuebingen.de
Eberhard Karls Universität Tübingen - Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät - Ludwig-Uhland-Institut für Empirische Kulturwissenschaft
Burgsteige 11
72070 Tübingen
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01.04.2016

2018-11-30

30.11.2018
22018415Verbundvorhaben: Co-Kultivierung von Algen und Hefen zur umweltfreundlichen Gewinnung von Biokraftstoffen und Carbonsäuren (CoKult); Teilvorhaben 1: Bioprozessentwicklung - Akronym: CoKultZiel des Verbundvorhabens war die Entwicklung und Überführung einer stabilen Co-Kultivierung von einer lipidbildenden Alge und einer carbonsäure-produzierenden Hefe und deren Überführung vom Schüttelkolbenmaßstab bis in ein neuartiges Outdoor-Flat-Panel-System zur umweltfreundlichen und nachhaltigen Gewinnung von Carbonsäuren und Biokraftstoffen unter Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und preiswerten Ab- und Nebenprodukten der Agrar-, Lebensmittel und Biokraftstoffindustrie. Das von der Hefe während der Wachstums- und Produktbildungsphase gebildete Stoffwechselnebenprodukt CO2 sollte unmittelbar durch die phototrophe Alge aufgenommen und direkt als primäre Kohlenstoffquelle das Algenwachstum und deren Produktbildung positiv beeinflussen. Parallel dazu sollte das von der sauerstoffproduzierenden Alge abgegebene O2 effektiv von der aeroben Hefe zur Stimulierung und Aufrechterhaltung zellinterner Stoffwechselvorgänge genutzt werden. Zu Beginn des Forschungsvorhabens sollte die Kinetik verschiedener Algen- und Hefearten in Mono- und Mischkulturansätzen im Labormaßstab untersucht, ermittelt und dadurch eine für die Co-Kultivierung potentiell geeignete phototrophe Alge und aerobe Hefe sondiert werden. Die Ermittlung der optimalen Kultivierungsbedingungen (gemeinsames Kulturmedium, Nährsalze, C-Quelle, Temperatur, pH-Wert) und der verfahrenstechnischen Parameter (Begasungsrate, Lichtintensität, Belichtungsdauer) im Blasensäulensystemen dienten als Basisdaten für die Maßstabsübertragung des optimierten Kultivierungsregimes in das vom Verbundpartner TZ-Leipzig für den Technikumsmaßstab ingenieurtechnisch konstruiert und gebaute Flat-Panel-System, welches in enger Kooperation mit der Linbec UG am Standort Köthen betrieben wurde. Mit dem Vorhaben sollte ein wesentlicher Beitrag zur nachhaltigen Gewinnung von Bioenergie und biotechnologisch erzeugten Chemikalien geleistet werden.Zu Beginn war die Findung eines gemeinsamen Nährmediums, welches ein stabiles Wachstum und höchstmögliche Produktausbeuten erlaubte, notwendig. Als aussichtsreichstes Medium wurde das Setlik-Medium selektiert, welches durch gezielte Modifikation in der Nährsalzzusammensetzung an die Bedürfnisse der Algen und Hefen angepasst wurde. Wachstums- und Produktbildungskinetiken für ausgesuchte Hefen und Algen-Gemische wurden ermittelt, sodass sich aufgrund der Teilungsraten, der gemeinsamen Stickstofflimitation, des stabilen heterotrophen sowie phototrophen Algenwachstums und der hohen Carbonsäureausbeuten die weiteren Untersuchungen auf die Co-Kultivierung der Hefe Yarrowia lipolytica H181 und der Grünalge Dunaliella tertiolecta 13.86 als aussichtsreichste Kombination fokussierten. Verschiedene Abprodukte (Rohglycerin, Glycerinwasser) wurden als C-Quelle auf ihre Eignung in einem Hefe-Algen-Mischsystem getestet. In allen getesteten Substratvarianten konnte eine stabile Mischkultur mit Produktsynthese (Citrat) detektiert werden. Aufgrund minimaler Nährsalzfracht und zur Vermeidung nachgelagerter Limitationen sowie zur Erhaltung der Vergleichbarkeit wurde im weiteren Projektverlauf konzentriertes Glycerol als Kohlenstoffquelle eingesetzt. Für die gemeinsame Kultivierung der favorisierten MO wurden die optimalen verfahrenstechn. Bedingungen im Blasensäulensystem ermittelt. Bei 26 °C, einem pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5, einer Begasungsrate von 0,5 vvm (Luft), einer Belichtungsintensität von 50 % (140 lm) und einem Tag-Nacht-Zyklus von 12 h :12 h konnte ein durchgängiges Wachstum beider MOs sowie der höchste Citratgehalt (26,3 g L-1) im Batch-Ansatz erreicht werden. Die Resultate waren die Basis für die Maßstabsübertragung in ein Flat-Panel-System und wurden erfolgreich durch den Partner TZ-Leipzig in den Technikumsmaßstab übertragen. Die ökologischen Vorteile für die Co-Kultivierung zur Citratbildung gegenüber dem industriellen Prozess mit A. niger konnten aufgezeigt werden. Dr. Andreas Aurich
Tel.: +49 341 235-1613
andreas.aurich@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
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2016-12-01

01.12.2016

2020-05-31

31.05.2020
22018516Verbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten Hydraulikfluides mit pflanzlichen Korrosionsschutzadditiven; Teilvorhaben 2: Untersuchungen der Biopolymerlösungen und Herstellung von korrosionsinhibitorreichen Pflanzenextrakten - Akronym: BioHydraIm Rahmen des Projektes wird ein neuartiges Hydraulikmedium entwickelt, dessen Wasseranteil bei über 90% liegt und dessen weitere Komponenten primär auf nachwachsenden Rohstoffen basieren. Zur Einstellung der Viskosität und der Grundschmierung werden Biopolymere auf Kohlenhydratbasis verwendet. Da das Medium überwiegend aus Wasser besteht, steht bei der Additiventwicklung der Korrosionsschutz im Vordergrund. Hierfür werden sekundäre Pflanzenstoffe eingesetzt, die aufgrund ihrer chemischen Struktur ein hohes antikorrosives Potenzial aufweisen und konventionelle Korrosionsschutzadditive ersetzen. Das Projekt kann insbesondere zu den BMEL Förderschwerpunkt "Verarbeitung biogener Rohstoffe zu Zwischen- und Endprodukten" einen wesentlichen Beitrag zur weiteren Etablierung einer biobasierten Wirtschaft leisten. Hierzu zählen vor allem die Gewinnung des Biopolymers sowie die Nutzbarmachung von sekundären Pflanzenstoffen als Fein- und Spezialchemikalien für Hydraulikadditive. Die sekundären Pflanzenstoffe können aus biogenen Reststoffen (z. B. Agrar- und Lebensmittelindustrie sowie Holzindustrie) gewonnen werden. Der Projektablauf sieht zuerst vor eine Wasser-Biopolymermischung zu entwickeln, die aufgrund der chemischen Struktur eine hohe thermische, physikalische und mikrobiologische Stabilität aufweist und über eine ausreichende Langzeitstabilität verfügt. Parallel dazu wird ein Korrosionsschutzadditiv auf Basis von Pflanzenextrakten entwickelt. Neben der Identifizierung von synergistischen Effekten zwischen einzelnen Stoffklassen von sekundären Pflanzenstoffen, steht die Stabilisierung der antikorrosiv wirkenden Pflanzenextrakte in der Wasser-Biopolymermischung im Vordergrund. Nachdem die wesentlichen Eigenschaften des Korrosionsschutzadditivs bekannt sind, wird ein Additivpaket zusammengestellt sowie dessen Bestandteile aufeinander abgestimmt, um ein anwendungstaugliches Hydraulikfluid zu erhalten.Im Rahmen des Teilvorhabens 2 wurden am Fraunhofer IVV verschiedene Biopolymerlösungen (Stärken und Cellulosen) bzgl. ihrer Eignung als Basismedium für wasserbasierte Hydraulikfluide gescreent. Dabei wurde ihre chemisch-physikalische Stabilität, tribologische Eigenschaften und ihrer Lagerstabilität untersucht. Eine Hydroxyethylcellulose konnte als vielversprechend für den Einsatz in wasserbasierten Hydraulikfluiden identifiziert werden. Außerdem wurde ein pflanzliches Korrosionsschutzadditiv für das biobasierte Hydraulikfluid entwickelt. Dieses soll fossile Korrosionsschutzadditive ersetzen. Hierzu erfolgte zunächst ein Screening sekundärer Pflanzenstoffe. Die antikorrosive Wirkung wurde mittels Späne/Filtrierpapierverfahren und mittels Masseverlust-Test untersucht. Auf Basis der Ergebnisse bzgl. der Einzelsubstanzen wurden am Fraunhofer IVV sechs pflanzliche Rohstoffe ausgewählt und für die Herstellung korrosionsinhibitorreicher Pflanzenextrakte genutzt. Dabei wurden zunächst die Extraktionsparameter variiert, um die antioxidative Kapazität der Extrakte zu maximieren. Die Pflanzenextrakte wurden anschließend hinsichtlich ihrer antikorrosiven Wirkung analysiert. Es wurden verschiedene Verdünnungen untersucht und festgestellt, dass für die meisten Rohstoffe eine 5-10%ige Extraktlösung die beste antikorrosive Wirkung erzielte. Teilweise wirkten auch bereits 1%ige Lösungen der Extrakte stark antikorrosiv. Die Kombination verschiedener Pflanzenextrakte war ebenfalls vielversprechend. Es konnten synergistische Effekte beobachtet werden. Es waren jedoch auch zum Teil prooxidative Effekte zu beobachten, die durch höhere Extraktkonzentrationen begünstigt werden. Im Rahmen des Projektes konnten Korrosionsinhibierungen von fast 90% erreicht werden. Dr.-Ing. Thomas Herfellner
Tel.: +49 8161 491-447
thomas.herfellner@ivv.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV)
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising
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2019-01-01

01.01.2019

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31.12.2020
22018518Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 2: Entwicklung umformfähiger Hohlprofile sowie der zugehörigen Klebstoff- und Herstellungstechnologie - Akronym: NaHoProZiel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen.Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz
Tel.: +49 3334 657-370
ulrich.schwarz@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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30.04.2020
22018614Genetische Anpassung und Variation an der Frosttoleranz beteiligter Gene in der eingeführten Baumart Sequoia sempervirens, einer schnell wachsenden Wertholzbaumart und ihre Perspektive für die deutsche Forstwirtschaft - Akronym: SequoiaSequoia sempervirens ist auf geeigneten Standorten die mit Abstand wüchsigste Baumart, liefert eines der wertvollsten Nutzhölzer dieser Welt und ist durch ihre Stockausschlagfähigkeit auch für eine Dendromasseproduktion mit niedrigen Umtriebszeiten eine viel versprechende Option. Bisher mit geringer genetischer Diversität nur in milden Klimazonen Deutschlands angebaut, werden mit dem Vorhaben durch Herkunftsvergleiche und forstgenetische Analysen frosttolerante Genotypen selektiert und in der Folge durch Anbauten und Samenplantagen mit breiter Diversität der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt. Zunächst werden bereits vorhandene Pflanzen mit Hilfe molekulargenetischer Marker genotypisiert und entsprechend ihren Orginalstandorten zugeordnet. Basierend auf Klimakammerkontrollversuchen und Beobachtungen im Feld werden Gruppen frosttoleranter und -empfindlicher Herkünfte/Exemplare differenziert, ihre unterschiedliche Genexpression durch RT-qPCR- und mRNA-Sequenzierung, durch PCR-Amplifikation und Sequenzierung von Kandidatengenen analysiert und die genetische Variation verglichen. Mit Frosttoleranz assoziierte SNPs, Allele und Haplotypen werden in den Kandidatengenen identifiziert.Durch die intensive Analyse der genetischen Struktur, basierend auf neutralen und adaptiven Marken, im natürlichen Verbreitungsgebiet und den Vergleich der Herkünfte in ihrer Frosttoleranz, konnte festgestellt werden, dass eine herkunftsbasierte Selektion nicht ausreichend ist. Die genetische und phänotypische Varianz innerhalb der Herkünfte, ist größer als erwartet. Dies kann an der jahrhundertelangen forstlichen Nutzung des Küstenmammutbaums liegen, sodass die natürliche genetische Struktur im natürlichen Verbreitungsgebiet durch den menschlichen Einfluss verwischt wurde. Der Effekt wird durch die hohe genetische Diversität und die Hexaploidie verstärkt. Das Projekt legt im Hinblick auf die Genetik erstmalig wissenschaftliche Grundlagen für den polyploiden Küstenmammutbaum. Dies betrifft insbesondere die Einschätzung der genetischen Variabilität innerhalb und außerhalb des natürlichen Verbreitungsgebiets und des Anpassungspotentials. Bisher wurden die genetischen Ressourcen des Küstenmammutbaums nur geringfügig beschrieben und bewertet. Die ersten Ergebnisse zeigen, dass erfolgreich genetische Marker entwickelt werden konnten, die für die Messung der genetischen Variation in Populationen und Beständen verwendet werden können.Prof. Dr. Konstantin Krutovsky
Tel.: +49 551 39-33537
kkrutov@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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30.06.2019
22018616Nachwuchsgruppe: Mikrobielle Produktion flüssiger Kohlenwasserstoffe als infrastrukturkompatible Treibstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Phase II (Drop-In biofuels) - Akronym: dropin-biofuelsIm Rahmen des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Förderträger des BMEL, wurde die Nachwuchsgruppe "mikrobiellen Produktion von Kohlenwasserstoffen als 'Drop-In' Krafstoffe" an der Technischen Universität Darmstadt weitergeführt. Ziel der Arbeiten ist es, flexible und robuste Plattformen für die Herstellung definierbarer Kohlenwasserstoffe zum direktem Einsatz in Verbrennungsmotoren aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln. Hierzu wurden zwei mikrobielle Systeme parallel entwickelt . In einem auf dem Bakterium Bacillus subtilis basierenden System wird eine definierte de-novo-Synthese angestrebt, während im zweiten auf der oleogenen Hefe Yarrowia lipolytica basierten System der Kohlenwasserstoff aus dem Abbau zelleigener Speicherstoffe ensteht. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden moderne Methoden der Genomsequenzierung und -manipulation, die gezielte Analyse und Optimierung von beteiligten Stoffwechselwegen ("metabolic engineering") sowie Hochdurchsatz-Bioverfahrenstechniken miteinander kombiniert. Zur Gewährleistung einer optimalen Gesamtökonomie, wird bei der Prozessentwicklung -neben der Kohlenwasserstoff-Sekretion, die Bildung und Sekretion von hochwertigen Nebenprodukten, wie Enzymen, berücksichtigt. Produkt-, Stamm- und Prozessentwicklung werden frühzeitig miteinander gekoppelt und der für einen kommerziell erfolgreichen Prozess notwendige Maßstab durch Skalierungsuntersuchungen frühzeitig berücksichtigt.Das Projekt lässt sich nach den verwendeten Organismen in einen Hefe- und einen bakteriellen Bereich einteilen. Für den hefebasierten Bereich wurden zuvor identifizierte Yarrowia lipolytica Produktionsstämme verwendet. Es wurden die heterologe Expression Fettsäure-decarboxylierender Enzyme weiter untersucht. Für die zuvor bioinformatisch charakterisierten Paare der sog. ADO/AAR konnte bis zum Ende des Vorhabens keine signifikante Produktion von Kohlenwasserstoffen nachgewiesen werden. Im Gegensatz hierzu konnte mit einer Photodecarboxylase (CvFAP) eine Kohlenwasserstoffbildung gezeigt werden. Entsprechende erste Bioprozesse wurden entwickelt und publiziert (Bruder et al. 2019, https://doi.org/10.1186/s13068-019-1542-4). Ebenso konnte die Charakterisierung der industriell vielversprechenden Stämme zur Lipid Produktion (Hackenschmidt et al. 2019, https://doi.org/10.1093/femsyr/foz068) sowie Versuchen zur Produktion Isoprenbasierter Kohlenwasserstoffen (Bruder et al. 2019, https://doi.org/10.1002/ejlt.201900172) publiziert werden. Für das bakteriell basierte System konnte mit replizierenden Zellen keine signifikante Produktion von Kohlenwasserstoffen erreicht werden. Auf Basis des reduzierten Genoms des Expressionswirts B. subtilis wurde jedoch eine robuste Expressionsplattform generiert und um neuartige Methoden erweitert (Nadler et al., https://doi.org/10.3389/fbioe.2018.00207). Auf Basis dieser konnte die oben genannte CvFAP auf Sporen von B. subtilis präsentiert werden und eine in vitro Decarboxylierung von Fettsäuren zu Kohlenwasserstoffen gezeigt werden. Sowohl Hefe als auch Bakterien Stämme konnten im Rahmen von Technologietransfers an die Industrie übertragen werden.Dr. Johannes Kabisch
Tel.: +49 6151 16-22044
kabisch@bio.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Biologie - Fachgebiet Computergestützte Synthetische Biologie
Schnittspahnstr. 10
64287 Darmstadt
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31.12.2020
22018618Verbundvorhaben: Warenwirtschaft für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 2: Informationssysteme zur Steuerung forstbetrieblicher Prozesse - Akronym: WAWIKAIm Rahmen des Projektes sollen Aspekte der Datenbereitstellung für die Bündelung, Kontrahierung, Prozessierung und Fakturierung von Holzmengen betrachtet werden. Wie in der Waldstrategie 2020 des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz (BMELV) ausgeführt, ist zur Sicherung der Markttransparenz und als Entscheidungsgrundlage für unternehmerische und politische Entscheidungen eine fundierte Datengrundlage erforderlich. Insbesondere, da Auswertungen von Expertenszenarien zeigen, dass der Holzrohstoffbedarf in Deutschland weiter steigt. Besonders dringlich ist die Einführung moderner Datenbereitstellungsverfahren bei der Betreuung und Bewirtschaftung von Kleinprivatwäldern, da hier vielfach veraltete Insel-Systeme mit Datenbrüchen und -lücken existieren.Prof. Dr. Bernhard Möhring
Tel.: +49 551 3933421
bmoehri@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung
Büsgenweg 5
37077 Göttingen
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30.06.2019
22018814Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von innovativen Bindemitteln auf Basis von Aminosilan/Aminoplast zur Herstellung von Holzwerkstoffen (Aminosilan) - Akronym: AminosilanÜber 13.500 Mitarbeiter erwirtschafteten in der Holzwerkstoffindustrie 2016 einen Umsatz von 4,8 Milliarden Euro. Hauptprodukte der Holzwerkstoffindustrie sind Spanplatten mit einem Marktanteil von 51%, mitteldichte Faserplatten (MDF) mit einem Anteil von 21% und Holzfaserdämmplatte mit 8%. Bei der Herstellung von Spanplatten und MDF werden fast ausschließlich formaldehydhaltige Harze verwendet, die hauptsächlich zu über 90% aus Harnstoff-Formaldehyd (UF) bestehen. Seit vielen Jahrzehnten werden diese UF-Harze in der Industrie aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit und einfachen Handhabung eingesetzt. Ein negativer Nebeneffekt ist die Formaldehydemission aus den hergestellten Produkten. Formaldehyd wurde 2015 von der Europäischen Chemikalienagentur (Echa) als "höchstwahrscheinlich krebserregend" eingestuft wurde. Somit ist die Reduzierung der Formaldehydemission eine der größten Herausforderungen der Holzwerkstoffindustrie. Mittlerweile existieren UF-Harze mit einem niedrigen Molverhältnis zwischen Harnstoff und Formaldehyd zu verwenden. Diese in Holzwerkstoffen eingesetzte UF-Harze (z.B. Kaurit 335, Kaurit 337 und Kaurit 340) - führen neben dem o. g. positiven Effekt jedoch auch zu schlechteren mechanisch-technologischen Eigenschaften der Werkstoffe. Daher konzentriert sich dieses Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Modifizierung von UF-Harzen mit niedrigem Molverhältnis mit funktionellen Silanen, um die mechanische-technologischen Eigenschaften zu verbessern und die Formaldehydemission sowie die Wasseraufnahme der hergestellten Holzwerkstoffe zu verringern. Bei den in diesem Projekt verwendeten Silane handelt es sich um organofunktionelle Silane mit reaktiven Aminogruppen und hydrolysierbaren Gruppen, die als Haftvermittler, zur Oberflächenmodifizierung und als Vernetzungsmittel dienen können. Erstmals werden hier auch Silan-modifizierte UF-Harze für die Herstellung von Holzfaserdämmplatten eingesetzt.Es wurden die verwendeten Bindemittelsysteme hinsichtlich ihrer rheol. Eigenschaften, pH-Werte, Feststoffgehalte und Gelierzeit untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Zugabe der Silane eine Reduzierung der Viskositäten der Bindemittelsysteme bewirkte und meist mit einer Erhöhung der Gelierzeit einherging. Bei der MDF-Herstellung kamen die neuartigen Prototyp-Bindemittelsysteme zum Einsatz. Diese enthielten Aminosilane, die bereits während der UF-Harz-Synthese einpolymerisiert wurden. Es zeigten sich hier im Vergleich zu den jeweiligen Referenzen eine signifikante Zunahme der Querzug- und Biegefestigkeiten um bis zu 100%. Bei allen weiteren Versuchsreihen kamen Bindemittelformulierungen zum Einsatz, bei denen die jeweiligen Silane nachträglich dem UF Harz zugefügt wurden. Auch dabei ergaben sich bei einem Großteil der Versuchsreihen mit UF-Harz in Kombination mit den Silanen signifikante Verbesserungen der mech.-technolog. Eigenschaften. Die Untersuchungen zeigten weiter, dass bei allen getesteten Bindemittelformulierungen die Formaldehydemissionen gegenüber der jeweiligen Referenz teilweise deutlich um bis zu 50 % reduziert werden konnten. Bei den Untersuchungen der Spanplatten ergaben sich, wie auch bei den Versuchsreihen der MDF, Verbesserungen der mech.-technol. Eigenschaften. Diese waren jedoch weniger stark ausgeprägt. Positive Veränderungen zeigten sich bei den Formaldehydemissionen der Spanplatten, die sich bei fast allen Versuchsreihen reduzierten. Die erstmals mit UF und Silanen gebundenen Holzfaserdämmstoffe zeigten vielversprechende mech.-technol. Eigenschaften. Bei den Untersuchungen zum Brandverhalten waren flammhemmende Einflüsse der Silane erkennbar. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass der Zusatz geringer Mengen organofunktioneller Silane in UF-Harze zu einer Erhöhung der mech.-technol. Eigenschaften führten. Ferner konnte die Formaldehydemission gesenkt werden, während die Wasseraufnahme nahezu unverändert bleibt. Prof. Dr. Alireza Kharazipour
Tel.: +49 551 39-3488
akharaz@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstbotanik und Baumphysiologie
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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2017-03-01

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31.05.2020
22018816Verbundvorhaben: Optimierung einer Dämmplatte aus Miscanthus, Entwicklung einer nachhaltigen Produktionstechnologie sowie Ermittlung von Produktparametern für die Baustoffzulassung; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Produktionstechnologie - Akronym: MiscanthermDie Struktur der anspruchslosen und ertragreichen Pflanze Miscanthus macht diese besonders geeignet für die stoffliche Verwertung. Langjährige Arbeiten der Firma In-vitro-tec zur stofflichen Verwertung von Miscanthus-Biomasse führten zu Labormustern eines Dämmstoffes aus Miscanthus. Ausgehend von diesen Ergebnissen soll das geplante Verbundprojekt durch die Zusammenführung der Kompetenz der Partner (Rohstoff Miscanthus, Produktionstechnologie, Prüftechnologie) alle Voraussetzungen für eine Produktion, Zulassung und Etablierung einer Dämmplatte am Markt schaffen. Arbeitspaket 1: Sachstandanalyse und Spezifizierung aller zu erreichenden Produktparameter, Technologieparameter und Prüfparameter Arbeitspaket 2: Optimierung der Laborrezeptur, begleitende Prüfung der Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit bis zur Erstellung einer Vorzugsrezeptur. Arbeitspaket 3: Überführung der Erfahrungen aus der Plattenproduktion im Labormaßstab in die Prototypenproduktion, Modifizierung der Rezeptur unter besonderer Berücksichtigung einer effizienten Plattentrocknung und Minimierung des Bindemitteleinsatzes, Untersuchung ausgewählter Musterplatten bezüglich relevanter bauphysikalischer Eigenschaften. Arbeitspaket 4: Langzeituntersuchungen in der Klimakammer. Einbau von Platten in Gebäuden zur Sanierung schimmelpilzgefährdeter/belasteter Wohnräume sowie zur Außenwanddämmung und messtechnische Begleitung zum Wirkungsnachweis. Arbeitspaket 5: Kostenkalkulation für eine Plattenproduktion im Industriemaßstab und Preisermittlung für den Dämmstoff, Kontaktaufbau zu Potentiellen Produzenten, Händlern und Anwendern, Erarbeitung eines ganzheitlichen, regionalen Konzeptes für die Bereitstellung des Rohstoffes. Arbeitspaket 6: Zusammenfassung und Analyse aller gewonnenen Daten und Erarbeitung von Produkt- und Datenblättern, Vorbereitung und Durchführung der offiziellen Zertifizierung des entwickelten Dämmstoffes bezüglich Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit.Resultat des Verbundvorhaben ist eine Dämmplatte aus dem nachwachsendem Rohstoff Miscanthus, die nicht nur alle relevanten Produktparameter zur europäischen Baustoffzulassung erfüllt, sondern sich in den Praxistests in Kombination mit atmungsaktiven Putzbelägen auch äußerst gut zur Schimmelpilzbekämpfung im Innenbereich erwies. Ergebnisse des Projektpartners IVT waren eine Musterplatte im Labormaßstab, die aus einem optimierten Mischverhältnis zweier Häckselstrukturen Miscanthus, Wasser, Bindemittel und Brandhemmer besteht. Des Weiteren erfolgte eine Plattenherstellung mit dem Projektpartner Strohlos (STL) im industriellen Maßstab. Für die Montage in Innenräumen zur Überprüfung der Platten zur Schimmelbekämpfung, wurde mit der Berliner Wohnungsbaugesellschaft HOWOGE für entsprechende Räumlichkeiten kooperiert. Zudem erfolgte eine erfolgreiche Außenwanddämmung. Die Bearbeitung und Montage mit handelsüblichen Werkzeugen und Bindemitteln konnte so bestätigt werden. Wesentliches Ergebnis beim Projektpartner STL war die Fertigung metallener (anfänglich hölzerner) Pressformen, welche signifikante Verbesserung bei der Dichte und Kantenstärke der Platten brachte. Auch konnten IVT und STL das Trocknungsverfahren mit minimalem Energieaufwand optimieren. Wegen einer zu hohen Dichte und Wärmeleitfähigkeit des Binders und Brandhemmers des Partners STL wurde sich schließlich für die erfolgreich verwendeten Produkte des Produktpartners IVT entschieden. Hiermit konnte eine Plattendichte von 150 bis 270 kg/m³ erreicht werden. Die vom IBZ durchgeführten Klimakammertests zeigten zudem, dass ein U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,211 W/m2K der Dämmplatten erreicht wurde (deutlich unter dem Richtwert von 0,24 W/m2K). Anders ausgedrückt, besitzt die Platte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,045-0,05 W/m²K. Zudem erfüllt sie eine Biegefestigkeit von 0,21-0,26 N/mm² (Baustoffzulassung: 0,1 – 0,28 N/mm²). Auch die Kosten der Platte sind konkurrenzfähig zu herkömmlichen Dämmalternativen. Christian Losehand
Tel.: +49 171 5530-685
info@strohlos.com
strohlos produktentwicklung GmbH
Mühlenstr. 10
17192 Waren (Müritz)

2016-11-01

01.11.2016

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31.10.2019
22018913Verbundvorhaben: Rohrglanzgras als Bioenergiegras - Optimierung der Biomasseausnutzung und der Bioakkumulation von Wertstoffen; Teilvorhaben 1: Erhaltung und Neukombination von auf Ausfallfestigkeit und Biomassebildung positiv selektierten Genotypen - Akronym: PhalarisIIDas Projekt Phalaris II zielt auf die Untersuchung von Rohrglanzgras hinsichtlich seines Nutzens für die Biogaserzeugung und Anreicherung von Wertelementen ab. So sollen Ausfallfestigkeit, Biomassebildung und Gehalte an Wertelementen analysiert und experimentell nachgewiesen werden. Im Zuge dieser Testverfahren wird die Biomasse durch Fermentation und Verbrennung energetisch verwertet. Dabei werden wichtige Prozessparameter wie die maximal mögliche Einsatzmenge von Rohrglanzgras oder entstehende Abgasemissionen ermittelt. Im Hinblick auf die stoffliche Bewertung werden die Reststoffe aus der Fermentation und Verbrennung auf ihre Gehalte an den Wertelementen (Germanium und Seltene Erden) analysiert. Um die Wirtschaft zu beteiligen, sollen die erhaltenen Ergebnisse vor allem auch für eine Rentabilitätsabschätzung genutzt werden. Das Projekt ist für den Zeitraum Anfang Oktober 2016 bis Ende September 2019 geplant und untergliedert sich in drei Teilprojekte. Die DSV bearbeitet in Teilprojekt 1 auf Basis von Pflanzenbeschreibungen zur Samenleistung und zum Biomasseertrag selektierte Genotypen in Hinblick auf Energieerzeugung und Anreicherung von Wertelementen. Im Teilprojekt 2 wird durch das IWTT der TU Freiberg der tatsächliche Energieertrag in den Versuchsfermentern und –öfen ermittelt. Zudem wird der Einfluss von Rohglanzgras auf den Fermentationsprozess untersucht und Verbrennungsversuche durchgeführt. Gegebenenfalls werden die Gärreste aufbereitet. Die Reststoffe werden dann im Teilprojekt 3 durch das Institut für Biowissenschaften der TU Freiberg auf ihren Mehrwert analysiert. Es soll festgestellt werden, welche Wertstoffe (Germanium und Seltene Erden) in den Gärresten und Aschen verblieben sind. Zudem sind deren Konzentration zu bestimmen. Darauf aufbauend soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen diese Wertstoffe rentabel gewonnen werden können.Dr. Ulf Feuerstein
Tel.: +49 4253 9311-11
ulf.feuerstein@dsv-saaten.de
Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf
Steimker Weg 7
27330 Asendorf
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2015-09-01

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31.12.2020
22018914Anbaueignung von Herkünften der Atlaszeder (Cedrus atlantica), Libanonzeder (Cedrus libani) und Baumhasel (Corylus colurna) in Deutschland - Akronym: ASP14-CorCedZiel des Projektes ist es, Herkünfte der Atlaszeder (Cedrus atlantica), Libanonzeder (Cedrus libani) und Baumhasel (Corylus colurna) in Süddeutschland zu testen und ihre Anbauwürdigkeit zu bewerten. Hierzu soll ein Herkunftsversuch auf vier Versuchsstandorten in Bayern und Baden-Württemberg etabliert werden. Auf der Grundlage der Versuchsergebnisse sollen die Anbauwürdigkeit von Herkünften für die genannten Baumarten untersucht werden. Da bisher keine geeigneten Erntebestände zur Verfügung stehen, soll eine enge Zusammenarbeit mit den örtlichen Institutionen in den Ursprungsländern im Bereich forstliches Saat- und Pflanzgut aufgebaut werden, die die Auswahl und die Beerntung von Beständen sowie den Import von Saatgut geeigneter Herkünfte nach Deutschland ermöglichen. Die geplante Projektstruktur umfasst vier Arbeitspakete (AP): AP1: Beschaffung von herkunftsgesicherten Vermehrungsgut in den Ursprungsländern einschl. der Dokumentation der Erntebestände AP2: Anzucht des Pflanzmaterials einschl. phänologischer Messungen in der Baumschule AP3: Aufbau eines Herkunftsversuchs auf vier Flächen in Bayern und Baden-Württemberg AP4: Auswertung verfügbarer Literatur und Veröffentlichung der Ergebnisse Eine detaillierte Übersicht enthält die Projektskizze:Dr. Alwin Janßen
Tel.: +49 8666 9883-13
alwin.janssen@awg.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf
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2018-01-01

01.01.2018

2020-09-30

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22018916Verbundvorhaben: Passgenaues und produktindividuelles additives Fertigen von Verpackungen aus biobasierten Schäumen (BioFoamPrint); Teilvorhaben 1: Materialentwicklung, Verpackungsqualitäten, Koordinierung - Akronym: BioFoamPrintDer Versand von Klein/Konsumgütern erfolgt heutzutage überwiegend in Form von standardisierten Umverpackungen aus Pappwerkstoffen. Ein entscheidender Nachteil der Verpackungen sind deutlich überdimensionierte Umverpackungen und geringe Ausnutzungsgrade der Ladekapazitäten der eingesetzten Transportmittel. Daraus resultieren sowohl höhere Transportkosten als auch ein erhöhter Ausstoß klimaschädlicher Gase. Hinzu kommen die Aufwendungen für die Lagerung und den Transport von Umverpackungen und Füllmaterial. Als Lösungsansatz dieses Problems wird die Entwicklung einer passgenauen produktindividuellen Verpackung aud Basis nachwachsender Rohstoffe verfolgt. Die Herstellung erfolgt additiv, indem Bioschäume erstmals in einem 3D-Druckverfahren, z.B. direkt im Lager, verarbeitet werden. Im Ergebnis steht eine passgenaue produktindividuelle umweltschonende Verpackungslösung. Auf eine Umverpackung mit fest definierten Größenabstufungen und Füllmaterial kann vollständig verzichtet werden. Kosten und hoher Materialeinsatz, die auf Grund von überdimensionierten Verpackungen, werden so auf ein Minimum reduziert. Klaus Schuppan
Tel.: +49 2369 989870
klaus.schuppan@loick-biowertstoffe.de
Loick Biowertstoff GmbH
Heide 26
46286 Dorsten
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2019-04-01

01.04.2019

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30.06.2022
22018917Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 1: Erarbeitung von Überschwemmungsverfahren im Forst zum Einsatz von Parasitoiden - Akronym: BiDenTZiel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämpfungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln, durch welches der Einsatz von konventionellen chemischen Mitteln möglichst vermieden werden kann. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Überschwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren. Aufgabenschwerpunkte der NW-FVA im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Kiefernspinners forstlaufende Versuchstiere für Untersuchungen zur Wirksamkeit des Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi bereitzustellen, eine Methode zur großflächigen Ausbringung der Erzwespe T. dendrolimi in befallenen Kiefernwäldern zu entwickeln und technische Voraussetzungen für die massenweise Applikation des Parasitoiden zu schaffen. Als geeignete Methode stellte sich die Ausbringung des Parasitoiden in einem Spritzmittel per Helikopterapplikation heraus. Infolgedessen führte die NW-FVA verschiedene Untersuchungen zur Verträglichkeit des von BIOCARE entwickelten Spritzmittels mit den darin enthaltenen Parasitoiden durch, ebenso wie eine zu den technischen Voraussetzungen gehörende Prüfung geeigneter Düsentypen, durch welche die Parasitoide möglichst schonend in die Bestände appliziert werden sollten. Nach Klärung dieser und weiterer Fragestellungen wurden die bisherigen Erkenntnisse in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation umgesetzt. Es zeigte sich neben der grundsätzlichen Realisierbarkeit der Methode für eine biologische Ausbringung, noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Entwicklung eines geeigneten Spritzmittels.Wichtige Zwischenziele konnten während der Projektlaufzeit erreicht werden; Eine vollständige Entwicklung eines praxisreifen Überschwemmungsverfahrens im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. den-drolimi war jedoch innerhalb des Projektzeitraumes nicht umsetzbar. Umfangreiche Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern zeigten, dass Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini als auch auf die massenweise Produktion angesehen werden kann. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen), dass das für eine Parasitierung optimale Alter der D. pini-Eier zwischen 0-5 Tagen liegt und die horizontale Suchweite des Parasitoiden vorwiegend 0-1 m beträgt. Die witterungsabhängigen Wartezeiten zwischen Applikation und ersten Parasitierungen werden zwischen 6-16 Tagen eingeschätzt. Als aussichtsreiches Verfahren wird die helikoptergestützte Applikation einer Spritzflüssigkeit nach sorgfältiger Abwägung diverser Ausbringungsformen angesehen. In anschließenden Versuchen konnte die grundsätzliche Eignung von Flüssigformulierungen für die Ausbringung von T. dendrolimi bewiesen und die aktuelle Hubschrauber-Gerätetechnik durch die Wahl einer für die massenweise Ausbringung von T. dendrolimi besonders geeigneten Flachstrahldüse (Hardi ISO-F 110-05) angepasst werden. Bereits geklärt wurden technische Anforderungen, mit denen sich Verstopfungen von Düsen, die in der ersten Prüfung noch aufgetreten waren, verhindern lassen. Aus sämtlichen während des Projektes erzielten Ergebnissen konnten wichtige Kenntnisse zu den Anforderungen und zu erforderlichen Optimierungen des Verfahrens erzielt werden, die die Anschlussfähigkeit weiterer Verfahrens-Entwicklungen in einem Folgeprojekt verbessern.Dr. Martin Rohde
Tel.: +49 551 69401-246
martin.rohde@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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2016-11-01

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31.10.2019
22019013Verbundvorhaben: Rohrglanzgras als Bioenergiegras - Optimierung der Biomasseausnutzung und der Bioakkumulation von Wertstoffen; Teilvorhaben 2: Fermentation und Verbrennung sowie Untersuchungen und Rentabilitätsabschätzungen zur Entwicklung eines Verfahrens zur Rohstoffgewinnung aus Rohrglanzgrasbiomasse - Akronym: PhalarisIIDas Projekt Phalaris II zielt auf die Untersuchung von Rohrglanzgras hinsichtlich seines Nutzens für die Biogaserzeugung und Anreicherung von Wertelementen ab. So sollen Ausfallfestigkeit, Biomassebildung und Gehalte an Wertelementen analysiert und experimentell nachgewiesen werden. Im Zuge dieser Testverfahren wird die Biomasse durch Fermentation und Verbrennung energetisch verwertet. Dabei werden wichtige Prozessparameter wie die maximal mögliche Einsatzmenge von Rohrglanzgras oder entstehende Abgasemissionen ermittelt. Im Hinblick auf die stoffliche Bewertung werden die Reststoffe aus der Fermentation und Verbrennung auf ihre Gehalte an den Wertelementen (Germanium und Seltene Erden) analysiert. Um die Wirtschaft zu beteiligen, sollen die erhaltenen Ergebnisse vor allem auch für eine Rentabilitätsabschätzung genutzt werden. Das Projekt ist für den Zeitraum Anfang Oktober 2016 bis Ende September 2019 geplant und untergliedert sich in drei Teilprojekte. Die DSV analysiert in Teilprojekt 1 auf Basis der Pflanzenbeschreibungen Samenleistungen und untersucht so den möglichen Biomasseertrag. Im Teilprojekt 2 wird durch das IWTT der TU Freiberg der tatsächliche Energieertrag in den Versuchsfermentern und –öfen ermittelt. Zudem wird der Einfluss von Rohglanzgras auf den Fermentationsprozess untersucht und Verbrennungsversuche durchgeführt. Gegebenenfalls werden die Gärreste aufbereitet. Die Reststoffe werden dann im Teilprojekt 3 durch das Institut für Biowissenschaften der TU Freiberg auf ihren Mehrwert analysiert. Es soll festgestellt werden, welche Wertstoffe (Germanium und Seltene Erden) in den Gärresten und Aschen verblieben sind. Zudem sind deren Konzentration zu bestimmen. Darauf aufbauend soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen diese Wertstoffe rentabel gewonnen werden können.Prof. Dr. Herrmann Heilmeier
Tel.: +49 3731 39-3208
hermann.heilmeier@ioez.tu-freiberg.de
Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Chemie und Physik - Institut für Biowissenschaften
Leipziger Str. 29
09599 Freiberg
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31.08.2020
22019016Verbundvorhaben: Optimierung einer Dämmplatte aus Miscanthus, Entwicklung einer nachhaltigen Produktionstechnologie sowie Ermittlung von Produktparametern für die Baustoffzulassung; Teilvorhaben 3: Bauphysikalische Prüfung - Akronym: MiscanthermDie Struktur der anspruchslosen und ertragreichen Pflanze Miscanthus macht diese besonders geeignet für die stoffliche Verwertung. Langjährige Arbeiten der Firma In-vitro-tec zur stofflichen Verwertung von Miscanthus-Biomasse führten zu Labormustern eines Dämmstoffes aus Miscanthus. Ausgehend von diesen Ergebnissen soll das geplante Verbundprojekt durch die Zusammenführung der Kompetenz der Partner (Rohstoff Miscanthus, Produktionstechnologie, Prüftechnologie) alle Voraussetzungen für eine Produktion, Zulassung und Etablierung einer Dämmplatte am Markt schaffen. Arbeitspaket 1: Sachstandanalyse und Spezifizierung aller zu erreichenden Produktparameter, Technologieparameter und Prüfparameter Arbeitspaket 2: Optimierung der Laborrezeptur, begleitende Prüfung der Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit bis zur Erstellung einer Vorzugsrezeptur. Arbeitspaket 3: Überführung der Erfahrungen aus der Plattenproduktion im Labormaßstab in die Prototypenproduktion, Modifizierung der Rezeptur unter besonderer Berücksichtigung einer effizienten Plattentrocknung und Minimierung des Bindemitteleinsatzes, Untersuchung ausgewählter Musterplatten bezüglich relevanter bauphysikalischer Eigenschaften. Arbeitspaket 4: Langzeituntersuchungen in der Klimakammer. Einbau von Platten in Gebäuden zur Sanierung schimmelpilzgefährdeter/belasteter Wohnräume sowie zur Außenwanddämmung und messtechnische Begleitung zum Wirkungsnachweis. Arbeitspaket 5: Kostenkalkulation für eine Plattenproduktion im Industriemaßstab und Preisermittlung für den Dämmstoff, Kontaktaufbau zu Potentiellen Produzenten, Händlern und Anwendern, Erarbeitung eines ganzheitlichen, regionalen Konzeptes für die Bereitstellung des Rohstoffes. Arbeitspaket 6: Zusammenfassung und Analyse aller gewonnenen Daten und Erarbeitung von Produkt- und Datenblättern, Vorbereitung und Durchführung der offiziellen Zertifizierung des entwickelten Dämmstoffes bezüglich Wärmeleitfähigkeit und Biegezugfestigkeit.Das Verbundvorhaben widmet sich anhand der Entwicklung von Labormustern und Prototypdämmstoffplatten den Voraussetzungen zur Zulassung und Etablierung einer marktfähigen Dämmplatte aus dem nachwachsenden Rohstoff Miscanthus x giganteus. Resultat des Verbundvorhabens ist eine Dämmplatte aus dem nachwachsendem Rohstoff Miscanthus, die nicht nur alle relevanten Produktparameter zur europäischen Baustoffzulassung erfüllt, sondern sich in den Praxistests in Kombination mit atmungsaktiven Putzbelägen auch äußerst gut zur Schimmelpilzbekämpfung im Innenbereich erwies. Ergebnisse des Projektpartners IVT waren eine Musterplatte im Labormaßstab, die aus einem optimierten Mischverhältnis zweier Häckselstrukturen Miscanthus, Wasser, Bindemittel und Brandhemmer besteht. Des Weiteren erfolgte eine Plattenherstellung mit dem Projektpartner Strohlos (STL) im industriellen Maßstab. Für die Montage in Innenräumen zur Überprüfung der Platten zur Schimmelbekämpfung, wurde mit der Berliner Wohnungsbaugesellschaft HOWOGE für entsprechende Räumlichkeiten kooperiert. Zudem erfolgte eine erfolgreiche Außenwanddämmung. Die Bearbeitung und Montage mit handelsüblichen Werkzeugen und Bindemitteln konnte so bestätigt werden. Wesentliches Ergebnis beim Projektpartner STL war die Fertigung metallener (anfänglich hölzerner) Pressformen, welche signifikante Verbesserung bei der Dichte und Kantenstärke der Platten brachte. Auch konnten IVT und STL das Trocknungsverfahren mit minimalem Energieaufwand optimieren. Die vom IBZ durchgeführten Klimakammertests zeigten zudem, dass ein U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,211 W/m2K der Dämmplatten erreicht wurde (deutlich unter dem Richtwert von 0,24 W/m2K). Anders ausgedrückt, besitzt die Platte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,045-0,05 W/m²K. Zudem erfüllt sie eine Biegefestigkeit von 0,21-0,26 N/mm². Auch die Kosten der Platte sind konkurrenzfähig zu herkömmlichen Dämmalternativen.Dipl. Ing Maik Orth
Tel.: +49 38295 74114
maik.orth@ibz-hl.de
Innovations- und Bildungszentrum Hohen Luckow e.V. (IBZ Hohen Luckow e.V.)
Bützower Str. 1 a
18239 Satow

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01.01.2019

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31.12.2020
22019018Verbundvorhaben: Rechteckige Konstruktions-Hohlprofile aus biobasierten Multimaterialsystemen als Substitution von Metallprofilen; Teilvorhaben 3: Digitaler Entwurf eines Materialsystems sowie eines Wickel- und Umformprozesses für biobasierte Multimaterialsysteme - Akronym: NaHoProZiel des Forschungsansatzes ist die Erforschung und Charakterisierung von rechteckigen Hohlprofilen aus gewickelten Holzschichtstoffen mit gezielten technischen Verstärkungen zur Substitution von Standard-Metall-Hohlprofilen. Dabei soll die technische Herstellbarkeit des Profils durch einen zweistufigen Prozess erarbeitet werden. Hierbei soll zunächst aus einem Furnierband ein rundes (oder eckiges Profil mit großen Rundungen) gewickelt werden, welches dann in einem zweiten Prozessschritt partiell oder vollständig umgeformt wird. Das neuartige Verfahren soll im Rahmen des Projekts im diskontinuierlichen Laborstadium untersucht und auf seine Konkurrenzfähigkeit anderen Verfahren und Materialsystemen gegenüber geprüft werden. Zusätzlich werden, um eine spätere Variantenbildung zu vereinfachen, mittels digitaler Entwurfstechnik Methoden zur Verfügung gestellt, welche theoretische Planung und Auslegung von Charakteristika hinsichtlich Materialkombination und Geometrie ermöglichen.Prof. Philipp Eversmann
Tel.: +49 561 804-3473
eversmann@asl.uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren
Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105
34127 Kassel
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01.03.2017

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29.02.2020
22019116Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 2: Bewertung der Schnittholzqualität und Dauerhaftigkeit sowie Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit der Holzwerkstoffe - Akronym: Wood_for_IndustryWichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, ErgebnistransferProf. Björn Weiß
Tel.: +49 351 4662 270
bjoern.weiss@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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22019215Arbeitsgruppe Biomassereststoff-Monitoring (AGBioRestMon) - Akronym: AGBioRestMonZiel des Vorhabens ist es, im Bereich der biogenen Rest- und Abfallstoffe eine kontinuierliche Berichtserstattung hinsichtlich des Ressourcenangebots und dessen Nutzung zu etablieren. Im Rahmen einer aufzubauenden "Arbeitsgruppe Biomassereststoff-Monitoring (AG BioRestMon)" wird unter der Leitung des DBFZ eine Expertengruppe gebildet, welche die erforderlichen Kommunikations- und Datenstrukturen konzeptioniert, einrichtet und in einer institutionenübergreifenden Zusammenarbeit eine entsprechende Berichtserstattung umsetzt. Zu den initial beteiligten Akteuren zählen: - Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH - Prof. Udo Mantau - Prof. Bernd Mahro (HS Bremen) - Verband für Agrarforschung und Bildung Thüringen e.V./Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) - Witzenhausen-Institut Das in dieser Form noch nicht existierende Netzwerk wird im Rahmen der AG BioRestMon auf bestehendem Wissen aufbauen, es weiterentwickeln und eine umfassende Ressourcenbewertung in entsprechender Datenqualität und im zeitlichen Verlauf gewährleisten. Die erarbeiteten Datengrundlagen können als fundierte Entscheidungsunterstützung für Biomassestrategien genutzt werden. Das Projekt untergliedert sich in folgende Arbeitspakete: • Arbeitspaket 1: Projektmanagement • Arbeitspaket 2: Konzeptionierung • Arbeitspaket 3: Entwicklung der Datenfortschreibung • Arbeitspaket 4: Testlauf für Referenzjahr • Arbeitspaket 5: Entwicklung einer SQL-Datenbank Die mit den einzelnen Arbeitspaketen verbundenen Inhalte und Meilensteine sind im Anhang detailliert beschrieben.Die Datenstruktur des Monitoringsystems besteht aus zwölf Modulen und erlaubt flexible Auswertungen nicht nur für Einzelbiomassen, sondern auch sektorenübergeifende Zusammenfassungen und kontextualisierte Aussagen hinsichtlich des Impacts einer zukünftigen Rohstoffverwendung. Im Rahmen eines Reviews von 122 Quellen wurden für 77 Einzelbiomassen aus fünf Sektoren über 1.100 dynamische (z.B. Statistiken) und nicht-dynamische (z.B. Literaturquellen) Berechnungselemente zusammengetragen und rechnerisch miteinander verknüpft. Auf dieser Grundlage konnte für das aktuellste, gemeinsame Bezugsjahr 2015 ein theoretisches Reststoffpotenzial von 199-278 Mio. t TM ermittelt werden. Etwa die Hälfte steht als technisches Potenzial zur Verfügung. Davon sind zwischen 66-84% bereits in einer Nutzung etabliert und das noch mobilisierbare technische Potenzial liegt in einer Bandbreite von 14-48 Mio. t TM. Diese Mengen vollständig erschlossen, könnten zukünftig bis zu 15 % des deutschen Primärenergiebedarfs decken. Wesentlich verantwortlich für diesen zusätzlichen Beitrag zeichnen sich die fünf Biomassen Getreidestroh, Waldrestholz (Nadel), Rindergülle, Rindermist und Grüngut. Das Monitoringsystem ist in der Lage, prioritäre Handlungsfelder zu identifizieren und kann die Strategieentwicklung für eine nachhaltige Erschließung von biogenen Reststoffen entscheidend unterstützen. Alle Ergebnisse stehen in einer frei zugänglichen Ressourcendatenbank zur Verfügung, welche seit November 2018 unter: http://webapp.dbfz.de/resources erreichbar ist und zahlreiche individuelle Optionen der Ergebnisverwertung bietet.Dipl. Geogr. André Brosowski
Tel.: +49 341 2434-718
andre.brosowski@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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22019313Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 1: Pflanzenbauliche Versuche zur Optimierung der Biogasausbeute und -ertragsleistung und Optimierung der Bestandesetablierung - Akronym: Sorghum_III_TV1Das FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt neben weiteren Fragen eines optimierten Anbaus auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Praxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine sowie Optimierung von Aussaat und Bodenbearbeitung (2) Versuche zum späten Zweitfruchtanbau und zur weiteren Rohstoffnutzung (Kaskade) der Sorghumpflanze (3) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen dieser Betriebe, einschließlich auf Betrieben mit Rekultivierungsflächen (4) Prüfung der Substratqualitäten v.a. für die Biogaserzeugung mit anschließender Prüfung der Wirtschaftlichkeit Die genaue zeitliche Abfolge des Arbeitsplanes ist aus der beiliegenden Projektskizze ersichtlich (nur beim Projektkoordinator LfULG beigelegt). Die Versuche auf den Versuchsparzellen und auf den Betrieben erfolgen saisonal. Beginn ist April 2016. Die Wintermonate werden für den Datenaustausch, die Dateneingabe, für die statistische Auswertung und für die Auswertung der Jahre benötigt. Die Probenanalytik und die Biogasversuche im HBT laufen ganzjährig. Publikationen und Erfahrungsaustausch, auch mit den mitwirkenden Landwirten, erfolgen ständig. Meike Backes
Tel.: +49 4761 9942-177
meike.backes@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg
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30.04.2020
22019317Verbundvorhaben: Entwicklung von PLA-Folientypen auf der Basis von thermoplastischen Lactid-Glykol-Blockcopolymer-Elastomeren und eines innovativen Verfahrens zu ihrer Herstellung; Teilvorhaben 2: Qualifizierung des Planetwalzenextruders als Aggregat für einen integrierten Syntheseprozess - Akronym: TPE-LPolylactid (PLA) hat sich im letzten Jahrzehnt als erster rein biobasierter Commodity-Kunststoff im Bereich der Verpackungsindustrie etabliert. Die geringe Bruchdehnung und Schlagzähigkeit von PLA stellen jedoch trotz der grundsätzlich hohen Marktakzeptanz dieses Polymers immer noch nicht befriedigend gelöste materialseitige Hemmnisse dar. Effiziente Weichmacher für PLA mit geringer Migrationsneigung sind bisher nicht marktgängig. Ziel des vorgestellten Forschungsvorhabens ist daher eine sowohl produkt- als auch verfahrensorientierte Entwicklung von neuen Polylactid-Typen für flexible Folienanwendungen. Thomas Mayr
Tel.: +49 6751 85605-328
thomas.mayr@technocompound.com
TechnoCompound GmbH
Am Gefach
55566 Bad Sobernheim
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15.04.2016

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22019413Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 2: Optimierung des Sorghumanbaus unter Praxisbedingungen, Anbau auf Rekultivierungsstandorten - Akronym: Sorghum_III_TV3Das FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Anbaupraxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine, (2) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen der Partner. Im TV 3 ist das FIB verantwortlich für die wissenschaftliche Begleitung und Gesamtauswertung von fünf On-Farm-Versuchen sowie den damit verbundenen Wissenstransfer. Zwei Versuche im Anbaugebiet D-Süd (davon ein "Kippenstandort") werden durch das FIB wissenschaftlich begleitet. Die Vor-Ort-Betreuung der übrigen On-Farm-Versuche erfolgt durch das LfULG Sachsen, die LWK Niedersachsen und das ATB (Nord-Brandenburg). Zudem führt das FIB einen pflanzenbaulichen Versuch zu Sortenwahl und Erntetermin auf einer typischen Rekultivierungsfläche des Braunkohlenbergbaus in Brandenburg durch (Zuarbeit zu TV 1 und 4). Arbeitsaufgaben des FIB im Vorhaben "Sorghum III TV 3": A.: Durchführung von zwei Praxisversuchen im Anbaugebiet D-Süd (ein "Kippenbetrieb") und Auswertung aller On-Farm-Versuche, i.E.: (1) Versuchsanlage, (2) Kennzeichnung der Standorte/Anbaubedingungen, (3) Pflanzenbonitierung, Ertragserfassung, Boden-/ Pflanzenanalytik, (4) Daten- /Probentransfer für TV 4, (5) multivariate statistische Auswertung und Gesamtbewertung, (6) Wissenstransfer in die Praxis, Anbauberatung und Netzwerkbildung, (7) Ableitung von Empfehlungen für die Optimierung des Sorghumanbaus, (8) Berichterstattung. B. (Zuarbeit für TV 1 und 4): Durchführung eines Sortenversuches auf einer Rekultivierungsfläche, i.E.: (1) Standortkennzeichnung, Versuchsanlage/-bewirtschaftung, (2) Pflanzenbonitierung/Ertragserfassung, (3) Probenahme/-vorbereitung, (4) Daten-/Probentransfer für TV 1 und 4.Dr. Michael Haubold-Rosar
Tel.: +49 3531 7907-12
haubold-rosar@fib-ev.de
Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V.
Brauhausweg 2
03238 Finsterwalde
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30.09.2020
22019417Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: GewebefilterDas Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind.Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden.Prof. Dr. Harald Thorwarth
Tel.: +49 7472 951-142
thorwarth@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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31.07.2020
22019513Verbundvorhaben: Optimierung des Sorghumanbaus und Wissenstransfer in die landwirtschaftliche Praxis (Sorghum III); Teilvorhaben 3: Substratqualität, Biogaspotential und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Sorghum_III_TV_IVDas FNR-Verbundvorhaben "Sorghum" hat in den vorherigen Projektphasen I und II maßgeblich zur Einschätzung der Anbauwürdigkeit von Sorghumarten und -hybriden als Energiepflanzen beigetragen. Die Projektphase "Sorghum III" zielt neben weiteren Fragen eines optimierten Anbaus auf eine notwendige Ergebnisüberführung in die landwirtschaftliche Praxis. Kernelemente sind: (1) Pflanzenbauliche Versuche zur Ertragsoptimierung durch geeignete Sorten und Erntetermine sowie Optimierung von Aussaat und Bodenbearbeitung (2).Versuche zum späten Zweitfruchtanbau und zur weiteren Rohstoffnutzung (Kaskade) der Sorghumpflanze (3) "On-Farm-Versuche" in Praxisbetrieben zu spezifischen Fragestellungen dieser Betriebe, einschließlich auf Betrieben mit Rekultivierungsflächen (4) Prüfung der Substratqualitäten v.a. für die Biogaserzeugung mit anschließender Prüfung der Wirtschaftlichkeit Die genaue zeitliche Abfolge des Arbeitsplanes ist aus der beiliegenden Vorhabenbeschreibung ersichtlich (nur beim Projektkoordinator LfULG beigelegt). Die Versuche auf den Versuchsparzellen und auf den Betrieben erfolgen saisonal. Beginn ist April 2016. Die Wintermonate werden für den Datenaustausch, die Dateneingabe, für die statistische Auswertung und für die Auswertung der Jahre benötigt. Die Probenanalytik und die Biogasversuche im HBT laufen ganzjährig. Publikationen und Erfahrungsaustausch, auch mit den mitwirkenden Landwirten, erfolgen ständig.Dr. Kerstin Jäkel
Tel.: +49 35242 631-7204
kerstin.jaekel@smul.sachsen.de
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau
Waldheimer Str. 219
01683 Nossen
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22019516Verbundvorhaben: Initiierung und Etablierung eines offenen interdisziplinären Forschungsnetzwerks im Bereich biobasierter Polymerwerkstoffe; Teilvorhaben 1: fachliche Umsetzung sowie Projekt- und Expertenakquise in Mittel- und Norddeutschland - Akronym: BioFoNDie Entwicklung neuer sowie die erfolgreiche Weiterentwicklung bekannter biobasierten Polymerwerkstoffe erfordert oft eine fachübergreifende Zusammenführung der Erkenntnisse über Synthesetechnologien, Materialaufbau, Verarbeitungsverfahren und Produkteigenschaften, deren Analyse die vorhandenen Wissenslücken schließen und richtungsweisende Synergien identifizieren lässt. Die derzeitigen Defizite bei der Ergebniskommunikation und einer synergetischen Interaktion einheimischer Forschungseinrichtungen lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Kaum breite interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Forschung (Werkstofftechnik, Maschinenbau, Chemie, Physik, Medizintechnik etc.) - Keine Gesamtübersicht zu Forschungsschwerpunkten von Forschungseinrichtungen in Deutschland im Bereich Polymerwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen in technischen Anwendungen (keine entsprechende "Landkarte") - Die Vernetzung der Forschungseinrichtungen und Industrie aufgrund der Wettbewerbsproblematik sehr eingeschränkt. Mit dem geplanten Vorhaben sollen wirksame Methoden und Strukturen entwickelt und etabliert werden, die zur Förderung der synergetischen Interaktion in der Wertschöpfungskette aus Wissenschaft und Wirtschaft durch konkrete Entwicklungsprojekte dienen. Die bereits bestehenden Netzwerke, Messe- und Kommunikationsplattformen sollen besser miteinander vernetzt und zur Zusammenarbeit angeregt werden.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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22019517Verbundvorhaben: Anwendung von Pflanzenschutzmitteln im Forst - Situationsanalyse und Erweiterung wissenschaftlicher Grundlagen für die Nutzen-Risiko-Bewertung; Teilvorhaben 1: Erstellung einer Plattform zur Darstellung von Risiken und Nutzen verschiedener Insektizid-Applikationsszenarien sowie Nichtanwendung - Akronym: AWANTIZiel des Vorhabens ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bewertung der Risiken und des Nutzens der Anwendung und Nichtanwendung von Pflanzenschutzmittel (PSM) im Forst, unter Berücksichtigung der aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen (Auflagen, Anwendungsbestimmungen, Genehmigungsvoraussetzungen), zu verbessern und einen Beitrag zur transparenten und wissenschaftsbasierten Risiko- und Nutzenbewertung zu leisten. Dabei wird ein besonderer Schwerpunkt auf die Ausbringung von Insektiziden per Luftfahrzeug gelegt.Dr. Hella Kehlenbeck
Tel.: +49 33203 48-260
hella.kehlenbeck@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung
Stahnsdorfer Damm 81
14532 Kleinmachnow

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22019615Verbundvorhaben: Stärkung nachwachsender Rohstoffe im Dämmstoffmarkt (StaR-Daemm); Teilvorhaben 1: Informationsmaßnahmen - Akronym: StaR-DaemmDas Ziel des Projekts ist es, mittel- bis langfristig durch Bewusstseinsbildung die Akzeptanz und daraus resultierende selbstbestimmte Nutzung von nachwachsenden Dämmstoffen zu erhöhen. Erreicht werden soll dieses Ziel vor allem durch den Information und fachlichen Austausch. Das Projekt gliedert sich dabei in zwei Stränge: einen Fachdialog und Wissenstransfer zwischen Experten und einen gesellschaftlichen Dialog, in dem durch zielgruppengerechte Öffentlichkeitsarbeit Informationen bereitgestellt werden. Zielgruppe des Vorhabens sind im Rahmen des Fachdialogs Experten aus der Wissenschaft, Praxis, Politik und Verbänden, im Rahmen des gesellschaftlichen Dialogs ein breiterer Kreis aus Akteuren der Branche und Multiplikatoren in Energieagenturen und Umwelt- und Verbraucherschutzverbänden sowie Journalisten. Die Deutsche Umwelthilfe (DUH) bringt ihre langjährige Erfahrung in der zielgruppenspezifischen Öffentlichkeitsarbeit sowie Organisation und Moderation von Fachveranstaltungen und Netzwerken in die Projektdurchführung ein, während das Thünen-Institut für Holzforschung (TI) seine umfangreichen Kenntnisse in der Nachhaltigkeitsbewertung und wissenschaftlich fundierten Ökobilanzierung von Bauprodukten beisteuert. Die DUH wird das Projekt StaR-Dämm koordinieren, das zusammen mit dem TI durchgeführt wird. Die Arbeitsplanung des Vorhabens ist in drei Arbeitspakete (AP) untergliedert. AP 1 umfasst das Projektmanagement, die laufende Erfolgskontrolle und die Ergebniszusammenführung bzw. den Projektabschluss. AP 2 enthält den Fachdialog mit einer Reihe von Fachgesprächen sowie einer Fachkonferenz, im Rahmen des AP 2 wird zudem die Verknüpfung mit dem Verbundvorhaben "NaWaRo-Dämmstoffe" (FNR-Förderung) durch das TI sichergestellt. AP 3 beinhaltet den gesellschaftlichen Dialog und die projektbegleitende Öffentlichkeitsarbeit einschließlich der gezielten Ansprache von Politikvertretern und Journalisten. Constantin Zerger
Tel.: +49 30 2400867-91
zerger@duh.de
Deutsche Umwelthilfe e.V.
Hackescher Markt 4
10178 Berlin
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22019617Verbundvorhaben: Entwicklung eines Herstellverfahrens für eine innovative Leichtbaukonstruktion, bei dem ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierter, herauswaschbarer Stärkeschaum zum Einsatz kommt; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Übertragung in den Industriemaßstab - Akronym: LeichtbauStaerkeEnergieeffizienz wird heutzutage in vielerlei Bereichen eine immer elementarere Rolle zugesprochen. Auch im Verkehrsmittelsektor ist dies eine wesentliche Zielgröße, welche fokussiert betrachtet und systematisch optimiert wird. Gewichtsersparnisse durch Leichtbauinnovationen gehen insbesondere im Verkehrsmittelbereich mit Attributen wie Leistungsoptimierung und daraus resultierend Kostensenkung einher. Im Rahmen des Projektvorhabens soll mit Hilfe eines temporär eingesetzten Stärkeschaums ein Leichtbaupaneel konzipiert werden, welches gegenüber bestehenden Konstruktionen insbesondere durch eine Gewichtsreduktion Vorteile bietet. Zur Umsetzung der Projektidee werden zwei parallel angeordnete Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff durch dreidimensional angeordnete Stege aus Glasfasern im Kern kraftschlüssig miteinander verbunden. Zur Herstellung der Deckschichten aus Fasergelegen und zum Einbringen nadelförmiger Stege zwischen den beiden Deckschichtplatten wird zunächst im Kernraum ein Schaum benötigt, der nach Auftragen und Aushärtung des Kunststoffharzes durch Herauslösen wieder entfernt wird. Bestehen bleiben im Anschluss lediglich die beiden Decklagen und die Stege als Verbindungselemente dazwischen. Klaus Schuppan
Tel.: +49 2369 989870
klaus.schuppan@loick-biowertstoffe.de
Loick Biowertstoff GmbH
Bocksbergweg 5
17166 Teterow
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31.07.2019
22019715Verbundvorhaben: Quantifizierung und Regionalisierung des Wertes von Waldökosystemleistungen in Deutschland; Teilvorhaben 2: Europäische Metaanalysen und Reisekostenanalyse - Akronym: ReWaLeGesamtziel des Projektes ist es, den ökonomischen Wert von ÖSL des Waldes in Deutschland sowie seine räumliche Variabilität zu quantifizieren. In dem Projekt wird der monetäre Nutzen der Bereitstellung von Rohholz, Schutz- und Erholungsleistungen des Waldes bestimmt, deren regional unterschiedliche Wechselwirkungen analysiert und zu einem konsistenten Gesamtmodell zusammengeführt. Mit diesem Modell werden anschließend räumliche Optimierungspotentiale identifiziert, welche im Rahmen einer integrativen, nachhaltigen und multifunktionalen Forstwirtschaft eine effizientere Nutzung der Wälder sowohl hinsichtlich ihrer Rohholzproduktion als auch ihrer Schutz- und Erholungsleistungen ermöglichen sollen. Das Projekt ist in 3 Phasen gegliedert: In Phase 1 werden für die drei ökonomisch dominanten Waldleistungen (Rohholzproduktion, Naturschutz-und Erholungsleistung) die Analysen erstellt, die aufgrund der Verfügbarkeit von Daten über die ökonomischen wert der Waldleistungen früh eine Orientierung über die Wertrelationen in den Regionen ermöglichen. Ausgehend von diesen ersten Ergebnissen werden regionale Hot Spots identifiziert. . Phase 2 konzentriert sich auf Analysen der Hot Spots, da sich diese aus regionalspezifischen und/oder forschungsökonomischen Gründen nicht sinnvoll für das Gesamtgebiet durchführen lassen. Phase 3 dient der Validierung der bisherigen Ergebnisse, der Analyse der Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Leistungen, sowie der Zusammenführung zu einem integrierten Regionalmodell. Die TU Berlin werden folgende Arbeiten federführend durchgeführt: AS2.1: Aktualisierung der Metadatenbank, Bereitstellung als Web-Angebot / Integration weiterer Studien und Metaanalyse / Reisekostenanalyse auf Basis eines vorhandenen Datensatzes / Validierung der Ergebnisse aus den verschiedenen Erholungsstudien / Analyse der Wechselwirkungen zwischen den Waldleistungen / Anwendung des Modells für SzenarienanalysenProf. Dr. Volkmar Hartje
Tel.: +49 30 314-24537
volkmar.hartje@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin, Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung
Straße des 17. Juni 145
10623 Berlin
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01.04.2017

2020-09-30

30.09.2020
22019716Verbundvorhaben: Nutzung von DIVersität zur Entwicklung von GPS-Roggen mit Hilfe von genomischen und spektrometrischen Technologien; Teilvorhaben 2: Universität Hohenheim - Akronym: RoggenDIVVoraussetzung für die Erzielung von Zuchtfortschritt für komplexe Merkmale, wie etwa Biomasse- und Kornleistung, ist eine ausreichend hohe genetische Diversität im Zuchtmaterial sowie Methoden zur effizienten Erschließung und Nutzung dieser Diversität. Allele, die bisher nicht in den selbstfertilen Genpools vorhanden sind, müssen aus ansonsten wenig leistungsfähigen, genetischen Ressourcen eingelagert werden. Dies ist in akzeptablen Zeiträumen mit molekularen Markern und Hochdurchsatz-Technologien für die Phänotypisierung wie etwa der Hyperspektraltechnik möglich. Übergeordnetes wissenschaftliches Ziel dieses Projektes ist die genomweite Suche nach quantitative trait loci (QTL) und ihre Lokalisation mittels Assoziationskartierung für agronomisch wichtige Merkmale der Korn- und Biomasseleistung. Neben der Vorhersage über eine Assoziationskartierung lassen sich auch genomische Indizes bilden, die im Rahmen der genomischen Vorhersage verwendet werden. In einem synergistischen Konzept können genomische und spektrometrische Indizes mit direkt erfassten agronomischen Merkmalen wie dem Biomasse-und Korn-Ertrag zu einem übergeordneten Selektionskriterium für die Entwicklung von Ganzpflanzensilage (GPS) -Hybriden gebündelt werden. Um effizient Biomasse-Roggen für den einheimischen Markt zu entwickeln, sind folgende Schritte nötig: (A) Durchführung von mehrortigen und mehrjährigen Feldprüfungen von 1.040 Nachkommen vorgeprüfter Elite-Elternlinien: (B) Assoziationskartierung von Biomasse- und Kornertragsleistung, Entwicklung genomischer Indizes; (C) Erfassung von Hyperspektral-Daten anhand mehrerer Drohnenüberflüge während der Vegetationsperiode und Entwicklung spektrometrischer Indizes; (D) Zusammenfassende Analyse der Daten aller Arbeitsbereiche zur Vorhersage relevanter GPS-Eigenschaften.Prof. Dr. Thomas Miedaner
Tel.: +49 711 459-22690
miedaner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt
Fruwirthstr. 21
70599 Stuttgart
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2015-10-01

01.10.2015

2019-12-31

31.12.2019
22019814Verbundvorhaben: Zukunftsorientiertes Risikomanagement für biotische Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft; Teilvorhaben 1: Effekte von Insektizidmaßnahmen und natürlichen Störungen auf die Antagonistenfauna in Kiefernwäldern - Akronym: RiMa-Wald-TP1Kiefernwälder auf trocken-armen Standorten des nordostdeutschen Tieflandes zählen zu den Schadgebieten für nadelfressende Insekten, die großflächige Gradationen ausbilden können. In Folge führt Kahlfraß in Verbindung mit ungünstigen Wetterlagen und/oder der Befall mit Sekundärschadorganismen zum flächigen Absterben von Waldbeständen. Wenn existenzbedrohende Waldschäden durch Kahlfraß prognostiziert werden, ist gemäß § 18 Pflanzenschutzgesetz eine Ausbringung von zugelassenen Insektiziden unter Einhaltung der Auflagen und Anwendungsbestimmungen im Kronenbereich der Wälder mit Luftfahrzeugen möglich. Sowohl die Anwendung von Insektiziden, als auch der Kahlfraß von Schadinsekten können zu Störungen in Waldökosystemen führen. Gleichwohl war das Ausmaß dieser Störungen bisher nicht abschätzbar und eine Risikobewertung schwierig. Unstrittig ist, dass ein Einsatz von Insektiziden selbst bei bestimmungsgemäßer und sachgerechter Anwendung Nichtzielorganismen beeinträchtigen kann. Im Verbundvorhaben zum "Risikomanagement biotischer Schadereignisse in Wäldern zur Gewährleistung einer nachhaltigen Waldwirtschaft" wurden im TV 1 die Auswirkungen von natürlichen und anthropogenen Störungen auf Nichtzielorganismen in trocken-armen Kiefernwäldern untersucht. Im Fokus stand die Wirbellosenfauna unter Beachtung der Antagonisten von Kieferngroßschädlingen, die bei der natürlichen Selbstregulierung von Waldökosystemen eine wichtige Rolle spielen. Für die Aufklärung von Kausalitäten sowie zur Überprüfung bestehender Anwendungsbestimmungen bei luftgestützten Waldschutzmaßnahmen, wurden begleitende Analysen zu den Auswirkungen innerhalb sowie zur Abdrift und Exposition außerhalb der Behandlungsfläche durchgeführt. Ziel war die Bewertung der Ökotoxikologie von Insektiziden bei der Anwendung mit Luftfahrzeugen in Wäldern, um gesicherte Grundlagen für die Risikobewertung im Zulassungsverfahren zu schaffen und praxisorientierte Risikominderungsmaßnahmen zu erarbeiten.Verallgemeinernde Aussagen zu den Effekten von Insektiziden in Wäldern lassen sich schwer treffen. Waldökosysteme sind offene Systeme, die ständigen Veränderungen unterworfen sind. Viele Einflussfaktoren stehen in Wechselwirkung zueinander und erschweren eine klare Zuordnung von Effekten. Die ökotoxikologischen Analysen nach der luftgestützten Applikation zeigten, dass die Luftfahrzeugtechnik eine exakte Ausbringung von Insektiziden in Wäldern ermöglicht. Auf Grundlage der Wirkungsweise und Wirkdauer der eingesetzten Präparate ist eine differenzierte Abwägung des Umweltrisikos im Zulassungsverfahren von PSM vorzunehmen. Die postulierten negativen Eigenschaften für das Präparat KARATE FORST fl. konnten nicht bestätigt werden. Der Wirkstoff lambda-Cyhalothrin zeigte sich als nicht persistent auf Kiefernnadeln. Der Einsatz von Insektiziden als auch massiver Nadelfraß führen zur Veränderung der Insektenfauna in Kiefernwäldern. Nach dem Einsatz von Insektiziden lassen sich bedingt temporäre Effekte bestätigen, unter Berücksichtigung der Vegetationsschicht. In der Strauch- bis Baumschicht wurden räuberische Vertreter der Coleoptera, infolge der Verringerung des Nahrungsangebotes beeinflusst. Für den Hauptparasitoiden von Diprion pini waren keine Effekte am Boden durch die Insektizide erkennbar. Starker Nadelfraß verändert wenige Jahre nach der Gradation die Habitatqualität wesentlich. Welche Effekte und Zusammenhänge auch in Bezug auf andere Arthropodengruppen bestehen, gilt es aktuell zu prüfen und weiter auszuwerten. Mit der Durchführung weiterer Abdriftversuche wurden zusätzlich valide Abdriftwerte ermittelt, die die Grundlage für die Risikobewertung im Zulassungsverfahren nach PflSchG hinsichtlich der Exposition von Nichtzielorganismen außerhalb der Behandlungsfläche sind.Dr. Nadine Bräsicke
Tel.: +49 531 299-4602
nadine.braesicke@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig
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2016-07-01

01.07.2016

2021-06-30

30.06.2021
22019815Verbundvorhaben: Erhalt der Gemeinen Esche durch Anlage einer Samenplantage bestehend aus Klonen mit hoher Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben (ResEsche); Teilvorhaben 1: Auswahl der Plusbäume für die Samenplantage und Aufbau der Samenplantage - Akronym: ResEscheDas durch den Pilz Hymenoscyphus pseudoalbidus verursachte Chalara-Eschentriebsterben ist zu einer ernsten Bedrohung der Gemeinen Esche (Fraxinus excelsior L.) geworden. Mit hoher Aggressivität schreitet die Erkrankung auch in Mecklenburg-Vorpommern voran und tritt landesweit in allen Eschenbeständen auf. Besonders gravierend sind die damit einhergehenden wirtschaftlichen und ökologischen Schäden. Eschenbestände nehmen in M-V standortbedingt eine Fläche von rund 16.000 ha ein und haben damit eine hohe Bedeutung. Der Eschenanbau im Rahmen einer naturnahen Forstwirtschaft in M-V ist somit als unverzichtbar anzusehen. Für eine baldige Wiederbewaldung geschädigter Flächen werden daher Eschen mit einer hohen (genetisch determinierten) Resistenz benötigt. Neuere Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass ein geringer Anteil von Eschen über diese Resistenz verfügt. Ziel des Projektes ist es, diese offenkundig nicht befallenen Individuen zu identifizieren, zu charakterisieren, vegetativ zu vermehren und für die Anlage einer genetisch vielfältigen Samenplantage aus Klonen zu nutzen. Weiterhin werden Erkenntnisse über die genetische Konstitution der Esche sowie zur genetischen Variabilität des Pilzes gewonnen. Durch die Landesforst MV wird das Teilprojekt "Auswahl der Plusbäume für die Samenplantage und Aufbau der Samenplantage" bearbeitet. Die Auslese der Plusbäume soll aus dem verfügbaren Gesamtvorkommen von Eschenbeständen in M-V (und angrenzenden Bundesländern) erfolgen. Im Rahmen eines zweistufigen Auswahlverfahrens werden zunächst die vitalsten und qualitativ dominierenden Individuen auf Grundlage einer Klassifizierung von phänotypischen Baummerkmalen identifiziert. Die Endauswahl der für die Vermehrung vorgesehenen Plusbäume erfolgt im Abgleich mit den phytopathologischen bzw. molekular-genetischen Untersuchungen in Teilprojekt 2. Zum Projektabschluss ist als wichtigster Meilenstein die Anlage der Eschensamenplantage vorgesehen.Es konnten alle Arbeitspakete und Meilensteine im vollen Umfang bearbeitet werden. Über den ursprünglichen Projektantrag hinaus wurden durch Projekterweiterung und -verlängerung zusätzliche Maßnahmen durchgeführt werden. Letztlich konnten zwei Samenplantagen bestehend aus generativ und vegetativ vermehrten Eschen etabliert werden. Es wurden über die Projektziele hinaus deutlich mehr Genotypen in der Pfropflings-Plantage bei Tressow gepflanzt. Dr. Peter Röhe
Tel.: +49 385 588-6240
p.roehe@t-online.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme
Zeppelinstr. 3
19061 Schwerin
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2017-03-01

01.03.2017

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28.02.2020
22019816Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 4: Chemische Zusammensetzung sowie Eignung zur Zellstoffherstellung und Bioethanolgewinnung - Akronym: Wood-for-IndustryDie steigende Nachfrage nach Holz kann nur noch begrenzt durch gesteigerte Nutzung der Zuwachspotentiale gedeckt werden. Deckungslücken könnten zu einem erheblichen Teil durch hochleistungsfähige Züchtungsprodukte gedeckt werden. Wichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind dabei die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. Bei der stofflichen Verwertung stellt sich die Frage, ob die veränderten Zuwachsleistungen auch veränderte Holzeigenschaften mit sich bringen. Um das bisherige Züchtungsmaterial wirtschaftlich einsetzen zu können, müssen dessen Eigenschaften umfassend untersucht werden. Holzeigenschaften, die mit den jeweiligen Verwendungszwecken kongruieren, bewirken verbesserte Produkteigenschaften und erhöhte Ausbeuten. Dazu sollen bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften untersucht werden. Anhand der Ergebnisse werden Züchtungsziele für weiterführende Züchtungsarbeiten definiert. In dem Teilprojekt wird das Züchtungsmaterial chemisch charakterisiert, in die die Anteile an Extraktstoffen, Cellulose, Hemicellulosen und Lignin ermittelt werden. Darüber hinaus werden die einzelnen Bestandteile hinsichtlich ihrer Zusammensetzung (Extraktstoffe, Hemicellulose, Lignin) und des Polymerisationsgrades (Cellulose, Lignin) charakterisiert. Anhand von Kraftaufschlüssen und der Bewertung der resultierenden Zellstoffe wird ihre Eignung als Ausgangs- oder Zuschlagmaterial für die Zellstoff- und Papierindustrie untersucht. Zellstoffe aus Organosolv-Aufschlüssen werden in Bezug auf eine Eignung für Bioraffinerien getestet.Prof. Dr. habil. Steffen Fischer
Tel.: +49 351 463-31239
sfischer@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie
Pienner Str. 19
01737 Tharandt
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2019-05-01

01.05.2019

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31.03.2023
22019818Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung - Akronym: MeliNaIm Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen als auch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen.Dipl. Ing. FH Andreas Wesel
Tel.: +49 8141 957-225
wesel@kutzner-weber.de
Kutzner + Weber GmbH
Frauenstr. 32
82216 Maisach
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2016-07-01

01.07.2016

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30.09.2021
22019915Verbundvorhaben: Erhalt der Gemeinen Esche durch Anlage einer Samenplantage bestehend aus Klonen mit hoher Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben (ResEsche); Teilvorhaben 2: Phytopathologische und molekulargenetische Charakterisierung sowie vegetative Vermehrung gesunder Plusbäume - Akronym: ResEscheDas durch den Pilz Hymenoscyphus pseudoalbidus (syn. H. fraxineus) verursachte Chalara-Eschentriebsterben schreitet auch in Mecklenburg-Vorpommern mit unverminderter Aggressivität voran. Besonders gravierend sind die damit einhergehenden wirtschaftlichen und ökologischen Schäden im küstennahen Raum, wo die Esche auf Nassstandorten oft als alleinige Baumart vorkommt. Für eine baldige Wiederbewaldung der kalamitätsgeschädigten Flächen werden daher Eschenpflanzen mit einer hohen (genetisch determinierten) Resistenz gegenüber dem Pilz in ausreichend großer Anzahl benötigt. Im Teilprojekt 2 werden die ausgewählten Plusbäume molekulargenetisch und phytopathologisch charakterisiert. Diese Informationen werden für die endgültige Auswahl der für die Anlage der Samenplantage zu verwendenden Bäume genutzt. Weiterhin werden Erkenntnisse zur genetischen Variabilität und Diversität der Esche in Norddeutschland gewonnen. Für den molekular-genetischen Nachweis des Pilzes werden die entsprechenden Marker entwickelt und angewendet. Mit diesen Methoden wird bei gesund erscheinenden Bäumen überprüft, ob bereits ein Befall durch den Pilz vorliegt. Daneben sollen auch Untersuchungen zur genetischen Diversität des Pilzes durchgeführt werden. Die für die vegetative Vermehrung von Eschen notwendigen Verfahren werden optimiert. Die ausgewählten Plusbäume werden in ausreichender Anzahl für die geplante Samenplantage vegetativ vermehrt. 1. Erarbeitung und Anpassung von Methoden zur phytopathologischen und molekulargenetischen Charakterisierung bei Esche 2. Genotypisierung zur Identifizierung von Einzelbäumen, Untersuchung zur Diversität und Genfluss innerhalb und zwischen Eschenbeständen und zum Vergleich der genetischen Struktur von geschädigten und gesunden Bäumen. 3. Charakterisierung des Befalls- und Resistenzstatus ausgewählter Plusbäume sowohl mittels Kultivierungsverfahren als auch durch artspezifische molekulare Marker. 4. Vegetative Vermehrung ausgewählter Eschen-Plusbäume Volker Schneck
Tel.: +49 33433 157-179
volker.schneck@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf
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01.03.2017

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29.02.2020
22019916Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 3: Bewertung der Rundholzqualität und physikalischer Eigenschaften sowie die Analyse des Jahrringaufbaus - Akronym: Wood-for-IndustryWichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs- und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer Das Teilprojekt der Professur für Forstnutzung hat seine Schwerpunkte in den Bereichen Rundholzqualität (AP 2), physikalische Materialeigenschaften (AP 3) und Jahrringbau (AP 4).Prof. Dr. Dr. habil Claus-Thomas Bues
Tel.: +49 35203 383-1304
bues@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung
Pienner Str. 19
01737 Tharandt
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2020-01-01

01.01.2020

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31.12.2023
22019917Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Fallen- und Lockstoffentwicklung und -erprobung für Rüssel- und Borkenkäfer sowie Volatilerprobung in Borkenkäferfallen - Akronym: ReBekDas Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 35203 38-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

2019-03-01

01.03.2019

2022-02-28

28.02.2022
22019918Biobasierte Herstellung von Intermediaten für Polyurethane - Phase II (Bio4PURPro) - Akronym: Bio4PURProAnilin wird derzeit weltweit mit 5 Millionen t/Jahr aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Es dient in der chemischen Industrie in erster Linie als Ausgangsstoff für die Synthese von Polymeren, Farben und Kunstfasern, aber auch zur Herstellung von Kautschuk und Medikamenten und als Komponente für Treibstoffe in der Raumfahrt. Für die Covestro Deutschland AG ist Anilin der wichtigste Rohstoff zur Herstellung von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), welches ein wesentlicher Ausgangsstoff für Polyurethane ist. In 2014 hat COV mit Partnern ein Proof-of-Principle zur Herstellung von biobasiertem Anilin im Labormaßstab entwickelt und im Vorhaben Bio4PUR im Labormaßstab weiter optimiert. Nächster Schritt auf dem Weg zu einer Produktionsanlage für biobasiertes Anilin sind Miniplant-Versuche auf Basis der Ergebnisse im Labormaßstab des Bio4PUR-Projektes. Dieser nächste Entwicklungsschritt ist der wesentliche Bestandteil des hier beantragten Vorhabens Bio4PURPro. Weitere begleitende Optimierungen im Labor hinsichtlich Ausbeute, Titer und Produktivität sind aber für einen wirtschaftlichen Betrieb zwingend erforderlich und sollen im Projektverlauf in die Miniplant-Versuche einfließen. Dieser Entwicklungsschritt ist sehr risikoreich und mit hohen Kosten verbunden. Zum Abschluss des Forschungsvorhabens sollen die relevanten Erkenntnisse vorliegen, die eine Weiterentwicklung bis zur industrierelevanten Demo-Anlage (1.000-5.000 t/a) und letztendlich Produktionsanlage (>100.000 t/a) erlauben. Thomas Vössing
Tel.: +49 214 6009-5749
thomas.voessing@covestro.com
Covestro Deutschland AG - COV-CCO-INN-CAT, CHEMPARK B103, 020
Kaiser-Wilhelm-Allee 60
51373 Leverkusen
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2017-09-01

01.09.2017

2019-08-31

31.08.2019
22020016Einzelvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung neuer biobasierter flammgeschützter Systeme für Biokunststoffe - Akronym: EcoFlPZiel des Projekts ist die Entwicklung von thermoplastischen Biokunststoffen auf der Basis von Polylactiden (PLA) und biobasiertem Polyethylen (bio-PE) mit biobasiertem additivem Flammschutz. Durch die Verwendung biobasierter Additive soll perspektivisch ein 100% biobasierter Kunststoff erreicht werden. Die neuen Kunststoffe sollen Brandschutzkriterien für Materialien in sensibleren Bereichen wie in elektronischen Geräten, Baustoffen oder im Fahrzeugbau erfüllen.Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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2016-10-01

01.10.2016

2020-12-31

31.12.2020
22020115Biogas im Ökolandbau - Substratbereitstellung nach 2020 - Akronym: BOEL2020Im ökologischen Landbau (ÖL) sind ca. 160-180 Biogasanlagen in Betrieb, von denen 55 % konventionelle Substrate verwenden, was entsprechend der Richtlinien der Anbauverbände derzeit zu bestimmten Anteilen erfolgen darf. Dies sollte ursprünglich – verbandsabhängig – ab 2020 nicht mehr zulässig sein. Dieses Verbot ist mittlerweile verschoben worden, zugleich wird aber angestrebt, die Nutzung konventioneller Substrate weiter zu reduzieren. Ziel des BÖL2020-Projektes war es, Möglichkeiten der Integration des Anbaus von Energiepflanzen innerhalb der Fruchtfolge ohne oder nur mit geringer Flächenkonkurrenz für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion aufzuzeigen und zu prüfen, da diese im ÖL weiterhin Priorität haben soll. Dazu wurden drei Verfahren (Prüfglieder) zur Erschließung zusätzlicher Biomassequellen untersucht, die an unterschiedlichen Stellen in der Fruchtfolge ansetzen: 1) Intensiver Sommerzwischenfruchtanbau nach Wintergetreideanbau zur Kornnutzung; 2) Feldfutterbau: 3) Zweikulturnutzungssysteme. Diese Prüfglieder wurden jeweils mit drei Varianten in 4-jährigen Feldversuchen hinsichtlich Biomasseertrag, Futterqualität und potenziell erzeugbarer Milchmenge, Methanertrag, Stickstofffixierungsleistung und dem Flächenertragsvorteil von angebauten Mischkulturen untersucht. Alle Varianten wurden ökonomisch dahingehend bewertet, dass die potenziellen Erlöse der Milch- und der Bioenergieerzeugung ermittelt wurden. Dabei sollte kein Vergleich zwischen den Varianten durchgeführt, sondern vielmehr Potenziale aufgezeigt werden, um beide Produktionsverfahren im ÖL in die Fruchtfolgen integrieren zu können. Es konnte aufgezeigt werden, dass es innerhalb der Fruchtfolge ökologisch wirtschaftender Betriebe Möglichkeiten gibt, Substrate für die Biogasproduktion und zugleich auch Biomasse für andere Verwertungsrichtungen wie die Milchviehfütterung zu erzeugen, wodurch Konkurrenzen abgemildert werden. Die dabei geprüften Strategien waren nicht allesamt erfolgreich. Der intensive Sommerzwischenfruchtanbau (Prüfglied 1) nach einer Druschfrucht konnte aufgrund von Trockenheit oder Schädlingsbefall nicht erfolgreich durchgeführt werden, so dass dieser keine erfolgversprechende Variante darstellt. Der Feldfutterbau (Prüfglied 2: Klee- und Luzernegras, Landsberger Gemenge) sowie Zweikulturnutzungssysteme (Prüfglied 3: Wintererbse/Roggen-Mais, Wintererbse/Triticale-Roggen, Roggen-Kleegras) hingegen ermöglichen die gleichzeitige Erzeugung von Biomasse für unterschiedliche Verwertungsrichtungen in einem Jahr. Bei Prüfglied 3 konnte allerdings nur die Variante Wintererbse/Roggen-Mais erfolgreich in allen Jahren geprüft werden, die zugleich den höchsten Gesamtbiomasseertrag aller Varianten erzielte. Bei den anderen Varianten konnten die Zweitkulturen (Sommerungen) infolge von Trockenheit keine ausreichenden Erträge erzielen. Die Verwertung der Biomassen für die Milcherzeugung führte zu höheren Erlösen als die Verwertung zur Biogaserzeugung. Dies ist in der Vergütung als Bio-Milch begründet, während es für die erzeugte Bioenergie keine gesonderte und damit höhere Bio-Vergütung gibt. Dennoch ermöglicht die Biogaserzeugung betriebsinterne Vorteile wie z.B. die Erzeugung des Gärrestes als mobiler Dünger mit einem hohen Anteil an schnell pflanzenverfügbarem Stickstoff. Zusätzlich können Synergieeffekte wie ganzjährige Bodenbedeckung und Nährstoffentzug, Stickstofffixierung durch Leguminosen und Ertragssteigerung durch den Gemengeanbau erzielt werden. Prof. Dr. Michael Wachendorf
Tel.: +49 5542 98-1334
mwach@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgebiet Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe
Steinstr. 19
37213 Witzenhausen
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2018-11-01

01.11.2018

2020-12-31

31.12.2020
22020116Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Polylactid (PLA) als High-Tech-Werkstoff für optische Bauteile einer Leuchte - Akronym: RenewOptLEDs als Leuchtmittel werden im Durchschnitt die jeweilige Leuchte in Ihrer Lebensdauer übertreffen. Insofern sind Materialien gefordert, die sich leicht wiederverwerten lassen, oder deren Entsorgung unproblematisch ist. Interessant sind auch Lösungen, die den Wechsel der Leuchte, bei Erhalt des Leuchtmittels ermöglichen. So würde gewährleistet, dass die hohe Lebensdauer der Lichtquelle nicht dazu führt, dass das Design der Leuchten nach längerem Gebrauch unzeitgemäß wirkt und diese Gefahr laufen in technisch einwandfreiem Zustand entsorgt zu werden. Ein Werkstoff, der praktisch alle Eigenschaften für eine derartige Anwendung erfüllen kann, ist der Polyester Polymilchsäure oder Polylactid (PLA). Ziel des Vorhabens ist daher, sämtliche Teile einer Leuchte (abgesehen vom Schalter, elektrischen Leitungen und LED) aus PLA zu fertigen. Während für die Fertigung von Gehäuse und Leuchtenarm aus PLA keine Schwierigkeiten erwartet werden, sind für die Fertigung der optischen, d.h. transparenten bzw. hochreflektierenden, Bauteile aus PLA noch technische Fragen zu lösen. Diese betreffen vor allem die Kristallisation und die Erweichung des Materials im Bereich der Glasübergangstemperatur (55°C - 65°C), die unterdrückt werden sollen. Die dazu gegebenenfalls erforderlichen Additive sollen so weit wie möglich nicht zu Lasten der Nachhaltigkeit des Materials gehen, und demnach bevorzugt Naturstoffe oder biologisch abbaubare Substanzen sein.Prof. Dr. Jörg Meyer
Tel.: +49 2381 8789-811
joerg.meyer@hshl.de
Hochschule Hamm-Lippstadt
Marker Allee 76-78
59063 Hamm
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2018-03-01

01.03.2018

2020-09-30

30.09.2020
22020117Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 3: Technische und industrielle Unterstützung - Akronym: GewebefilterDas Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind.Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. Ferdinand Ehard
Tel.: +49 9122 699-123
f.ehard@lk-metall.de
LK Metallwaren GmbH
Am Falbenholzweg 36
91126 Schwabach
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28.02.2022
22020118Verbundvorhaben: Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden; Teilvorhaben 2: Holztechnologische Charakterisierung des Ausgangsmaterials (FVA) - Akronym: SuperhybrideDer Anbau von Juglans-Arten gehört zu einer waldbaulichen Nische der Forstwirtschaft, deren Bedeutung, insbesondere als Alternativbaumart und aus ökonomischen Gesichtspunkten, beständig zunimmt. Das flächige Absterben der Esche (Fraxinus excelsior) durch das Eschentriebsterben (Hymenoscyphus pseudoalbidus) bedingt die Suche nach Baumarten, die für den Anbau auf den speziellen Eschenstandorten geeignet sind. Eine Option bieten hier Juglans-Arten und ihre Hybriden. Durch die international eingetretene Verknappung von Nussbaumholz und der damit verbundenen steigenden Nachfrage ist die Perspektive dieses Forschungsvorhabens für die Stärkung der Forstwirtschaft bedeutend. Nicht zuletzt wegen der hohen Trockenmasseproduktion der Hybriden und der guten Stockausschlagfähigkeit wäre auch der Aspekt der Biomasseproduktion für die Energieholzgewinnung aussichtsreich. Die Standortansprüche der neuen Nusshybriden scheinen überdies geringer zu sein, als jene von Walnuss (Juglans regia) und Schwarznuss (Juglans nigra), die Spitzenstandorte beanspruchen. Die neuen Nusshybriden stellen aus dieser Sicht auch eine Alternative für Standorte dar, die klassischerweise durch den trockenen Fraxinus excelsior (Esche)-Typ besetzt werden. Der Kreuzungspartner J. mandshurica lässt zusätzlich eine erheblich verbesserte Winterhärte erwarten. Die Grundlage der angestrebten Selektionen bilden Hybriden von Juglans intermedia x Juglans mandshurica, die vor 25 Jahren durch Zufallsbestäubung in Südbaden entstanden.Es wurden 6 Individuen von Juglans-Hybriden in Alter von 24 bis 31 Jahren aus Zwischennutzung eines Bestandes in Rheinland-Pfalz untersucht. Das Versuchsholz repräsentiert folgende Hybriden: J. intermedia x J. mandshurica ("Superhybriden") (3Bäume), Intermedia-Hybride aus Kreuzung J. regia x J. nigra (gepropft auf J. regia), Intermedia-Hybride aus Kreuzung J. minor x J. nigra, Garavel-Hybride 'MJ209' (J. nigra x J. major). Es handelt sich um Durchforstungsholz, das aus waldbaulicher Sicht entnommen wurde, um die qualitative Entwicklung der ausgewählten Zuwachsträger sicher zu stellen. Hinsichtlich der Dimension lagen die "Superhybriden" zwischen den schwachwüchsigeren Intermedia-Hybriden und der stärkeren Garavel-Hybride, bei der Höhenentwicklung der Verkernung lagen diese Hybriden gleichauf. Die qualitätsbedeutsame Kernholzausprägung im Querschnitt lag bei den Superhybriden deutlich über den Vergleichsklonen. Die Rundholzklassifizierung nach RVR zeigte eher unterdurchschnittliche Qualität und einen starken Einfluss der äußerlich erkennbaren Ästigkeit der Klone (noch sichtbare Überwallung nach Wertastung) und ausgeprägte Stammkrümmung, was auch auf das geringe Alter der Bäume sowie die Auswahl für die Durchforstung zurückzuführen ist. Rohdichte und Darrdichte lagen für die Superhybriden unter den ermittelten Werten für das Vergleichsmaterial und im unteren Bereich der für die Elternarten in der Literatur genannten Referenz. Für fehlerfreie Kleinproben lagen die mechanischen Kennwerte Biegeelastizitätsmodul und Biegefestigkeit im Bereich des Variationsintervalls von J. nigra. Quellungs- und Schwindungsverhalten sind dagegen vor allem in tangentialer Richtung deutlich erhöht, was bei der Verarbeitung zu Problemen führen kann. Die produzierte Schnittware war stark durch Ästigkeit und durch Endrisse geprägt. Die an Baumindividuen ermittelten Trends in der Holzentwicklung müssen nun durch systematische Versuchsanbauten der Klone weiter geprüft werden.Dr. Franka Brüchert
Tel.: +49 761 4018-239
franka.bruechert@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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22020215Funktionale Stärkeprodukte für die biobasierte Beschichtung von Verpackungen aus Papier und Karton (STAERKECOATING) - Akronym: STAERKECOATINGZiel des Projekts war die Entwicklung von neuen filmbildenden Stärkedispersionen zur Anwendung als Beschichtungsmaterial für Verpackungen aus Papier bzw. Karton. Dazu sollten verschiedene neue wasser- unlösliche und amphiphile Stärkederivate synthetisiert werden, die zu wasserbasierten Dispersionen mit hohem Feststoffgehalt weiterverarbeitet werden konnten. Die Stärkederivate sollten dabei mit bestehenden Beschichtungstechnologien verarbeitet werden können. In einem weiteren Ansatz sollten auch hydrophile, marktnahe Produkte für die Barriereschicht getestet werden und durch eine geeignete Additivierung in ihren Eigenschaften an die Anforderungen von Barriereschichten in Papier und Karton angepasst werden. Die gewünschten Barriereeigenschaften, beispielsweise gegen Sauerstoff oder Öle und Fett, sollten über eine auf die jeweiligen Anforderungen maßgeschneiderte Funktionalisierung eingestellt werden. Unter Variation der Modifizierung wurden verschiedene Produkte hergestellt. Da der Einfluss der molekularen Struktur der Stärkederivate auf die Barrierewirkung noch nicht bekannt war, wurden unter Berücksichtigung der Verarbeitbarkeit und des Filmbildungsvermögens in einem Schwerpunkt des Forschungsvorhabens die Zusammenhänge erarbeitet. Für eine Verbesserung der mechanischen und der Barriereeigenschaften der Beschichtung sollte zudem eine passende Additivierung der Dispersionen geprüft werden. Im Verlauf des Projektes sollten außerdem die Verarbeitbarkeit der neuen stärkebasierenden dispersen Beschichtungsformulierungen im technischen Maßstab untersucht und die papiertechnischen Kennziffern zur Stabilität der Beschichtungen ermittelt werden.Es wurden Stärkeester auf Basis von Maisstärke hergestellt und für die Beschichtung von Karton getestet. Moderat substituierte Stärkeester mit kurzkettigen Fettsäuren (C3-6) ließen sich je nach Substituent und Molmasse des Stärkederivats bis zu einem DS von 0,4 zu technisch gut applizierbaren Dispersionen verarbeiten und auf Karton auftragen. Die Beschichtungen waren allerdings auch mit Zusatz von Weichmacher brüchig und wiesen keine ausreichende Barrierewirkung gegenüber Öl auf. Hochsubstituierte wasserunlösliche Stärkeester ließen sich durch ein im Projekt entwickeltes Verfahren zu konzentrierten niedrigviskosen wässrigen Dispersionen verarbeiten und auf Karton auftragen. Die Beschichtungen aus den Stärkeestern waren ohne weitere Additivierung undurchlässig gegenüber Wasser, die Stärkederivate verloren durch die Hydrophobierung allerdings ihre Barrierewirkung gegenüber Fett und Sauerstoff. Die Verarbeitung der Dispersionen und der Auftrag konnte im Technikumsmaßstab durchgeführt werden. Verschiedene gut wasserlösliche HP-Stärken wurden mit variabler Molmasse, Substitutionsgrad und Stärkeart hergestellt und neben verschiedenen marktgängigen HP-Stärken bezüglich ihrer Auftrags- und Beschichtungseigenschaften unter Zusatz von Weichmacher analysiert. Für verschiedene Derivate wurde jeweils ein Optimum an Weichmachergehalt sowie in der Molmasse und Derivatisierungsgrad ermittelt. Derivate auf Basis von Markerbsenstärke und hochsubstituierte Maisstärkeether wiesen eine gute Barriere gegenüber Öl und Sauerstoff auf. Unter Zugabe von synthetischen Polymeren wurde die Barriereeigenschaften erhalten und die Blockwirkung deutlich reduziert. Die Verarbeitung einer ausgewählten Formulierung gelang auch im Technikumsmaßstab an der PTS. Eine Erhaltung der Barriereeigenschaften bei Falzung konnte nicht erreicht werden, dennoch zeigen die Untersuchungen das Potential von Stärke im Barrierestrich sowie wesentliche für die Barriere relevante Strukturmerkmale der Stärkederivate.Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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31.12.2021
22020216Erhöhung der Winterfestigkeit von Saflor (Carthamus tinctorius) - Akronym: WisaMit dem Vorhaben wird die Zielstellung verfolgt, einen Winterungsanbau von Saflor - nach Aussaat im Herbst - in Deutschland zu ermöglichen und durch die damit erreichte Verlängerung der verfügbaren Vegetationszeit die Ertragssicherheit und Anbauwürdigkeit als Ölpflanze zu erhöhen. Das der Pflanzenzüchtung zuzuordnende Vorhaben zielt auf die Diversifizierung und die Erhöhung der Ressourceneffizienz in der Landwirtschaft. Saflor, auch Saflor- oder Färberdistel genannt, liefert das allseits bekannte "Distelöl". Safloröle sind hochwertige Lebensmittel, aber auch gefragte industrielle Rohstoffe für die Herstellung von Farben und Lacken und als Basisöle für Kosmetikprodukte sowie als Quelle für Linol- oder Ölsäure. Pressrückstände weisen einen erheblichen Rohproteingehalt auf und werden als Futtermittel verwendet. Saflorfrüchte bzw. Pressrückstände stellen zudem interessante Quellen für biologisch aktive sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe (Lignane und Konjugate von Phenylpropansäuren) dar, die sich für nutrazeutische Zwecke nutzen lassen. Gert Horn
Tel.: +49 34609 20251
g.horn@exsemine.de
Exsemine GmbH
Am Wehr 4
06198 Salzatal
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22020217Verbundvorhaben: Entwicklung von Verpackungsanwendungen mit Flächenwerkstoffen aus faserverstärkten Bio-Thermoplasten; Teilvorhaben 1: Erzeugung großformatiger faserverstärkter biobasierter Thermoplasten - Vorzugsvarianten - Akronym: FaBiFoEin Großteil aktueller Verpackungen wird aus Karton und Wellpappen erzeugt, die aus recyclierten Papierfasern, also nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Die Aufbereitung der Recyclingfasern ist allerdings mit hohen Wasser-, Chemikalien- sowie Energieverbräuchen verbunden. Durch den zu Pappen alternativen Einsatz hochbelastbarer, neuartiger biobasierter Flächenwerkstoffe können einerseits Materialstärken für die Verpackungen geringer dimensioniert und damit Ressourcen eingespart, andererseits durch andere Verfahrenstechnik deutlich dickere, als Karton übliche, Materialstärken erzeugt werden. Die innovativen Flächenwerkstoffe werden nach dem Stand der (MDF-)Technik aus faser-verstärkten, thermoplastischen Bio-Kunststoffen hergestellt und ermöglichen durch Mehrfachnutzung der Verpackungen ein Ressourcen-Einsparpotenzial. Durch Pressverdichtung können je nach Anforderung die Rohdichte und damit die mechanischen und Barriereeigenschaften beeinflusst werden. Die zu entwickelnden innovativen Verpackungslösungen berücksichtigen unterschiedliche Wiederverwendungs- und –verwertungsmöglichkeiten, den Altpapierkreislauf, eine mögliche Kompostierbarkeit und/oder eine Verwendung in Kunststoffverarbeitungsprozessen (WPC). Tino Schulz
Tel.: +49 351 4662-263
tino.schulz@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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22020218Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung eines neuartigen Schmierfettansatzes unter Nutzung pflanzlicher Verdickersysteme auf Lupenbasis; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung von Lupenen - Akronym: LubrissaNach dem heutigen Stand der Technik werden als Schmierfett-Additive vor allem Metallseifen, anorganische Füllstoffe, Kunststoffe und Polyharnstoffe als die verdickende Komponente in Schmierfetten eingesetzt. Jedoch auch die Gruppe der pentazyclischen Triterpene spielt wegen ihrer ölverdickenden Wirkung, unter Ausbildung einer 3-dimensionalen Gelnetzwerkes, eine wichtige Rolle. Diese Eigenschaft ist für die Herstellung von Schmierfetten bisher noch nicht erschlossen worden. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, eine neuartige, leistungsfähige Schmierfettplattform zu entwickeln, die ausschließlich auf pflanzlichen Verdickersystemen basiert. Ein derartiges Produkt existiert bisher nicht am Markt. Als Ausgangsmaterialien werden dafür pflanzliche Öle sowie Lupenverbindungen aus Rindenreststoffen der Holzverarbeitung verwendet. Lupene weisen eine hohe Zahl an funktionellen Gruppen auf, mit denen es möglich ist, pflanzliche Öle zu einem Fett zu verdicken und damit ein stabiles Oleogel zu bilden. Das neuartige Schmierfett soll durch die Kombination von Ölen und Lupenen Härtegrade nach NLGI (National Lubricating Grease Institute) von 0 bis 3 erreichen und dadurch einen großen Einsatzbereich für dieses Produkt eröffnen. Daniel Roempler
Tel.: +49 8161 491-475
fernando.daniel.roempler.dellien@ivv.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV)
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising
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22020315Verbundvorhaben: Biokatalytische Synthese von Acrylnitril aus nachwachsenden Rohstoffen (BiPAN); Teilvorhaben 1: Polymerisierung - Akronym: BiPANBiokatalytisch hergestelltes Acrylnitril ist von großem industriellem Interesse um den "CO2-Footprint" der Polyacrylnitril-(PAN) Faserherstellung und optional der PAN-Precursor und Kohlenstofffaserherstellung weiter zu verbessern. Um dies zu ermöglichen soll die Hauptkomponente für die Herstellung von PAN Fasern, das Acrylnitril (ACN), komplett aus nach-wachsenden Rohstoffen synthetisiert werden. Dazu untersucht das Projekt einen mehrstufigen Prozess, wobei Bioethanol aus Biomasse hergestellt und dieses durch bestehende und neue Verfahren zu Polyacrylnitril umgewandelt wird. Diese neue Route welche die Herstellung von biobasierten Acrylnitril ermöglicht, ist zu evaluieren und wirtschaftlich zu bewerten. Die Entwicklung eines innovativen Verfahrens, in welchem Glucose als nachwachsender Rohstoff umgesetzt wird, positioniert das Gesamtprojekt als Forschungs-, Entwicklungs- und Pilotprojekt im Bereich der Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Somit wird das Projekt ein Paradebeispiel für die Verwendung von Bioethanol zur Herstellung von PAN-Fasern und damit ein Vorreiter für den Bedarf an neuen landwirtschaftlich erzeugten Produkten in Deutschland.Das Vorhaben der Enzymicals AG und Dralon GmbH zur Herstellung von Acrylnitril (ACN), Polyacrylnitril (PAN) und daraus ersponnener PAN-Fasern aus nachwachsenden Rohstoffen, konnte zu einem positiven Abschluss gebracht werden. Im Rahmen des Projekts sind vom Projektpartner Enzymicals unterschiedliche Mengen von ACN mit unterschiedlichen Qualitäten dem Projektpartner Dralon GmbH zur Verfügung gestellt worden, die alle erfolgreich bei der Dralon GmbH polymerisiert werden konnten. Die Qualität und Menge der Polymerisate war ausreichend, um daraus PAN-Fasern in einem Dralon-Labor-Nassspinnprozess zu erspinnen. Die Eigenschaften der resultierenden PAN-Fasern waren vergleichbar mit denen von PAN-Fasern, polymerisiert und ersponnen aus Erdöl basiertem ACN. In Summe kann die Aussage getroffen werden, dass die Syntheseroute ausgehend von Bioethanol bis zum ACN, mit neuartigen Biokatalysatoren in Kombination mit klassischen chemischen Prozessen eine Alternative zur erdölbasierten ACN Synthese darstellen kann. Die Ergebnisse sind bisher so erfolgsversprechend, dass versucht wird ein Konsortium zu etablieren, mit dem mittelfristigen Ziel, der Herstellung von einigen Litern "Bio-ACN" pro Tag. Bei erfolgreicher Etablierung und Prüfung der Wirtschaftlichkeit sind deutlich größere Maßstäbe angestrebt vom Konsortium angestrebt.Dipl. Ing Dieter Heinkes
Tel.: +49 2133 7786-5610
dieter.heinkes@dralon.com
DRALON GmbH
Chempark, Alte Heerstr. 2
41540 Dormagen
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22020316Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 5: Charakterisierung der fasermorphologischen Eigenschaften - Akronym: Wood-for-IndustryWichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, ErgebnistransferProf. Dr. Doris Krabel
Tel.: +49 351 46331857
doris.krabel@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie
Pienner Str. 19
01737 Tharandt
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30.11.2021
22020318Verbundvorhaben: 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-THSDas 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. Chokri Cherif
Tel.: +49 351 463-39309
chokri.cherif@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik
Hohe Str. 6
01069 Dresden
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31.12.2018
22020415Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 4: Anpassung Schneidewerk, SMC-Formulierung - Akronym: B2MCIm Rahmen des Fördervorhabens sollen Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) auf Basis biobasierter bzw. nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, die zunächst als Werkstoffe für Elektronikanwendung untersucht und entwickelt werden sollen. Bei der Entwicklung sollen alle Komponenten der SMC/BMC-Formulierung – heute im wesentlichen synthetische Polyesterharze, Schnittglasfasern und Füllstoffe (meistens Kreide oder Aluminiumhydroxid) durch nativ-basierte Rohstoffe ersetzt werden. Dies umfasst die Verstärkungsfasern (hier besonders bevorzugt heimische Fasern), die Füllstoffe (mineralische Verbindungen anstelle von synthetischen Feststoffen) und als besonders wesentliche Komponente das Reaktivharz (nativ-basierte Synthesebausteine und Reaktivverdünner). Ein weiterer Entwicklungsschwerpunkt ist die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Im Gegensatz zu heute eingesetzten Glasfasern, die im Wesentlichen in der Anlage gebrochen werden, ist es bei Einsatz von Naturfasern erforderlich, dass die Fasern geschnitten werden müssen. Die erforderliche Anpassung der Schneidwerke ist daher essentiell für die Zielerreichung. Die Ermittlung der Verarbeitungseigenschaften und die Anpassung der der Formulierung durch den Einsatz der nativ-basierten Rohstoffe. Hierzu sind rheologische Messungen und Untersuchungen verschiedener Laboransätze nötig. Weiterhin muss eine geeignete schnittfähige Naturfaser gefunden werden und die Prozesstechnologie entsprechend darauf abgestimmt. Hier ist der Dialog mit Anlagen- und Maschinenbauern erforderlich, um die benötigte Anpassung der Schneidwerke zu bewerkstelligen. Daraufhin sind SMC-Muster und Prüfplatten herzustellen um Materialkenndaten zu Charakterisierung der Eigenschaften zu gewinnen. Grundkenndaten sind hier Dichte, Schwindung, Reaktivität, Biege-, Zug-, Schlagfestigkeit und E-Modul. Abschließend eine detaillierte Dokumentation, Auswertung und die Erstellung der nötigen Verarbeitungsanweisung.Eine besondere Herausforderung besteht in der Schneidfähigkeit von Naturfaser. Bedingt durch die stark abweichenden Eigenschaften gegenüber Glasfaser muss eine geometrisch variable Anpassung des Schneidwerks erfolgen. Aufgrund ihrer Flexibilität ist zudem für das Durchtrennen der Faser eine Erhöhung der Scherung erforderlich. Wie sich im Projektverlauf zeigte, führen diese Maßnahmen nicht ohne eine entsprechende Modifikation der Naturfaser durch eine Schlichtung zum Erfolg. Durch den Einsatz von Naturfaser, Harz, Schwundkompensator und Reaktivverdünner auf Basis nachwachsender Rohstoffe, darüber hinaus einer nativ basierten Flammschutzkomponente, kann ein Formulierungsaufbau mit mindestens 95% biobasierten Rohstoffen erreicht werden. Weiterhin ist es möglich eine Dichtereduktion von etwa 20% zu erzielen, was dem heutigen Leichtbau-Gedanken stark entgegenkommt. Die Auswertung der mechanischen Kennwerte zeigte allerdings eine Abschwächung der Eigenschaften von bis zu einem Drittel im E-Modul und etwa zwei Drittel in der Festigkeit. Daniel Bröder
Tel.: +49 6772 9321-355
daniel.broeder@polynt.com
Polynt Composites Germany GmbH
Kieselstr. 2
56357 Miehlen
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01.01.2019

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31.12.2021
22020417Verbundvorhaben (FSP-Brandschutz): Entwicklung einer glimmgeschützten Holzfaserdämmung; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Glimmschutzmittels - Akronym: innoDaemmHolzfaserdämmstoffe sind nach DIN 4102-1 (1998) in die Baustoffklasse B2 (normalentflammbar) eingestuft. Sie erreichen die Baustoffklasse B1 (schwerentflammbar) nicht, weil sie nach Entzug der Flamme Glimmerscheinungen aufweisen. Aus dem Grund ist die Verwendung dieser Materialien für die Gebäudeklassen 4 und 5 nach Musterbauordnung nicht erlaubt. Daher befasst sich dieses Vorhabens mit der Entwicklung einer innovativen glimmgeschützten Holzfaserdämmplatte, die nach Entfernung der Zündquelle selbst-verlöschend ist und nicht glimmt. Das zu entwickelnde Glimmschutzmittel soll ökologisch vertretbar sein. Die Anbindung und der Beladungsgrad des Glimmschutzmittels an die Holzfasern sollen durch unterschiedliche Applikationsmethoden des Glimmschutzmittels auf der Faseroberfläche verbessert werdenDas übergeordnete Vorhabensziel (Herstellung von nichtglimmenden Holzfaserdämmstoffen) konnten nicht erreicht werden, allerdings konnten wichtige Erkenntnisse für die weitere Brandertüchtigung von Holzfaserdämmstoffen und deren Untersuchung erlangt werden. Veröffentlichungen dazu erfolgten im Teilvorhaben 22010716. Es besteht hier nachträglich zum laufenden Forschungsprojekt Potential für zusätzliche Applikationen des Lösungsansatzes, der maßgeblich aus dem Flammschutzmittel der Fa. ET Brandschutz besteht z.B. bei losen und mattenförmigen Gefachdämmungen. Anton Shatalov
Tel.: +49 2267 829651
a.shatalov@et-brandschutz.de
ET Brandschutz GmbH
Hansestr. 3
51688 Wipperfürth
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28.02.2018
22020514Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Polymerisation der im TV 2 entwickelten Monomere und Formulierung der Klebstoffe - Akronym: BioDurZiel ist es die Machbarkeit für epoxidbasierte Klebstoffe mit einem Eigenschaftsprofil ähnlich dem konventioneller Epoxidharz-, Acrylat- und Polyurethanklebstoffe zu zeigen, die zu mehr als 95% aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und die Grundlagen für darauf zu entwickelnde Produkte zu legen. In dem Vorhaben werden neuartige Polyesterdiole auf der Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und epoxidierte natürliche Öle weiter entwickelt. Beide zusammen werden in einer kationischen Polymerisation zu einem Duromer umgesetzt. Hierbei geht es dann darum die Zusammenhänge zwischen der molekularen Struktur und den resultierenden klebtechnischen Eigenschaften zu erarbeiten. Die Hauptaufgaben des Fraunhofer IFAM bestehen darin die Grundlagen soweit zu erarbeiten, dass die industriellen Partner hierauf aufbauend Forschung im Hinblick auf definierte Klebanwendungen durchführen können und eine verfahrenstechnische Forschung zur Synthese der neuen Rohstoffe durchführen können. Das IFAM erarbeitet zunächst die Synthesemethoden für die neuartigen Polyesterdiole (AP 3.1) einschließlich der eingehenden Charakterisierung der Stoffe und erprobt Initiatoren (AP 1) um die Polyesterdiole gemeinsam mit den vom Industriepartner Hobum bereit gestellten epoxidierten Ölen zu polymerisieren. Die Erforschung der gemeinsamen Polymerisation der Polyester mit den epoxidierten Ölen (AP 4.1) ist eine Kernaufgabe und es geht darum die Zusammenhänge zwischen molekularer Zusammensetzung, Morphologie und Polymereigenschaften zu erforschen. Letztlich werden Modellklebstoffe erarbeitet (AP 4.2) und charakterisiert, welche die Basisformulierungen für die Formulierarbeiten der Projektpartner Wellmann Technologies und Jowat darstellen.Im Verbundvorhaben wurden Klebstoffe auf Basis epoxidierter pflanzlicher Öle und hydroxyfunktioneller Polyester aus natürlichen Monomeren (Bio-Dur-Systeme) entwickelt. Für die neue Rohstoffklasse hydroxyfunktioneller Polyester wurde die Ökobilanz kontinuierlich kritisch mit Blick auf den eingesetzten Startalkohol (1,3-Propandiol versus 1,2-Propandiol) oder die Notwendigkeiten einzelner Prozessschritte bewertet und entsprechend angepasst. Das BioDur System wurde in einer kationischen Polymerisation, je nach Anwendungsfall photochemisch oder in Kombination mit einem thermischen Impuls gehärtet. Dafür wurde eine Initiatorauswahl evaluiert. Es erfolgte eine breite Charakterisierung unterschiedlicher BioDur Polymere. Darauf basierend konnten Korrelationen hinsichtlich der chemischen und mechanischen Eigenschaften gezogen und Spezifikationsgrenzen, sowie eine Musterrezeptur (30 wt% oligomere Milchsäure einer mittleren Molmasse von 1000 Da in epoxidiertem Pflanzenöl) formuliert werden. Das BioDur System kann weit über die im Projekt bearbeiteten Anwendungsbeispiele hinaus genutzt werden. Damit konnte das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag für eine signifikant verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe im Bereich der Klebstoffe leisten. Im Anwendungsbereich Holz und Möbel wurden die BioDur-Systeme untersucht. Es zeigte sich, dass die zur Verfügung gestellten Rohstoffe aufgrund ihrer Eigenschaften, wie Kombinationsmöglichkeit mit gängigen Rohstoffen oder ihrer thermischen Stabilität, sowie der erzielten Produktperformance nur bedingt einsetzbar sind. Für den Anwendungsfall der künstlichen Fingernägel konnte erfolgreich ein prototypischer Klebstoff erarbeitet werden.Dr. Andreas Hartwig
Tel.: +49 421 2246-470
andreas.hartwig@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen
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31.12.2018
22020515Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 2: Polyestersynthese - Akronym: B2MCZiel ist die Entwicklung von BMC- und SMC-Formmassen und -Werkstoffen auf der Basis nativ-basierter Rohstoffe (Harz, Fasern, Flammschutzmittel und Hilfsstoffe). Sie werden den marktüblichen, petrochemisch-synthetischen BMC- und SMC-Produkten ebenbürtig sein. An der FH Münster werden ungesättigte Polyester aus Dicarbonsäuren und Diolen synthetisiert, beide aus landwirtschaftlichen Vorprodukten (Stärke, Glucose, …) fermentativ / biotechnologisch hergestellt. In einem vorangehenden grundlagenorientierten Projekt (FKZ 22011910) wurde die Machbarkeit nachgewiesen: Polyester aus Fumarsäure und Butandiol-1,3 sind besonders geeignet. Hier setzt das neue Projekt mit Produktentwicklungen und konkreten Werkstoffanforderungen (Benchmarks) an. Zur Optimierung werden weitere nativ-basierte Rohstoffe im ungesättigten Polyester erprobt, z.B. Itaconsäure, Furan-2,5-dicarbonsäure, Isosorbid sowie 1,2-Propandiol oder 1,4-Butandiol (beide inzwischen biotechnologisch zugängig). Die Entwicklung ist ein iterativer Prozess in enger Abstimmung mit PYCO und allen Industriepartnern. Arbeitspakete der FH Münster: AP1 Bei der Ermittlung des Ausgangszustands, der Erstellung des Lastenheftes und der werkstofflichen Beschreibung des Demonstrators werden die chemisch-verbundwerkstofflichen Kenntnisse eingebracht. AP3 Die Arbeiten umfassen die Synthese und Optimierung der neuen nativ-basierten ungesättigten Polyester sowie ihre chemisch-analytische Charakterisierung. Hinzu kommt die Weiterentwicklung der Harze bzgl. der Verarbeitungs- und Materialeigenschaften. Wichtige Aspekte: Löslichkeit im Reaktivverdünner, Eindickung, Härtung, Glastemperatur bzw. Wärmeformbeständigkeit, Bewitterung und weitere Werkstoffkenndaten. AP5 Unterstützung bei der Zusammenführung der Ergebnisse aus AP2 und AP3 mit chemischer Expertise und ggf. modifizierten ungesättigten Polyestern. AP6 Scale-up gemeinsam mit PYCO unter Nutzung des dortigen 20l-Reaktors. Die 20kg-Harzansätze dienen der Herstellung der Demonstratoren.Optimierung des nativ-basierten ungesättigten Polyesters Der nativ-basierte Polyester auf Basis von Fumarsäure + Butan-1,3-diol zeigt das beste Verhalten bei einer Säurezahl von 20 bis 25 mg KOH / g und einem Massenanteil von Isobornylacrylat 60 Ma.-%. Dieser benötigt zum Lösen in Isobornylacrylat bei Raumtemperatur etwa zwei Monate. Daher wurden zu Beginn des Projektes Wege gesucht, um den Lösevorgang zu beschleunigen. Da die Autoinitiierung (thermische Radikalbildung) bei Isobornylacrylat erst bei hohen Temperaturen einsetzt, ist Zugabe eines Teils des Reaktivverdünners zur Polyesterschmelze bei ca. 125 °C möglich. Dadurch sinkt die Viskosität stark ab welches ein späteres Aufstocken des Harzes ermöglicht. Hierdurch konnte der Zeitbedarf zur Lösung von etwa 2 Monaten auf ca. 1,5 h gesenkt werden. Überraschenderweise lag die Viskosität dieser Harze deutlich unter jener, die durch Lösen im kalten Reaktivverdünner hergestellt wurden. Damit wurde eine zentrale Forderung der harzverarbeitenden Projektpartner erfüllt. Entwicklung nativ-basierter Schwundkompensatoren Da vollständig nativ-basierte Schwundkompensatoren unseres Wissens unbekannt sind, bestand die Aufgabe bestand darin, eben solche zu entwickeln. Synthesen auf Basis von Polykondensaten, erwiesen sich als ungeeignet. Einige kommerzielle Schwundkompensatoren sind radikalische Polymere, bspw. Polystyrol, Polymethylmethacrylat oder Polyvinylacetat. In Anlehnung an dieses Konzept wurde Polyisobornylacrylat, welches kommerziell nicht erhältlich ist, an der FH Münster synthetisiert (Glastemperatur 94 °C). Zudem wurde Isobornylacrylat mit nativ-basiertem Ethylacrylat copolymerisiert. Es wurden Copolymerisate mit 25 und 50 Mol-% Ethylacrylat hergestellt (Glastemperaturen 70 °C bzw. 48 °C). Alle drei Produkte erwiesen sich, bei der Prüfung durch den Partner tetra-DUR, als einwandfreie Schwundkompensatoren,Prof. Dr. Reinhard Lorenz
Tel.: +49 2551 962-320
rlorenz@fh-muenster.de
FH Münster - Fachbereich Chemieingenieurwesen - Labor für Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie
Stegerwaldstr. 39
48565 Steinfurt
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31.03.2023
22020518Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 5: Bewertung und Prognose des Risikos durch phyllophage Eichenschadinsekten und Differenzierung des Schadpotenzials des EPS - Akronym: ARTEMISIm Rahmen des Themenbereichs Phyllophage Schadschmetterlinge erfolgte eine retrospektive Datenanalyse und eine Langzeitfolgenabschätzung. Diese fußen auf Recherchen von zeit- und raumbezogenen Daten zu Massenvermehrungen von den phyllophagen Schadschmetterlingen Frostspanner (Operophtera brumata und Erannis defoliaria) und Schwammspinner (Lymantria dispar) in Eichenwäldern Südwestdeutschlands und deren Aufbereitung. Berücksichtigt werden: • Zusammenhänge zwischen dem Auftreten von Massenvermehrungen und Standortsdaten und Waldstrukturen; und • zeitliche und räumliche Gradationsmuster mit Einbeziehung möglichst hoch aufgelöster Klimadaten hinsichtlich der Zeitpunkte mit empfindlichen Entwicklungsstadien (Koinzidenz Blattaustrieb, Frostereignisse). Dies dient der Ableitung prospektiver Szenarien unter Berücksichtigung von Klimaprognosen. Des Weiteren der Evaluierung des artspezifischen Monitorings, der Bewertung aktueller Monitoring-Verfahren und Schadschwellen zu aktuell auftretenden phyllophagen Schadschmetterlingen auf Standorten mit unterschiedlicher klimatischer Prägung und Waldstruktur. Im Rahmen des Themenbereichs EPS-Genetik werden genetische Analysen an Eichenprozessionsspinner-Proben aus dem gesamten Projektraum auf Grundlage der bundesweiten Verbreitungsdaten und in Kooperation mit allen Projektpartnern durchgeführt. Die Proben werden genetisch charakterisiert und Populationen und Subpopulationen abgegrenzt. Die Daten werden räumlich dargestellt, geostatistisch ausgewertet und mit Hilfe von GIS visualisiert. Anhand der populationsgenetischen Daten und der Darstellung der räumlichen Verteilung der genetischen Variation wird die Populationsdynamik der Subpopulationen eingeschätzt. Die genetischen Daten werden die Risikoeinschätzung unterstützen.Themenbereich Phyllophage Schadschmetterlinge: Eine Datenbank mit Informationen über phyllophage Schmetterlinge, Monitoring, Waldschutzmeldungen, klimatische Variablen usw. wurde erstellt. Diese Daten wurden für die statistische Modellierung dieser Arten verwendet. Werkzeuge zur Visualisierung der Datenbank wurden entwickelt. Die Analyse der Fraßkartierungsdaten zeigte die Plausibilität der Verwendung von Satellitenbildern zur Erkennung von Blattverlusten. Ein Werkzeug zur automatischen Erkennung von Blattverlusten in Eichen- und Laubwäldern unter Verwendung von Sentinel-2-Satellitenbildern wurde entwickelt. Die Bewertung der Überwachung dieser Arten wurde auf räumlicher und zeitlicher Ebene durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass das derzeitige Monitoring informativ ist, was den Zustand der bewerteten Arten angeht. Zu den verbesserungswürdigen Punkten gehören die Einbeziehung bzw. der Ausschluss bestimmter Überwachungspunkte und die Bewertung des Zustands noch vor Überschreiten der kritischen Schwelle in Hunderten von Situationen. Insgesamt wurden 288 EPS-Larven in 5 Bundesländern gesammelt. Genetische Daten wurden durch die Sequenzierung des mitochondrialen COI-Gens erzeugt. Die Sequenzdaten aller EPS-Populationen wurden in R Studio und Mega X analysiert, um die genetische Differenzierung zwischen den deutschen Populationen zu ermitteln. Der erste Maximum-Likelihood-Phylogenie-Baum zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen Populationen, außer für Aising (in Bayern) und Aidlingen (in BW). Um die Frage der potentiellen Einwanderung zu überprüfen, wurden EPS-Larven aus Frankreich, Österreich und den Niederlanden untersucht und an der gleichen Gensequenz analysiert. Die genetischen Daten wurden sowohl mit klimatischen als auch mit topographischen Daten korreliert, um mögliche Zusammenhänge festzustellen. Alle Grafiken und Diagramme sind im Ergebnisbericht detailliert dargestellt.Dr. Horst Delb
Tel.: +49 761 4018-222
horst.delb@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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28.02.2023
22020617Identifizierung von exprimierten Genen in Erlen-Genotypen bei Befall durch Phytophthora×alni als Grundlage für die Entwicklung genetischer Marker für Phytophthora-Toleranz - Akronym: ErleTranskriptDer Oomycet Phytophthora×alni stellt ein prominentes Pathogen in den Erlen-Beständen Deutschlands dar. Der klimatische Wandel kann zu einer weiteren räumlichen Verbreitung und Bedrohung der Bestände der Schwarz-Erle (Alnus glutinosa) in Deutschland und Europa beitragen. Ökologische und ökonomische Schlüsselfunktionen der Erle können durch das Pathogen akut gefährdet werden. Gleichzeitig steigt die Bedeutung der Schwarz-Erle aufgrund ihrer Fähigkeit Standorte zu besiedeln, die u. a. durch das Eschentriebsterben frei geworden sind. Das Projekt baut auf die bereits erreichten Ergebnisse zur Selektion von Schwarz-Erlen mit einer herabgesetzten Anfälligkeit gegenüber dem Pathogen auf, setzt jedoch den Schwerpunkt auf die genetischen Unterschiede zwischen toleranten und anfälligen Pflanzen. Intra- und interspezifische Unterschiede in der Genexpression einzelner Genotypen in Folge einer experimentellen Infektion mit P.×alni in Erlen-Arten stellen dabei die Ausgangsbasis dar. Als Untersuchungsobjekte dienen dabei vorliegende hoch und gering anfällige Klone von A. glutinosa, aber auch hoch anfällige Klone von Alnus incana zum Vergleich. Die genetischen Unterschiede werden im Rahmen von differentiellen Transkriptom- Analysen identifiziert. Kandidaten für hoch- und runterregulierte Gene werden in Einzelexperimenten mittels Real-time PCR qualitativ und quantitativ evaluiert. Die Analysen erlauben zusätzlich erste Einblicke in die Virulenzfaktoren des Pathogens und die Abwehrantwort der Erle gegenüber P.×alni und tragen damit substantiell zum Verständnis des Erlensterbens bei. Zusätzlich werden Arbeiten durchgeführt, die helfen sollen die Transkriptionsdaten mit potentiellen Markern auf der DNA-Ebene zu verknüpfen. Dafür werden in natürlichen Befallsgebieten in Brandenburg anfällige und tolerante Bäume bonitiert, um mindestens sechs In-situ-Kreuzungen von anfälligen und toleranten Bäumen durchgeführt.Dr. Ben Bubner
Tel.: +49 33433 157-170
ben.bubner@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf

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22020618Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 4: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für ausgewählte Bestandsschädlinge der Eiche in Süddeutschland - Akronym: ARTEMISDas Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben der LWF beinhaltet Artenspektrum, Populationsdynamik und Gradationsgebiet der Eichenschadgesellschaft und stützt sich auf die Zusammenführung vorhandenen Datenmaterials aus Monitoring und Schadensanalysen sowie gezielte Aufnahmen im Rahmen einer aktuellen großflächigen Massenvermehrung des Schwammspinners und der in diesem Zusammenhang erfolgenden PSM-Einsätze. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung der VerfahrenDr. Dr. habil. Gabriela Lobinger
Tel.: +49 8161 71-4902
gabriela.lobinger@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising

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31.10.2019
22020716Bioabbaubare biobasierte Kunststoffe – Handlungsempfehlungen - Akronym: BBKHZiel des Vorhabens ist die Ermittlung des Handlungsbedarfs zum zweckmäßigen Einsatz von Produkten aus bioabbaubaren biobasierten Kunststoffen.Dr. Henning Storz
Tel.: +49 531 596-4127
henning.storz@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig
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31.05.2022
22020718Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 2: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS - Akronym: ECO2ilDie in der Industrie traditionell genutzte Überflutungskühlung könnte durch Minimalmengenschmierung (MMS, MQL) ersetzt werden und so ein Sprung Richtung nachhaltigere Zerspanungslösungen gemacht werden, da traditionelle wassermischbare Kühlschmierstoffe einige Nachteile mit sich bringen. Beispielsweise ist häufig der Einsatz von Bioziden vonnöten, was Allergien oder Hautirritationen begünstigen kann. Des Weiteren muss der verbrauchte Kühlschmierstoff als Sondermüll entsorgt werden. Da die Kühlleistung von MQL sehr beschränkt ist, soll nun in diesem Projekt der Einsatz von flüssigem Kohlendioxid (kryogen) als Kühlmittel untersucht werden. Um Reibung und Verschleiss im Prozess zu minimieren, soll ein geeignetes MQL-Fluid entwickelt werden, das aus möglichst nachhaltigen Rohstoffen aufgebaut ist. Die Rohstoffe sollten nachwachsend und mit möglichst wenigen Syntheseschritten darstellbar sein. Weiter soll das MQL-Fluid möglichst leicht biologisch abbaubar und nicht toxisch sein.Dr. Stephan Buser
Tel.: +41 34 460 08 11
s.buser@blaser.com
Blaser Swisslube GmbH
Eichwiesenring 1/1
70567 Stuttgart
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22020815Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien; Teilvorhaben 2: Polymerfaserherstellung - Akronym: BioshorelineNach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen ein möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Die Filter sollen das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Der Arbeitsplan sieht vor Geotextilprototypen aus Polymer- und Naturfasern herzustellen. Vor der Polymerfaserherstellung erfolgt eine gezielte Werkstoffentwicklung hinsichtlich der Schmelzspinnbarkeit und biologischen Abbaubarkeit. Die Geotextilprototypen werden Tests zur biologischen Abbaubarbeit im Labor und zu mechanischen Eigenschaften unterzogen, um eine Auswahl für einen Freilandversuch zu treffen. Dieser Freilandversuch wird an einer Wasserstraße erfolgen und hat zum Ziel die Filterstabilität und die mechanischen Eigenschaften über einen Zeitraum von drei Jahren festzustellen. Der Zeitraum entspricht der kritischen Anwuchsphase von Pflanzen und daher wird parallel die Durchwurzelbarkeit untersucht. Nach eienr Evaluierung der dreijährigen Testphase werden Optimierungskonzepte abgeleitet und dementsprechend angepasste Geotextilfilter hergestellt und abschließend den im Labor stattfindenden Test zur biologischen Abbaubarkeit und der mechanischen Eigenschaften unterzogen. Jörg Dahringer
Tel.: +49 8234 9688-1268
joerg.dahringer@trevira.com
Trevira GmbH
Max-Fischer-Str. 11
86399 Bobingen
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22020817Verbundvorhaben: Entwicklung einer Maschine zur Ernte der Wurzeln des Russischen Löwenzahns (Taraxacum koksaghyz) als industrieller Rohstoff (TAKOROD); Teilvorhaben 3: Test und Bewertung verschiedener Technikvarianten sowie Bereitstellung von Ernteflächen - Akronym: TAKORODDas Projekt soll einen Beitrag zum nachhaltigen Stoffstrom-Management zur optimalen Versorgung von Produktions- und Verarbeitungsanlagen mit biogenen Ressourcen leisten. Auf betrieblicher Ebene werden technische Konzepte weiterentwickelt, um die Produktion nachwachsender Rohstoffe, im konkreten Fall Taraxacum koksaghyz, zu optimieren und damit eine effizientere Nutzung biobasierter Ressourcen zu erreichen. Geplant ist eine landtechnische Entwicklung zur Optimierung der Produktion nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich Effizienz und Nachhaltigkeit, mit dem Ziel der schonenden, vollmechanisierten, praxistauglichen Ernte der bisher nicht in großen Mengen angebauten, neu gezüchteten Löwenzahnwurzeln in der von der verarbeitenden Industrie geforderten Qualität.Dr. Carla Recker
Tel.: +49 511 976-3584
carla.recker@conti.de
Continental Reifen Deutschland GmbH - Research & Development Tires - Material & Process Development and Industrialization
Jädekamp 30
30419 Hannover
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31.05.2022
22020818Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 4: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS - Akronym: ECO2ilAufgabe des Kühlschmierstoffs ist es, die Kühlung und Schmierung des Werkzeugs im Eingriff sicherzustellen sowie die Späne aus dem Bearbeitungsraum abzutransportieren. Die Anwendung konventioneller insbesondere wassermischbarer Kühlschmierstoffe in Zerspanungsprozessen wirkt sich negativ auf ökonomische und ökologische Faktoren sowie auf die Gesundheit der Mitarbeiter am Arbeitsplatz aus. Aus fertigungstechnischer Sicht stoßen konventionelle Kühlschmierstrategien bei der Bearbeitung neuartiger Hochleistungswerkstoffe an ihre Leistungsgrenzen. Einen Ansatz, konventionelle Kühlschmierstoffe im spanenden Bearbeitungsprozess zu ersetzen, bietet die Minimalmengenschmierung (MMS), insbesondere in Kombination mit der kryogenen Kühlung mittels CO2. Spezifisch für diese Zerspanungsmethode wurden im Projekt ECO2il biobasierte Schmierstoffe entwickelt. Im Fokus standen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel war es, anwendungsnah Grundöle biologischen Ursprungs für die kryogene MMS darzustellen, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch sollte sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungskühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen habenden Kern dieses Projektes dargestellt. In der Folge sollen industrielle Anwender dahingehend unterstützt werden, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf Minimalmengenschmierung in Kombination mit kryogener CO2 Kühlung umgestellt werden können. Dadurch wurden sowohl ökonomische und ökologische Vorteile erzielt als auch die Leistungsfähigkeit der Fertigungsprozesse erhöht.Dipl.-Phys. Rolf Luther
Tel.: +49 621 3701-1777
rolf.luther@fuchs.com
FUCHS LUBRICANTS GERMANY GmbH
Friesenheimer Str. 19
68169 Mannheim
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22020915Verbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien; Teilvorhaben 3: Produktion von Werkstoffen für die Biopolymerfaserherstellung - Akronym: BioshorelineNach Vorgabe der EG Wasserrahmenrichtlinie sollen Ufersicherungen möglichst durch die Verwendung von Pflanzen natürlich gestaltet werden. Im Rahmen des Projektes soll dazu ein neuartiger biologisch abbaubarer Geotextilfilter aus nachwachsenden, einheimischen Rohstoffen entwickelt werden. Der Geotextilfilter soll das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglichen und sich sequentiell vollständig biologisch abbauen. Das Forschungsprojekt ist in drei aufeinander aufbauende Phasen unterteilt, von denen die erste komplett und die zweite teilweise im beantragten Projektzeitraum stattfindet. Die verbleibende Hälfte der zweiten Phase und die dritte Projektphase können erst in einem Folgeprojekt durchgeführt werden. In der ersten Phase werden Geotextilprototypen entwickelt. Hierzu findet zunächst eine Rohstoffauswahl statt. Hinsichtlich der Polymere müssen die Verarbeitungseigenschaften und die biologische Abbaubarkeit den Anforderungen angepasst und die Verarbeitungsbedingungen zur Polymerfaserherstellung erarbeitet werden. Bei der Auswahl der Naturfasern werden neben den unterschiedlichen Zusammensetzungen und damit einhergehenden unterschiedlichen biologischen Abbaugeschwindigkeiten auch die Verarbeitungsbedingungen zu Geotextilien beachtet. Mit den ausgewählten Rohstoffen werden Geotextilprototypen hergestellt und charakterisiert. Hierzu werden die biologische Abbaubarkeit im Labor und mechanische Eigenschaften ermittelt. Auf Basis der Ergebnisse werden Geotextilprototypen für die zweite Projektphase ausgewählt und in einem Durchwurzelungsversuchsstand und einem Freilandversuch getestet. Für den Freilandversuch wird eine Uferbefestigung an einer Wasserstraße installiert. In regelmäßigen Zeitabständen werden Proben entnommen und die Werkstoffeigenschaften bestimmt. Ein Teil Probenentnahmen und die Evaluierung der Ergebnisse finden erst in einem Folgeprojekt statt. In der dritten Projektphase findet eine Optimierung der Geotextilien statt. Birgit von Hansen
Tel.: +49 2154 9251-28
birgit.vonhansen@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich
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220209163D-Druck von Chitin mittels molekularer Verkettung - Akronym: Chitin3DGesamtziel des geplanten Forschungsvorhabens ist es das zweithäufigste Biopolymer der Erde, Chitin, mittels molekularer Verkettung über dafür angepasste Enzyme im Schichtbauverfahren bei niedrigen Temperaturen (i.d.R. <40°C) zu verarbeiten. Für die Entwicklung der neuartigen Verbindungstechnik soll auf das Biomaterial Chitin in Pulverform über ein 3D-Tröpfchen-Dosierverfahren Enzymflüssigkeit appliziert werden. Das Enzym bzw.die Enzyme sollen durch molekulare Verkettung die Vernetzung der Chitingranulate ermöglichen. Es sollen einfache Probekörper hergestellt werden, die anhand ausgewählter Belastungstests auf die Qualität der ausgebildeten Verbindungen validiert werden.Dr. rer. nat. Oliver Schwarz
Tel.: +49 711 970-3754
oliver.schwarz@ipa.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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22020917Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung, "FuturePelletSpec" Teil 1: Grundlagenuntersuchungen - Akronym: FuturePelletSpecIm Vorhaben "FuturePelletSpec" werden bislang noch nicht ausreichend erforschte bzw. völlig unerforschte Eigenschaften des Brennstoffes Holzpellets, die relevante negative Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess haben, untersucht, und die Ursachen für das auffällige Verbrennungsverhalten sollen aufgeklärt werden. Darauf aufbauend sollen neue Vorschläge für Richtlinien zur Holzpellet-Charakterisierung und Standardisierung erarbeitet werden, die in zukünftige Brennstoff-Normungsaktivitäten und insbesondere auch in die Festlegung zukünftiger Prüfverfahren für häusliche Pellet-Öfen und -Kessel einfließen können, um entsprechende Messergebnisse belastbarer und weniger manipulationsanfällig zu machen. Des Weiteren soll ein neuartiges Brennstoffbett-Abbrandmodell für Holzpellet-Festbettfeuerungen entwickelt werden, das erstmals auch eine transiente Simulation des Brennstoffbettabbrandes erlaubt. Dieses Modell soll nach seiner Validierung mit einem bestehenden Gasphasenverbrennungsmodell gekoppelt werden, um den gesamten Verbrennungsprozess simulieren zu können. Somit soll es erstmals ermöglicht werden, den Einfluss wechselnder Brennstoffeigenschaften auf den gesamten Verbrennungsprozess zu simulieren und die Auswirkungen der neuen, als kritisch identifizierten, Brennstoffparameter auf das Verbrennungsverhalten zu untersuchen und zu bewerten. Das neue Modell stellt somit das Verbindungsglied von der Brennstoffcharakterisierung zur Verbrennung dar und soll dazu beitragen, dass zukünftig Brennstoff-flexiblere und kostengünstigere Feuerungen entwickelt werden können. Auf den Resultaten aufbauend soll ein Leitfaden für die Entwicklung von Low-Cost Low-Emission Pelletfeuerungstechnologien, die auch bei schwankenden Pelletqualitäten einen robusten Betrieb zeigen, entwickelt und allgemein zugänglich gemacht werden. Dieser soll die Branche der Pelletfeuerungshersteller bei zukünftigen Entwicklungen unterstützen.Dr. Hans Hartmann
Tel.: +49 9421 300-172
hans.hartmann@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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31.05.2020
22021015Verbundvorhaben: Optimierung einer Dämmplatte aus Miscanthus, Entwicklung einer nachhaltigen Produktionstechnologie sowie Ermittlung von Produktparametern für die Baustoffzulassung; Teilvorhaben 1: Plattenentwicklung und manuelle Herstellung - Akronym: MiscanthermDas oben genannte Verbundvorhaben widmet sich anhand der Entwicklung von Labormustern und Prototypdämmstoffplatten den Voraussetzungen zur Zulassung und Etablierung einer marktfähigen Dämmplatte aus dem nachwachsenden Rohstoff Miscanthus x giganteus. Die Arbeiten basieren auf langjähriger Forschungspraxis zur stofflichen Verwertung von Miscanthus-Biomasse sowie der Entwicklung von nachhaltigen Dämmstoffplatten der Firma IVT sowie deren Partner. Der Projektpartner IVT forschte dabei zu den Produktgrundlagen. Die gewählten Produktparameter wurden anhand der Vorgaben für die europäische Baustoffzulassung gewählt. So konnte unter Berücksichtigung der Aspekte Dichte, Wärmeleitfähigkeit und Biegefestigkeit sowie Brandschutz und Kostenaufkommen eine optimierte Laborrezeptur entwickelt werden, die anschließend in die Produktion überführt wurde. Nach der Festlegung der Grundlagen für die Prototyplatten befasste sich IVT mit der Rohstoffsicherung, Verfahrensoptimierung, Durchführung von Praxistest zur Innenwanddämmung und Schimmelbekämpfung sowie der Außenwanddämmung zur Erprobung der bautechnischen Anwendbarkeit und schließlich der Erstellung eines Datenblatts zum Endprodukt. Die technische Unterstützung des Projekts übernahm der Projektpartner STL. Dabei wurde die Herstellung im industriellen Umfeld entwickelt, technische und stoffliche Lösungen zur Einhaltung der Produktparameter gefunden, Handhabung und Verarbeitung zur Montage überprüft, Produktionskosten kalkuliert und das Herstellungsverfahren beschrieben, um es ggf. auf andere nachwachsende Dämmstoffe zu transferieren. Aufgabe des Projektpartners IBZ war neben der Ermittlung der baustofflichen Parameter, die ständige projektbegleitende Überprüfung zur Einhaltung der definierten Werte. So wurden von Labor- und später Produktionsplatten die Dichte, Wärmeleitfähigkeit, Biegefestigkeit und Brandfestigkeit getestet. An den Ergebnissen orientierten sich abschließend Entscheidungen bezüglich Rezeptur und Konstruktion.Resultat des Verbundvorhaben ist eine Dämmplatte aus dem nachwachsendem Rohstoff Miscanthus, die nicht nur alle relevanten Produktparameter zur europäischen Baustoffzulassung erfüllt, sondern sich in den Praxistests in Kombination mit atmungsaktiven Putzbelägen auch äußerst gut zur Schimmelpilzbekämpfung im Innenbereich erwies. Ergebnisse des Projektpartners IVT waren eine Musterplatte im Labormaßstab, die aus einem optimierten Mischverhältnis zweier Häckselstrukturen Miscanthus, Wasser, Bindemittel und Brandhemmer besteht. Des Weiteren erfolgte eine Plattenherstellung mit dem Projektpartner Strohlos (STL) im industriellen Maßstab. Für die Montage in Innenräumen zur Überprüfung der Platten zur Schimmelbekämpfung, wurde mit der Berliner Wohnungsbaugesellschaft HOWOGE für entsprechende Räumlichkeiten kooperiert. Zudem erfolgte eine erfolgreiche Außenwanddämmung. Die Bearbeitung und Montage mit handelsüblichen Werkzeugen und Bindemitteln konnte so bestätigt werden. Wesentliches Ergebnis beim Projektpartner STL war die Fertigung metallener (anfänglich hölzerner) Pressformen, welche signifikante Verbesserung bei der Dichte und Kantenstärke der Platten brachte. Auch konnten IVT und STL das Trocknungsverfahren mit minimalem Energieaufwand optimieren. Wegen einer zu hohen Dichte und Wärmeleitfähigkeit des Binders und Brandhemmers des Partners STL wurde sich schließlich für die erfolgreich verwendeten Produkte des Produktpartners IVT entschieden. Hiermit konnte eine Plattendichte von 150 bis 270 kg/m³ erreicht werden. Die vom IBZ durchgeführten Klimakammertests zeigten zudem, dass ein U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) von 0,211 W/m2K der Dämmplatten erreicht wurde (deutlich unter dem Richtwert von 0,24 W/m2K). Anders ausgedrückt, besitzt die Platte eine Wärmeleitfähigkeit von 0,045-0,05 W/m²K. Zudem erfüllt sie eine Biegefestigkeit von 0,21-0,26 N/mm² (Baustoffzulassung: 0,1 – 0,28 N/mm²). Auch die Kosten der Platte sind konkurrenzfähig zu herkömmlichen Dämmalternativen.Dr. Margit Hettler
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In-vitro-tec Gesellschaft zur Pflanzenvermehrung für den Umweltschutz mbH
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10315 Berlin

2018-11-01

01.11.2018

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31.10.2021
22021017Neuartige 2K-Lacke auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den automobilen Einsatz - Akronym: LanaRoDie Erforschung höchstwertiger 2K-Lacksysteme auf der Basis nachwachsender Rohstoffe, die auch für automobile Anwendungen geeignet sind und die dortigen extrem hohen Anforderungen erfüllen, ist ein schon lange gehegtes Ziel der Lackindustrie. Die Möglichkeit, nachwachsende Rohstoffe für Lacke einzusetzen, konnte für einfachere Lacksysteme in verschiedenen Bereichen bereits dargestellt werden und diese Lacke haben sich im Allgemeinen gut bewährt. Deutliche Defizite waren noch bei höchstwertigen Lackanwendungen vorhanden, also Lacksystemen, die beispielsweise im Automotivebereich eingesetzt wurden. Dort gelten extrem hohe Anforderungen, die bis dahin mit Lacken auf Basis nachwachsender Rohstoffe nicht erreicht werden konnten. Die prinzipielle Eignung solcher Lacksysteme konnte für einfachere Schutzschichten für Holzoberflächen oder Bodenbeschichtungen gezeigt werden. Das geplante Ziel dieses Projektes lag darin, auf der Basis nachwachsender Rohstoffe hochwertige 2KLacksysteme zu entwickeln, die insbesondere automobile Anforderungen erfüllen. Somit sollte erstmals ein Lack auf Basis nachwachsender Rohstoffe (bzw. unter Einsatz eines überwiegenden Anteils nachwachsender Rohstoffe) direkt in der Automobilindustrie eingesetzt werden können. Gerade hinsichtlich der qualitativen vielfältigen Anforderungen sollte mit einem solchen Projekt ein deutlicher Know-how-Gewinn erzielt werden und der Einsatzbereich nachwachsender Rohstoffe auch auf höchstwertige Lacksysteme übertragen werden können. Das Projektziel weist somit eine starke Überschneidung zu den förderpolitischen Zielen der FNR im Förderprogramm der "nachwachsenden Rohstoffe" auf.Dr. Umberto de Rossi
Tel.: +49 40 75103-363
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Mankiewicz Gebr. & Co. (GmbH & Co. KG)
Georg-Wilhelm-Str. 189
21107 Hamburg
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01.09.2015

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31.08.2018
22021114Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Formaldehydfreie Aminoharze auf Basis von Glykolaldehyd für Holzwerkstoffe und Dekorpapiere - Akronym: Glykolaldehyd-AminohFür die Herstellung von Holzwerkstoffen und Dekorpapieren werden in Deutschland vorwiegend formaldehydhaltige Aminoharze (Harnstoff-, Melamin-Harnstoff- und Melamin-Formaldehyd-Harze) eingesetzt. Mit der Neueinstufung von Formaldehyd als Karzinogen der Klasse 1B können sich bereits in naher Zukunft für die Holzwerkstoffindustrie Auswirkungen u.a. auf den Arbeitsschutz, die Einhaltung der Richtwerte für karzinogene Substanzen hinsichtlich TA Luft und AgBB Bewertungsschema sowie das Recycling formaldehydhaltiger Holzwerkstoffe ergeben. Eine Reduzierung des Formaldehydgehalts in Klebstoffen für Holzwerkstoffe sowie in Imprägnierharzen für Dekorpapiere scheint daher nicht ausreichend zu sein, vielmehr muss der Einsatz formaldehydfreier Harze in den Fokus gerückt werden. Mögliche formaldehydfreie Klebstoffe im Holzwerkstoffbereich müssen die Anforderungen an eine ausreichende Verfügbarkeit, Unbedenklichkeit für Umwelt und Gesundheit sowie technische und wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit erfüllen. Zur Erreichung des Ziels werden anstelle von Formaldehyd Kohlenhydrataldehyde (Glykol- und Glycerinaldehyd) zur Herstellung formaldehydfreier Aminoharze eingesetzt. Neben der Optimierung der Bedingungen für die Aldehyd- und Harzsynthesen wird ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeiten die Anpassung der Parameter bei den Synthesen und der Holzwerkstoffherstellung (Sperrholz, Spanplatten, mitteldichte Faserplatten [MDF], Furnierschichtholz [LVVL]) an die Industrieverhältnisse sein.Ziel des Vorhabens war es, den Formaldehyd in den bisher hauptsächlich für Holzwerkstoffe verwendeten Aminoharzen durch Glykolaldehyd zu ersetzen. Der Einsatz dieser neuen Harze soll ohne Veränderung der etablierten Verarbeitungsbedingungen erfolgen, keine Verschlechterung der Produkteigenschaften bewirken und im Herstellungspreis mit derzeitigen formaldehydhaltigen Aminoharzen vergleichbar sein. Da Glykolaldehyd bisher nicht in entsprechenden Mengen kommerziell verfügbar ist, muss er am Fraunhofer IAP durch Umpolung aus Paraformaldehyd hergestellt werden. Anschließend werden Aminoharze auf Basis von Glykolaldehyd synthetisiert und am Fraunhofer WKI auf ihre Anwendungsfähigkeit bei der Herstellung von Holzwerkstoffen getestet. Da der Glykolaldehyd aus Paraformaldehyd hergestellt wird, muss parallel zum Fortschritt im Projekt (Herstellung von Glykolaldehyd, Synthese von Aminoharzen, Einsatz der Klebstoffe in Holzwerkstoffen) auch die Aldehydanalytik in den entsprechenden Zwischen- bzw. Endprodukten entwickelt werden. Die neuen Klebstoffe sollen den zukünftigen Anforderungen an die Formaldehyd- und VOC-Emissionen und dem Recycling der Holzwerkstoffe und Folgeprodukte (stoffliche Nutzung von formaldehydfreiem Altholz) gerecht werden. Ferner sollen die Klebstoffe für die Verleimung von Partikeln (z.B. Spanplatten, OSB) und Fasern (z.B. MDF) sowie Flächenverleimungen (z.B. Sperrholz, LVL) aus Laub- und Nadelholz geeignet sein. Formaldehydfreie Bindemittel für Holzwerkstoffe sowie formaldehydfreie Imprägnierharze für Dekorpapiere sind aus den ausgeführten Gründen nicht nur für die Holzwerkstoff- und Möbelindustrie, sondern auch für den gesamten Innenausbau (Wandelemente, Laminat-Fußböden, Türen) von elementarer Bedeutung. Insbesondere in diesem Bereich sind klein- und mittelständische Betriebe zu finden.Dr. Frauke Bunzel
Tel.: +49 531 2155-0
frauke.bunzel@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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30.07.2021
22021116Entwicklung von hochfesten biobasierten Bindegarnen und Untersuchungen zu deren Abbaubarkeit im Boden und in der Rotte - Akronym: HoBiGaZur Entwicklung langlebiger Produkte aus biologisch abbaubaren Kunststoffen für technische Anwendungen fehlen vielfach entsprechende Daten über die Funktionalität der biologischen Abbaubarkeit. Einzig für Polymilchsäure sowie petrochemisch basierte und biologisch abbaubare Polyester existieren entsprechende Untersuchungen, welche aber ebenfalls überwiegend auf Verpackungsmittel und Mulchfolien bezogen sind, über Bindegarne aus Biokunststoffen sind jedoch keinerlei Daten bekannt. Im Allgemeinen sind Polyhydroxyalkanoate gut biologisch abbaubar und biokompatibel. Eine mit Polypropylen vergleichbare Festigkeit ist ein weiterer Vorteil, der den Nachteilen wie spröden Materialeigenschaften und einem engen Verarbeitungsfenster gegenübersteht. Die Erzeugung biologisch abbaubarer Materialien auf PHA-Basis mit definierten mechanischen Eigenschaften und Untersuchungen zur gezielten Beeinflussung der biologischen Abbaubarkeit stellen das Gesamtziel der Studie dar. Die Bewertung der biologischen Abbaubarkeit der modifizierten Compounds basiert auf Untersuchungen zum Abbau in der Rotte und im Boden. Weiterhin soll der Einfluss des Verstreckens von Folien aus den modifizierten Compounds im Labormaßstab auf die mechanischen Eigenschaften untersucht und Bändchen erzeugt werden, da durch das Verstrecken der Moleküle im Verbund eine Steigerung der Festigkeit in Reckrichtung erwartet wird. Eine angestrebte Anwendung dieser verstreckten Materialien liegt in der Herstellung von biobasierten und biologisch abbaubaren Bindegarnen für Massen-anwender wie land- und forstwirtschaftliche Betriebe. Dadurch könnten die bisher verwendeten Bindegarne aus Polypropylen ersetzt werden, deren Reste neben Störungen an landwirtschaftlichen Maschinen auch ein Gesundheitsrisiko bei Nutz- und Wildtieren darstellen. Die Bindegarne werden im Rahmen der Studie aus den modifizierten PHA-Compounds erzeugt und die Eignung der Bändchen durch Bestimmung ihrer mechanischen Eigenschaften abgeschätzt.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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22021117Verbundvorhaben: Vermeidung des Eintrages von gefährlichen Unkrautarten in Arznei- und Gewürzpflanzenbestände über das Saatgut, Phase 1: Quantifizierung im Handelssaatgut; Teilvorhaben 1: Manuelle und chemische Nachweismethode - Akronym: GEFRES1Die Reinheit des Ausgangssaatgutes, inbegriffen die Freiheit von gefährlichen Fremdsamen, ist in den sektorspezifischen Leitlinien für den integrierten Pflanzenschutz in Arznei- und Gewürzpflanzen im Rahmen des "Nationalen Aktionsplans zur nachhaltigen Anwendung von Pflanzenschutzmitteln" als wichtige, nicht chemische Maßnahme der Bestandeshygiene festgesetzt. Unter einer besonderen Perspektive muss die Saatguthygiene innerhalb der PA-Vermeidungsstrategie betrachtet werden, in welcher sie einen wichtigen Baustein darstellt. Sie hilft, den Pflanzenschutzmitteleinsatz in Arznei- und Gewürzpflanzenbeständen zur Bekämpfung von PA-haltigen Unkräutern zu reduzieren. Eine besonders hohe Belastung entwickelte sich hier in den letzten Jahren aufgrund der geringen Schwellenwerte bei PA- Kontaminationen. Im Teilprojekt 1 steht die Entwicklung einer visuell- manuell, quantitativen Methode zur Detektion PA-haltiger Unkrautsamen sowie anderer gefährlicher Fremdpartikel im Fokus. Die Methode soll sensitiv arbeiten, um auch geringe Vorkommen nachweisen zu können. Ein weiteres Arbeitsgebiet liegt in der Chancenabschätzung einer chemisch- analytischen Detektion des Besatzes von Saatgutchargen mit PA- haltigen Partikeln (Fremdsamen). Beide Methoden, sowie auch die im Teilprojekt 2 bearbeitete molekulargenetische Nachweismethode, werden in ihren Einsatzmöglichkeiten verglichen. Von verschiedenen Arznei- und Gewürzpflanzenkulturen werden Partien des Saatguthandels auf den Gehalt an gefährlichen Fremdbestandteilen in Form einer IST-Standsanalyse überprüft. Alle gewonnenen Daten werden zu einer "Fremdsamen-Datensammlung" (Saaten von Sonderkulturen und ihren Problemunkrautsamen) zusammengetragen. In Vorbereitung der Entwicklung von Abtrennverfahren werden morphologische und physikalische Differenzierungsmerkmale zwischen den Samen der Kulturpflanzen, sowie deren spezifischen Problemunkrautsamen herausgearbeitet.Es ist eine visuell-manuelle Methode zur Detektion von gefährlichen Fremdpartikeln (Fremdsamen) mit einer Bestimmungsgrenze von 10 Partikeln in 1 Million Kultursamen erarbeitet worden. Die Methode arbeitet sensitiver als gängige ISTA-Vorschriften. Eine Verwendung in der Saatgutprüfung ist möglich. Der Zeitaufwand ist jedoch gegenüber den ISTA-Vorschriften erhöht. Auf Grundlage der chemisch-analytischen Untersuchung auf PAs als Indikatorsubstanzen für potenziell vorhandene Fremdsamen in Kultursaatgut, ließ sich in Modellmischungen im günstigsten Fall eine Bestimmungsgrenze von 10 Fremdsamen auf 1 Million Kultursamen erreichen. Diese Bestimmungsgrenze ist jedoch stark vom PA-Gehalt des Fremdsamens sowie des TKG des Kultursamens abhängig. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Wiederfindung der PAs in den Fremdsamen teilweise sehr niedrig ist. Durch eine Steigerung der Extraktionseffizienz könnte die Sensitivität des analytischen Verfahrens erhöht und damit die Bestimmungsgrenze abgesenkt werden. Eine gute Voraussetzung zeigten Samen von Myosotis arvensis. Beide Methoden, sowie auch die im Teilprojekt 2 bearbeitete molekulargenetische Nachweismethode, weisen unterschiedliche Stärken und Schwächen auf und können teilweise komplementär eingesetzt werden. Die visuell-manuelle Methode nutzt zur morphologischen Identifikation die intakte Probe. Die Identifikation von kontaminierenden Pflanzenarten über ausgewählte Indikator-PAs findet an einer vermahlenen Probe statt, was nur einen indirekten Rückschluss über das PA-Profil ermöglicht. Am Markt erhältliche Saatgutchargen von Kamille, Thymian und Majoran zeigten Besatz mit Myosotis spec.. Weitere PA- als auch TA-haltige Arten wurden nicht festgestellt. Majoran zeigte bei allen Proben Besatz mit Cuscuta spec.. Mikroskopische und rasterelektronenmikroskopische Dokumentationen der Samenstruktur sowie morphologische Differenzierungsmerkmale der Kultur- und gefährlichen Unkrautsamenarten sind im Schlussbericht enthalten. Robert Wolf
Tel.: +49 3466 3256-0
robert.wolf@pharmaplant.de
PHARMAPLANT Arznei- und Gewürzpflanzen Forschungs- und Saatzucht GmbH
Am Westbahnhof 4
06556 Artern
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2016-03-01

01.03.2016

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29.02.2020
22021213Demonstrationsprojekt Arzneipflanzen (KAMEL); Erkrankungen im Kamilleanbau – Erforschung der Ursachen und erste Lösungsansätze zur Bekämpfung - Akronym: KamilleerkrankungenDie Echte Kamille (Matricaria recutita L.) ist in Deutschland eine der wirtschaftlich bedeutendsten Arzneipflanzen. Ca. 80 % der Anbaufläche in Deutschland liegt in Thüringen. Mit zunehmender Konzentration des Anbaus wurde seit mehreren Jahren eine rückläufige Ertragsentwicklung beobachtet. Neben der Stagnation in der technischen-technologischen Entwicklung und in der Züchtung sind die Ursachen hierfür im Auftreten von Krankheiten zu sehen. In ersten Untersuchungen am Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst des Julius Kühn-Instituts und der Pharmaplant GmbH zeigte sich, dass die Krankheitsursachen sehr komplex sind. Zur Lösung der phytopathologischen Probleme war es daher notwendig, die Schadursache zu erforschen und die Bedeutung der einzelnen Schadorganismen zu ermitteln, um zielgerichtete Gegenmaßnahmen erarbeiten zu können. In dem Projekt wurden vier Arbeitspakete geschnürt. Diese beinhalteten die Identifizierung der pilzlichen (1) und tierischen Schaderreger (2) sowie die Erforschung der Biologie und Epidemiologie bzw. Populationsdynamik, Untersuchungen zu Wechselwirkungen im Schaderregerkomplex (3) und die Erarbeitung erster Lösungsvorschlägen für Gegenmaßnahmen (4). Mit den Forschungsarbeiten im Projekt sollen grundlegende Voraussetzungen für die Entwicklung nachhaltiger Pflanzenschutz- und/oder Züchtungskonzepte erarbeitet werden. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen dazu beitragen, den Anbau von Kamille in Deutschland mit stabilen Erträgen und gleichbleibend hoher Produktqualität zu sichern.Als Hauptverursacher für die Schäden an Echter Kamille wurden ein bis dato unbekannter Pilz und der Runzlige Kamille-Kleinrüssler Microplontus rugulosus identifiziert. Der Pilz konnte molekularbiologisch als Rhexocercosporidium sp. nov. (Abteilung Ascomycota, Ordnung Helotiales) identifiziert werden. Der Pilz, der die Pflanze zeitig infiziert und im Winter in der Pflanze überdauert, gefährdet insbesondere die Herbstaussaat. Frühjahrskamille wird sehr spät befallen. Außer im konzentrierten Anbau in Thüringen wurde der Pilz in Sachsen und Nordrhein Westphalen nachgewiesen. Die häufig vorkommende Art Septoria matricariae spielt für das Schadausmaß eine untergeordnete Rolle. Bei den tierischen Schaderregern wurde im Untersuchungsgebiet Thüringen vorwiegend der Runzlige Kamille-Kleinrüssler M. rugulosus nachgewiesen. Der Kamille-Glattkäfer Olibrus aeneus, dessen Larven sich im Blütenboden der Kamille entwickeln, trat zahlenmäßig sehr gering auf. Der Lebenszyklus von M. rugulosus verläuft univoltin, d.h. er vollzieht nur einen Generationswechsel pro Jahr. Die Käfer sind sehr frühzeitig, nach der Schneeschmelze aktiv und müssen im Herbst des Vorjahres bereits in die auflaufende Herbstkamille eingeflogen sein. Herbstkamille scheint somit im zeitigen Frühjahr besonders gefährdet zu sein. Frühjahrsaussaaten sind aufgrund zunehmender Frühjahrstrockenheit jedoch keine Option. Elatus Plus (Benzovindiflupyr), Folicur (Tebuconazol) sowie Karate (Lambda-Cyhalothrin) zeigten gute Ergebnisse zur Befallsreduktion bei Einhaltung von Rückstandshöchstmengen. Im konzentrierten Anbau sind für eine dauerhafte Schadensminimierung Fruchtfolgen entsprechend zu lockern. Langfristig wird in der Züchtungsforschung großes Potential gesehen. Mit den grundlegenden Kenntnissen zur Biologie von Rhexocercosporidium sp. nov. und dem Auffinden von Anfälligkeitsunterschieden in Zuchtlinien sind gute Voraussetzungen für die Züchtung widerstandsfähiger Kamillesorten erarbeitet worden.Dr. Ute Gärber
Tel.: +49 33203 48240
ute.gaerber@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Außenstelle Kleinmachnow
Stahnsdorfer Damm 81
14532 Kleinmachnow
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28.02.2018
22021215Verbundvorhaben: Modellgestützte Ableitung von Kenngrößen des Wasserhaushalts zur Standorts-Leistungsbewertung von stau- und grundwasserbeeinflussten Böden; Teilvorhaben 2: Hydromorphologie - Grundwasser - Visualisierung - Akronym: BoWa-WNZiel des Vorhabens ist es, die bisher für die forstliche Standortskartierung von stau- und grundwasserbeeinflussten Flächen genutzten semi-empirischen Ansätze zur Einschätzung der Hydromorphie/Bodenfeuchtestufen, durch dem Stand der Wissenschaft entsprechende Modelle bzw. Modellkopplungen zu überprüfen, präzisieren und dynamisieren. Im Fokus stehen hierbei in den forstlichen Standortskarten ausgewiesene mineralische Nassstandorte (N) und wechselfeuchte Standorte (W). 1. Beschreibung von forstlichen hydromorphen Mineralböden, Datenbeschaffung, Analyse der Daten, Auswahl der Testfenster in Sachsen und Thüringen 2. Hydromorphologische Analyse Oberflächenrelief, Relief der maßgeblichen Stauschichten, Wasserhaushaltsmodellierung (SWAT) der oberirdischen/lateralen Einzugsgebiete, quantitative Ermittlung von lateralen Zu- und Abflüsse zu W- bzw. N-Standorten, Sensitivität der lateralen Zu- und Abflüsse 3. Quantifzierung der lateralen Zu- und Abflüsse durch Grundwasser, Grundwasserkompendien für Testfenster, Sensitivität der Gundwasserzu- und Abflüsse 4. Modellanwendung/-vergleich von unterschiedlichen Standortsmodellen zur baumartenspezifischen Wasserhaushaltsberechnung mit lateralen Zu- und Abflüssen in den Testfenstern, Visualisierung, Unsicherheitsanalyse, Übertragbarkeit, Anforderungen an Monitoring 5. Expertenworkshops zur Qualitätssicherung und PraxistauglichkeitDr. rer. nat. Andreas Wahren
Tel.: +49 351 40351642
wahren@hydro-consult.de
Dr. Dittrich & Partner, Hydro-Consult GmbH
Glacisstr. 9 a
01099 Dresden
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22021217Verbundvorhaben: Entwicklung einer Maschine zur Ernte der Wurzeln des Russischen Löwenzahns (Taraxacum koksaghyz) als industrieller Rohstoff (TAKOROD); Teilvorhaben 2: Ernteverfahren und Ernteversuche (HOLMER) - Akronym: TAKORODDas Projekt soll einen Beitrag zum nachhaltigen Stoffstrom-Management zur optimalen Versorgung von Produktions- und Verarbeitungsanlagen mit biogenen Ressourcen leisten. Auf betrieblicher Ebene werden technische Konzepte weiterentwickelt, um die Produktion nachwachsender Rohstoffe, im konkreten Fall Taraxacum koksaghyz, zu optimieren und damit eine effizientere Nutzung biobasierter Ressourcen zu erreichen. Geplant ist eine landtechnische Entwicklung zur Optimierung der Produktion nachwachsender Rohstoffe hinsichtlich Effizienz und Nachhaltigkeit, mit dem Ziel der schonenden, vollmechanisierten, praxistauglichen Ernte der bisher nicht in großen Mengen angebauten, neu gezüchteten Löwenzahnwurzeln in der von der verarbeitenden Industrie geforderten Qualität.Dr.-Ing. Michael Gallmeier
Tel.: +49 9451 9303-3572
michael.gallmeier@holmer-maschinenbau.com
HOLMER Maschinenbau GmbH
Regensburger Str. 20
84069 Schierling
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22021218Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung - Akronym: XyloSolvIm 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
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30.09.2018
22021315Einfluss neuer Ottokraftstoffe auf die Alterung von Schmierstoffen und die resultierenden tribologischen Eigenschaften von Motorkomponenten - Akronym: Benzin-BlendsErgänzend zu den mineralischen werden alternative Kraftstoffe, wie z.B. Bioethanol (aus Zellulose) und Biomethanol (aus Synthese- gas über den Pfad der Biomassevergasung oder Umwandlung von Biomethan) im Ottokraftstoffbereich an Bedeutung gewinnen. Ziel des Projekts ist die erstmalige systematische Analyse und detaillierte Bewertung der Auswirkungen von Bioalkoholkraftstoff-Blends (Biomethanol bzw. -ethanol) auf das Schmierungssystem eines Otto-DI-Pkw-Motors, der in seiner Ausführung den aktuellen Abgasemissionsnormen entspricht. Neben ihrer Nachhaltigkeit und den o.g. Klima- und Umweltschutzbelangen (CO2-Neutralität, Biologische Abbaubarkeit, Schwefel- und Aromatenfreiheit, keine PAK-Emissionen), weisen Methanol und Ethanol wesentliche Vorteile bei der motorischen Verbrennung gegenüber fossilen Ottokraftstoffen auf, wie höhere Klopffestigkeit (ROZ> 100; höhere Motorleistung!), geringere CO-Emissionen (durch Sauerstoffgehalt in der Molekülstruktur), geringere NOx-Emissionen (hohe Verdampfungswärme senkt die Spitzentemperatur im Brennraum), rußfreie Verbrennung und keine PAK-Emissionen. Gleichzeitig stärkt die Produktion von Bioethanol die deutsche Landwirtschaft und schafft zusätzliche Arbeitskräfte. Auf Basis der eingangs beschriebenen Sachverhalte soll eine wissenschaftlich fundierte Beurteilung des Einflusses von Bio-Ethanol- und Bio-Methanol-Mischkraftstoffen auf das Blow-BY-Gas und das Motorenschmieröl auf Basis von Messungen an Motoren vorgenommen werden. Zur Umsetzung wird ein Forschungsmotor eingesetzt an dem Blow-BY-Gas an verschiedenen Orten entnommen, gesammelt und untersucht werden kann. Für diese Untersuchungen der Blow-BY-Gase werden neue Analyseverfahren entwickelt. Neben den Kurzeittest finden 3 Dauerläufe zur direkten Ermittlung des Einflusses der Blends auf das Motorschmieröl und den Motorenverschleiß statt. An den so gealterten Motorenschmierölen werden unterschiedliche Schmieröltestverfahren erprobt.Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz
Tel.: +49 381 498-9150
bert.buchholz@uni-rostock.de
Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren
Albert-Einstein-Str. 2
18059 Rostock
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22021316Entwicklung von neuartigen mikrowellenaktiven schäumbaren Kunststoffcompounds für energieeffiziente Fertigung von Partikelschaumbauteilen - Akronym: wellPartsDas Hauptziel der Machbarkeitsstudie "wellParts" ist die Schaffung von material- und verfahrenstechnischen Grundlagen für eine neuartige trockene (dampffreie), mikrowellenbasierte Herstellungstechnologie von Partikelschäumen, vor allem aus biobasierten Kunststoffen, die gegenüber dem Standardverfahren deutliche energetische Vorteile bietet und die Zykluszeiten reduziert. Die Dampffreiheit des Prozesses und daraus resultierende Reduzierung des Energiebedarfes, welcher im Wesentlichen durch das Erwärmen des Energieträgers Wassers zustande kommt und je nach Applikation bis zu 98% des gesamten Energiebedarfes im Prozess beträgt, sollen zur Minderung der CO2-Emmission und des Wasserverbrauchs bei der Herstellung von zahlreichen Partikelschaumbauteilen für Technik und Konsum wesentlich beitragen.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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22021317Verbundvorhaben: Energieoptimierte Trocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines modularen Trockners für Einsteiger - Akronym: ETEADer Arzneipflanzenanbau stellt in Deutschland eine wirtschaftlich interessante Nische der landwirtschaftlichen Produktion dar. Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt, die Anbaufläche von Arznei- und Gewürzpflanzen bis zum Jahr 2020 auf 20.000 ha zu erhöhen. Dieses Ziel lässt sich nur erreichen, wenn weitere landwirtschaftliche Betriebe in den Anbau von Arzneipflanzen einsteigen. Das Verbundvorhaben verfolgt zwei Hauptziele, um interessierten Agrarbetrieben und Herstellern von Trocknungsanlagen den Zugang zur Arzneipflanzenproduktion zu eröffnen: 1. Entwicklung eines praxistauglichen und kostengünstigen modularen Trockners und 2. die thermodynamisch und experimentell fundierte Analyse, Entwicklung und Erprobung von energieoptimierten Regelungssystemen. Auf der Basis von Variationsrechnungen, experimentellen Untersuchungen, stichprobenartigen Qualitätsanalysen und Praxismessungen werden die technisch-ökonomischen Potenziale wirtschaftlich realisierbarer Anlagenkonfigurationen evaluiert. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung eines praxistauglichen und kostengünstigen modularen Trockners. Dieser ermöglicht interessierten landwirtschaftlichen Betrieben und Herstellern von Trocknungsanlagen einen Zugang zur Arzneipflanzenproduktion und unterstützt die Ziele der Bundesregierung, die Anbaufläche für Arzneipflanzen in Deutschland zu erhöhen. Mit dem geplanten modularen Trocknungssystem können neueinsteigende und klein- bis flächig-produzierende Betriebe flexibel auf die Marktsituation mit einer betriebsspezifischen Anbausituation reagieren.Prof. Dr. Joachim Müller
Tel.: +49 711 45922490
joachim.mueller@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik - FG Agrartechnik in den Tropen und Subtropen (440e)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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01.02.2016

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30.09.2018
22021515Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger Modifikatoren auf Basis nachwachsender Rohstoffe für Compounds und Blends aus biobasierten Kunststoffen; Teilvorhaben 2: Modifizierung von biobasierten Polyestern mit harzbasierten Modifikatoren - Akronym: Bio-AdditivesZur Eigenschaftsanpassung von Biokunststoffen existieren bereits zahlreiche Additive, die jedoch größtenteils petrochemischen Ursprung sind. Durch teileweise beträchtliche Anteile dieser Zuschlagstoffe im Compound (30–70 Gew.-%) sinkt der biobasierte Anteil des Materialsystems entsprechend. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung und Anwendung neuartiger Modifikatoren auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen zur Verbesserung der mechanischen, thermischen und verarbeitungstechnischen Eigenschaften vor allem der chemisch neuartigen biobasierten Kunststoffe wie Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxybutyrat (PHB) etc.. Die Arbeitsplanung umfasst folgende Punkte: 1. Recherche zum Stand der Technik 2. Experimentelle Untersuchung verfügbarer Modifikatoren und Verarbeitungshilfsmittel für Biokunststoffe 3. Untersuchungen zur Zudoseriung hochviskoser Harzsysteme im Compoundierverfahren 4. Screening und Auswertung der Harzsysteme von Kraemer 5. Herstellung und Validierung optimierter Biomodifikatoren aus Kolophonium 6. Untersuchung und Optimierung der Verarbeitung harzbasierter Modifikatoren im Compoundierverfahren 7. Optimierung der hergestellten Bio-Blends und -Compounds mit Schwerpunkt "Verarbeitbarkeit im Spritzgießverfahren" 8. Praktische Umsetzung und Untersuchung von marktfähigen Anwendungen 9. Zusammenfassung der Ergebnisse und AbschlussdokumentationDerzeit kommerziell verfügbaren Additive werden im Hinblick auf ihre Eignung zur Modifizerung von Biokunststoffen untersucht, verschiedene Compounds daraus hergestellt und ihr Eigenschaftsprofil bestimmt. Auf dieser Basis und in Anlehnung an bereits bestehende Produkte der Firma Robert Kraemer werden zunächst neuentwickelte feste Harze mit einem hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen zur Compoundierung mit PLA genutzt und die Compounds charakterisiert. Durch die Modifikation der Harz-systeme können Compounds mit verbesserten Materialeigenschaften generiert werden, besonders die Charpy-Schlagzähigkeit steigt signifikant. Der an der TU Chemnitz vorhandene Laborcompounder wird durch eine geeignete Dosierdifferenzialwaage nachgerüstet, um die definierte Einarbeitung flüssiger, hochviskoser Biomodifikatoren zu ermöglichen. Die speziell für dieses Projekt extern entwickelte Dosiervorrichtung, die an die rheologischen Eigenschaften der verschiedenen Harzsysteme angepasst ist, wird in die bestehende Anlagenkonfiguration implementiert. Nachfolgend werden verschiedene, vom Projektpartner speziell entwickelte flüssige Modifikatoren mit unterschiedlichen Viskositäten in die Biokunststoffe eingearbeitet. Verschiedene Prozessparameter wie Einfüllstelle, Dosiertemperatur des Harzes und Schneckenkonfiguration und -drehzahl werden variiert und auf die rheologischen Eigenschaften der Harzsysteme angepasst. Die Materialcharakterisierung weist eine Verbesserung der Schlagzähigkeit um 150 % gegenüber nichtmodifiziertem PLA durch einzelne Bio-modifikatoren nach. Die Verarbeitbarkeit der Modifikatoren im Compoundierverfahren wird optimiert und geeignete Parameter identifiziert, die Reproduzierbarkeit der Arbeiten wird bestätigt. Mit zwei ausgewählten Harzsystemen wird ein UpScaling der Compoundierung im 50kg-Maßstab durchgeführt. Dr. rer. nat. Torsten Germer
Tel.: +49 440 29788-110
torsten.germer@rokra.com
Robert Kraemer GmbH & Co. KG
Zum Roten Hahn 9
26180 Rastede
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01.10.2017

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31.03.2020
22021516Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Extrudierte und Co-extrudierte Profile aus pflanzenreststoffverstärkten Biokunststoffen für Fenster und weitere architektonische Anwendungen; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung für NFK-Profile - Akronym: BioProfileDas Ziel des Teilprojekts ist die Verwendung von recyceltem Weizenstroh sowie anderer Naturfasern für die Extrusion und Co-Extrusion von thermoplastischen Biokomposit Fensterprofilen und Fassaden. Der hohe Anteil an natürlichen Additiven aus landwirtschaftlichen Abfällen dürfte die Nachfrage der Bauindustrie nach erdölbasierten Kunststoffen verringern. Der Fokus auf architektonische Halbzeuge sollte die breitere Verwendung von auf Biokompositen basierenden Materialien in der Bauindustrie fördern. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse des BioProfile-Projekts einen wichtigen Beitrag leisten werden, insbesondere für Fensterhersteller, und traditionelle PVC-Profile, Aluminium- und Holzprofile ersetzen/teilweise ersetzen können, die eine viel langsamere Erneuerbarkeit haben als die verwendeten recycelten Agrarfasern wie Stroh. Extrudierte Profile sollen sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt werden. Die Verwendung von Elastomeren in den Materialrezepturen erhöhte die Elastizität einer Reihe von extrudierten Platten, um eine freie Verformung zu ermöglichen. Solche Eigenschaften, die auf früheren Arbeiten und Patenten des Projektleiters Prof. Dahy beruhen und die mit MDF- oder HDF-Platten nicht üblich sind, würden neue Gestaltungsmöglichkeiten eröffnen. Die strukturelle Leistung von Elementen, die aus solchen Platten hergestellt werden, kann sich auch aus ihrer geometrischen Steifigkeit und nicht nur aus den Materialeigenschaften ergeben. Darüber hinaus wurden die elastischen Eigenschaften auf der Ebene der Materialrezeptur eingestellt, die vom Fraunhofer WKI-Team weiter angepasst wurde. Am Ende lieferte das Projekt neue Halbzeuge aus innovativen Biokompositwerkstoffen und demonstrierte deren vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Architektur anhand zweier realisierter experimenteller Mock-ups, von denen eines eine strukturelle Hülle darstellt, die auch die Möglichkeiten der Fassadenanwendung untersucht, und ein weiteres Mock-up für die Fensterprofile.Die Projektziele wurden in drei Schritten erreicht, in denen Biokomposit Material, Halbzeuge und architektonische Endprodukte entwickelt und getestet wurden. Zuerst wurden die Rezepturen der Biokompositmaterialien mit maximalem Anteil an zerkleinerten Weizenstrohfasern definiert und extrudiert. Proben des extrudierten Materials wurden mechanischen Tests unterzogen, um ihre mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. In der zweiten Phase wurden die besten Rezepturen, die auf biobasiertem HDPE und pulverförmiger HDPE Matrix basierten, für die experimentelle Extrusion von Halbzeuge verwendet. Es wurden verschiedene Profilgeometrien getestet, die von Fensterprofilen bis hin zu großen flachen Platten reichten. Die Extrusionsparameter wie Temperatur und Geschwindigkeit und Geometrien der Profile wie die Mindestwanddicke wurden angepasst. Die Phase endete mit der Extrusion großer Mengen von Halbzeuge, die getestet und mit PVC Produkten verglichen wurden. In der 3. Phase wurden aus extrudierten Halbzeuge zwei 1:1-Mock-ups gebaut. Aus den Fensterprofilen wurde ein voll funktionsfähiges 1:1 Fenstermodell gebaut, das mit Scharnieren und Schlössern ausgestattet war, die bei Standardfenstern verwendet werden. Fassadenplatten wurden strukturell in Form von gebogenen Biokomposit-Sandwichpaneelen für die Realisierung eines 1:1 Biokomposit-Schalenbausystems eingesetzt, um das breite Anwendungsspektrum darzustellen. Die Folgerung des Projektes ist, dass extrudierte Biokompositprofile, das Potenzial haben, herkömmliche Produkte auf Naturfaserbasis wie MDF, HDF, OSB Platten sowie PVC Fensterprofile zu ersetzen. Ihre mechanischen Eigenschaften und ihre leichte Bearbeitbarkeit erfordern keine wesentlichen Änderungen in den Produktionsketten von Architekturprodukten wie Fenster- , Türrahmen und Fassadenplatten. Zusätzlich die einstellbaren elastischen Eigenschaften der Profilen, die in der Phase der Materialzusammensetzung kontrolliert werden können, bieten neue Gestaltungsmöglichkeiten an. Hanaa Dahy
Tel.: +49 711 685-83274
hanaa.dahy@itke.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen
Keplerstr. 11
70174 Stuttgart
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31.10.2022
22021517Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Gewinnung pharmazeutischer Wirkstoffe aus Wasserdampf-Hydrolaten und Destillationsrückständen; Teilvorhaben 2: Gewinnung aus flüssigen Destillations- und Extraktionsrückständen (Wasserdampf-Hydrolate, Destillationsmittel, Extraktionsmittel) - Akronym: ResiDestZiel des Vorhabens ist die wirtschaftliche und ressourceneffiziente Gewinnung pflanzlicher Wertkomponenten, die bislang in den Nebenströmen bei der Herstellung von ätherischen Ölen mittels Wasserdampfdestillation/Hydrodestillation als Abfallprodukte auftreten. Hierbei verbleiben jedoch sehr häufig gering wasserlösliche Komponenten wie z.B. Thymol und Carvacrol im sogenannten Hydrolat zurück, das dann in der Regel verworfen wird. Ebenso verbleiben die Destillationslösungen, in denen das pflanzliche Material mit Wasserdampf durchströmt wird, oftmals ungenutzt als Abfall und dieser muss unter Kosten entsorgt werden. Konkretes Ziel des Teilvorhabens 2 ist es daher, alle flüssigen Restphasen aus dem Prozess der Wasserdampf- bzw. Hydrodestillation bei der Gewinnung ätherischer Öle auf verbleibende pflanzliche Wertstoffe hin zu untersuchen und geeignete Isolationsmethoden zu entwickeln, diese Wertstoffe selektiv und in hoher Ausbeute zu erhalten. Dazu sollen ebenfalls Einflüsse auf Qualität und Quantität der erhaltenen Komponenten durch Variation der Betriebsparameter untersucht werden, um betriebswirtschaftliche Aspekte besser abschätzen zu können. Diese Prozesse sollen an ausgewählten Pflanzen, -teilen mit modellhaften Inhaltstoffen exemplarisch untersucht werden und ein Modell zur Abstraktion auf Flüssigphasen bei Verwendung anderer Pflanzensysteme entwickelt werden. Anschließende upscaling-Experimente sollen helfen, diese Prozesse für ein industrielles Umfeld zu bewerten.Dr. Andrea Krähmer
Tel.: +49 30 8304-2210
andrea.kraehmer@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz
Königin-Luise-Str. 19
14195 Berlin
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01.10.2017

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31.12.2020
22021615Verbundvorhaben: Ertragsfaktoren von Raps als Nachwachsender Rohstoff: Phänotypisierung unter dynamischen Bedingungen (RapiD); Teilvorhaben 1: Züchterische und Praxis-orientierte Phänotypisierung von Raps - Akronym: RapiDDas übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Praxiserprobung neuartiger nicht-invasiver Phänotypisierungsmethoden für die Erfassung von ertragsbildenden Faktoren beim Raps sowie deren Einsatz zur Identifizierung neuer genetischer Variation für die Züchtung. In einem iterativen Experimentezyklus sollen umfassende Phänotypisierungen ausgewählter Rapsgenotypen unter Gewächshaus- und Feldbedingungen durchgeführt werden. Diese neuartigen nicht-invasiven Phänotypisierungsmethoden beinhalten z. B. Sensoren für ertragsrelevante Merkmale, die an einem Trägerfahrzeug bzw. einem UAV (unmanned aerial vehicle – unbemanntes Luftfahrzeug, Copter, Minidrohne) montiert werden und beim Überfahren/Überfliegen der Versuchsparzelle Messdaten liefern. In einem ersten Schritt werden die aufwendigen klassischen Messungen von Ertragskomponenten im Gewächshaus und Feld durchgeführt werden.Dr. Amine Abbadi
Tel.: +49 4351 736-164
a.abbadi@npz-innovation.de
NPZ Innovation GmbH
Hohenlieth-Hof
24363 Holtsee
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30.11.2021
22021616Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Hochleistungsbarrierewerkstoffe auf der Basis einer Plattformtechnologie zur biotechnologischen Gewinnung von Cellulose-Nanofasern; Teilvorhaben 1: Biotechnologische BNC-Fasergewinnung - Akronym: BioSBarrierBiotechnologie eröffnet einen neuen Zugang zu hochleistungsfähigen Materialien. Biotechnologisch gewonnene Nanocellulose (BNC) aus Zucker stellt eines dieser innovativen Biomaterialien dar. Dieses natürliche, erneuerbare Polymer aus reiner Cellulose besitzt aufgrund seiner nanostrukturierten Fasern einzigartige Materialeigenschaften. Das Potential dieses Materials wird jedoch nicht ausgeschöpft, denn bisherige Untersuchungen zu kommerziellen Anwendungen beschränken sich auf größere Formkörper aus BNC. Die Möglichkeiten der Oberflächenmaximierung und Steuerung der BNC-Faserbildung werden nicht genutzt. Ursache hierfür ist das Fehlen eines effizienten, technologischen Zuganges zu BNC-Nanofasern mit kontrollierter Morphologie. Dies würde auch neuartige Anwendungen im Bereich funktioneller Coatings ermöglichen, die heute noch nicht realisierbar sind. Hierbei sind beispielsweise Anwendungen im Verpackungsbereich, Korrosionsschutz oder Brandschutz zu nennen, im Besonderen im Kontext von "All-Bio" bzw. "All-Renewable"-Produktkonzepten. Im Rahmen der Kooperation BioSBarrier soll die komplette Wertschöpfungskette von der Erforschung und Entwicklung einer neuen Fertigungstechnologie zur kontrollierten Herstellung des Hochleistungsbiopolymers BNC in Form von Einzelfasern mit kontrollierter Morphologie, der Erforschung, Entwicklung und Testung hochleistungsfähiger Materialverbünde aus speziellen Substratmaterialien mit maßgeschneiderten, optional mehrschichtigen, funktionalen Coatings bis zur Testung der Materialverbünde in Anwendungen als funktionale Coatings und Barrierefunktionsschichten in den Bereichen Verpackung und Korrosionsschutz geschaffen werden.Dr. Dana Kralisch
Tel.: +49 3641 2350-120
dana.kralisch@evonik.com
JeNaCell GmbH
Göschwitzer Str. 22
07745 Jena
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30.11.2020
22021617Verbundvorhaben: Entwicklung eines Herstellverfahrens für eine innovative Leichtbaukonstruktion, bei dem ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierter, herauswaschbarer Stärkeschaum zum Einsatz kommt; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung - Akronym: LeichtbauStaerkeEnergieeffizienz wird heutzutage in vielerlei Bereichen eine immer elementarere Rolle zugesprochen. Auch im Verkehrsmittelsektor ist dies eine wesentliche Zielgröße, welche fokussiert betrachtet und systematisch optimiert wird. Gewichtsersparnisse durch Leichtbauinnovationen gehen insbesondere im Verkehrsmittelbereich mit Attributen wie Leistungsoptimierung und daraus resultierend Kostensenkung einher. Im Rahmen des Projektvorhabens soll mit Hilfe eines temporär eingesetzten Stärkeschaums ein Leichtbaupaneel konzipiert werden, welches gegenüber bestehenden Konstruktionen insbesondere durch eine Gewichtsreduktion Vorteile bietet. Zur Umsetzung der Projektidee werden zwei parallel angeordnete Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff durch dreidimensional angeordnete Stege aus Glasfasern im Kern kraftschlüssig miteinander verbunden. Zur Herstellung der Deckschichten aus Fasergelegen und zum Einbringen nadelförmiger Stege zwischen den beiden Deckschichtplatten wird zunächst im Kernraum ein Schaum benötigt, der nach Auftragen und Aushärtung des Kunststoffharzes durch Herauslösen wieder entfernt wird. Bestehen bleiben im Anschluss lediglich die beiden Decklagen und die Stege als Verbindungselemente dazwischen.Dr.-Ing. Stephan Kabasci
Tel.: +49 208 8598-1164
stephan.kabasci@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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31.03.2021
22021618Verbundvorhaben: Digitales Rohstoffmanagement in Mitteleuropa DRMDat - Standard für einen digitalen Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz; Teilvorhaben 1: Auswertung der vorhandenen Standards und Entwicklung eines Modells zum Datenaustausch über Ländergrenzen - Akronym: DRMDatDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Vorbereitung zur Entwicklung und Implementierung neuer Dienstleistungskonzepte durch die Schaffung eines mitteleuropäischen Standards für effiziente IT-Applikationen und Geschäftsprozesse hin zu einer Forstwirtschaft 4.0. Die Digitalisierungselemente im Rahmen eines mitteleuropäischen Rohstoffmanagements sollen die gesamte Forst- und Holzlogistikkette von den Verträgen, der Auszeichnung, der Produktion, des Transports, der Vermessung bis zur Abrechnung und Fakturierung abbilden. Die praxisbewährten Standards FHP DAT und ELDAT sollen dabei Ausgangsbasis für die zukunftsfähige Weiterentwicklung und Realisierung eines internationalen Waren- und Informationsaustausch zwischen Deutschland und Österreich sein. V07a: Es handelt sich um ein österreichisch-deutsches Verbundvorhaben, die Umsetzung der Arbeiten erfolgt zu gleichen Teilen von den Projektpartnern in Deutschland und Österreich. Die länderinternen Abstimmungen mit Organisationen und Verbänden erfolgen durch nationale Lenkungsgruppen. Die aufgestellten Meilensteine stellen Weichenstellungen des Projektes beziehungsweise mögliche Projektabbruchsstellen durch die Lenkungsgruppen dar. Das Vorhaben ist in 5 Arbeitspakete untergliedert und umfasst einen Zeitrahmen von 24 Monaten: • Projektkoordination und Organisation der nationalen Lenkungsgruppen • Beschreibung der Standardprozesse in der Holz- und Informationslogistik sowie die Evaluierung von Gemeinsamkeiten und Unterschieden zwischen den eingesetzten Datenstandards • Prüfung möglicher Umsetzungsvarianten eines Konzepts für ein digitales Rohstoffmanagement • Entscheidung und Entwicklung von Umsetzungsvarianten • Kommunikation und Wissenstransfer Bernhard Hauck
Tel.: +49 6078 785-16
hauck@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt
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31.08.2018
22021714Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung biobasierter Hotmelt-Klebstoffe und deren Anwendung in Papier- und Kartonverpackungen (Glykopack); Teilvorhaben 1: Entwicklung biobasierter Compounds und Formulierung der Klebstoffe - Akronym: GlykopackHotmelt-Klebstoffe für Kartonverpackungen basieren fast ausschließlich auf petrochemischen Grundstoffen. Einzelne Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe stehen zwar zur Verfügung, haben den Eintritt in den Massenmarkt bis heute jedoch nicht geschafft. Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Hotmelt-Klebstoffe zu entwickeln und hinsichtlich Rohstoffsituation, Kosten, Verarbeitungseigenschaften, Klebkraft, Alterung und Rezyklierbarkeit zu bewerten und zur Anwendung zu bringen. Die Vorteile der neu zu entwickelnden Klebstoffe liegen im Einsatz gut verfügbarer nachwachsender Rohstoffe (Stärke, Chitosan und weitere Polysaccharide) sowie in den zu erwartenden positiven Einflüssen auf die Rezyklierbarkeit solcher Produkte, sowohl in Bezug auf die Reduzierung klebender Verunreinigungen (Stickies) als auch hinsichtlich der Migration von unerwünschten Inhaltsstoffen in verpackte Lebensmittel. Die Vorhabenziele wollen die Institute unter Einbeziehung eines Konsortiums von Industrieunternehmen aus Stärkeindustrie, Additivhersteller, Klebstoffhersteller, Maschinen- und Anlagenbau für Klebesysteme sowie Verpackungsindustrie erreichen. Dazu werden geeignete Stärkeprodukte ausgewählt, beschafft und umfassend charakterisiert oder falls erforderlich durch geeignete Modifizierung erzeugt. Die eingesetzten Rohstoffe werden durch Extrusion mit möglichst ebenfalls biobasierten Co-Komponenten und Plastifizierungsadditiven im ersten Schritt zu Biocompounds umgesetzt. Dabei wird auf Erfahrungen aus früheren Forschungsprojekten des IPF zurückgegriffen. Aus diesen Biocompounds werden dann die eigentlichen Hotmelt-Klebstoffe entwickelt. Diese Klebstoffe werden an der PTS mittels Laborverklebungen und geeigneten Festigkeitsprüfungen bewertet und im Konsortium iterativ optimiert. Unter Federführung der PTS sollen schließlich durch die Unternehmen der Verpackungsbranche konkrete marktfähige Produkte für den Bereich der Lebensmittelverpackungen erarbeitet und zur Anwendung gebracht werden.Hauptziel der Schmelzkleberentwicklung war ein größtmöglicher Ersatz petrolchemischer Rohstoffe durch biobasierte Alternativen. Im Vorhaben wurde ein biobasierter Anteil der Klebstoffformulierungen von mindestens 75 % angestrebt. Das Ziel wurde erreicht. Die innerhalb des Vorhabens entwickelte Klebstoffrezeptur weist einen Bioanteil von 89 % auf. Für die Akzeptanz eines neu entwickelten Klebstoffes ist es entscheidend, dass dieser auf verfügbaren Anlagen verarbeitet werden kann. Dazu wurden innerhalb des Vorhabens Zielkriterien für Schmelzklebstoffe für Verpackungen im Nonfood- und im Lebensmittelbereich in einem Lastenheft festgelegt, die richtungsgebend für die Rezepturbewertung waren. Anhand der vereinbarten Parameter konnte im Laufe des Projektes ein biobasierter Schmelzklebstoff entwickelt werden, der hinsichtlich Viskosität, Klebkraft, Abbindezeit und Wärmestand die Zielstellung erfüllt. MOSH/ MOAH-Messungen der entwickelten Klebstoffformulierung im Vergleich zu Standard-Hotmelts haben ergeben, dass das Entwicklungsprodukt auch für Lebensmittelverpackungen geeignet ist. Die mit diesem Produkt verklebten Verpackungsprodukte sind zudem rezyklierbar. Für einen anwendungstechnischen Test des Entwicklungsproduktes auf einer kommerziell verfügbaren Auftragsanlage wurde dessen Herstellung apparatetechnisch hochskaliert. Der anwendungstechnische Test im Vergleich zu zwei Standard-Hotmelts hat ergeben, dass eine Applikation möglich ist. Es besteht noch Optimierungsbedarf in Bezug auf die Thermostabilität.Dr. Simona Schwarz
Tel.: +49 351 4658-333
simsch@ipfdd.de
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
Hohe Str. 6
01069 Dresden
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30.11.2020
22021715Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 2: Biologie der Hydrolyse pflanzlicher Rohstoffe - Akronym: Modisto-TV2Das Teilvorhaben TV2a der TUM befasste sich im Forschungsverbund MODISTO mit dem Teilaspekt der molekularen Mikrobiologie in der Analyse-Kette, insbesondere mit den Mikroorganismen, die den optimalen, d.h. effizienten und raschen Biomasseabbau einleiten und die daher die Grundlage einer effizienten Ausnutzung der für den Prozess bereitgestellten Biomasse darstellen. Ein Hauptziel dabei war es, die am Biomasseabbau beteiligten Bakterien, d.h. die Schlüsselorganismen des Abbauprozesses, zu definieren, ggf. neue am Prozess beteiligte Bakterien zu isolieren und und ihre Rolle für diesen Prozess mit mikrobiologischen, molekularbiologischen und bioinformatischen Methoden zu untersuchen. Untersuchungsschwerpunkt der TUM waren insbesondere die an der Biomassehydrolyse, einem Flaschenhals im Abbauprozess, beteiligten Bakterien. Aus den Genomsequenzdaten neuer Isolate konnten deren Gene für hydrolytische Enzyme und Abbausysteme untersucht und mit anderen Sequenzdaten aus mikrobiellen Gemeinschaften in Biogasprozessen abgeglichen werden. Im Teilvorhaben TV2b wurden Nukleinsäure-Sequenzdaten analysiert, die von den Projektpartnern zur Verfügung gestellt werden. Zum einen wurden Genomassemblierungen aus DNA-Sequenzierungsansätzen von Rein- und Mischisolaten aus TV2a erzeugt, weiterhin wurden Qualitätsmetriken und Annotationsdaten dafür bereitgestellt. Sequenzdaten aus Gäransätzen und Markierungsexperimenten wurden in TV1b, TV2a, sowie TV3 erzeugt und in TV2b analysiert. Für die Ermittlung der taxonomischen Zusammensetzung von Mikroorganismengemeinschaften wurden Amplikonsequenzen von 16S-rRNA- und ausgewählten Schlüsselenzymgenen, sowie Metagenom- und Metatranskriptomsequenzen verwendet. Dabei wurde auch Veränderungen zwischen unterschiedlichen Fermenterbetriebszuständen, sowie über die Zeit in verschiedenen Fraktionen aus Markierungexperimenten untersucht. TV2a: Die Anreicherung und Isolierung cellulolytischer und saccharolytischer Bakterien resultierte in insgesamt 20 verschiedenen Reinkulturen. Daraus konnten fünf neuartige Spezies bzw. Isolate (N2K1T, MD1, MA18, 249c-K6, GS7-6-2T) physiologisch charakterisiert und deren Genomsequenzen untersucht werden. Die Etablierung von GH48-Genen als molekularer Marker über die Entwicklung eines neuen PCR-Primer-Gemisches einerseits, sowie die Zusammenstellung einer GH48-Datenbank zur vereinfachten taxonomischen Einordnung von GH48-basierten OTUs andererseits, ermöglichte die Analyse der cellulolytischen Bakterien in verschiedenen Fermenter-Zuständen oder in Anreicherungskulturen. Insgesamt war der Anteil an cellulolytischen Bakterien bei Einsatz einer In Sacco Anreicherung deutlich erhöht. Bemerkenswert war auch, dass die Diversität cellulolytischer Bakterien sowie der Anteil an unbekannten cellulolytischen Genera vor allem in den mesophilen Anreicherungen oder dem mesophilen Fermenterbetrieb deutlich höher war als in den thermophilen Prozessen. Im TV2b wurden die Genome von vier bakteriellen Spezies aus DNA-Sequenzen der Isolate assembliert. Für die Bearbeitung der im MODISTO-Verbund durchgeführten Amplikonsequenzierungen konnte eine Pipeline etabliert werden, die im Wesentlichen auf den Programmpaketen Usearch und Vsearch beruht. Damit ließen sich die Sequenzen in OTUs (operational taxonomical units) bzw. ZOTUs zusammenfassen und Tabellen mit Zähldaten der Häufigkeiten der Sequenzierfragmente erstellen. Für weitere Analysen wurde auf die statistische Programmierumgebung R und das Paket DESeq2 zurückgegriffen. Damit war es möglich, OTUs zu identifizieren, deren Häufigkeit sich signifikant bezüglich der untersuchten Parameter des Fermenterbetriebs unterschied. Prof. Dr. Wolfgang Liebl
Tel.: +49 8161 715450
wliebl@wzw.tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie
Emil-Ramann-Str. 4
85354 Freising
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2018-01-08

08.01.2018

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07.01.2021
22021716Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines flammgeschützten Spritzgusswerkstoffs aus PLA mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Produkte; Teilvorhaben 1: Werkstoffentwicklung Spritzguss-Compound, Koordinierung - Akronym: TechPLAsticIn dem beantragten Forschungsvorhaben möchten die Projektpartner Fraunhofer UMSICHT, Evonik, FKuR und IKV ein vermarktungsfähiges, flammgeschütztes PLA-Compound mit hoher Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit für technische Spritzgussanwendungen entwickeln, welches als Alternative zu konventionellen Kunststoffen wie ABS oder PC in technischen Spritzgussbauteilen eingesetzt werden kann. Das Forschungsvorhaben adressiert alle relevanten materialtechnischen Schwachstellen von PLA. Die sich gegenseitig, zum Teil auch negativ, beeinflussenden Effekte, wie etwa Flammschutzausrüstung vs. Versprödung, werden ganzheitlich betrachtet. Mögliche Einflüsse durch die Verfahrenstechnik des Spritzgießens werden mit einbezogen, damit sowohl aus Material- als auch aus Prozesssicht wirtschaftlich und technisch tragfähige Lösungen erarbeitet werden können. Der Anwendungsfokus dieses PLA-Compounds liegt dabei zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors.Dr. Philip Mörbitz
Tel.: +49 208 8598-1514
philip.moerbitz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Außenstelle Willich
Siemensring 79
47877 Willich
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30.11.2020
22021717Verbundvorhaben: Entwicklung eines Herstellverfahrens für eine innovative Leichtbaukonstruktion, bei dem ein auf nachwachsenden Rohstoffen basierter, herauswaschbarer Stärkeschaum zum Einsatz kommt; Teilvorhaben 3: Herstellung der Leichtbaupaneele - Akronym: LeichtbauStaerkeEnergieeffizienz wird heutzutage in vielerlei Bereichen eine immer elementarere Rolle zugesprochen. Auch im Verkehrsmittelsektor ist dies eine wesentliche Zielgröße, welche fokussiert betrachtet und systematisch optimiert wird. Gewichtsersparnisse durch Leichtbauinnovationen gehen insbesondere im Verkehrsmittelbereich mit Attributen wie Leistungsoptimierung und daraus resultierend Kostensenkung einher. Im Rahmen des Projektvorhabens soll mit Hilfe eines temporär eingesetzten Stärkeschaums ein Leichtbaupaneel konzipiert werden, welches gegenüber bestehenden Konstruktionen insbesondere durch eine Gewichtsreduktion Vorteile bietet. Zur Umsetzung der Projektidee werden zwei parallel angeordnete Deckschichten aus glasfaserverstärktem Kunststoff durch dreidimensional angeordnete Stege aus Glasfasern im Kern kraftschlüssig miteinander verbunden. Zur Herstellung der Deckschichten aus Fasergelegen und zum Einbringen nadelförmiger Stege zwischen den beiden Deckschichtplatten wird zunächst im Kernraum ein Schaum benötigt, der nach Auftragen und Aushärtung des Kunststoffharzes durch Herauslösen wieder entfernt wird. Bestehen bleiben im Anschluss lediglich die beiden Decklagen und die Stege als Verbindungselemente dazwischen. Uwe Wehder
Tel.: +49 3562 9814-511
u.wehder@smt-forst.de
Forster System-Montage-Technik GmbH
Heinrich-Werner-Str. 1a
03149 Forst (Lausitz)
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30.06.2019
22021814Entwicklung und Herstellung eines gesamtprozessorientierten, glycerinbasierten, biozidfreien Kühlschmierstoffs in industriellen Zerspanungsprozessen für verschiedene metallische Werkstoffe (Glycerin) - Akronym: GlycerinHerkömmliche Mineralöl-Kühlschmierstoffe bergen Nachteile beispielsweise hinsichtlich Kostenentwicklung, Ressourcenverbrauch, mikrobiellem Befall, Verträglichkeit gegenüber Mensch und Umwelt, Werkstückreinigung, Entsorgung und einschränkenden gesetzlichen Vorgaben. Das Ziel des Vorhabens ist es daher, einen Mineralöl- und Biozid-freien, gesamtprozess- und materialübergreifenden, Glycerin-basierten Kühlschmierstoff in Varianten für die spanende Metallbearbeitung zu entwickeln. Mit Hilfe von Fluidversionen als Prototypen werden dabei diverse Bearbeitungsprozesse untersucht und deren Realisierbarkeit mit dem Glycerin-Fluid demonstriert. Zur Umsetzung arbeitet der Antragsteller mit zwei Instituten der TU Braunschweig zusammen, die Expertisen in den Bereichen spanende Metallbearbeitung sowie Chemie und Analytik von Kühlschmierstoffen besitzen. Übergeordnet wird es vorbereitet, den nachwachsenden Rohstoff Glycerin in eine neue, technische Wertschöpfungskette einzubringen. Um dem Glycerin-Kühlschmierstoff Praxisrelevanz zu verleihen, bedarf es primär des Ausbaus der Einsatzmöglichkeiten sowohl hinsichtlich der Bearbeitungsverfahren als auch der zu bearbeitenden metallischen Werkstoffe. Hierfür werden im Verbund der Projektteilnehmer jeweils gezielt Formulierungsvarianten des Glycerin-Fluids entwickelt und getestet. Im Detail erforderlich sind dafür grundlegende chemisch-analytische, tribologische und anwendungstechnische Untersuchungen, Tests mit relevanten Bearbeitungsverfahren, wie Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen und Werkstoffen, wie Aluminium-, Stahl-, Buntmetall-Legierungen, im Versuchsfeld flankiert von chemisch- und analytisch-basierten Verbesserungen z.B. hinsichtlich der Leistungsadditivierung und des Alterungsverhaltens, ein exemplarischer Praxistest bei einer Anwenderfirma, Methodenentwicklungen zur Überwachung und Pflege des neuartigen Kühlschmierstoffs im Einsatz sowie die Betrachtung des Wirtschaftlichkeitsaspektes.Das Vorhaben wurde von der Firma DAW zusammen mit den im Unterauftrag beteiligten Instituten IWF und IÖNC der TU Braunschweig bearbeitet. Im Vorhaben wurden Kühlschmierstoffmischungen mit Leistungsadditivierung hergestellt und im Labor chemisch-physikalisch und tribologisch getestet. Für die Tribotests und alle weiteren Untersuchungen wurden eine sehr weiche (Al EN EW 6060, AlMgSi) und eine sehr harte (Al EN EW 7075, AlZnMgCu) Aluminiumlegierung verwendet. In die Formulierungsuntersuchungen für die Kühlschmierstoff-Varianten wurden insgesamt 66 chemische Komponenten einbezogen. Im Verlauf dieser Laboruntersuchungen stellte sich überraschender Weise heraus, dass neben der Glycerin/Wasser-Grundmischung auch eine Mischung aus 1,3-Propandiol und Wasser sehr gute tribologische sowie chemisch-physikalische Eigenschaften aufwies. Mit den aus den Laborarbeiten resultierenden Fluidvarianten wurden in der Folge Anwendungstests mittels einer Metallbearbeitungsmaschine im Technikum durchgeführt, wobei industrielle Produktionsbedingungen gut nachgestellt werden konnten. Dabei wurden Aluminiumblöcke, bestehend aus den o.g. Legierungen, durch Tiefbohren, Anfasen und Gewindeformen bearbeitet. Bei allen Entwicklungsarbeiten im Labor und im Technikum wurde ein bewährter, handelsüblicher Emulsionskühlschmierstoff auf Mineralölbasis als Referenz eingesetzt. Im Ergebnis konnten zwei neuartige Mineralöl- und Biozid-freie Kühlschmierstoffe auf Basis von Glycerin/Wasser bzw. Propandiol/Wasser entwickelt werden. In den Luftprobenahmen an der Bearbeitungsmaschine wurden keine toxikologisch relevanten Emissionen im Bereich von Arbeitsplatzgrenzwerten festgestellt. Nach allen Bewertungskriterien, resultierend aus Labor- und Technikumsversuchen, erwiesen sich die neu entwickelten biobasierten Kühlschmierstoffe gegenüber dem Mineralöl-basierten Referenz-Kühlschmierstoff hinsichtlich der spanenden und nicht spanenden Bearbeitung von Aluminiumlegierungen als gleichwertig oder überlegen. Harald Draeger
Tel.: +49 3761 7600-976
h.draeger@daw-aerocit.de
DAW AEROCIT Schmierungstechnik GmbH
Johannisstr. 3
08412 Werdau

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30.11.2020
22021815Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 3: Mikrobiologie des anaeroben Intermediatstoffwechsels - Akronym: MODISTO-TV3 Teilprojekt 3 adressierte den intermediären Metabolismus der anaeroben Fütterungskette und der aktiven Organismen. Zur Verfolgung des Substratabbaus im Prozess wurde 13C-markierter Mais eingesetzt und Intermediate und Produkte massenspektrometrisch bestimmt. Aktive Organismen und Stoffwechselwege wurden zu verschiedenen Zeitpunkten des Substratabbaus durch 16S rRNA- und Metatranskriptom-basierte stabile Isotopenbeprobung (SIP) ermittelt. Bei den untersuchten Zuständen handelte es sich um einen mesophil stabilen und instabilen, sowie thermophil stabilen, instabilen und hocheffizienten Betriebszustand. Schlüsselorganismen, Schlüsselenzymgene und -transkripte von [FeFe]-Hydrogenasen und einem Reifungsprotein von [NiFe]-Hydrogenasen der stabilen und instabilen Prozesse, sowie eines schwermetallbelasteten, mesophilen Betriebes wurden analysiert um Indikatortaxa abzuleiten, die frühzeitig eine beginnende Prozessstörung erkennen lassen.Ein Anstieg von markierten 13C-organischer Säuren wurde in allen Zuständen beobachtet. Im stabilen und dem hocheffizienten Betrieb erfolgte ein Abbau der Säuren, während in den instabilen Betrieben keine deutliche Abnahme erkennbar war. Die instabilen Zustände zeichneten sich durch eine geringere bis fehlende Methanogenese aus und eine intermediäre Akkumulation von Laktat und Wasserstoff (H2). Die 13C-Markierung verschiedener Organismen konnte zu verschiedenen Zeitpunkten der Beprobung durch RNA-SIP festgestellt werden. Es wurde meist eine unterschiedliche Aktivität basierend auf der Markierungsintensität der Taxa im stabilen und instabilen Betrieb beobachtet. Einige Organismen, die den syntrophen Gärern zugeordnet wurden, waren in beiden Zuständen aktiv. Durch Metatranskriptom-SIP -Analysen konnte die Aktivität acetogener und syntropher Stoffwechselwege in den einzelnen Zuständen gezeigt werden. [FeFe]-Hydrogenasen wurden unter allen Betriebsbedingungen mit der Ausnahme von thermophil instabil exprimiert. Indikatorgene, -transkripte und -taxa wurden für alle Zustände und Prozessstörungen unter mesophilen und thermophilen Bedingungen identifiziert, wobei eine hohe Abundanz der Gene nicht notwendigerweise mit hoher Abundanz der Transkripte korrelierte.Prof. Dr. Marcus A. Horn
Tel.: +49 511 762-17980
horn@ifmb.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Mikrobiologie (ifmb)
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover
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30.11.2020
22021915Verbundvorhaben: Dynamik des Intermediat-Stoffwechsels in Biogasprozessen (MODISTO); Teilvorhaben 4: Thermodynamisch korrektes Modell der anaeroben Umsetzung - Akronym: MODISTODas Projekt hat eine auf experimentell ermittelten Basisdaten beruhende Optimierung der Methanausbeute aus Maissilage, dem in Deutschland wichtigsten Biogassubstrat, und der Steuerung des Biogasprozesses zum Ziel. Hierfür sind wesentliche Erkenntnisse und Entwicklungen erforderlich. Im vorliegenden Teilprojekt des Verbundvorhabens sollen folgende Punkte erarbeitet werden: 1. Aufstellen des Energiefunktionals auf molekularer Ebene. Dies wird ausgehen von der Gibbs’schen freien Energie, 2. Hochskalieren des in 1. erarbeiteten Energiefunktionals mit Hilfe von Methoden der Homogenisierung. Dies führt zu einem Modell auf der gröberen Skala und zu Übergangsoperatoren zwischen den Skalen, sowie 3. Umsetzen des Mehrskalenmodells im Rahmen des Simulationssystems UG4-BioSim. Insgesamt kommt es durch die Ergebnisse aus dem Projekt zu einer quantitativen Kenntnis der biochemisch/metabolischen Umsetzungen und der mikrobiellen Akteure für den optimalen Abbau pflanzlicher Biomasse zu Biogas. Es wird möglich, die Prozessstabilität auf biochemischer und mikro- bzw. molekularbiologischer Ebene zu beurteilen. Damit wird ein funktionell orientiertes Monitoring für eine prognostische Prozesssteuerung geschaffen. Im Projekt wird das Arbeitspaket (AP) 9 "Mathematisches Interaktionsmodell" bearbeitet. Das G-CSC ist außerdem an der Bearbeitung der folgenden Arbeitspakete beteiligt: AP 5 "Sequenzierung von Metagenomen, -transkriptomen, Schlüsselenzymgenen und –transkripten", AP 7 "Isolation neuer Leitorganismen und Charakterisierung des Stoffwechsels", AP 8 "Genomsequenzierung wichtiger Isolate", und AP 10 "Nachweismethoden/Sensorik"Es wurde ein thermodynamischen Prozessmodell unter Einbeziehung der Gibbs-Energien in Abhängigkeit der räumlich und zeitlich aktuellen Konzentrationsverhältnisse. Das Reaktionsmodell konnte auf einer repräsentativen Reaktorgeometrie, die auf Grundlage der experimentellen Fermenterdimensionen erstellt wurde, anhand der Betriebs- und Prozessdaten der Modistofermenter getestet und erweitert werden. Vergleiche zeigen für die stabilen Prozesszuständen wenig Unterschiede zwischen Verwendung der vollen thermodynamischen Korrektur und der einfacheren wasserstoffabhängigen Hemmung bei syntrophen Abbauprozesse. Mit beginnender Prozessstörung ist die thermodynamische Korrektur jedoch speziell für die Säurenakkumulation relevant.Prof. Dr. Gabriel Wittum
Tel.: +49 69 798-25259
wittum@gcsc.uni-frankfurt.de
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - Goethe-Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (G-CSC)
Kettenhofweg 139
60325 Frankfurt am Main
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30.06.2019
22021916Machbarkeitsuntersuchung: biobasierte biologisch abbaubare Peelsysteme für Verpackungen - Akronym: GreenPeelDas Ziel ist die Entwicklung verschiedener möglichst 100% biobasierter Peelsysteme für ein biologisch abbaubares Compound aus Bio-Polymeren zur Herstellung von Peelsystemen. Das Compound soll so gestaltet werden, dass möglichst eine bewusste Entmischung der Compound-Bestandteile während des Auskristallisierens in der Schmelze stattfindet. Die anschließend durch Blasfolienverfahren hergestellten Peelfolien sollten eine Matrix-Teilchen-Struktur aufweisen, welche auch als hetrogenes Blend bezeichnet werden kann. Durch diese bewusst eingebrachte Unverträglichkeit der Bestandteile bilden sich zwei Phasen. Die Matrix aus PLA stellt dabei die Phase A dar. Als Phase B, welche die Peelkomponente darstellt, sollen verschiedene mit PLA unverträgliche Additive, Hilfsstoffe und Zusatzstoffe erforscht werden. Diese werkstofftechnische Modifizierung soll, wenn möglich aus nachwachsenden Rohstoffen erfolgen. Es sind folgende Arbeitspakete vorgesehen: AP1: Diskussion, Recherche und Beschaffung geeigneter Biopolymere und Additive/Hilfsstoffe für die Compoundierungsversuche AP2: Compoundierung der Biopolymere und Hilfsstoffe im Labormaßstab unter Einstellung der Peelbarkeit AP3: Herstellung von Modellfolien gemäß AP2 und Prüfung von Prozessfähigkeit im Labormaßstab AP4: Herstellung von Prüfkörpern gemäß der in AP3 hergestellten Modellfolien und Prüfung der Siegelbarkeit AP5: Untersuchung der Peelperformance gemäß der in AP4 hergestellten Prüfkörper AP6: Diskussion der Ergebnisse im Rahmen eines WorkshopsProf. Dr. Michael Nase
Tel.: +49 9281 409-4730
michael.nase@hof-university.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof
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22022214Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 1: Reduzierung der Belastung und Erhöhung der Resistenz (antagonistische Mikroorganismen) - Akronym: Tree-LAMPBei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Das Institut für Pflanzenkultur erarbeitet eine Methode zur Kultivierung von Rhabdocline pseudotsugae auf künstlichen Nährmedien. Daneben wird die mikrobielle Begleitflora (Pilze und Bakterien) von Saatgut, Keimlingen und in vitro Kulturen von Douglasie untersucht. Diese soll charakterisiert und auf antagonistische Fähigkeiten gegen den Erreger getestet werden. Zur Verringerung der Belastung wird eine Methode zur Inaktivierung von R. pseudotsugae in Pflanzenzellen entwickelt. Dazu wird Pflanzenmaterial mit Fungiziden, Suspensionen der isolierten Endophyten sowie bekannten Antagonisten behandelt. Die entwickelten Methoden werden unter Marktbedingungen getestet. Zur Dissemination des erreichten Wissens und der erarbeiteten Methoden werden Workshops mit Entscheidern durchgeführt. Ein Ziel ist die Entwicklung von Schwellenwerten für Phytopathogene in Saatgut. Die Projektkoordination umfasst den Abschluss der Kooperationsvereinbarung, die Organisation der Projekttreffen, die Erstellung der Zwischenberichte sowie die gemeinsame Publikation der Ergebnisse.Dipl.-Biol. Imke Hutter
Tel.: +49 5842-472
hutter@pflanzenkultur.de
Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG
Solkau 2
29465 Schnega
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31.10.2020
22022217Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Regeltechnik - Akronym: EleiK-Phase-IIDie 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. Dipl.-Ing. Frank Wiedmann
Tel.: +49 3681 86730-0
frank.wiedmann@zila.de
ZILA GmbH
Hollandsmühle 1
98544 Zella-Mehlis
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22022317Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 1: Witterungsbeständige Pulverbeschichtungen auf Holz - Akronym: modPulverholzIm 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
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30.09.2018
22022414Verbundvorhaben: Steigerung von Flächenproduktivität und Wertschöpfung in Buchenwäldern; Teilvorhaben 1: Datenerhebung in Praxisbetrieben und Bewertung der betrieblichen Leistungen - Akronym: PLUSBuchenwaldDas Vorhaben wertet im AP 1 in 6 Forstbetrieben mit geeigneten Buchenwaldbeständen sämtliche Informationsgrundlagen aus und definiert Modellbestände. Diese sind im AP 2 Basis für die Simulation von Bestandeswachstum und Produktivität für "Ziel-Bestandestypen" unter Verwendung von produktiven Baumarten in Zeitmischung, die sich nach Baumarten und Mischungsanteilen unterscheiden. Dabei werden standörtliche Veränderungen durch den Klimawandel und veränderte Risikofaktoren, aber für Buchenbestände insbesondere gültige naturschutzrechtliche Restriktionen durch FFH berücksichtigt. Auf der Basis der Einschlags- und Sortimentierungsdaten werden Produktions- und mittlere Ertragsleistung ganzer Betriebsklassen der einzelnen Modellbestandstypen abgeschätzt (AP 3). Die deutschlandweit erzielbaren Effekte einer Zeitmischung in geeigneten Buchenbeständen werden basierend auf den Resultaten des AP 1) auf Grundlage der BWI3 eingeschätzt (AP 4). Diese Ergebnisse werden mit zwei verschiedenen Ansätzen anhand der Bodenübersichtskarte plausibilisiert. Damit wird auch ein methodischer Beitrag zur Übertragung kleinmaßstäblicher Ergebnisse auf Kartenmaßstäbe mit bundesweit standardisierten Standortsparametern geliefert. Im AP 5 wird der Mehrerlös durch den Produktivitätsgewinn der Zeitmischung den Kosten unter Zinsberücksichtigung gegenübergestellt, um den Wertschöpfungseffekt zu berechnen. Die Treibhausgasbilanzrelevanz der Produktivitätssteigerungen, die das Verhältnis stofflicher zu energetischer Nutzungspotenziale positiv beeinflussen, wird abschließend berechnet. Die Ergebnisse werden in einem Projektbericht und in einem Praxisleitfaden zur Etablierung von Zeitmischungen aufbereitet. Die Laufzeit des Projektes beträgt 34 Monate. Die einzelnen AP umfassen: AP 1:Forstbetriebsanalysen AP 3: Ertragsleistung der Modellbestandstypen AP 4: Prognose der Ergebnisse für Deutschland AP 5: Wertschöpfungseffekte, FFH-Relevanz und Klimaschutzwirksamkeit AP 6: Projektmanagement, PraxistransferDipl. Forstwirt, MBA Stefan Wilhelm
Tel.:
stefan.wilhelm@unique-landuse.de
UNIQUE forestry and land use GmbH
Schnewlinstr. 10
79098 Freiburg im Breisgau

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22022415Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 5: Demonstrator - Akronym: B2MCBulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) sollen aus Basis biobasierter bzw. nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, zunächst als Werkstoffe f. Elektronikanwendungen. Entwicklungsschwerpunkt weiterhin, die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Festlegung des Lastenhefts, Ermittlung Ausgangszustand, Ableitung aussagekräftiger Demonstratoren, Demonstratoren Definition, Untersuchung von Brenchmarkmaterialien u-verfahren, Herstellung von Demonstratoren, Ermittlung von MaterialeigenschaftenDas Entwicklungsteam hat es erreicht von einem leeren Blatt ohne chemische Strukturformel hin zu einem bereist in der Industrie anwendbaren Anwendung zu kommen. Die erzielten physikalischen Eigenschafften sind bereits im ersten Ansatz verglichen mit den heutigen UP Harz basierten Werkstoffen im Mittelfeld angesiedelt. Allein dieser Umstand ist bemerkenswert. Es gibt nach Projektdurchführung genügend Sicherheit das die heute bestehende Technologiebasis welche oft bereits investiert wurde fast uneingeschränkt nachnutzbar ist und sich für Substitution anbieten könnte. In einer Folgephase (Schritt 2) wäre die Weiterentwicklung der Formulation hin zu bestimmten Eigenschaftsprofilen wünschenswert und empfehlenswert. Folgende fassbare Ergebnisse liegen vor: ¿ Demonstrator Bauteil ¿ Demonstrator Werkzeug ¿ Eigenschaften ¿ Prozess Führung ¿ Prozess Vorteile / Limitierungen ¿ Prozessparameter ¿ Plus und Minus der neuen Formulationen bezogen auf Eigenschaften im Vergleich zum UP Harz Durch die Verwendung gleicher Technologien kann diese Materialgruppe Anwendungen substituieren und somit schnell in Umsetzung geraten. Beide Werkstoff Formationen SMC und BMC besitzen dieses Potenzial. Zudem kann diese biobasierte und auf nachwachsenden Rohstoffen fußende Werkstoffgruppe die in den letzten Jahren sichtbare Verdrängung durch hoch aufgeladene Thermoplaste zurückdrängen- war es doch oft die nachgesagte fehlende Recyclingfähigkeit der Duroplaste welche sich als weniger nachhaltig dann im konkreten Anwendungsfall obwohl Eigenschaftsmäßig weit überlegen als "nicht in den Zeitgeist passend" herausgestellt hat. Steffen Mirtschin
Tel.: +49 3341 3082515
steffen.mirtschin@roemmler-kunststofftechnik.de
Hermann Römmler Kunststofftechnik GmbH & Co. KG
Am Biotop 20
15344 Strausberg
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22022417Verbundvorhaben: Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau; Teilvorhaben 2: Metabolom- und Transkriptomanalysen zur Markeridentifizierung - Akronym: ResySTDer Große Rapsstängelrüssler (RSR, Ceutorhynchus napi Gyl.) gehört in allen Rapsanbaugebieten Deutschlands zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Frühjahrsschädlingen an Winterraps. Durch Eiablage in den Stängeln, Minierfraß der Larven sowie durch Förderung von Infektion und Ausbreitung der Stängelfäule (Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not.) kann er Ertragsverluste von bis zu 50 % hervorrufen, so dass die Rapsbestände in jedem Anbaujahr mehrfach mit Insektiziden behandelt werden müssen. Die Zulassung und Anwendung von Insektiziden im Winterraps unterliegt immer stärkeren Restriktionen, um das Risiko von negativen Auswirkungen auf Mensch und Ökosystem, insbesondere auch auf Honigbienen, auszuschließen. Zunehmende Insektizid-Resistenzen bei den Schädlingen erfordern die Entwicklung genetischer Resistenzen bei Winterrapssorten. Das Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von RSR-resistentem Ausgangsmaterial zur züchterischen Nutzung in kommerziellen Pflanzenzüchtungsunternehmen.Prof. Dr. Ivo Feussner
Tel.: +49 551 39-5743
ifeussn@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften - Biochemie der Pflanze
Justus-von-Liebig-Weg 11
37077 Göttingen

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22022514Verbundvorhaben: Steigerung von Flächenproduktivität und Wertschöpfung in Buchenwäldern; Teilvorhaben 2: Definition und Modellierung von Zeitmischungen in Buchengrundbeständen - Akronym: k. A.Das Vorhaben befasst sich mit dem anhaltenden Trend des Anteils hochproduktiver Nadelbaumarten, der mit problematischen Entwicklungen bei Forstbetrieben (Ertragskraft), Holzindustrie (Rohstoffbasis) und Klimaschutz (Kohlenstoffbindung in Holzprodukten) verbunden ist. Ziel ist es das Potential abzuschätzen, das im Rahmen bestehender naturschutzfachlichen Restriktionen möglichen Zeitmischungen von Buchenbeständen mit (hoch)produktiver Nadelbäumen zukommt. Im Rahmen des Vorhabens werden dazu bundesweit repräsentative Modellbestandstypen entwickelt. Die Abschätzung erfolgt im Rahmen von Szenariostudien auf Basis bundesweit zu definierender repräsentativer Modellbestandstypen. Die Bearbeitung erfolgt in 5 inhaltlich aufeinanderfolgenden Arbeitspaketen (AP). Die FVA ist dabei für das AP 2 verantwortlich.AP1: Definition bundesweit repräsentativer ModellbestandstypenAP2 (FVA): Modellierung der Entwicklung der ModellbestandstypenFür die repräsentativen Modellbestandstypen wird für quantitativ definierte Behandlungen die waldbauliche Entwicklung mit einem IT-basierten Wachstumssimulator abgebildet. Einflüsse von Sturmschäden werden durch Koppelung mit einem Sturmschadensmodell einbezogen. Aus den wachstumskundlichen Daten werden die für die nachgelagerten AP erforderlichen Daten zur Sortenleistung abgeleitet. AP3: Ertragsleistung der Modellbestandstypen; forstbetriebsspezifischer SzenarienAP4: Deutschlandweite PotenzialabschätzungAP5: Wertschöpfungseffekte, FFH-Relevanz und KlimaschutzDr. Ulrich Kohnle
Tel.: +49 761 4018-251
ulrich.kohnle@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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31.12.2019
22022515Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von biogenen Schmelzklebesystemen für medizinische Anwendungen (DextriPlast); Teilvorhaben 3: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: DextriPlastDie medizinische Versorgung von äußeren Wunden bei Großtieren (z. B. Pferden) hält einige besondere Herausforderungen bereit. Sind die vergleichsweise kleinen Extremitäten betroffen, kann ein konventioneller Verband angelegt werden. Bei Verletzungen am Rumpf des Tieres ist jedoch der Einsatz eines selbstklebenden Wundverbands unabdingbar. Durch das Vorhandensein von (nachwachsendem) Fell ist eine schwierig zu klebende Oberfläche Bestandteil der Ausgangssituation. Aufgrund des Einsatzes im medizinischen Bereich müssen alle Bestandteile des Wundverbandes für diese Anwendung geeignet sein. An der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden aus dem Biopolymer Stärke (aus unterschiedlichen Quellen) thermoplastisch verarbeitbare Stärkeester gewonnen, welche von den Projektpartnern zur Entwicklung von neuartigen biobasierten Haftschmelzklebstoffen (Jowat SE) und stärkeesterbasierten extrudierbaren Folien (Emerell GmbH) genutzt werden. Klebstoff und Folie sollten gemeinsam mit einer Wundauflage zu einem dreilagigen Wundverband kombiniert werden. Um die Klebefähigkeit und Verträglichkeit zu prüfen sollten auf rasierter und geschorener Haut von Pferden Untersuchungen mit den Wundverbunden vorgenommen werden (fzmb GmbH, Großtierklinik). Aus Stärke und Carbonsäurederivaten auf Basis pflanzl. Öle/Fette konnten klar schmelzbare Stärkeester gewonnen werden, die bezüglich Struktur und Eigenschaften untersucht wurden. Die Stärkeester wurden erfolgreich als Grundstoffe für den Haftschmelzklebstoff und für die Wundverbundfolie verwendet. Die Reaktionsbedingungen und Reagenzien wurden variiert. Es kamen verschiedene Lösungsmittel und Reagenzien zum Einsatz. Dabei konnten sogar Vinylester und Anhydride i. V. m. Carbonsäuren die Carbonsäurechloride ersetzen. Die Synthese von Stärkeestern konnte bis zu einem Maßstab von 2-3 kg erfolgreich realisiert werden. Bei der Jowat SE wurden die Stärkeester für die Entwicklung von biobasierten Schmelzklebstoffen eingesetzt. Sie waren sehr gut mit vielen gängigen Rohstoffen der Klebstoffindustrie kompatibel. Die noch nicht ausreichende Thermostabilität der Muster (Bezug Masse und Viskosität) konnte durch den Einsatz von Stabilisatoren ausreichend verbessert werden. Die Kombination der Klebstoffe mit den Stärkeesterfolien zeigte, dass durch Migration von Klebstoffbestandteilen in die Folie die Klebkraft mit der Zeit nachließ. Durch Anpassung der Klebstoffrezeptur konnte dieser Effekt unterbunden werden. Bei der Emerell GmbH wurden aus Stärkeestern unter Verwendung geeigneter Zuschlagsstoffe Folien für den mehrlagigen Wundverband hergestellt. In der Tierklinik der fzmb GmbH wurden die klebtechnischen Eigenschaften der Wundverbunde geprüft. Die finalen Verbunde zeigten auf Pferdehaut, dass die Klebkraft denen kommerziell erhältlicher Verbunde überlegen ist und nach 24 Stunden ohne makroskopische Veränderungen auf der Pferdehaut leicht wieder ablösbar war. Die histopathologischen Prüfungen legen dar, dass diese als unperforierte Variante weniger negative Effekte aufwiesen als die kommerziell erhältlichen perforierten Verbunde. Zudem wurde eine flexibel anzuwendende "Do-it-yourself" Wundauflage Dirk Clasen
Tel.: +49 4161 7258-42
dirk.clasen@pontacol.com
Pontacol GmbH
Alter Postweg 19-21
21614 Buxtehude
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01.02.2018

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31.07.2019
22022516Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Biokunststoffe für Hochtemperaturanwendungen in der Automobilindustrie. Aufwertung der Materialeigenschaften von thermoplastischen Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen am Beispiel vom Lüftungsrohr des Turboladers - Akronym: HoT-BRoDas Vorhaben soll mittels einer Machbarkeitsstudie das Potenzial zur Substitution von petrochemischen Kunststoffen im Motorraum durch biobasierte Kunststoffe und Verbundwerkstoffe ermitteln. Um neue, technisch anspruchsvolle Anwendungsfelder für biobasiere Kunststoffe zu finden, ist es notwendig, die bestehenden Eigenschaftslücken zu schließen. Mängel von biobasierten Materialien sind besonders in Industriezweigen sichtbar, die den Einsatz von Hochleistungskunststoffen erfordern. Das Projekt befasst sich mit der Machbarkeitsuntersuchung zu fachlich-technischen Lösungen für biobasierte Hochleistungskunststoffe mit besonderem Augenmerk auf Motorraumteilen des Kraftfahrzeuges. Neben dem klassischen Blenden, Additivieren und Verstärken sollen auch anderen Methoden wie z.B. die Vernetzung durch Elektronenbestrahlung und der Einsatz von Vernetzungshilfsmitteln betrachtet werden. Darüber hinaus stehen die verschiedenen Verarbeitungsprozesse (Spritzgießen, Extrusionsblasen, usw.) im Vordergrund. Die betrachteten Ansätze werden technisch abgeschätzt und bewertet. Die Machbarkeitsstudie endet mit einer Bauteilabmusterung der optimierten Materialien, gefolgt von einer Potenzialabschätzung, ob und wie die technische Performance biobasierter Kunststoffe und Verbundwerkstoffe für deren Anwendung im thermisch hochbelasteten Motorraum verbessert werden kann. Da mit dem Vorhaben "wissenschaftliches Neuland" in einem sehr dringenden Handlungsfeld betreten wird, bieten die Ergebnisse eine sehr gute Perspektive zur Weiterführung, zum Wissenstransfer und zur Umsetzung. Mit den Arbeiten wird eine umfassende Wissensbasis für weiterführende Arbeiten gelegt.Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
Tel.: +49 511 9296-2230
andrea.siebert-raths@hs-hannover.de
Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB)
Heisterbergallee 10a
30453 Hannover

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01.01.2019

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31.12.2021
22022517Verbundvorhaben: Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer SNP-basierten Markerkarte und Kartierung von QTL für Inhaltsstoffe und phänologische Merkmale - Akronym: ResySTDer Große Rapsstängelrüssler (RSR, Ceutorhynchus napi Gyl.) gehört in allen Rapsanbaugebieten Deutschlands zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Frühjahrsschädlingen an Winterraps. Durch Eiablage in den Stängeln, Minierfraß der Larven sowie durch Förderung von Infektion und Ausbreitung der Stängelfäule (Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not.) kann er Ertragsverluste von bis zu 50 % hervorrufen, so dass die Rapsbestände in jedem Anbaujahr mehrfach mit Insektiziden behandelt werden müssen. Die Zulassung und Anwendung von Insektiziden im Winterraps unterliegt immer stärkeren Restriktionen, um das Risiko von negativen Auswirkungen auf Mensch und Ökosystem, insbesondere auch auf Honigbienen, auszuschließen. Zunehmende Insektizid-Resistenzen bei den Schädlingen erfordern die Entwicklung genetischer Resistenzen bei Winterrapssorten. Das Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von RSR-resistentem Ausgangsmaterial zur züchterischen Nutzung in kommerziellen Pflanzenzüchtungsunternehmen.Dr. Christian Möllers
Tel.: +49 551 39-24364
cmoelle2@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Pflanzenzüchtung
Von-Siebold-Str. 8
37075 Göttingen
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31.08.2019
22022614Verbundvorhaben: Quantifizierung und Regionalisierung des Wertes von Waldökosystemleistungen in Deutschland; Teilvorhaben 1: Zentrale Modellentwicklung, Primärdatenanalysen und nationaler Benefit Transfer - Akronym: ReWaLeDie "Waldstrategie 2020" stellt fest, dass steigende Ansprüche an den Wald aus nahezu allen Bereichen (Nutzung, Schutz und Erholung) zukünftig Zielkonflikte in regional unterschiedlicher Ausprägung erwarten lassen. Um die verschiedenen Ansprüche in einer Gesamtabwägung bewerten, Rahmenbedingungen für eine bessere Ausschöpfung des Holzproduktionspotentials in Deutschland setzen und gleichzeitig den Nutzen von Schutz- und Erholungsleistungen sichern und erforderlichenfalls erhöhen zu können, nennt die "Waldstrategie 2020" u.a. als Lösungsansatz, die ökonomischen Bewertungsansätze der "TEEB-Studie" auf die Ökosystemleistungen (ÖSL) des heimischen Waldes und der Biologischen Vielfalt anzuwenden, deren Werte zu quantifizieren sowie schließlich in Entscheidungsprozesse zu integrieren. Vor diesem Hintergrund ist das Gesamtziel des Projektes, den ökonomischen Wert von ÖSL des Waldes in Deutschland sowie seine räumliche Variabilität zu quantifizieren, d.h. den monetären Nutzen der Bereitstellung von Rohholz-, Schutz- und Erholungsleistungen des Waldes zu bestimmen, deren regional unterschiedliche Wechselwirkungen zu analysieren und zu einem konsistenten Gesamtmodell zusammenzuführen. Mit dem im Rahmen des Projektes entwickelten Modell werden räumliche Optimierungspotentiale identifiziert, welche im Rahmen einer integrativen, nachhaltigen und multifunktionalen Forstwirtschaft eine effizientere Nutzung der Wälder sowohl hinsichtlich ihrer Rohholzproduktion als auch ihrer Schutz- und Erholungsleistungen ermöglichen. Zur Umsetzung solcher Optimierungspotentiale werden geeignete Politikinstrumente für die Forstpolitik auf Bundesebene aufgezeigt; der Fokus liegt dabei auf der Prüfung von "Payments for Ecosystem Services" (PES) im Rahmen privatwirtschaftlicher Initiativen wie auch im Rahmen der öffentlichen Förderung.Dr. Peter Elsasser
Tel.: +49 40 73962-309
peter.elsasser@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg
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22022615Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische Umsetzung des photokatalytischen Aufschlusses von Algenzellwänden; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Umsetzung der photokatalytischen Reaktionen - Akronym: AlgenkatDie Zellwände von Algen lassen sich durch Photokatalyse aufspalten, um Lipide zur weiteren Verarbeitung zu gewinnen. Eine signifikante Effizienzsteigerung liegt in der kostengünstigeren Aufspaltung der Zellen, die eine wirtschaftliche stoffliche Verwertung in vielen Bereichen ermöglichen. Dazu werden photokatalytische Systeme bzw. Reaktoren aufgebaut, in denen Algenzellen unter LED- oder Sonnenlicht und geeigneten Katalysatoren photokatalytisch oxidiert werden. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Lipiden über eine Photokatalyse zu validieren. Die Photokatalyse mittels eisenhaltiger Nanopartikel ermöglicht dabei eine Aufkonzentration der Algen ohne Einsatz von Separatoren, einen Aufschluss der Zellen ohne den Einsatz von Lösungsmittel und ein umweltfreundliches Recyceln der Nanopartikel durch den Einsatz eines Magnetfeldes. Das Vorhaben gliedert sich in 4 Arbeitspakete (AP): AP 1: Nanopartikel Geeignete Katalysatoren werden für 3D- und 2D-Photokatalyse formuliert. AP 2: Analytik Es erfolgen eine Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften, sowie Nachweise von Nanopartikeln. Weiterhin werden die Photokatalysatoren charakterisiert. AP 3: Photokatalyse Die photokatalytischen Reaktionen werden in 3D- und 2D-Systemen durchgeführt: Bei der Umsetzung in 3D-Systemen werden die katalysatorhaltigen Algendispersionen in einem Photoreaktor mit Licht bestrahlt, um oxidationsfähige Radikale zu erzeugen. In 2D-Systemen werden Photokatalysator-Dünnschichten verwendet. AP 4: Verwertungsplan Eine Erhöhung der Algenkonzentration auf mindestens 15 g/l Trockengewicht ermöglicht eine wirtschaftliche Umsetzung und Verwertung.Dr. Ingo Wirth
Tel.: +49 421 2246-232
ingo.wirth@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen
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22022616Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Biobasierte Polyurethan Verstärkungslamelle mit Cellulosefasern für Holzkonstruktionen; Teilvorhaben 1: Modifizierung der biobasierten Polymermatrix - Akronym: PULaCellDie Holzkonstruktionsbauweise erlebt seit einigen Jahren einen starken Zuwachs, insbesondere auch in Deutschland. Gesamtziel des Vorhabens PULaCell war die erstmalige biobasierte Lösung einer Verstärkungslamelle für Holzkonstruktionen, welche die in der Außenanwendung im Baubereich notwendigen Funktionalitäten Bewitterungsstabilität und Flammschutz bereits intrinsisch beinhaltet und mechanisch die notwendigen Zugkräfte aufnehmen kann. Dazu kombinierte PULaCell die hervorragenden Eigenschaften eines neuentwickelten biobasierten PU-Harzes mit hochfesten Celluloseregeneratfasern bzw. Hybridfasern im kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und zeigte die Verarbeitbarkeit der Materialien und die Stabilität des Verfahrens im 24 h Produktionsbetrieb auf einer industriellen Anlage. Zur Erreichung der Ziele wurde an folgenden Entwicklungsgebieten gearbeitet: • Großtechnische Verarbeitung biobasierter Polyisocyanate: Unter anderem musste hier eine passende Verarbeitungsviskosität für die homogene Vermischung und sowie eine Kompatibilität der einzelnen Harzsystembestandteile sichergestellt werden. Des Weiteren musste die Reaktivität des Harzsystemes eine ausreichende Verarbeitungszeit sicherstellen. • Biobasierte Faser und vollständige Imprägnierung: Die Herausforderung bestand in der Entwicklung einer hochfesten biobasierten Faser und seiner Schlichte, welche sich bei der idealen Verarbeitungsviskosität möglichst vollständig imprägnieren lässt, um eine höchstmögliche Kraftübertragung zu gewährleisten. • Industrielle Pultrudatherstellung: Die Arbeiten in den Entwicklungsarbeitspaketen wurden anschließend auf ihre Industrietauglichkeit an einer industriellen Anlage überprüft. Der Prozess wurde einer Ökobilanzierung und einer Wirtschaftlichkeitsrechnung unterzogen. Erste Anwendungen wurden erprobt. Andreas Hecking
Tel.: +49 214 6009-2738
andreas.hecking@covestro.com
Covestro Deutschland AG - COV-CAS-R&D
Kaiser-Wilhelm-Allee 60
51373 Leverkusen
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30.06.2022
22022617Aufbau einer nachhaltigen Wertschöpfungskette für den natürlichen Geschmacksmodulierer Phyllodulcin auf Basis der Kultivierung, Prozessierung und Weiterentwicklung von Teehortensien (Hydrangea macrophylla) - Akronym: SweetTeaIm Rahmen des Vorhabens soll eine nachhaltige Rohstoffquelle für Phyllodulcin auf der Basis von Anbau und Prozessierung verbesserter Teehortensien-Genotypen etabliert werden. Daraus ergeben sich die folgenden Ziele für das Vorhaben: 1. Ermittlung und Etablierung von nachhaltigen Vermehrungs-, Anbau-, Ernte- und Prozessierungsbedingungen und –verfahren im Freiland und im Gewächshaus für phyllodulcinreiche Hydrangea-Kultivare in Deutschland zur Gewinnung von Phyllodulcin 2. Schaffung der Grundlage für eine zielgerichtete Züchtung neuer Genotypen mit gesteigertem Phyllodulcin-Gehalt (möglichst stabil über 3, besser 5% der Trockenmasse) und verbessertem Pflanzenwuchs von für den Feldanbau geeigneten neuen Teehortensien-Kultivaren durch gezielte Kreuzung und Identifizierung von genetischen Traits und Markern sowie Identifizierung von Allelen in neuen Genotypen, die zu einer Steigerung des Phyllodulcin-Ertrages führenDr. Jakob Ley
Tel.: +49 5531 90-1883
jakob.ley@symrise.com
Symrise AG
Mühlenfeldstr. 1
37603 Holzminden
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31.10.2017
22022714Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 1: Koordination und technische Optimierung sowie Umsetzung des ELDAT Standards - Akronym: ELDATSmartDas Gesamtziel des beantragten Projektes ist die Erstellung, Abstimmung und Praxiseinführung eines in Inhalt und Bedeutung verbesserten ELDAT-Standards, der es Anwendern ohne vertiefte IT-Kenntnisse ermöglicht, an den Informationsprozessen entlang der Holzbereitstellungskette teilzunehmen. Das Vorhaben wird in Arbeitspakete gegliedert und durch Meilensteine gekennzeichnet, die die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele darstellen. Zunächst soll eine systematische Erfassung und Gliederung der Logistikkette vom Wald zum Werk helfen, Informationsschnittstellen innerhalb der Kette zu erkennen und darzustellen. Aus dieser Schnittstellenbeschreibung und einer umfangreichen Anwenderbefragung soll ein Pflichtenheft mit den Anforderungen an die Entwicklung einer Anwendung (ELDATSmart) erstellt werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll dabei auf die Optimierung der Schnittstellen und eindeutige Benennung der jeweiligen Informationen gelegt werden. Anschließend sollen die Datenaustauschprozesse beschrieben und für die verschiedenen Nutzergruppen (Lieferanten, Abnehmer, Software-Dienstleister) Benutzerdokumente (Nutzerleitfaden) und Beispielanwendungen erstellt werden. Im Rahmen von Praxistests soll ELDATSmart geprüft und evaluiert sowie auf Basis der Testergebnisse gemeinsam mit einer Expertengruppe (ELDAT User Group) optimiert werden. Durch eine abschließende Nutzerkonferenz sowie Praxisdemonstrationen ("ELDAT-Tage") sowie Projektbezogene Workshops soll die Branche umfassend informiert und beteiligt werden. Die Gesamtlaufzeit beträgt 24 Monate. Die Ausführung erfolgt in 4 Arbeitspakten (AP): AP 1: Prozesserfassung und Darstellung (Monat 1-9) AP 2: Elektronische Dokumente und Anwendungen (Monat 9-17) AP 3: Praxistest und Erstellung eines Nutzerleitfadens (Monat 17-24) AP 4: Begleitforschung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektkoordinierung (gesamte Laufzeit).Prof. Dr. Ute Seeling
Tel.: +49 6078 785-21
projekte@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt
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22022717Erschließung von neuen Anwendungen für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe in Elektronik und Logistik unter Verwendung von halogenfreien Flammschutzsystemen - Akronym: Bio-FlaDas Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von möglichst 100% biobasierten flammgeschützten Materialien für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe zur Anwendung in der Elektrotechnik und Elektronik (E&E) und Logistik. In diesen Anwendungsbereichen bestehen besondere Anforderungen hinsichtlich des Flammschutzes, aber auch in Bezug auf Wärmeformbeständigkeit und Schlagzähigkeit. Die Materialien sollen sich mittels Spritzguss, Extrusion und 3D-Druck (Fused Deposition Modeling, FDM) verarbeiten lassen. Hinsichtlich der Flammschutzmittel (FSM) sollen halogenfreie Varianten eingesetzt werden. Die für einen optimalen Flammschutz erforderliche homogene Verteilung von FSM in der Biopolymermatrix soll u.a. durch eine Kopplung speziell zu entwickelnder reaktiver FSM mit der Matrix erfolgen. Hier besteht die Herausforderung vor allem in der Identifizierung hochwirksamer FSM-Strukturen und deren Ausrüstung mit funktionellen Gruppen. Funktionelle Gruppen ermöglichen polare bzw. van-der-Waalsche Wechselwirkungen oder auch kovalente Bindungen mit der Polymermatrix. Im Falle von ungesättigten Gruppen erfolgt die Kopplung entweder durch radikalische Pfropfung auf das Biopolymer, z. B. mittels reaktiver Extrusion, oder mittels Elektronenstrahlvernetzung.Dr. Arne Schirp
Tel.: +49 531 2155-336
arne.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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22022814Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 2: Prozessdefinition und Praxiserprobung - Akronym: ELDATSmartVerbesserung und Erweiterung des bestehenden ELDAT Standards zu ELDATSmart, der es auch KMUs im Cluster Forst & Holz ermöglichen soll, den einheitlichen Datenstandard zu nutzen. Gleichzeitig soll durch eine stärkere Standardisierung eine generelle Verbesserung des 12 Jahre alten ELDAT Standards erreicht werden. 1.Erfassung und Beschreibung der Anforderungen aller Akteure, ihrer Kommunikationswege und Schnittstellen innerhalb der Holzlogistikkette an einen modernen Datenstandard und Erstellung eines Pflichtenheftes für Nutzer. 2. Technische Optimierung des Standards 3. Erstellung eines Nutzerleitfadens und eines Praxistests der verbesserten Software Lukas Freise
Tel.: +49 30 2061399-72
lukas.freise@ag-rohholz.de
Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V.
Chausseestr. 99
10115 Berlin
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22022815Heizen mit Stroh - eine Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte von Strohheizungen - Akronym: Heizen_mit_StrohMit dem Vorhaben möchte das IÖW aufzeigen, welche regionalökonomischen Effekte mit der Herstellung, der Installation und dem Betrieb von Strohheizungsanlagen verbunden sein können, d.h. in welcher Höhe regionale Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte im Zusammenhang mit dieser Anlagentechnologie gerade im ländlichen Raum erwartet werden können. Auch soll aufgezeigt werden, mit welchen Umweltwirkungen der Betrieb von Strohheizungen verbunden ist, d.h. inwiefern diese u.a. zur Minderung von Treibhausgasemissionen und weiteren ökologischen Problemen wie der Eutrophierung und Versauerung beitragen können. Zu Beginn des Vorhabens werden Referenzanlagen für die ökonomische und ökologische Bewertung festgelegt. Die für die Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte notwendigen Daten werden über einer Befragung der Anlagenhersteller, Planer und Betreiber von Strohheizungen und ggf. ergänzende Literaturrecherchen ermittelt. Auf Grundlage der erhobenen Daten erfolgen die Neu-Modellierung der Wertschöpfungsketten von Strohheizungsanlagen und die Integration in das WeBEE-Modell des IÖW sowie die Erstellung der Sachbilanz und die Wirkungsabschätzung im Rahmen der Ökobilanzierung mittels der Software SimaPro 8. Anschließend werden für drei fiktive Beispielfälle die regionalen Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte berechnet sowie die Ökobilanzen für die ausgewählten Strohheizungsanlagen sowie geeignete Referenzsysteme erstellt.Dipl. Geoökologin Katharina Heinbach
Tel.: +49 30 884594-66
katharina.heinbach@ioew.de
Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH
Potsdamer Str. 105
10785 Berlin
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22022914Verbundvorhaben: Verbesserung von Syntax und Semantik im ELDAT Standard zur Vereinfachung von Datenaustausch und -nutzung; Teilvorhaben 3: Prozessdefinition und Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: ELDATSmartDas Gesamtziel des beantragten Projektes ist die Erstellung, Abstimmung und Praxiseinführung eines in Inhalt und Bedeutung verbesserten ELDAT-Standards, der es Anwendern ohne vertiefte IT-Kenntnisse ermöglicht, an den Informationsprozessen entlang der Holzbereitstellungskette teilzunehmen. Das Vorhaben wird in Arbeitspakete gegliedert und durch Meilensteine gekennzeichnet, die die wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele darstellen. Zunächst soll eine systematische Erfassung und Gliederung der Logistikkette vom Wald zum Werk helfen, Informationsschnittstellen innerhalb der Kette zu erkennen und darzustellen. Aus dieser Schnittstellenbeschreibung und einer umfangreichen Anwenderbefragung soll ein Pflichtenheft mit den Anforderungen an die Entwicklung einer Anwendung (ELDATSmart) erstellt werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll dabei auf die Optimierung der Schnittstellen und eindeutige Benennung der jeweiligen Informationen gelegt werden. Anschließend sollen die Datenaustauschprozesse beschrieben und für die verschiedenen Nutzergruppen (Lieferanten, Abnehmer, Software-Dienstleister) Benutzerdokumente (Nutzerleitfaden) und Beispielanwendungen erstellt werden. Im Rahmen von Praxistests soll ELDATSmart geprüft und evaluiert sowie auf Basis der Testergebnisse gemeinsam mit einer Expertengruppe (ELDAT User Group) optimiert werden. Durch eine abschließende Nutzerkonferenz sowie Praxisdemonstrationen ("ELDAT-Tage") sowie Projektbezogene Workshops soll die Branche umfassend informiert und beteiligt werden. Die Gesamtlaufzeit beträgt 24 Monate. Die Ausführung erfolgt in 4 Arbeitspakten (AP): AP 1: Prozesserfassung und Darstellung (Monat 1-9) AP 2: Elektronische Dokumente und Anwendungen (Monat 9-17) AP 3: Praxistest und Erstellung eines Nutzerleitfadens (Monat 17-24) AP 4: Begleitforschung, Öffentlichkeitsarbeit und Projektkoordinierung (gesamte Laufzeit). Franz Thoma
Tel.: +49 30 31904-0
thoma@dfwr.de
Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR)
Claire-Waldoff-Str. 7
10117 Berlin
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22022917Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Logistikketten bei Einsatz von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 2: Konzeption und Bewertung der Logistikkette - Akronym: Debarking_Head_2Aufbauend auf der im Projekt Debarking Head I untersuchten Erntetechnik zur Entrindung mit eine umgebauten Harvesteraggregat, wird in diesem Projekt die gesamte Wertschöpfungskette für entrindetes Holz, bis hinein in die Holzindustrie, betrachtet. Zur umfassenden Beurteilung des zu entwickelnden Arbeitsverfahrens werden technische, ökologische und betriebswirtschaftliche Analysen durchgeführt. Ausgangspunkt bilden hierbei die Anforderungen der Holzabnehmer. Im Projekt Debarking Head I zeigte sich, dass die Holzabnehmer aus der holzbearbeitenden Industrie gegenüber der Waldentrindung, trotz positiver Effekte auf die Nährstoffnachhaltigkeit, sehr kritisch eingestellt ist. Daher gilt es, Argumentationsgrundlagen entlang des gesamten Wertschöpfungsprozesses zu schaffen, um den Absatz des entrindeten Holzes zu stärken. Dieser Schritt ist erforderlich, da die Akzeptanz der Industrie gegenüber dem Erwerb von entrindetem Holz unerlässlich ist, um das System langfristig am Markt zu etablieren. Aufbauend auf den Ergebnissen aus Debarking Head I werden deshalb der Einfluss der Entrindung auf die Transport-, Lager- und Verarbeitungsprozesse untersucht. Es sollen ökologische und ökonomische Vor- und Nachteile, sowie die damit verbundenen Chancen und Risiken, in enger Zusammenarbeit mit der holzbearbeitenden Industrie anhand von Fallstudien, betrachtet und bewertet werden. Zusätzlich finden Untersuchungen zur Aufarbeitung von Käferholz in der finalen ökonomischen und ökologischen Bewertung Berücksichtigung. Nach Abschluss des Projektes soll somit jeder Beteiligte in der Wertschöpfungskette Holz befähigt werden, Entrindung als Teil der Wertschöpfung für sich, unter Berücksichtigung der ökonomischen und ökologischen Einflussfaktoren, umfassend bewerten und beurteilen zu können. Eine gute Transparenz des Systems hilft, Vorbehalte abzubauen und Potentiale einer langfristigen Etablierung des Systems auf dem mitteleuropäischen Markt zu untermauern.• Debarkings Heads sind in der Praxis angekommen. • Entrindung zur insektizidfreien Borkenkäfer-Prävention wird beginnend in der Praxis eingesetzt. • Die Entrindung ist aus Sicht von Waldschutzexperten nur sinnvoll, wenn die Käfer im weißen Entwicklungsstadium sind. Die höchste Wirksamkeit der Entrindung wird im Frühjahr mit Auftreten des ersten Neubefalls erreicht. • Einsatz von Debarking Heads ist besonders zur Aufarbeitung verstreuter Kleinmengen geeignet. • Die Logistikkette von entrindetem Holz unterscheidet sich, wenn die Stämme trocken sind, nicht signifikant von den Abläufen der Logistikkette von unentrindetem Holz: Empfehlung von ca. einwöchiger Trocknungsdauer vor der Rückung/Abfuhr. • Das Verfahren bietet logistische Vorteile beim Rücken, insbesondere auf Weichböden, da beim Rücken von entrindetem Fichtenholz geeignete Bedingungen abgewartet werden können. Es besteht kein Zeitdruck, da weder ein Ausflug von Borkenkäfern droht noch eine Besiedlung. Beim Rücken selbst wird weniger Last getragen und es werden in Summe weniger Überfahrten nötig. • Da die Rinde nicht mittransportiert und trockeneres Holz geladen wird, erhöht sich die Transportkapazität der LKW. Der Treibstoffverbrauch pro Kubikmeter Holz wird geringer. Die Ökoeffizienz der Bereitstellungskette mit Entrindung im Bestand ist höher als die konventionellen Logistikketten mit Werksentrindung oder Entrindung an der Waldstraße. Die Vorteilhaftigkeit steigt mit zunehmender Transportentfernung. • Rückmeldungen der Akteure zeigen, dass der Nährstofferhalt im Ökosystem nicht der Haupttreiber für die Umrüstung ist. • Verletzung des Holzkörpers ist nur marginal (bei einigen Sortimenten, insbesondere dem Käferholz irrelevant). • Bläue tritt zwar auch bei entrindetem Holz auf, ist aber insbesondere bei von Käferholz dominierten Marktlagen kein Ausschlusskriterium. • Die Akzeptanz von entrindetem Holz bzw. Einsatz von Entrindungsaggregaten wird besonders durch Sägeindustrie gehemmt. Bernhard Hauck
Tel.: +49 6078 785-16
hauck@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt
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22023014Verbundvorhaben: Vertragsnaturschutz im Wald - Analyse der waldökologischen, ökonomischen und rechtlichen Optionen (Kurz: WaVerNa); Teilvorhaben 1: Koordination und ökonomische Analysen zur Nachfrageseite - Akronym: WaVerNa-TP1Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt verfolgt als Oberziele: 1. Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald in Deutschland, 2. Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analyse der Potenziale und Hemmnisse des Vertragsnaturschutzes im deutschen Wald und 3. Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die politisch angestrebte Steigerung des Waldvertragsnaturschutzes sowie die Bereitstellung von konkreten Praxishilfen. Das WaVerNa-Verbundforschungsprojekt mit seinen vier Teilprojekten weist nachfolgende Arbeitspakete auf: AP 1 Erhebung des Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz im Wald AP 1.1 Erhebung des bundesweiten Status quo zur Umsetzung von Vertragsnaturschutz AP 1.2 Vertiefende Fallbeispielsanalysen AP 2 Waldökologische, ökonomische und rechtliche Analysen zur Implementierbarkeit von Vertragsnaturschutz AP 2.1 Naturschutzfachlich-waldökologische Analysen AP 2.2 Ökonomische Analysen zur Angebotsseite AP 2.3 Ökonomische Analysen zur Nachfrageseite AP 2.4 Rechtliche Analysen AP 3 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen und Praxishilfen AP 3.1 Erarbeitung von Handlungsempfehlungen AP 3.2 Erarbeitung von PraxishilfenDr. Björn Seintsch
Tel.: +49 40 739 62 312
bjoern.seintsch@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg
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30.11.2020
22023015Entwicklung der Haploiden-Technik für Johanniskraut zur beschleunigten Umsetzung neuer Zuchtziele (HypericumDH) - Akronym: HypericumDHJohanniskraut gehört zu den bedeutendsten Medizinalpflanzen im deutschen Anbau. Die wichtigste Anwendung liegt in der Behandlung von leichten bis mittelschweren Depressionen. Kürzlich wurde eine neue Anwendungsmöglichkeit für Johanniskraut entdeckt: Johanniskrautextrakte zeigen eine signifikante Wirkung bei der Behandlung gegen Alzheimer Demenz. Diese Wirkung scheint jedoch unabhängig von Hypericin zu sein, einer der Hauptwirkstoffe des Johanniskrautsextrakts. Ein hoher Gehalt dieses Wirkstoffs war bisher ein Zuchtziel in der Johanniskraut-Züchtung. Die Züchtung von Johanniskraut wird durch seine fakultativ apomiktische Befruchtung erschwert, neue Eigenschaften können nicht konventionell über Kreuzungen eingebracht werden. Apomiktische Linien sind sehr heterogen, rezessive Allele sind für die konventionelle Züchtung nicht oder nur schwer nutzbar. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Etablierung eines Systems zur Herstellung von haploiden bzw. doppelhaploiden (DH) Johanniskrautlinien. In homozygoten, doppelhaploiden Pflanzen können jedoch rezessive Allele zur Ausprägung gebracht werden, die phänotypische Variabilität wird dadurch erheblich erhöht. Dies ist eine Voraussetzung für die beschleunigte Züchtung von Johanniskrautsorten, die als Rohstoff speziell für eine Anwendung gegen Demenz geeignet sind. Zudem sind die über DH-Technik erzeugten homozygoten Linien wertvolle Forschungsobjekte für die Untersuchung des Befruchtungsverhaltens bei Johanniskraut. - Bestimmung der Kompetenz zur androgenen Embryogenese aus einem Sortiment von Genotypen - Etablierung eines Genotypen-übergreifenden Protokolls zur Herstellung von haploiden- und doppelhaploiden Johanniskraut-Linien - Produktion von haploiden – und DH-Linien verschiedener Genotypen - Analyse der Ploidiestufen und der Inhaltsstoffe - Bestimmung des Befruchtungstyps der produzierten Linien - Bereitstellung von Basismaterial für die Johanniskraut-Züchtung hinsichtlich der Anwendung gegen Alzheimer DemenzDr. Michael Wallbraun
Tel.: +49 6321 671-1350
michael.wallbraun@agroscience.rlp.de
RLP AgroScience GmbH
Breitenweg 71
67435 Neustadt an der Weinstraße
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01.12.2017

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31.08.2020
22023016Verbundvorhaben: Neuartige hybride Hochleistungsverstärkungen aus pflanzlichen Stapelfasern für kosteneffiziente Leicht-Verbundbauteile; Teilvorhaben 1: Textiltechnologische Grundlagen, Koordinierung - Akronym: hyfaLiteZiel ist die Entwicklung einer textilen Herstellungstechnologie für neuartige, nicht konsolidierte hybride Stapelfaserstränge mit unidirektionaler (UD) Faserausrichtung zu einer partiellen Verstärkung flächiger Naturfaser-Leichtbauteile. Flachs- oder Hanffasern werden mit biobasierten thermoplastischen Fasern auf Karden gemischt, in einem Stapelfaserstrang parallel zueinander ausgerichtet und mit einer Ummantelungstechnologie zu einem hybriden UD-Kabel weiterverarbeitet. Nach der Fixierung dieser belastungsgerecht abgelegten UD-Kabel auf einem Naturfaservliesstoff und dem Erwärmen des hybriden Verbundhalbzeugs auf die Verarbeitungstemperatur erfolgen das Umformen und Konsolidieren in einem Werkzeug zu einer Leichtbaustruktur. So entsteht in einem effizienten und wirtschaftlichen Prozess ein 100% biobasiertes Verbundbauteil mit optimaler Festigkeits- und Ressourcenausnutzung.Dr. André Matthes
Tel.: +49 371 531-35319
andre.matthes@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau - Professur Textile Technologien
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz
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31.07.2021
22023017Verbundvorhaben: Hybrid-Leichtbauträger für weitgespannte Hallentragwerke; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Betrachtungen - Akronym: HLBTraegerFür weitgespannte Hallentragwerke werden derzeit oft Stahl- und Stahlbetonträger oder sehr materialintensive Brettschichtholzträger eingesetzt. Vor dem Hintergrund von sich abzeichnender künftiger Ressourcenknappheit sowie im Bauwesen dringend zu adressierenden Nachhaltigkeitsaspekten erscheint es notwendig, zum aktuellen Status-quo zukunftsfähige Alternativen aufzuzeigen. Ziel des Vorhabens war es daher, die derzeitigen konstruktiven Lösungen für weitgespannte Hallentragwerke durch eine neu zu entwickelnde hybride Leichtbaulösung auf Holzbasis zu verbessern. Es wurde der Ansatz verfolgt, eine neuartige aufgelöste Tragstruktur aus Holz und Stahl zu entwickeln, die die bestehenden Nachteile bisheriger Tragstrukturen beseitigt. Grundgedanke war ein Leichtbauträger aus laubholzbasierten Ober- und Untergurten sowie auf Abstand liegenden, in die Holzgurte eingeklebte Nadelholzstege bzw. eingeklebte stabförmige Diagonalen. Für die einfachere innerbetriebliche Logistik sowie den Transport zur Baustelle wurde eine Verringerung der Transportlänge durch einen Montage-Kopplungsstoß bei der Konzeption vorausgesetzt. Um die eingangs erwähnten Nachhaltigkeitsaspekte adäquat zu adressieren, war im Rahmen des Vorhabens von vornherein beabsichtigt, neben technisch-konstruktiven Anforderungen auch Aspekte der Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz bei der Entwicklung einzubeziehen. Das Gesamtziel des Vorhabens implizierte somit, dass die untersuchte Tragstruktur Teil eines lebenszyklusbasierten Systems ist, das neben dem Produkt Hybrid-Leichtbauträger als solchem auch die notwendigen Prozesse für Herstellung, Montage und spätere Nachnutzung umfasst. Für eine wirtschaftliche Herstellung und somit Konkurrenzfähigkeit zu den oben genannten derzeit oft eingesetzten Tragwerken war zusätzlich ein besonderes Augenmerk auf die Prozesstechnik und die Prozessabläufe zur industriellen Serienfertigung zu richten.Projektergebnis nach iterativen Schritten zur Entwicklung des Hybrid-Leichtbauträgers ist das Design der hybriden Tragstruktur "HLB 41z". Der Träger HLB 41z ist ein aufgelöstes Tragwerk aus jeweils zweiteiligen Ober- und Untergurten (Buche-Furnierschichtholz), zwischen die jeweils Diagonalen (Fichte-Brettschichtholz) geklebt sind. Nach eingehenden Tests verschiedener Fügeverfahren wurde für die Knotenpunkte der aufgelösten Tragstruktur die direkte Holz-Holz-Verklebung favorisiert und weiter untersucht. Hier konnten in kleinmaßstäblichen Scherversuchen gute Ergebnisse erzielt werden. Die Tragwerksplanung wurde anschließend mit numerischen Simulationsverfahren berechnet und simuliert. Der Hybrid-Leichtbauträger stellt ein Dachtragwerk in Satteldachform dar, welches aus parallelgurtigen Trägerhälften besteht. Diese werden über eine abgewinkelte Kopplung in Trägermitte verbunden. Hierzu konnte ein leistungsfähiger Kopplungsstoß als Stahlbauteil mit Stabdübelverbindung entwickelt werden. Auf konzeptueller Ebene wurden umfangreiche Arbeiten zum industriellen Serienfertigungsprozess des Trägers bis hin zum Entwurf eines Fabriklayouts durchgeführt. Ein Konzept für die spätere Nachnutzung des Trägers wurde ebenfalls erarbeitet. Sofern der Träger nicht in eine direkte Wiederverwendung (re-use) gegeben werden kann, ist die Holz-Holz-Verklebung ohne metallische Verbindungsmittel auch für die Nachnutzung vorteilhaft. Projektbegleitend wurden in mehreren Iterationsschritten umfangreiche Ökobilanzen nach DIN EN 15804 angefertigt. Zur Validierung der bisherigen Erkenntnisse wurden Versuche an Trägerabschnitten im Maßstab 1:1 durchgeführt, bei denen die übertragbaren Kräfte allerdings noch nicht ausreichend waren für den praktischen Einsatz des Trägers. Dennoch konnte basierend auf den erzielten Erkenntnissen ein 16 m langer Demonstrator (zwei Trägerhälften zu je 8 m) mit dem entwickelten Kopplungsstoß erstellt werden, an dem der Herstellungsprozess demonstriert werden konnte.Dipl.-Ing. Oliver Bletz-Mühldorfer
Tel.: +49 611 9495-1518
oliver.bletz-muehldorfer@hs-rm.de
Hochschule RheinMain - Fachbereich Architektur und Bauingenieurwesen - Holzbaulabor
Kurt-Schumacher-Ring 18
65197 Wiesbaden
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31.03.2019
22023114Weiterentwicklung statistischer Holzaufkommensprognoseverfahren zur Differenzierung von Rohholzsorten und Produktqualität - Akronym: Pro-Qual-ToolsZiel des Projekts ist die Entwicklung von neuen Fernerkundungs- und statistischen Verfahren zur Vorhersage einer merkmalsdifferenzierten Holzqualität von Rohholz sowie deren Implementierung in vorhandene Inventur- und Holzaufkommensprognose-Tools. Damit lassen sich derzeit existierende volumen- und sortenbezogene Vorhersagefunktionalitäten um eine differenzierte Vorhersage zur Qualität von Holzprodukten aus inventurbasierten Daten erweitern. Damit stehen erweiterte Lösungsansätze zur Verfügung, um die Produktion und Bereitstellung von (Nadel-)Stammholz in ausreichender Menge und notwendiger Holzqualität für die Zukunft zu sichern. Das Projekt ist gegliedert in 2 wissenschaftliche Arbeitspakete und 3 Arbeitspakete für die Implementierung und praxisrelevante Validierung der entwickelten Verfahren und Modelle. 1) Mit bildanalytischen Verfahren an Luftbildern erfolgt die Ableitung inventurrelevanter Einzelbaumcharakteristika, die als Eingangsdaten für die zu entwickelnden statistischen Modelle zur Rohholzqualität dienen werden. 2) Mit statistischen Modellbeziehungen zwischen definierten, verarbeitungsrelevanten inneren und äußeren Rohholzmerkmalen (u.a. Holzdichte, Astigkeit, MOE) und Einzelbaumcharakteristika (Höhe, Dimension) werden Vorhersageverfahren entwickelt, die zusätzlich zur konventionellen Volumenvorhersage eine merkmalsdifferenzierte Betrachtung der Holzqualität des Rohholzes mit einbeziehen. 3) Schließlich werden die notwendigen Schnittstellen mit Exportfunktion für die Werkzeuge der automatisierten Luftbildanalyse erarbeitet und die notwendigen Schnittstellen mit Importfunktionen für geeignete Simulations- und betriebliche Steuerungstools entwickelt. 4) Unter Einbezug von Entscheidungsträgern aus der Forstpraxis wird eine Fallstudie (5) durchgeführt, um die Implementierung des neuen Planungstools auf seine praktische Anwendbarkeit zu validieren.Dr. Franka Brüchert
Tel.: +49 761 4018-239
franka.bruechert@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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01.07.2016

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31.12.2018
22023115Verbundvorhaben: Biobasierte Molding Compounds für Elektronikanwendungen; Teilvorhaben 3: BMC-Formmasse, Verarbeitung - Akronym: B2MCIm Rahmen des Fördervorhabens sollen Bulk und Sheet Molding Compounds (BMC/SMC) auf Basis biobasierter bzw. nativ-basierter Rohstoffe entwickelt werden, die zunächst als Werkstoffe für Elektronikanwendung untersucht und entwickelt werden sollen. Bei der Entwicklung sollen alle Komponenten der SMC/BMC-Formulierung – heute im wesentlichen synthetische Polyesterharze, Schnittglasfasern und Füllstoffe (meistens Kreide oder Aluminiumhydroxid) durch nativ-basierte Rohstoffe ersetzt werden. Dies umfasst die Verstärkungsfasern (hier besonders bevorzugt heimische Fasern), die Füllstoffe (mineralische Verbindungen anstelle von synthetischen Feststoffen) und als besonders wesentliche Komponente das Reaktivharz (nativ-basierte Synthesebausteine und Reaktivverdünner). Ein weiterer twicklungsschwerpunkt ist die Anpassung der SMC-Herstellung an die Erfordernisse der Naturfasern. Im Gegensatz zu heute eingesetzten Glasfasern, die im Wesentlichen in der Anlage gebrochen werden, ist es bei Einsatz von Naturfasern erforderlich, dass die Fasern geschnitten werden müssen. Die erforderliche Anpassung der Schneidwerke ist daher essentiell für die Zielerreichung. Entwicklung der nativ-basierten BMC-Formmasse Ermittlung der Verarbeitungseigenschaften Erstellen der Verarbeitungsanweisung Ermittlung von MaterialeigenschaftenEin BMC besteht aus den Hauptkomponenten Fasern, Füllstoff und Harz sowie Nebenkomponenten wie Trennmittel, Schwundkompensatoren, Initiatoren / Inhibitoren, Pigmenten. Im Rahmen des Projektes wurden für die BMC-Herstellung geeignete kommerziell erhältliche heimische Fasertypen auf Basis von Flachs und Hanf identifiziert. Wichtige Kriterien für die Eignung sind Faserlänge und Freiheit von Schäben. Bei zu langen Fasern treten Wickler an der Kneter-Welle und Verklumpungen im Material auf. Schäben wirken sich im späteren Formteil als Fehler aus. Aus ungesättigtem Polyesterharz auf Basis nachwachsender Rohstoffe (Bio-UP-Harz), geeigneten Flachs- bzw. Hanffasertypen, nativen Füllstoffen und zum Teil biobasierten Additiven wurden BMC-Massen entwickelt. Das Bio-UP-Harzsystem wurde mit klassischen Reaktiv-Systemen eingestellt. Der entwickelte Werkstoff besteht zu ca. 99% aus bio- bzw. nativ basierten Rohstoffen. Bei der Herstellung der nativ-basierten BMC-Formmassen fiel positiv auf, dass in der Handhabung der Rohstoffe im Vergleich zu konventionellen BMCs mit Naturfaseranteil kein Unterschied aufgetreten ist. Es können bestehende Produktionsmittel verwendet werden. Im Vergleich zum Stand der Technik liegen die Prüfwerte der nativ basierten Formmassen größtenteils in der Größenordnung der vergleichbaren petrochemisch basierten Formmassen mit leichter Abweichung zum Schlechteren hin. Hier besteht noch Optimierungspotential. Durch Versuche im eigenen Haus und beim Projektpartner konnte gezeigt werden, dass sich die entwickelten Formmassen grundsätzlich wie konventionelle BMC-Massen im Pressverfahren auf bestehenden Fertigungsmaschinen herstellen lassen.Dr. Bernd Jaschinski
Tel.: +49 40 769832-11
bjaschinski@citadelplastics.com.de
tetra-DUR Kunststoff-Produktion GmbH
Brookdamm 3
21217 Seevetal
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2019-08-01

01.08.2019

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31.10.2022
22023117Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 2: Untersuchung neuartiger Basisfluide für Hydraulikanwendungen - Akronym: GlyAnFluIn Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt.Prof. Dr. Ludger Frerichs
Tel.: +49 531 391-2670
ludger.frerichs@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät für Maschinenbau - Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge
Langer Kamp 19 a
38106 Braunschweig
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15.06.2017

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31.03.2021
22023215Verbundvorhaben: Verbesserung von einjährigem Kümmel (Carum carvi) als Rohstoff für bioaktive Produkte (BIOKUE); Teilvorhaben 1: Erhöhung des Ertrages und des Ätherischölgehaltes von einjährigem Kümmel durch Erzeugung und Bewertung homozygoter Linien und F1-Populationen - Akronym: Bioaktiver_KuemmelIm Projekt sollen durch züchterische Methoden aus einem verbesserten Genpool einjährige Formen selektieren werden, die eine Leistungsfähigkeit von zweijährigem Kümmel erreichen oder übertreffen. Zuchtziel der beantragten Arbeiten ist ein Ätherischölgehalt von 5 % verbunden mit einem Ertrag von 1,5 t/ha. Dabei soll sowohl in Richtung sommerannueller Formen selektiert werden, wie auch die Eignung für einen winterannuellen Anbau getestet werden. Die entwickelten Linien sollen für ihre Eigenleistung im Hinblick auf Ernteertrag und Gehalt an ätherischem Öl zweiortig (Quedlinburg und Groß Schierstedt) zweijährig in zwei- bis dreifacher Wiederholung (2017 u. 2018) von beiden Teilantragstellern geprüft werden verbunden mit Selektionsschritten in jedem Projektjahr. Die Dr. Junghanns GmbH wird Fragen zur Anbautechnologie bearbeiten, besonders im Hinblick auf die winteranuelle Anbauform. Ebenfalls werden umfassende mehrjährige Ontogenese-Versuche durchgeführt zur Optimierung der Produktionstechnologie. Neben der Anlage und Bewertung der Leistungsversuche zur Bewertung der Linien durch das Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen wird gemeinsam mit dem Institut für ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz des JKI die Nahinfrarotspektroskopie (NIR) zur Bestimmung der Menge und Zusammensetzung des ätherischen Öls und Referenzanalytik Gaschromatographie (GC) optimiert. Das Konzept der synthetischen Sorten soll beginnend mit einem Polycross-Versuch zur Ermittlung der allgemeinen Kombinationseignung (general combining ability, GCA) für Kümmel adaptiert werden.Prof. Dr. Frank Marthe
Tel.: +49 3946 47-3000
frank.marthe@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

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31.10.2020
22023216Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Naturfaserverstärkte Biokunststoffverbunde und innovative Herstellungsverfahren für Leichtbau-Hybridformteile mit hohen Struktur- und Sicherheitsanforderungen – regenerative Sitzschale; Teilvorhaben 1: Prozess- und Performanceadditive für Bio-NF-Spritzgussmaterialien - Akronym: RegSchaDas Hauptanliegen des geplanten Forschungsprojektes beinhaltet die Erweiterung des Einsatzbereiches von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden für High-Performance-Produkte. Belastungsgerechte Laminataufbauten aus quasi-endlos faserverstärkten Einzelschichten sollen hierbei als partielle Verstärkungen über einen Hybrid-Spritzgussprozess sowie einer nachgeschalteten selektiven Strahlenvernetzung in hochbelastbare Strukturbauteile integriert werden. Hierfür werden verschiedene Material-, Technologie-, Auslegungs- und Recyclingkonzepte am Beispiel einer Sitzschale kritisch erforscht und in eine praxisnahe Strukturanwendung überführt. Im Erfolgsfall des Projektes liegen somit wichtige Erkenntnisse sowie Verarbeitungs- und Designmethoden für die Anwendung von naturfaserverstärkten Bio-Kunststoff-Verbunden in Strukturbauteilen vor.Dr. Sebastian Hessner
Tel.: +49 201 173-1448
sebastian.hessner@evonik.com
Evonik Operations GmbH
Rellinghauser Str. 1-11
45128 Essen
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31.03.2022
22023217Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 2: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Mechanisches Pressverfahren für Holzhackschnitzel - Akronym: InnoFuelsZiel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können.Prof. Dr. Stefan Pelz
Tel.: +49 7472 951-235
pelz@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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31.05.2022
22023218Verbundvorhaben: Kleinprivatwald und Biodiversität - Erhaltung durch Ressourcennutzung; Teilvorhaben 2: Sozial-ökologische Analysen - Akronym: KLEIBERDas KLEIBER-Projekt (Kleinprivatwald und Biodiversität: Erhalt durch Ressourcennutzung) zielt darauf ab, vor dem Hintergrund einer gestiegenen und weiter steigenden Rohholznachfrage die naturschutzfachlichen Werte im Kleinprivatwald zu identifizieren und im Rahmen einer rentablen Holznutzung zu sichern. In Nordwestdeutschland werden auf der Ebene der Großlandschaft "Niedersächsisches Bergland" die für den Waldnaturschutz wertgebenden Waldstrukturen und Charakteristika des Kleinprivatwaldes herausgearbeitet (Teilprojekt 1, durchgeführt von der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt, noch andauernd). Sozial-ökologische Untersuchungen beleuchteten die Wertvorstellungen, Zielsetzungen und konkreten Management-Praktiken von Kleinprivatwaldbesitzenden sowie deren Blick auf Probleme und Perspektiven hinsichtlich Naturschutz (Teilprojekt 2). Neben Erkenntnissen aus der Literatur leiteten sich die Ergebnisse des hier dargestellten zweiten Teilprojekts vor allem aus einer quantitativen Befragung ab, die über drei forstliche Zusammenschlüsse innerhalb unserer Modellregion verschickt wurden (n = 4202, davon 1671 verwertbare Antworten). Die Erkenntnisse wurden in wissenschaftlichen und nicht-wissenschaftlichen Veröffentlichungen sowie durch Öffentlichkeitsarbeit der Allgemeinheit zugänglich gemacht. Für die forstliche Praxis werden naturschutzfachlich-waldbauliche Empfehlungen abgeleitet, die Maßnahmen zur Sicherung der für den Waldnaturschutz wertgebenden Strukturen und Lebensräume in eine rentable Holznutzung integrieren.Im Projekt wurden zwei umfassende Literaturanalysen erstellt. Wir stellten fest, dass aktuelle Forschung auf Nord- und Westeuropa sowie quantitative Methoden fokussiert und sich nur wenige Untersuchungen auf Kleinprivatwaldbesitzende (< 20 ha) konzentrieren. Bestimmte Faktoren, wie z.B. ein aktiver Bezug zum Wald, standen in einem positiven Zusammenhang mit Naturschutzperspektiven. Eine Synthese der Studienempfehlungen ergab, dass politische Instrumente stärker an die privaten Waldbesitzenden angepasst und relevante Informationen besser zugänglich gemacht werden sollten. Des Weiteren konnten wir vergleichbare historische Entwicklungen öffentlicher und privater Wälder in Europa und Nordamerika nachweisen. Kleine Privatwälder werden durch vielfältige Wirtschaftsweisen und Lebensräume der Kulturlandschaft charakterisiert. Da sich Wälder häufig in Landschaften mit gemischten Eigentumsverhältnissen befinden, ist eine grenzüberschreitende Bewirtschaftung von Bedeutung, die darauf abzielt, systematisch jede Besitzform zu berücksichtigen. Die Analyse der quantitativen Befragungsdaten ergab, dass die Befragten regulierende und kulturelle Ökosystemleistungen höher bewerteten als versorgende. Besitzende mit Natura-2000-Beständen stuften Versorgungsleistungen und Gewinnmaximierung vergleichsweise wichtiger ein. Nur eine Naturschutzmaßnahme wurde von diesen häufiger umgesetzt, und ihre Einstellung hinsichtlich Naturschutz war eher negativ. Diese Ergebnisse deuten auf eine geringe Wirksamkeit und Konflikte bei der Umsetzung von Natura 2000 hin. Des Weiteren unterschieden wir drei Waldbesitzgruppen anhand ihrer Aktivitäten. Trotz gewisser Unterschiede identifizierten wir universelle Ansätze zur Förderung von Naturschutzmaßnahmen, wie z. B. Beratung vor Ort, Informationen über gesetzliche Regelungen und finanzielle Anreize. Zudem leiteten wir Hebelpunkte für einen transformativen Wandel hin zu einer integrativen, naturschutzorientierten Waldbewirtschaftung ab.Prof. Dr. Tobias Plieninger
Tel.: +49 551 39-21148
plieninger@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung
Platz der Göttinger Sieben 5
37073 Göttingen
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31.07.2020
22023314Genetische und waldbauliche Untersuchungen zur Bestimmung des Ursprungs, des Wachstums und der Stammqualität von Roteichen (Quercus rubra L.) in Deutschland - Akronym: RoteicheVorhabenbeschreibung Ziel des Projekts ist es, mit Hilfe der Analyse von Kern- und Chloroplasten-kodierten DNA-Markern den Ursprung von ausgewählten Beständen der nichtheimischen Roteichein Deutschland zu bestimmen, ihre Wuchsleistung und Qualität zu analysieren und Empfehlungen für die Praxis bezüglich der Zulassung von Erntebeständen, der Anbauwürdigkeit und der Ausbreitungsfähigkeit zu geben. Der Zusammenhang zwischen Ursprung, Wachstum und Qualität wurde für die Roteiche, als der wichtigsten fremdländischen Laubbaumart in Deutschland, bislang nur unzureichend untersucht Die Bestimmung des Ursprungs von Altbäumen und Sämlingen der Roteiche aus Herkunftsversuchen und bewirtschafteten Beständen wird zum einen mit Hilfe von Kern-kodierten Mikrosatelliten- Markern (SSRs) und zum anderen mit SNP- bzw. Indel-Analysen der cpDNA durchgeführt. Basierend auf der cpDNA-Sequenzierung werden PCR-RFLP Marker entwickelt, die einen hohen Probendurchsatz und eine einfache Analysemethode erlauben. Die gleichen Proben werden für die Zuordnung von phänotypischen und ökologischen Merkmalen benutzt, die die Vitalität allgemein und altersbezogene Zuwachsleistungen (Höhen-, Durchmesser- und Volumenzuwachs), qualitative Aspekte (z. B. Schaftform, Schaftlänge, Astigkeit) und verjüngungsökologische Aspekte (z. B. Dichte vorkommender Roteichen-Naturverjüngung, Ausbreitung der Naturverjüngung in benachbarte Bestände) umfassen.Prof. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39335-36
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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2018-10-01

01.10.2018

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31.12.2021
22023317Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 3: Freilanduntersuchungen zur Bewertung der Wurzelhüllen - Akronym: WurzelhuelleDas Ziel der Untersuchungen bestand in der vergleichenden Bewertung von unterschiedlichen Methoden der künstlichen Eichenverjüngung. Neben den klassischen waldbaulichen Verfahren (Saat, Pflanzung wurzelnackter Baumschulware, Pflanzung aus Containeranzucht) wurde zusätzlich ein neuartiges Verfahren sogenannter Wurzelhüllen getestet. Dabei handelt es sich im Gegensatz zur Containerpflanzung um eine im Waldboden kompostierbare Hülle, die neben der Eichel mit verschieden Substraten und Bodenadditiven gefüllt werden kann, genügend Raum für die Entwicklung einer eichentypischen Pfahlwurzel lässt und nach Vorkultur als Gesamtheit bei der Pflanzung in den Boden eingebracht wird. Die Aufgabenschwerpunkte des Teilprojektes 3 lagen zunächst in der Bereitstellung von Saat- und Pflanzgut für die vier Testvarianten sowie in der Anlage von drei Freilandversuchen im nordöstlichen Brandenburg. Hierzu wurden einheitlich Eicheln eines Traubeneichen-Saatgutbestandes (Quercus petraea) aus dem Erntejahr 2018 verwendet. Für die Testung der vier Varianten wurden 2019 drei Versuchsflächen, die sich durch unterschiedliche Überschirmungsgrade (Freifläche, Voranbau unter Kiefernbestand) und Bodenbearbeitungsverfahren (Kullerplätze, Pflugstreifen) unterschieden, mit jeweils drei Wiederholungsparzellen je Variante angelegt. Nach erfolgter Bodenbearbeitung (Pflug oder Kullergerät) wurden alle Flächen gezäunt. Im zweiten Standjahr wurde die Wurzelentwicklung der Varianten verglichen.Gemäß Arbeitsplan wurden geeignete Versuchsflächen (Schorfheide, Finow, Stadtsee) ausgewählt, eingemessen und eingerichtet. Die unterschiedlichen Strahlungsverhältnisse wurden mit Hilfe der Fisheye-Fotografie erfasst. Die Strahlungsverhältnisse auf den Voranbauflächen waren um 26-55 % gegenüber der Freiflächenstrahlung reduziert. Die Anzucht der wurzelnackten Pflanzen erfolgt in der Landesbaumschule Templin und wurde praxisüblich wurzelnackt (1-0) zur Pflanzung bereitgestellt. Nach zweijähriger Standzeit zeigten sich deutliche Unterschiede in der Wurzelentwicklung. Bewertet wurden u.a. die Wurzellängen, -biomassen, Wurzelhalsdurchmesser, Wurzel-Spross-Verhältnisse und die Wurzelarchitektur (Pfahlwurzel, Herzwurzelsystem). Die Variante Wurzelhülle schnitt insgesamt überdurchschnittlich ab. Sie wies auf allen Versuchsflächen signifikant größere oder mindestens gleich große Wurzelbiomassen, Wurzellängen und Wurzelhalsdurchmesser auf als die anderen Varianten. Das Prinzip der Wurzelhülle kombiniert erfolgreich die Vorteile der Pflanzung (geringerer Saatgutbedarf, geringere Ausfälle) mit den Vorteilen der Saat (kurzer Zeitraum zwischen Samenernte und Bestandesbegründung, ungestörte Pfahlwurzelentwicklung, hohe Vitalität und Windwurfstabilität). Der verwendete Prototyp der Wurzelhülle aus PLA konnte dem Anspruch eines nach absehbarer Zeit vollständig abbaubaren Pflanzgefäßes nicht gerecht werden.Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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2019-02-15

15.02.2019

2022-12-31

31.12.2022
22023318Verbundvorhaben: Zwischendeckensanierung in Altbauten durch mosaikartig geklebte, modulare Holz oder Holz-Beton-Verbünde; Teilvorhaben 2: Holz-Werkstofftechnische Aspekte der Module - Akronym: Decken-SystemmoduleViele Wohnungsaltbauten weisen häufig sehr massive Außenwände, jedoch nur gering tragfähige Zwischendecken auf. Bei der Sanierung solcher Zwischendecken mit voller Grundriss-Spannweite ist die Zugänglichkeit durch Türen, Tore oder Fenster für viele größere Formate (z. B. lange Träger) oft eingeschränkt oder sogar unmöglich. Ein neuer Ansatz zum Austausch der alten Zwischendecke durch eine moderne tragfähige Decke analog einer vorgefertigten Fertighaus-Decke (Großtafel in Holz-bauweise) stellt die modular aufgebaute Zwischendecke aus Kleintafeln in Holzbau-weise dar. Diese bestehen wie die Großtafeln hauptsächlich aus Konstruktionsvollholz und Holzwerkstoffplatten und haben Möbelabmessungen, um die vorhandenen Zugangswege in das Gebäude zu nutzen. Zur thermischen Isolierung und Verbesserung des Schallschutzes werden neuartige Holzwerkstoffe aus 100 % Holz (Holzschaum) und für den Trittschallschutz relativ dünne faserverstärkte Textilbetonplatten integriert. Für eine sichere und steife Verbindung der Module werden Fügetechniken aus dem Holzbau mit neuartigen Schnellklebtechniken mit elektrisch beheizbarer Klebfuge kombiniert, um einen schnellen Baufortschritt zu ermöglichen. Das Fraunhofer WKI wird in diesem Projekt die Holz-Werkstofftechnischen Aspekte der Module betrachten und die Expertise in Hinblick auf Herstellung und Prüfung von Holzwerkstoffen mit einbringen. Kern dieses Projektes soll ebenfalls die Verwendung des Holzschaums als neuartiges Dämmmaterial sein. Aufgrund der hohen Schallabsorption des Holzschaums können die Module gleichzeitig als Akustikplatten eingesetzt werden, um den Raumklang zu verbessern. Zusätzlich bietet der Holzschaum die Möglichkeit eines einfachen Recyclings und unkomplizierten Rückbaus am Ende der Gebäudenutzung. Das WKI wird sowohl bei der Auslegung der Module, dem Aufbau der Kassenrahmen und der Decken- und Bodenvarianten mitarbeiten.Das WKI hat die Holz-Werkstofftechnischen Aspekte der Module betrachtet und gemeinsam mit dem Konsortium die Grundlegende Ausrichtung des Deckenmoduls, die Auslegung des Rahmens, sowie der Deckenplatte ein Anforderungsprofil erstellt. Weiterhin wurde Material in Form von OSB-Platten hergestellt und für konstituierende Versuche im Konsortium zur Verfügung gestellt. Weiterhin war das WKI bei der grundlegenden Auswahl der Holzwerkstoffe und der Auslegung des Rahmens beteiligt gewesen und hat einen Prototypenrahmen aus KVH am Institut hergestellt. Dieser wurde in darauffolgenden Arbeitsschritten zu einem Demonstrator umgebaut. Dafür wurden leichte, formaldehydfreie OSB- und Spanplatten aus Laub (Buche) und Nadelholz (Fichte) mittels pMDI hergestellt, mechanisch/hygrisch geprüft und auf ihre Anwendung als Deckenplatte bewertet. Zusätzlich wurden Akustikplatten aus Holzschaum entwickelt. Für die Anwendung als Dämmstoff im Deckenmodul wurden Holzschäume aus Laub- und Nadelholz hergestellt. Dabei wurde sowohl die Dicke des Schaumes ausgelegt, als auch mechanische, thermische, hygrische und Schallabsorptionsmessungen durchgeführt. Übergreifend mit dem AP 3 und AP 4 wurde der Einsatz von Holzschaum als Akustik- und Trittschallplatte bewertet. Es stellte sich heraus, dass bereits eine 30 mm starke Holzschaumplatte die nötigen Anforderungen an Schallabsorption und Wärmedämmung erfüllt. Im Konsortium wurden verschiedene Holzschäume zur Fügung mit (Textil)beton zur Verfügung gestellt, um das Fügen von Beton und Holzschaum zur Bodenplatte zu untersuchen. Am WKI wurden anschließend die Holz-Werkstofftechnischen Aspekte der Unterplatten zum Aufnehmen der Fußbodenheizung betrachtet und bewertet. Zusätzlich wurden am WKI OSB-Platten und Holzschäume hergestellt, eingefräst und die Fußbodenheizung integriert. Am Ende des Projektes entstand ein vollständiger Demonstrator eines Deckensystemmoduls in der Größe (62,5 x 62,5 cm2). Steffen Sydow
Tel.: +49 531 2155-282
steffen.sydow@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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2018-08-01

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31.03.2022
22023417Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 2: Primärdatenerfassung und Validierung - Akronym: INKAZiel des TV2 (Primärdatenerfassung und Validierung) ist es Methoden und Konzepte zu entwickeln, die privaten Kleinwaldbesitzern die Möglichkeit zu bieten eine schnelle und kostengünstige Alternative zur klassischen Forsteinrichtung zu nutzen. Hierfür soll im TV2 die Nutzung von Drohnen (Unmanned Aerial Vehicles, UAV) und Handlaserscannern (HLS) entwickelt, erprobt und validiert werden. Hierfür sollen eine Drohne für die Erstellung von Luftbildaufnahmen sowie ein Laserscanner für die Messungen im Forst angeschafft bzw. konstruiert werden. Anschließend soll die Methodik für ein Inventurverfahren für beide Geräte entwickelt, sowie entsprechende Dokumentation und Ablaufpläne erstellt werden.Im Rahmen des Teilvorhabens wurden ein geeigneter Handlaserscanner sowie ein UAV Fluggerät angeschafft. Für beide Geräte wurden entsprechende Inventurverfahren zur schnellen und effizienten Datenaufnahme entwickelt. Es wurden jeweils umfangreiche Dokumentation erstellt und ein Antragsverfahren Befliegungen erstellt, welche Waldbesitzer nutzen können um schnell und einfach eine Befliegung zu beantragen. Daneben wurde eine Drohnenbefliegungskarte entwickelt auf der alle erlaubten Zonen und Befliegungsgebiete kartiert sind, womit eine Einschätzung der Situation im Testgebiet vorab ermöglicht wird. Mithilfe der Luftbilddaten konnten für verschiedene Baumarten Forstparameter abgeleitet werden. Besonders zuverlässig konnten zum Beispiel dadurch die Baumhöhen bestimmt werden. Ebenso ist die Ableitung des BHD bei Fichten und Buchen mit gutem Ergebnis möglich. Der Laserscanner eignet sich insbesondere für die Ableitung des BHD und der Stammzahl einer definierten Fläche. Hier wurden unabhängig von der Baumart Ergebnisse vergleichbar mit einer Vollkluppung - bei einem Bruchteil des Zeitaufwands - erzielt. Beide Verfahren wurden auch kombiniert getestet und erreichten hierbei gut bis sehr gute Ergebnisse hinsichtlich der erreichten Genauigkeit als auch hinsichtlich der nötigen Zeit und Kosten im Vergleich zu einer klassischen Forsteinrichtung. Für die Datenauswertung, die Prozessierung und Datenweiterverarbeitung wurden jeweils entsprechende Skripte in der Programmiersprache R erstellt. Der finale Test wird derzeit noch ausgewertet, bei der Auswertung der vorangegangen Stichproben zeigten beide Verfahren jedoch hervorragende Ergebnisse hinsichtlich ihrer individuellen Genauigkeit. Hinsichtlich der gezeigten Ergebnisse besteht die berechtige Hoffnung das beide Verfahren zusammengenommen die Forstinventur kostengünstiger und darüber hinaus weitaus genauer machen als dies momentan der Fall ist.Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara
Tel.: +49 3621 225-331
sergej.chmara@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha
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2017-03-15

15.03.2017

2020-03-14

14.03.2020
22023515Verbundvorhaben: Biodiversifizierungseffekte durch Bioenergiefruchtfolgen: Sorghum bicolor als Nahrungsquelle für Bienen (SoNaBi); Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Sorghum bicolor Zuchtlinien und Hybriden mit stressfesterem Kornansatz und verbesserter Methanausbeute (NPZ) - Akronym: SoNaBiSoNaBi zielt auf die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Sorghum im Energiepflanzenanbau mit Hilfe und zum Nutzen der Biene. Für eine effiziente Biogaserzeugung aus Sorghum erscheinen frühreife, rispenbetonte Sorten-Ideotypen, die dank verbesserter stofflicher Zusammensetzung das Potenzial für gesteigerte Methanerträge pro Flächeneinheit zeigen, am besten geeignet. Für die Konkurrenzfähigkeit hinsichtlich des Gesamtbiomasseertrags ist bei solchen Sorten jedoch die Kornausbildung als Resultat einer ausreichenden Pollenschüttung, Pollenvitalität und folgenden Embryoentwicklung entscheidend, und kühle Nächte können bei Sorghum zu einer Störung dieser Prozesse und reduziertem Kornansatz führen. In diesem Vorhaben soll daher einerseits die genetische Variation und Determination des Merkmals Kühletoleranz zur Blüte bzw. Pollenfertilität erforscht werden, um die Entwicklung stresstoleranter Sorten zu ermöglichen. Andererseits soll die Eignung von Sorghumpollen als Proteinquelle für Bienen während des defizitären Spätsommers untersucht werden. Das übergeordnete Ziel ist die Nutzung von Synergie-Effekten, in dem Sorghum durch eine verbesserte Pollenschüttung auch unter Stressbedingungen eine sichere Nahrungsquelle für Bienen bietet und andererseits die Befruchtung durch Bienen zu einer Stabilisierung der Erträge beiträgt. Ein Sortiment genotypisierter Inzuchtlinien (n=350) soll in mehrjährigen und mehrortigen Feldversuchen auf Kornansatz und Pollenmerkmale phänotypisiert werden, um die darin gewonnen Ergebnisse für genomweite Assoziationsstudien und die Entwicklung diagnostischer Marker zu nutzen. Die Eignung von Sorghum als Nahrungsquelle für Bienen soll durch Pollenanalysen sowie Fütterungsversuche an Einzelbienen und an Bienenvölkchen in Flugzelten untersucht werden. Letztlich sollen stresstolerante und für Bienen als Proteinquelle geeignete Sorghumsorten entwickelt werden. Steffen Windpassinger
Tel.: +49 4351 736-159
s.windpassinger@npz.de
NPZ Innovation GmbH
Hohenlieth-Hof
24363 Holtsee
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2017-08-01

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31.07.2019
22023516Vorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Isolationsmaterialien zur Gebäudedämmung aus biogenen Reststoffen mit kugelförmig-poröser Struktur und brandhemmender Bioharz-Matrix - Akronym: OrganoPorZielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Wärmedämmverbundsystemen (WDVS) und Trittschalldämmplatten aus porigen, selbsttragenden und flammgeschützten Hybridmaterialien basierend auf nachwachsenden Natur-Reststoffen. In ihren Eigenschaften sind diese OrganoPor-Materialien mit der neuesten Generation flammgeschützter Polystyrolschaum-Hybridplatten und -paneelen vergleichbar – bestehen jedoch aus porösen Kügelchen aus Natur- und Natur-Reststoffen. Das Prinzip beruht auf modernsten nicht brennbaren Polystyrolschaum-Hybridmaterialien. Dabei sind Schaumkugeln in einem flammwidrig ausgerüsteten Duroplastgerüst eingebettet. Dieses Prinzip wird auf nachwachsende Rohstoffe übertragen und den Besonderheiten der neu zu entwickelnden Biohybridmaterialien angepasst. Als poröse Naturstoffe kommen insbesondere Reststoffe aus der Papier- und Holzindustrie zum Einsatz. Zudem werden neue Harze entwickelt, die ebenfalls aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen.Im Projekt OrganoPor wurden neuartige, nachhaltige Fassadendämmstoffe aus Rest- und Abfallstoffen der Land- und Forstwirtschaft entwickelt, die gegenüber vergleichbaren Materialien als Plattenware verfügbar sind und ein reduziertes Brandverhalten aufweisen. Im Zuge der durchgeführten Arbeiten wurde im Vergleich zu Wärmedämmverbundsystemen auf Basis von Polystyrolschaum eine Lösung auf biobasierter Grundlage entwickelt. Dabei wurden porige, selbsttragende und flammgeschützte Hybridmaterialien aus nachwachsenden Rest- und Abfallstoffen wie bspw. Kork- oder Maiskolbenschrot, wasserbasierten Harzen auf Basis von Lignin und mineralischen Füllstoffen (Flammschutzmittel) hergestellt. Die porösen Partikel wurden mit einem biobasierten Duromer inklusive mineralischem Flammschutzmittel beschichtet und zu Platten verpresst. Dieses Hybridmaterial verhält sich im Brandfall analog zum Polystyrolschaum-basierten Hybridmaterial: Das nichtbrennbare Duromergerüst schützt das darin eingebettete geschäumte Biomaterial vor Feuer. Es wurden Bauteildichten von 120 kg/m³ und Wärmeleitfähigkeiten von 40 mW/m K erreicht. Zusätzlich wurde die generelle Anwendbarkeit in verschiedenen Untersuchungen, z.B. zur Wasseraufnahme und Haftzugfestigkeit dargelegt. Die entwickelten OrganoPor-Dämmstoffe bieten einen umweltfreundlichen, biobasierten und flammgeschützten Dämmstoff, welcher aufgrund seiner strukturellen und verarbeitungstechnischen Parallelen zu Polystyrolschaum-Hybridmaterialien besonders wirtschaftlich hergestellt werden kann. Hinzu kommt die wirtschaftliche Verfügbarkeit der Ausgangsmaterialien am Markt, da Rest- und Abfallstoffe verwendet werden. Aus diesen Gründen haben die OrganoPor-Dämmstoffe große Chancen, sich am Massenmarkt der Bauindustrie/Gebäudesanierung zu etablieren.Dr.-Ing. Roland Klein
Tel.: +49 6151 705-8611
roland.klein@lbf.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF)
Bartningstr. 47
64289 Darmstadt
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31.03.2022
22023517Verbundvorhaben: ERA-CoBioTech 1: Biotechnologische nachhaltige Produktion von Indol; Teilvorhaben 1: Metabolic Engineering, Stammkonstruktion und omics-Analysen - Akronym: INDIEIm Projekt INDIE wird Indol durch mikrobielle Fermentation mit rekombinanten Corynebakterien hergestellt. Bei der Stamm- und Prozess-Entwicklung wird das Prinzip des design-build-test-learn-cycle der System- und Synthetischen Biologie verfolgt. Als Grundlage wird ein metabolisches Model ausgeweitet, um den optimalen Stoffwechselweg hin zu Indol zu identifizieren. Systemanalysen z.B. auf Transkriptebene werden das Design verfeinern und dadurch regulatorische oder metabolische Flaschenhälse überwunden sowie ungewollte Nebenproduktbildung unterbunden. Insbesondere werden dafür synthetische Regelkreisläufe entwickelt und molekular implementiert. Der beste Produktionsstamm wird im Labor und anschließend im technischen Maßsstab evaluiert,um flavour-grade Indol herzustellen. Darüberhinaus werden im Projekt INDIE Computer-Modelle, biosynthetische und regulatorische Baustein entwickelt, die sich in einem breiteren Kontext verwenden lassen können. So ergibt sich eine System- und synthetische Biologie-Produktionsplattform, die auf Corynebacterium basiert und mit der umgehend neue Inhaltsstoffe, die sich von aromatischen Aminosäuren ableiten, produziert werden können. Somit trägt INDIE zur Beschleunigung des Technologietransfers auf einer europäischen Ebene bei.Prof. Volker F. Wendisch
Tel.: +49 521 106-5611
volker.wendisch@uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie - Lehrstuhl für Genetik der Prokaryoten
Universitätsstr. 25
33615 Bielefeld
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01.10.2017

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30.09.2019
22023616Machbarkeitsstudie (FSP-biob. Kunststoffe): Thermochrome Kunststoffe aus natürlichen Rohstoffen - Akronym: ThermoNAROZiel der Machbarkeitsuntersuchungen im Rahmen dieser Studie ist es, einen thermochromen Kunststoff auf der Basis von Biopolymeren und natürlichen, nicht giftigen, farbgebenden Additiven zu entwickeln. Dabei kommen Rohstoffe zum Einsatz, deren Verfügbarkeit und Preis eine technische Umsetzung in konkurrenzfähige Produkte ermöglichen. Im Rahmen der Studie soll die Eignung von Anthocyanen sowie weiterer Natur- und Lebensmittelfarbstoffe für die Entwicklung dieser thermochromen Komposite und deren Anwendung in thermochromen Verpackungsmaterialien untersucht werden. Bei den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser thermochromen Materialien bilden Verpackungsfolien für temperatursensitive Produkte der Medizin- und Pharma- sowie der Lebensmittelbranche einen Schwerpunkt mit hohem Marktpotenzial. Die Nutzung der materialimmanenten Temperatursensorfunktion ermöglicht die Überwachung der Kühlkette ohne technische Hilfsmittel. Neben den grundlegenden Untersuchungen zur Materialentwicklung im Rahmen des Projekts soll auch ein technologischer Ansatz zur Folienherstellung aus den biobasierten thermochromen Kunststoffen entwickelt werden. Die technischen Arbeitsziele werden in zwei Demonstratorfolien mit definierten mechanischen und thermochromen Eigenschaften umgesetzt. Am Ende der Machbarkeitsstudie steht eine klare Bewertung des technologischen Ansatzes bezüglich seines Potenzials und Entwicklungsstandes für eine Überführung in produktorientierte Entwicklungen mit Industriepartnern in Folgeprojekten.Dr. Volker Eberhardt
Tel.: +49 331 568-2323
volker.eberhardt@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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30.09.2021
22023617ERA-CoBioTech 1: Mikrobielle Nutzung von C1-Verbindungen für die Wertstoffproduktion durch integrierte System- und synthetische Biologie - Akronym: C1ProUNIBI verfolgt mehrere Teilziele in den Arbeitspaketen, die wesentlichen Projektziele sind im Folgenden aufgeführt. In WP1 (unter der Leitung von ACIES BIO) wird UNIBI zur Verbesserung der GABA-Produktion beitragen, indem es RNAseq-Analysen zur Identifizierung weiterer Ziele zur rationalen Stammverbesserung durchführt. In WP2 (unter der Leitung von SINTEF) wird UNIBI eng mit SINTEF und NTNU zusammenarbeiten, um die 5AVA-Biosynthese aus L-Lysin auf zwei alternativen Wegen (von denen einer kürzlich von UNIBI patentiert wurde) zu etablieren. Transkriptomics werden durchgeführt (WP5), um die 5AVA produzierenden Stämme iterativ zu verbessern. WP4 (unter der Leitung von UNIBI) wird sich auf die Stammentwicklung zur Umwandlung von L-Lysin produzierenden B. methanolicus-Stämmen zur Herstellung von L-PA aus Methanol konzentrieren. Vor kurzem hat UNIBI einen solchen Weg in einem anderen Bakterium realisiert und zusammen mit der metabolischen Modellierung durch INSA wird der beste Weg für die Methanol-basierte L-PA-Produktion ausgewählt und implementiert. Darüber hinaus werden Transkriptomics Analysen durchgeführt und genutzt, um die L-PA produzierenden Stämme iterativ zu verbessern (WP5). Außerdem trägt UNIBI zur Stammentwicklung und Charakterisierung bei der L-Prolinproduktion (WP3) und der Maßsstabsvergrößerung (WP6) bei. Im WP6 trägt UNIBI zum Datenmangement, Dissemination und Kommunikation bei.Prof. Volker F. Wendisch
Tel.: +49 521 106-5611
volker.wendisch@uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld - Fakultät für Biologie - Lehrstuhl für Genetik der Prokaryoten
Universitätsstr. 25
33615 Bielefeld
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30.09.2020
22023618Verbundvorhaben: Gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen durch Änderung der Filamentquerschnittsgeometrie und der Polymerkristallinität; Teilvorhaben 1: Biologisch abbaubare Kunststoffe, Polymercharakterisierung und Abbauverhalten - Akronym: DegraFibDas Ziel des Vorhabens "DegraFib" ist die gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen. Neben der Auswahl des Polymers, soll die Geschwindigkeit des enzymatischen Abbaus des Polymers durch Änderung der zugänglichen Filamentoberfläche und der Polymerkristallinität eingestellt werden. Mona Duhme
Tel.: +49 208 8598-1447
mona.duhme@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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01.08.2017

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31.01.2021
22023716Verbundvorhaben (FSP-biob. Kunststoffe): Entwicklung eines biobasierten hochkratzfesten Autoklarlacks auf der Basis von rekonfigurierbarem Cyclodextrin; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Untersuchung der Lackformulierungen sowie Durchführung von Eignungstests - Akronym: BioCoatHochkratzfeste Lacke dienen der Versiegelung unterschiedlicher Oberfla¨chen und der Schaffung einer Resistenz gegen mechanische Belastung. Insbesondere auf Automobilexterieur verhindern sie die Entstehung von Mikrokratzern, wie sie z. B. in Waschanlagen entstehen ko¨nnen, und sorgen somit fu¨r einen langanhaltenden "New Car Effect". Diese hochkratzfesten Lacke werden u¨blicherweise als Klarlacke auf den farbgebenden Basislack der Automobilkarosserie aufgebracht und bilden somit neben dem Basislack, dem Fu¨ller und der kathodischen Tauchlackierung die vierte und abschließende Oberfla¨chenschicht. Auf dem Markt sind bereits seit Jahren hochkratzfeste Produkte mit unterschiedlicher Performance erha¨ltlich. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines hochkratzfesten Lacks auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit einem gegenu¨ber bestehenden Produkten deutlich verbesserten Eigenschaftsprofil. Die Motivation fu¨r die Neuentwicklung liegt hierbei zum einen in der Forderung nach einem umweltfreundlichen, weitestgehend biobasierten Lacksystem, zum anderen in einer signifikanten Qualita¨tsverbesserung durch die Nutzung spezieller Eigenschaften der eingesetzten Rohstoffe zur Steigerung der Kratzfestigkeit. Gegenu¨ber den auf dem Markt erha¨ltlichen, nicht biobasierten Produkten soll sich der neuartige Lack durch eine besonders ausgepra¨gte mikromechanische Elastizita¨t zur Ru¨ckstellung der Oberfla¨chenkontur hervorheben. Dieses Verhalten soll durch das Einbringen mechanischer Kupplungsstu¨cke auf molekularer Ebene erreicht werden. Roland Mann
Tel.: +49 9372 136-253
r.mann@hemmelrath.de
PPG Hemmelrath Lackfabrik GmbH
Jakob-Hemmelrath-Str. 1
63911 Klingenberg a. Main
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01.02.2018

2018-12-31

31.12.2018
2202371712. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 12_BEFAb 2017 startet eine neue Phase der Energiewende mit einer (nach nur zwei Jahren) erneuten Änderung des EEG. Mit der Novellierung werden EU-Vorgaben, wonach die Förderhöhe für Erneuerbaren-Energien-Anlagen über Ausschreibungen festgelegt werden soll, in nationales Recht umgesetzt. Nach Worten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sind die Erneuerbare Energien "erwachsen geworden - und fit genug sich dem Wettbewerb zu stellen". Wie wirkt sich aber konkret diese Wettbewerbsumstellung auf die Bioenergie aus? Welche Erfahrungen zeigen die ersten Monate nach dem Inkrafttreten der Novellierung? Aber auch die Bioökonomie treibt die Bioenergie zu Weiterentwicklungen an. Nach dem Prinzip der Kaskadennutzung ist man bestrebt, die stofflichen Nutzungsmöglichkeiten stärker auszuschöpfen und aus Reststoffströmen neue Produkte zu gewinnen. So wird an neuen Inputstoffen, Energie(Speicher)formen, technischen Verfahren sowie an der kombinierten energetischen und stofflichen Verwertung von biogenen Reststoffen geforscht. Das Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich im Jahr 2018 auf diese aktuellen Entwicklungen, Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie sowie Ihren Beitrag zur Bioökonomie. Daher stehen im Fokus der Tagung die Änderungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen der Bioenergie, die für die Bioökonomie von Bedeutung sind. Dazu zählen der Einsatz neuer Inputstoffe sowie der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe, aber auch die Gewinnung neuer Produkte. Weiterhin spielt die Optimierung der Wärmenutzung, die Sektorenkopplung sowie die Verzahnung mit dem Stromnetzausbau eine wichtige Rolle. In Mecklenburg-Vorpommern aber auch in anderen Bundesländern existieren bereits gute Beispiele in der Praxis, die neben den wissenschaftlichen Forschungsergebnissen präsentiert und diskutiert werden sollen.Prof. Dr. Michael Nelles
Tel.: +49 381 498-3400
michael.nelles@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock
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2016-04-01

01.04.2016

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31.05.2020
22023814Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald - Akronym: BergfichteMit vergleichenden genetischer Analysen sollen schmalkronige Hochlagenfichten insbesondere des Thüringer Waldes (Schlossberfichten) im Vergleich zu typischen breitkronigen Tieflagenfichten untersucht werden. Damit sollen Erkenntnisse über die molekularen Grundlagen gewonnen werden, die Einfluss auf die Ausprägung der verschiedenen Wuchsformen zwischen Berg- und Tieflandfichten haben. Die Ergebnisse dieser Studie sollen dazu beitragen, geeignete Kollektive zusammenzustellen, die als Eltern einer nächsten Fichtengeneration im Bereich des Thüringer Waldes dienen können. Es werden zwei Kollektive der Hochlagen- und drei Kollektive der Tieflagenfichte mit jeweils 200 Bäumen ausgewählt. Die Bäume werden morphologisch insbesondere bezüglich der Kronenform charakterisiert und beprobt. Aus den proben wird DNA extarhiert. Die Bäume werden zunächst mit Hilfe von SSR-Genmarkern bezüglich ihres genetischen Hintergrundes genetisch analysiert. Im Weiteren werden adaptiv relevante Kandidatengene identifiziert und ihre Darstellung im Labor getestet. Ein Set solcher Kanditatengene wird mit SNP-Analysen untersucht. Mit Hilfe statistischer Verfahren wird die Korrelation zwischen morphologischen und genomischen Merkmalen analysiert.Prof. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 3933-536
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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01.04.2019

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22023818Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 3: Erprobung des Kühlschmierstoffes - Akronym: TriboKonIn tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt bei der OTEC Präzisionsfinish GmbH befasste sich der Endbearbeitung der Proben, welche durch Gleitschleifen stattfinden sollte. Durch das Gleitschleifen wird die Reibenergie für die additivbasierte Oberflächenfunktionalisierung bereitgestellt, das Additiv ist im adaptierten Prozessfluid integriert. Zusätzlich zur Additivverankerung wird die Oberfläche geglättet und über den Reibprozess ebenfalls in der oberen Randschicht tribologisch vorkonditioniert. Für die Proben wurden optimierte Prozessparameter entwickelt und die Bearbeitung der Versuchsproben umgesetzt.M.Sc. Daniel Stelzer
Tel.: +49 7082 4911-630
d.stelzer@otec.de
OTEC Präzisionsfinish GmbH
Heinrich-Hertz-Str. 24
75334 Straubenhardt
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01.09.2016

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14.04.2020
22023914Silphie-Dauerkulturen: Ein Beitrag zum Wasser- und Bodenschutz - Akronym: SilWaBoIm Gegensatz zu der gegenwärtig dominierenden Biogaspflanze Mais ist die Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L.; kurz: Silphie) als mehrjährige Staude gekennzeichnet durch eine lange Wachstumsdauer, eine tiefe und intensive Durchwurzelung des Bodens, fehlende Bodenbearbeitung und ein seltenes Befahren des Ackers. Diese biologischen und anbautechnischen Besonderheiten lassen erwarten, dass Silphie Dauerkulturen (a) eine vergleichsweise geringe N Auswaschung über das Sickerwasser verursachen, (b) die Infiltration erhöhen und so vor Oberflächenabfluß und Bodenerosion schützen und (c) den Kohlenstoffgehalt des Bodens erhöhen, was sich längerfristig in einem höheren Bodenhumusgehalt niederschlägt. Diese Arbeitshypothesen wurden im Rahmen eines 3 jährigen Feldversuchs in Braunschweig überprüft. Als Vergleichskulturen kamen eine Mais-Selbstfolge sowie mehrjähriges Feldgras zum Einsatz. Zu Beginn des Versuchs im Herbst 2016 wurden Silphie und Feldgras (vor 2015 Luzernegras) bereits seit fünf Jahren auf denselben Parzellen angebaut. Neben einer Versuchsvariante mit natürlichem Niederschlag wurde Starkregen als Wettermanipulation simuliert. Die Quantifizierung der Stickstoffauswaschung erfolgte mit Hilfe von unterhalb des Wurzelraums eingebauter Selbst-Integrierenden Akkumulatoren (SIA), begleitet durch Messung der Nmin-Gehalte bis 90 cm Bodentiefe. Der Oberflächenabfluß wurden mittels Erosionsfallen und die Sickerwassermenge mit der Integrated Dissolution Rate (IDR) Methode gemessen. Außerdem wurden kulturartspezifisch Infiltrationsraten, Lagerungsdichten und Kohlenstoffgehalte des Bodens ermittelt. Schließlich wurden die Stabilität und Kohlenstoffgehalte der Bodenaggregate sowie die Aggregatdynamik auf dem Feldversuch in Braunschweig sowie auf zwei Praxisstandorten (Hedeper, Giesen) in Niedersachsen untersucht.Die Stickstoffauswaschung unter Feldgras und Silphie war v.a. während der Wintersickerungsperiode geringer als unter Mais. Ursächlich war die meist geringere Nmin-Konzentration in 30 90 cm Bodentiefe bei Silphie und Feldgras. Diese geringeren Nmin-Werte werden auf die mit der längeren Wachstumsperiode der Dauerkulturen verbundene N-Aufnahme zurückgeführt. So wurden durch den Silphie-Wiederaufwuchs während des 2 monatigen Wachstums nach der Ernte noch 22 kg N ha-1 gebunden. Während es auf den Mais-Parzellen nach natürlichem und simuliertem Starkregen große Mengen an Abflusswasser und auch Bodenerosion gab, kam es bei Silphie und Feldgras infolge der höheren Wasserinfiltration generell zu keinem relevanten Oberflächenabfluß und zu keiner Erosion. Die bessere hydraulische Leitfähigkeit ist v.a. auf die verstärkte Grabaktivität von Regenwürmern zurückzuführen, da sie weder durch Veränderung der Lagerungsdichte des Bodens noch der Größenverteilung der Bodenaggregate erklärt werden konnte. Dazu passt auch die Feststellung, dass die C Gehalte in der 0-30 cm Bodenschicht bei Silphie um 11% höher lagen als bei Mais und tendenziell auch höher als bei Feldgras. Ein wichtiger Nebeneffekt der guten Wasserinfiltration von Silphie und Feldgras ist die Verbesserung des Wasserrückhaltes in der Fläche und mithin der vorbeugende Hochwasserschutz. Bezüglich der Bodenaggregatdynamik wurden in dem von Trockenheit geprägten Jahr 2018 auf dem sandigen Versuchsstandort in Braunschweig kaum Unterschiede zwischen den drei Kulturen gefunden. Auf den beiden schluffigen Böden der externen Standorte Hedeper und Giesen zeigte die Silphie hingegen im Frühling eine erhöhte Bodenaggregierung. Eine bessere Stabilisierung der organischen Bodensubstanz durch Einschluss in Bodenaggregaten konnte jedoch nur in Hedeper festgestellt werden. Angesichts der Vorteile für den Wasser- und Bodenschutz sollte die Silphie-Anbaufläche zukünftig auf eine ökologisch relevante Größenordnung ausgeweitet werden kann.Dr. Siegfried Schittenhelm
Tel.: +49 531 596-2318
siegfried.schittenhelm@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 58
38116 Braunschweig
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31.01.2020
22023915Verbundvorhaben: Exploration genetischer Diversität von Brassica napus und Brassica spec. zur Erschließung neuer Resistenzmerkmale gegen bedeutende Krankheiten im Raps (ENGENDER); Teilvorhaben 1: Identifikation und Vorbereitung neuer Resistenzmerkmale gegen drei bedeutende pilzliche Krankheiten im Raps - Akronym: ENGENDERENGENDER ist ein Verbundprojekt mit der NPZ Innovation GmbH und der Abteilung Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der CAU Kiel, dessen Ziel darin besteht, neue Resistenzmerkmale gegen drei bedeutende Raps-Krankheiten zu identifizieren, diese für die Rapszüchtung nutzbar zu machen und Mechanismen der Wirt-Pathogen-Interaktion aufzuklären. Dies zu erreichen wird zunächst eine umfangreiche Kollektion bestehend aus genetisch diversen Brassica napus, B. oleracea und B. rapa Akzessionen in standardisierten Gewächshaustests auf Resistenzmerkmale gegen die Erreger Leptosphaeria maculans, Sclerotinia sclerotiorum und Cylindrosporium brassicae hin getestet. Genotypen mit qualitativer oder quantitativer Resistenz gegen den jeweiligen Krankheitserreger dienen als Ausgangspunkt für genetische Analysen und als Eltern für Kreuzungen mit Elite-Rapslinien. Im Einzelnen beinhalten diese Prozesse folgende aufeinander aufbauende Arbeitsschritte: - Lokalisation der Resistenzmerkmale im jeweiligen Genom durch Kartierungsarbeiten (joinded linkage analysis, GWAS) in Kombination mit Transkriptomanalysen - Verifizierung von Funktionen genetischer Faktoren in der pflanzlichen Abwehr von Arabidopsis und Raps durch Genmutation und Genüberexpression - Entwicklung molekularer Marker für Resistenzmerkmale - Überführung von Resistenzmerkmalen in Raps Elite-Linien durch direkte Kreuzung oder Erzeugung von Resynthesen für die spätere Kreuzung mit Raps Neben der Identifikation neuer Resistenzmerkmale werden im Rahmen von ENGENDER das pflanzliche Material und die molekularen Marker entwickelt, um mittel- bis langfristig Rapssorten mit verbesserter Krankheitsresistenz zu erzeugen.Das Ziel des Verbundvorhabens war es, die existierenden Rapsgenpools, die zur Züchtung verwendet werden, hinsichtlich verschiedener Krankheitsresistenzen aus nicht-adaptierten Brassica napus und Brassica - Wildarten zu ergänzen. Es sollen neue Resistenzgene gegen die Erreger der Pilzkrankheiten Sclerotinia, Phoma und Cylindrosporiose identifiziert werden. Hierzu sollen in einer artübergreifenden Assoziationsstudie QTL gesucht werden, um auch über die Verwendung der Genomsequenz von Raps und den elterlichen Arten B. rapa und B. oleracea molekulare Mechanismen der jeweiligen Wirt-Pathogen-Beziehungen ableiten zu können. Weiterhin können so entsprechende molekulare Marker entwickelt werden, die für die praktische Züchtung notwendig sind. Schließlich sollen entsprechend identifizierte Gene auch in Raps Elite-Linien eingebracht werden, einzeln und kombiniert. Im Rahmen des Teilvorhabens sollen neue Resistenzmerkmale gegen die Schaderreger Sclerotinia, Phoma und Cylindrosporiose aus bisher nicht bearbeitetem Material identifiziert werden. Hierbei werden 1 bis 2 neue Resistenz-merkmale je Krankheit erwartet. Wichtigstes Ziel ist die Einkreuzung der neuen Resistenzmerkmale in Raps.Die molekularen Marker aus BN-1 können umgehend zur Selektion der Phoma-Resistenz für eine Erzeugung Phoma-resistenter Raps-Sorten in der Züchtung eingesetzt werden. Phomaresistenzmerkmale, die in Brassica-Arten identifiziert und z.T. durch Resynthese in B. napus überführt wurden, bedürfen noch einer weiteren Prüfung (Validierung im Biotest, Rückkreuzung in Elitematerial). Nutzung zur Züchtung frühestens erst in 3 Jahren.Dr. Steffen Rietz
Tel.: +49 4351 736-195
s.rietz@npz-innovation.de
NPZ Innovation GmbH
Hohenlieth-Hof
24363 Holtsee

2017-12-15

15.12.2017

2020-12-15

15.12.2020
22023917Verbundvorhaben: Konzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur Alltagskommunikation im Forstbetrieb; Teilvorhaben 2: Fragestellungen Wald und Gesellschaft, Evaluation und Qualitätssicherung - Akronym: AlltagskommunikationKonzeption und Durchführung eines Qualifizierungsangebotes zur "Alltagskommunikation im Forstbetrieb" im Rahmen des Förderschwerpunkts "Informationen und gesellschaftlicher Dialog zu Bioökonomie und Nachhaltigkeit" des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" des BMEL.Die Ergebnisse zeigen, dass der Bedarf an Kommunikation, besonders im Umgang mit der Öffentlichkeit, deutlich zugenommen hat. Dabei eine gute Alltagskommunikation der jeweiligen Forstleute vor Ort unabdingbar. Im Seminar konnten diese ein Bewusstsein für Kommunikation entwickeln, das eigene Verhalten reflektieren sowie neue Techniken erlernen und anwenden. Die Ergebnisse zeigen, dass das erlernte Wissen eine hilfreiche Unterstützung in der Bewältigung berufsalltäglicher, schwieriger Kommunikations- und Konfliktsituationen bietet. Der Lernprozess konnte insbesondere durch Perspektivwechsel, kollegialen Austausch, und praxisnahe Vermittlungsmethoden gefördert werden. Dennoch lassen sich auch Grenzen erkennen, da das Erlernen neuer Sichtweisen nicht immer in Übereinstimmung mit tief verwurzelten Haltungen und Überzeugungen gebracht werden kann. Das Seminar bietet dabei keine Patentlösungen, sondern vielmehr einen Reflexionsraum und Ansatzmöglichkeiten für Forstleute an. Außerdem zeigen die Ergebnisse, dass Forstleute von einem Kommunikationsverständnis geprägt sind, das das auf die Vermittlung sachlicher Informationen fokussiert. Dies stellt sich gerade in der Kommunikation mit kritischen Personen als Hindernis dar, weil diese Anerkennung für ihre Interessen und Sichtweisen suchen. Weitere Kommunikationshindernisse stellen unter anderem Stereotypisierungen der Interessen von KritikerInnen dar, ein ausgeprägtes Wir-Gefühl sowie hierarchische Arbeitsstrukturen dar. Gegenseitige Verständigung kann im Gegenzug erleichtert werden, wenn Perspektivwechsel vollzogen und die Interessen anderer Waldnutzergruppen anerkannt werden. Die Auseinandersetzung mit kommunikativen Herausforderungen im Rahmen des Seminars trägt zu einer Auseinandersetzung mit den eigenen Grundverständnissen bei. So kann die Anpassung der Forstbranche an den gesellschaftlichen Wandel unterstützt werdenDr. Christoph Hartebrodt
Tel.: +49 761 4018-262
christoph.hartebrodt@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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01.04.2019

2021-12-31

31.12.2021
22023918Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 4: Nachweis der tribologischen Funktionsfähigkeit - Akronym: TriboKonIn tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt am Fraunhofer IWM befasste sich mit der Oberflächencharakterisierung und der Analyse des Einlaufverhaltens. Die Oberflächencharakterisierung erfolgte sowohl topographisch mit Weißlicht- und Konfokalmikroskopie als auch chemisch über Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS).Dr. Dominic Linsler
Tel.: +49 721 204327-18
dominic.linsler@iwm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM)
Straße am Forum 5
76131 Karlsruhe
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2016-10-01

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31.01.2020
22024015Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: TAKOWIND_IIMit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. Dr. Fred Eickmeyer
Tel.: +49 9428-903328
eickmeyer@t-online.de
ESKUSA GmbH
Bogener Str. 24
94365 Parkstetten
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2017-06-01

01.06.2017

2022-08-31

31.08.2022
22024114Verbundvorhaben: Untersuchung und Beurteilung bodenfunktionaler Kenngrößen und Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte; Teilvorhaben 1: Bodenmikrobiologie und ökologische Wirkungen - Akronym: BoSchHoENWFVADie Waldstrategie 2020 sieht auf dem Gebiet der Befahrung einen Bedarf, die Kenntnislücken im Bereich der Arbeits-, Technik- und Logistikkonzepte bei der Holzernte in Bezug auf die Verringerung der Belastung zu schließen und die neuen Erkenntnisse der Forstpraxis verfügbar zu machen. Ziel des Vorhabens ist es, in Bezug zu der Befahrung von Rückegassen kritische Zustände und Funktionen auszuweisen, die sich an ökosystemaren Schwellenwerten orientieren, um darauf aufbauend Lösungsstrategien für eine bodenschonende Holzernte zu entwickeln. Dieser Ansatz erhält die notwendigen Handlungsspielräume für die multifunktionale Waldnutzung. Es ist geplant, mithilfe eines Satzes von Indikatoren Regeln für eine ökosystemverträgliche Befahrung bei der Bewirtschaftung von Wäldern abzuleiten. Dabei steht die Beurteilung der Funktionsfähigkeit des Waldbodens im Fokus der Betrachtung und bildet die Bewertungsgrundlage. Um die Erkenntnisse zu den bodenfunktionalen Auswirkungen der Befahrung für die Praxis in Wert zu setzen, sollen die Ergebnisse mit der "Fahrspurtiefe" in Beziehung gesetzt werden, die als sichtbare und vor Ort messbare Größe die Funktion eines Schlüsselindikators übernehmen kann. Ziel ist es, "ökologische Leitplanken" für die Fahrspurtiefe abzuleiten und dadurch praxisrelevante Entscheidungshilfen bereitzustellen. Das Vorhaben ist als Forschungsverbund angelegt: Bodenökologische Fragen werden von der Abteilung Umweltkontrolle der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt bearbeitet, im Institut für Agrartechnologie des Johann Heinrich von Thünen-Institut wird der Schwerpunkt auf bodenphysikalische Fragen sowie die Entwicklung des Spurtiefengebers gelegt, während das Dezernat Forst-GIS und Standortkartierung im Niedersächsischen Forstplanungsamt für die Durchführung der umfangreichen Befahrungsversuche, standortskundliche Fragen und die Gefährdungskarten verantwortlich zeichnet. Die Dynamisierung der Forschungsergebnisse soll im Verbund erfolgen.Dr. Ulrike Talkner
Tel.: +49 551 69401-248
ulrike.talkner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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2017-04-15

15.04.2017

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31.01.2021
22024115Verbundvorhaben: Erhöhung des Ölertrages und Verbesserung der Ölqualität und Krankheitsresistenz bei der Sonnenblume unter Einsatz neuer innovativer Züchtungsmethoden (InnoSun); Teilvorhaben 1: Etablierung der genomischen Selektion und Optimierung der Zuchtmethodik bei Sonnenblume - Akronym: InnoSunDas InnoSun-Vorhaben hat sich zum Ziel gesetzt, die Sonnenblume konkurrenzfähiger zu machen und dadurch das Spektrum der Ölpflanzen zur nachhaltigen Erzeugung von nachwachsenden Rohstoffen für den deutschen und europäischen Markt zu erweitern. Das ehrgeizige Ziel kann durch die Kombination von einmaligen genetischen Ressourcen, die die InnoSun-Partner in Vorarbeiten entwickelt haben, und innovativen Züchtungsstrategien, welche die gleichzeitige züchterische Verbesserung von mehreren Merkmalen (Ertrag, Ölqualität, Krankheitstoleranz) ermöglichen, umgesetzt werden. Das InnoSun-Konsortium aus Wirtschaft und Wissenschaft zielt auf folgende Forschungsfelder ab: i) Genotypische und phänotypische Evaluierung von Experimentalpopulationen auf Ölgehalt, Ölqualität, Sklerotinia-Toleranz und Frühreife ii) Entwicklung von statistischen Modellen für die multivariate genomische Selektion, iii) Identifizierung einer neuen genetischen Quelle zur Züchtung von Hochölsäure-Sonnenblumen, iv) Entwicklung kostengünstiger SNP-Genotypisierungsmethoden, v) Etablierung der multivariaten Vorhersage in der Sonnenblumenzüchtung. Die signifikante züchterische Verbesserung der Sonnenblume wird ihre Konkurrenzfähigkeit steigern und zum Erhalt der Biodiversität in der deutschen und europäischen Landwirtschaft beitragen. Die KWS ist an folgenden Arbeitspaketen beteiligt: i) Materialvermehrung der optimierten Züchtungspopulationen sowie Genotypisierung und Phänotypisierung für die Merkmale Blühzeitpunkt, Wuchshöhe und Ölgehalt, ii) Entwicklung von Near-Isogenic Lines für zwei Sklerotinia QTL, iii) Erzeugung von Testkreuzungen und Erhebung von phänotypischen Daten für 600 Prüfglieder je Jahr, über sechs Orte und drei Jahre, iv) Etablierung der multivariaten genomischen Vorhersage für Kornertrag, Ölertrag, Wuchshöhe und Reife in das Zuchtprogramm, v) Optimierung der Zuchtmethodik basierend auf den Erkenntnissen der multivariaten genomischen Selektion und der neu entwickelten "low-multiplex" Techniken.Dr. Silke Wieckhorst
Tel.: +49 5561 311-1082
silke.wieckhorst@kws.com
KWS SAAT SE & Co. KGaA
Grimsehlstr. 31
37574 Einbeck
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2019-07-01

01.07.2019

2023-03-31

31.03.2023
22024118Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 3: Fernerkundung als Unterstützung eines Waldschutzrisikomanagements mit variablen Schadschwellen für Schädlinge der Kiefer - Akronym: ARTEMISDas Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdaten des Waldschutzmeldewesens Mecklenburg-Vorpommerns sowie neue Fernerkundungsverfahren, die im Rahmen des Projektes in der Praxis erprobt werden. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. Anne Clasen
Tel.: +49 385 6700-0
anne.clasen@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts
Fritz-Reuter-Platz 9
17139 Malchin

2016-03-01

01.03.2016

2018-08-31

31.08.2018
22024214Verbundvorhaben: Modellgestützte Ableitung von Kenngrößen des Wasserhaushalts zur Standorts-Leistungsbewertung von stau- und grundwasserbeeinflussten Böden; Teilvorhaben 1: Standorte - Partizipation - Qualitätssicherung - Akronym: BoWa-WNZiel des Vorhabens ist es, die bisher für die forstliche Standortskartierung von stau- und grundwasserbeeinflussten Flächen genutzten semi-empirischen Ansätze zur Einschätzung der Hydromorphie/Bodenfeuchtestufen, durch dem Stand der Wissenschaft entsprechende Modelle bzw.Modellkopplungen zu überprüfen, präzisieren und dynamisieren. Im Fokus stehen hierbei in den forstlichen Standortskarten ausgewiesene mineralische Nassstandorte (N) und wechselfeuchte Standorte (W). 1. Beschreibung von forstlichen hydromorphen Mineralböden, Datenbeschaffung, Analyse der Daten, Auswahl der Testfenster in Sachsen und Thüringen 2. Hydromorphologische Analyse Oberflächenrelief, Relief der maßgeblichen Stauschichten, Wasserhaushaltsmodellierung (SWAT) der oberirdischen/lateralen Einzugsgebiete, quantitative Ermittlung von lateralen Zu- und Abflüsse zu W- bzw. N-Standorten, Sensitivität der lateralen Zu- und Abflüsse 3. Quantifzierung der lateralen Zu- und Abflüsse durch Grundwasser, Grundwasserkompendien für Testfenster, Sensitivität der Gundwasserzu- und Abflüsse 4. Modellanwendung/-vergleich von unterschiedlichen Standortsmodellen zur baumartenspezifischen Wasserhaushaltsberechnung mit lateralen Zu- und Abflüssen in den Testfenstern, Visualisierung,Unsicherheitsanalyse, Übertragbarkeit, Anforderungen an Monitoring 5. Expertenworkshops zur Qualitätssicherung und PraxistauglichkeitProf. Dr. Karl-Heinz Feger
Tel.: +49 351 463-31307
karl-heinz.feger@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Bodenkunde und Standortslehre
Pienner Str. 19
01737 Tharandt
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2018-08-01

01.08.2018

2021-12-31

31.12.2021
22024217Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 4: Forsteinrichtungsservices - Akronym: INKAFür die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatswaldforstbetriebe soll ein Konzept für ein integriertes, partiell auf mobilen Endgeräten lauffähiges, forstliches Informationssystem entwickelt werden, das im Sinne einer zeitgemäßen Forsteinrichtung die Phasen der Inventur, betrieblichen Planung und Kontrolle integriert und für die Betriebssteuerung flexibel nutzbar macht. Im Rahmen des Teilvorhabens 4 werden dazu Inventurverfahren analysiert und die erforderlichen Eingangsgrößen für das forstliche Informationssystem beschrieben. Darüber hinaus konzipiert die NW-FVA eine API und implantiert diese als einen REST-Service, welcher Zuwachsschätzungen in Rein- und Mischbeständen sowohl auf Basis des Waldwachstumssimulators der NW-FVA (TreeGrOSS) als auch auf Basis von Ertragstafeln ermöglicht. Dabei können Vorratsprognosen abgerufen werden, die auf verschiedenen Behandlungsszenarien basieren. Die Bestandesentwicklung kann mit oder ohne waldbauliche Eingriffe simuliert und bewertet werden. Über eine optionale Zuweisung eines WET (Waldentwicklungstyp) kann auch ein Waldumbau abgebildet werden. Fehlende Eingangsparameter sollen automatisch ergänzt werden können. Die API soll anschließend als waldwachstumskundliche Basis für das INKA-Portal fungieren aber auch anderen forstlichen Dienstleistern und Softwareentwicklern zur Verfügung stehen und über eine einfache Web-Oberfläche direkt getestet und ausprobiert werden können.Die bestehenden Softwarelösungen TreeGrOSS und Silviculture wurden fachlich und technischen überprüft, optimiert und in Form eines REST-Services (TgRest) gebündelt bereitgestellt (https://www.nw-fva.de/TgRest/). Der Webservice ermöglicht es, Zuwachsschätzungen und Vorratsprognosen in Rein- und Mischbeständen sowohl auf Basis des Waldwachstumssimulators der NW-FVA als auch auf Basis von Ertragstafeln abzurufen. Die Bestandesentwicklung kann mit oder ohne Behandlungen simuliert werden, wobei Standardeingriffe für gängige Waldentwicklungstypen parametrisiert sind. Die entsprechenden WET für einen Bestand und passende, regionale Tafelwerke können von der Software automatisch ermittelt sowie fehlende Eingangsdaten ergänzt werden. Neben den vorgegebenen Standardbehandlungen kann das System auch vom Anwender frei definierte Behandlungsketten entgegennehmen und verarbeiten. Auf Basis der Vorratsprognosen kann eine Sortierung und Bewertung des stehenden Bestandes sowie der Nutzungen berechnet werden. Zusätzlich zur den WET spezifischen Behandlungsketten kann für einen Bestand zwischen verschiedenen Behandlungsszenarien (Naturnah, Naturschutz, Ertragsorientiert) gewählt werden. Die Varianten unterscheiden sich in den zugrunde gelegten Zielstärken, der Nutzungsintensität und dem Schutz bzw. der Auswahl von seltenen Baumarten bzw. Habitatbäumen. Diese zusätzliche Funktionalität unterstützt die Abschätzung der Auswirkungen von unterschiedlicher waldbauliche Strategien auf die Waldentwicklung. Auf Basis dieser Simulationen können nachhaltige Durchforstungsempfehlungen abgeleitet werden. Eine detailliertere quantitative und stoffliche Bewertung von Beständen kann durch eine Schätzung der Sortiments-, Biomasse-, und Nährstoffmengen für den verbleibenden und ausscheidenden Bestand insgesamt oder für einzelne Kompartimente berechnet werden. Durch Verlinken von TgRest mit BaEm (https://www.nw-fva.de/BaEm) wurden standortgerechte und klimaangepasste Baumartenempfehlungen integriert.Dr. Thomas Böckmann
Tel.: +49 551 69401-123
thomas.boeckmann@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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2017-09-01

01.09.2017

2019-02-28

28.02.2019
22024316Verbundvorhaben: 3D-Druck von holzbasiertem Stützmaterial zur Integration in generative Betonfertigungsverfahren; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung - Akronym: BioConSupportDie Technologie der generativen Fertigung mit Beton wurde weltweit so weit entwickelt, dass erste Bauwerkskomponenten für bauliche Anwendungen gedruckt werden konnten. Bisher liegt keine technisch befriedigende Lösung für den 3D-Druck geneigter, auskragender oder horizontal freitragender Elementen vor. Das Vorhaben zielt auf die Entwicklung einer Rezeptur und eines Austragsverfahrens für ein Stützmaterial ab, welches den Beton-3D-Druck derartiger Strukturen ermöglicht, indem es die Drucklasten des noch nicht erhärteten Betons aufnimmt. Außerdem muss das Material lagerfähig, mit in zum Betondruck passender Technologie förder-, austrag- und aushärtbar, preisgünstig, einfach entfernbar, möglichst wiederverwendbar und umweltfreundlich sein. Als Lösungsansatz wird ein Materialverbund aus Holzpartikeln und einer biobasierten Matrix auf Stärke-Basis mit Additiven entwickelt und in zwei verschiedenen Prozessrouten untersucht. Dabei werden die mechanischen & rheologischen Eigenschaften sowie die Wechselwirkungen mit Beton bewertet und hinsichtlich der Anforderungen optimiert. Es werden zudem verschiedene Ansätze zu Förderung, Austragung und Aushärtung des Materials in Zusammenspiel mit einem Beton-3D-Druck-Verfahren analysiert, verglichen und bewertet.Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

2018-10-01

01.10.2018

2021-12-31

31.12.2021
22024317Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Kulturbegründungsverfahrens für Eichen zur Verbesserung der Wurzelentwicklung durch kompostierbare Wurzelhüllen; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Wurzelhüllen und Pflanztechnik - Akronym: WurzelhuelleDas Projekt betrifft Entwicklungsarbeiten für die Produktion und Erprobung sogenannter Wurzelhüllen (WH) zur Vorkultur und zum Pflanzen von Forstgehölzen. Die eingesetzten WH bestehen aus einem wasserspeichernden Substrat und einer wasserundurchlässigen äußeren Wand, welche das Substrat gegen Wasserverlust an den Boden schützt. Der mit der Pflanzung eingebrachte Wasservorrat soll die Vitalität und Produktivität in sommerlichen Trockenperioden sichern und das Pfahlwurzelwachstum fördern. Das Projekt zielt auf die Ausdehnung des Zeitfensters für die Pflanzung, das gegenwärtig auf wenige Monate vor und nach dem Winter beschränkt ist. Für das Projekt standen nur drei Vegetationsperioden zur Verfügung. Daher wurden die WH-Pflanzen, welche für einen komplexen Eichenpflanzungsversuch an Forststandorten benötigt wurden, schon im Winter im Gewächshaus vorkultiviert. Die benötigten Wurzelhüllen entstanden durch Vereinigung und Bearbeitung von zwei PLA-Kaltgetränkebechern, wodurch eine becherförmige WH (H=23 cm, Substratvolumen 0,75 L) entstand. Die eingesetzten Substrate basierten auf Torf und/oder Hanfschäben. Nach Vorbereitung der Forststandorte bei Eberswalde und in der Schorfheide (zwei Bestände von Kiefernbaumholz und eine freigeräumte Windwurf-Fläche) wurden Traubeneichen mit WH im Mai 2019 gepflanzt. Zum Vergleich wurden Versuchsparzellen angelegt, deren Bestände durch Saat oder traditionelle Pflanzverfahren (wurzelnackt, Container) entstanden. Das Projekt-Team untersuchte das Pflanzenwachstum an den Forststandorten und führte Experimente zur Weiterentwicklung der WH-Technik durch. Hauptziele waren (1) Optimierung des Wandmaterials, des Substrates und der Form der Wurzelhülle, (2) effiziente Verfahren für die Vorkultur und Pflanzung mit WH und (3) eine Konzeption zur industriellen WH-Produktion.Die auf den Forstparzellen mit WH gepflanzten Eichen zeigten überwiegend Pfahlwurzelsysteme. Der Pfahlwurzelanteil war höher als bei wurzelnackt gepflanzten Eichen und Containerpflanzen. An allen Standorten war die mittlere Sprosslänge der WH-Pflanzen höher als die der übrigen Varianten. Die Sprosslänge der WH-Pflanzen war am schirmfreien Windwurf-Standort am höchsten; die Differenz zu den anderen Varianten war hier statistisch gesichert. Wurzellänge, Wurzel-Biomasse und Wurzelhalsdurchmesser der WH-Pflanzen waren ebenso groß oder größer als bei den übrigen Varianten. Ein weiteres Pflanzexperiment mit becherförmigen WH fand am Standort Zepernick der HU statt (06/19 bis 09/21). Hier zeigten die Eichen starkes exponentielles Wachstum. Die im Sommer 2019 bewässerte Variante unterschied sich nicht von derjenigen ohne Bewässerung. Wegen der Beständigkeit der PLA-Becher im Boden wurden WH mit kompostierbaren Folienbeuteln der Thüfol GmbH angefertigt und hierzu mit einem Klemmring zur Erleichterung der Substratfüllung ausgestattet. Sie ermöglichten die Bildung produktiver Pflanzen aus Keimlingen, selbst wenn der Oberboden vollkommen trocken war. Als Vorzugssubstrat erwies sich Torfmoos aus der Paludikultur. Es gewährleistet sehr gutes Jungpflanzenwachstum und übertrifft die Torfsubstrate in der Haftwasserkapazität. Die Markteinführung des erdkompostierbaren Pflanztopfes Pottburri führte in Verbindung mit den Ergebnissen des Projektes zu einem Konzept für ein industrielles WH-Produkt in Rohr-Form mit einer Wand aus kompostierbarem wasserundurchlässigem Kunststoff. Ein gemeinsam mit der Golden Compound GmbH und der Truplast Kunststofftechnik GmbH präzisiertes Konzept orientiert auf ein Wandmaterial mit einer Faserkomponente aus Sonnenblumenschalen sowie auf eine an dieses Material angepasste Rohr-Extrusionstechnik. Bei der Vorkultur in rohrförmigen Modellwurzelhüllen (I.D. = 5 cm, L = 32 cm) mit dem Torfmoos-Substrat erreichten die Eichen in 2-3 Monaten die Pflanzfähigkeit.Dipl.-Forstwirt Rudolf Walter Ehwald
Tel.: +49 30 46065024
rudolf.ehwald@wwholz.com
WaldWieseHolz GmbH
Lindenstr. 43
15377 Buckow (Märkische Schweiz)
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2020-04-01

01.04.2020

2022-03-31

31.03.2022
22024318Technische Machbarkeitsuntersuchung zum Thema Agrarstretchfolie aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: AgriStretchAls Agrarstretchfolien kommen zurzeit Folien aus fossilen Rohstoffen, meist Polyethylen, zum Einsatz. Im Allgemeinen wird die notwendige Klebkraft der Stretchfolien durch Verwendung von Polyisobutylen (PIB) als Klebkomponente erzeugt. Nach ihrer Verwendung werden sie energetisch verwertet oder stofflich recycelt und als minderwertiges Recyclingprodukt (z. B. Abfallsäcke) eingesetzt. Der stofflichen Verwertung geht stets ein mechanischer Reinigungsprozess voraus. V. a. bei groben Verschmutzungen werden mit diesen Verfahren meist nur unzureichende Ergebnisse erzielt. Dadurch kann nur eine mangelhafte Qualität des Rezyklats erzielt werden. Das stoffliche Recycling ist daher oft nicht wirtschaftlich realisierbar, sodass die Entsorgung durch Verbrennungsanlagen bevorzugt wird. Da Agrarstretchfolie ein Produkt ist, das immer wieder aufs Neue benötigt wird, belastet sie durch ihre Herstellung als auch durch ihre Verwertung die Umwelt. Begrenzte fossile Rohstoffe werden durch deren Produktion verbraucht und CO2 bei der thermischen Verwertung am Produktlebensende in die Atmosphäre abgegeben. Biopolymere und/oder neuartige Recyclingkonzepte können diesen Problemen entgegenwirken. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer möglichst 100 % biobasierten Agrarstretchfolie, die nahezu ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden kann. Idealerweise soll eine Rezeptur gefunden werden, die ein stoffliches Recycling zulässt. Zudem wird eine Oberflächenfunktionalisierung erprobt, die die dafür nötigen Reinigungsprozesse erleichtern soll. Durch das angestrebte stoffliche Recycling kann die Folie nach deren Anwendung regranuliert und zur Herstellung neuer Biokunststoffprodukte eingesetzt werden. Somit trägt die Folie zu einer Kreislaufwirtschaft bei und stellt damit ein stark zukunftsorientiertes Produkt dar.Prof. Dr. Michael Nase
Tel.: +49 9281 409-4730
michael.nase@hof-university.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Biopolymerforschung
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof

2018-10-01

01.10.2018

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31.03.2022
22024417Verbundvorhaben: ERA-CoBioTech 1: Biotechnologische nachhaltige Produktion von Indol; Teilvorhaben 2: Maßstabsvergrößerung und Produktreinigung - Akronym: INDIEIm Projekt INDIE wird Indol durch mikrobielle Fermentation mit rekombinanten Corynebakterien hergestellt. Bei der Stamm- und Prozess-Entwicklung wird das Prinzip des design-build-test-learn-cycle der System- und Synthetischen Biologie verfolgt. Als Grundlage wird ein metabolisches Model ausgewietet, um den optimalen Stoffwechselweg hin zu Indol zu identifizieren. Systemanalysen z.B. auf Transktripebene werden das Design verfeinern. und regulatorische oder metabolische Falschenhälse überwunden sowie ungewollte Nebenproduktbildung unterbunden. Insbesondere werden dafür synthetische regelkrereisäufe entwickelt und molekular implmentiert. Der beste Produktionsstamm wird im Labor und anschließend im technischen Maßsstab evaluiert,um flavour-grade Indol herzustellen. Darüberhinaus werden im Projekt INDIE Computer-Modelle, biosynthetische und regulatorische Baustein entwickelt, die sich in einem breiteren Kontext verwednen lassen können. So ergibt sich eine System- und synthetische Biologie-Produktionsplattform, die auf Corynebacterium basiert und mit der umgehend neue Inhaltsstoffe, die sich von aromatischen Aminsäure ableiten, proudziert werden können. Somit trägt INDIE zur Beschleunigung des Technologietransfers auf einer europäischen Ebene.Dr. Peter van der Schaft
Tel.: +49 282 2685-6116
peter.v.d.schaft@axxence.com
Axxence Aromatic GmbH
Tackenweide 28
46446 Emmerich am Rhein
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01.04.2019

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30.06.2022
22024418Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 2: Entwicklung von wirtschaftlichen Massenzucht- und Ausbringungstechnologien - Akronym: BiDenTZiel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämp-fungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Über-schwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren und den Einsatz von konventi-onellen chemischen Mitteln möglichst zu vermeiden. Aufgabenschwerpunkte von BIOCARE im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Eiparasi-toiden Trichogramma dendrolimi stets vitale Versuchstiere in den erforderlichen Mengen für Versuchszwecke bereitzustellen, Untersuchungen zu der Erzwespe voranzutreiben und ein in der Praxis einsatzfähiges Präpa-rat zur Anwendung im biologischen Pflanzenschutz zur großflächigen Ausbringung dieses in befallenen Kie-fernwäldern zu entwickeln. Als Methode für die Ausbringung des Parasitoiden im Wald kommt die Helikopter gestützte Flüssigapplikation in Frage. Infolgedessen führte BIOCARE verschiedene Untersuchungen zur Entwicklung einer geeigneten Spritzmittels sowie zur Verträglichkeit und Homogenität unterschiedlicher Spritzhilfsmittel mit den darin ent-haltenen Parasitoiden durch. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden zusammen mit der NW-FVA in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation untersucht. Das Spritzmittel zeigte sich grundsätzlich geeignet für eine biologische Applikation, allerdings wurde noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Mischbarkeit des Spritzmittels deutlich.Eine vollständige Entwicklung eines für die Anwendung als biologisches Pflanzenschutzmittel geeigneten Prä-parats konnte bei Erreichung wichtiger Zwischenziele im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. dendrolimi innerhalb des Projektzeitraumes nicht umgesetzt werden. Nach umfangreichen Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern wurde Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini ausgewählt. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi erfolgreich in großem Maßstab auf Sitotroga cerealella vermehrt werden kann und die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen). Die für eine Parasitierung geeigneten Temperaturen sollten Tagestemperatu-ren von 17°C und Nachttemperaturen von 13°C zum Applikationszeitpunkt nicht unterschreiten. Diverse Spritzmittelvarianten des Parasitoiden wurden für eine helikoptergestützte Applikation geprüft. In einer Vielzahl an Versuchen konnte die Verträglichkeit verschiedener Spritzhilfsmittel mit T. dendrolimi aufgezeigt und die grundsätzliche Eignung von einer flüssigen Ausbringungsform für die Applikation bewiesen werden. Die innerhalb der Projektlaufzeit gewonnenen Ergebnisse zu den Anforderungen und erforderlichen Optimie-rungen eines geeigneten Spritzmittels bieten die Chance auf die erfolgreiche Entwicklung eines in der Praxis anwendbaren biologischen Bekämpfungsverfahrens.Dipl.-Ing.agr. Wilhem Beitzen-Heineke
Tel.: +49 5562 9505 781
w.beitzen-heineke@biocare.de
BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mit beschränkter Haftung
Wellerser Str. 57
37586 Dassel
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31.12.2020
22024515Verbundvorhaben: Sensorbasierte Präzisionszüchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze (SENSELGO); Teilvorhaben 1: Phänotypisierung, Genomik und Merkmalsvorhersage - Akronym: SENSELGODas vorgeschlagene Projekt dient der Weiterentwicklung und Optimierung der sensorbasierten Präzisionsphänotypisierung für die Pflanzenzüchtung sowie der Etablierung von Triticale als Rohstoffpflanze. Dabei wird eine Kombination von sensorbasierter Feldphänotypisierung und Genomik eingesetzt um eine Steigerung des Biomasseertrags und die zielgerichtete Verbesserung von dessen Komponenten zu erreichen. Desweiteren erfolgt eine direkte und indirekte Selektion auf die Ressourceneffizienz von Triticale, insbesondere die Verbesserung der Stickstoffeffizienz. Das Projektvorhaben gliedert sich in folgende Komponenten: (1) eine praxisrelevante Population von 1.000 aus aktuellen Zuchtprogrammen stammenden Triticalelinien aufzubauen und mit genomweiten Markern sowie für Kandidatengene zu genotypisieren, (2) neue, zu den bisher verwendeten komplementäre Sensoren mit Selektivität für bisher überhaupt nicht erfasste pflanzenphysiologische Parameter ins Sensormodul der BreedVision Phänotypisierungsplattform zu integrieren und an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (3) ein neues Sensormodul zur Erfassung der Bestandesdichte zu entwickeln und ebenfalls an Triticale, Weizen und Roggen zu evaluieren, (4) das BreedVision System neben der kontinuierlichen Messfahrt zu erweitern für statische Messungen im Stop-and-Go Messmodus, (5) die BreedVision Platform zur Erfassung und Vorhersage des Biomasseertrags sowie für bisher nicht erfasste, für die Ertragsbildung relevante Komponenten, wie die Bestandesdichte und die Pflanzenphysiologie, in der etablierten Triticalepopulation zu nutzen, (6) die Effizienz von Triticalegenotypen unter reduziertem Stickstoff- und Pestizideinsatz zu evaluieren, und (7) die gewonnenen Daten zur prädiktiven Züchtung von Triticale als ressourceneffiziente Rohstoffpflanze zu nutzen.Dr. Tobias Würschum
Tel.: +49 711 459-22687
tobias.wuerschum@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalten & Versuchsstation - Landessaatzuchtanstalt
Fruwirthstr. 21
70599 Stuttgart
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31.01.2020
22024516Verbundvorhaben: Entwicklung von material- und konstruktionsoptimierten Freileitungsstrom- und Kommunikationsmasten aus Furnierschichtholz (LVL) bestehend aus Buche und Nadelhölzern (Fichte/Kiefer); Teilvorhaben 2: Entwicklung, Bau und Test von neuen Mastensystemen - Akronym: LVL-MastIm Rahmen des Forschungsvorhabens sollen Mastsysteme unter Verwendung von Furnierschichtholz (LVL), bestehend aus phenolmodifiziertem oder schutzmittelbehandeltem Laub- oder Nadelholz, hergestellt und weiterentwickelt werden. Erste Vorversuche zeigen bereits, dass durch die Verwendung dieses neuen Werkstoffes materialoptimierte Mastkonstruktionen mit erheblich höheren Tragfähigkeiten realisierbar sind. Des Weiteren sind durch den Einsatz eines optimierten Materials höhere Schutzwirkungen gegen holzabbauende Pilze zu erwarten, so dass die Erreichung der momentan angestrebten Standzeit der Energieversorgungs- bzw. Telekommunikationsunternehmen von bis zu 50 Jahren realistisch erscheint. Das Vorhaben ist in 7 Arbeitspakete untergliedert. Neben der Projektkoordination, die im Aufgabenbereich der UGOE liegt, werden jeweils drei Arbeitspakete von UGOE und induo bearbeitet. Die Arbeitspakete bauen inhaltlich aufeinander auf, so dass regelmäßige Treffen zur Besprechung und Bewertung der Ergebnisse geplant sind. UGOE wird die Prozesse zur Herstellung des modifizierten und schutzmittelbehandelten LVL entwickeln und optimieren sowie die Materialeigenschaften untersuchen. Die Firma induo wird diese Informationen zur konstruktiven Entwicklung und Herstellung von Mastsystemen nutzen. Des Weiteren wird induo sich in einem Arbeitspaket mit der Kosten- und Nutzenanalyse sowie der Beschaffung und Logistik beschäftigen.B.Eng. Alexander Reichartz
Tel.: +49 2161 6189-0
a.reichartz@induo.de
induo Systemholztechnik GmbH & Co. KG
An der Blankstr. 20
41352 Korschenbroich

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31.12.2021
22024517Verbundvorhaben: Integriertes forstliches Informationssystem für den kleinparzellierten Nicht-Staatswald; Teilvorhaben 3: Betriebswirtschaftliche Strategie - Akronym: INKAFür die Zielgruppe der kleinen und mittleren Nicht-Staatsforstbetriebe soll in einem Forschungsverbundprojekt ein Konzept für ein integriertes forstliches Informationssystem entwickelt werden. Dabei hat dieses im Sinne zeitgemäßen Flächenmanagements die grundlegenden Aspekte der Inventur, Planung und Kontrolle abzubilden. In diesem Kontext soll der Großteil relevanter Daten in einer Portallösung abruf- und bearbeitbar vorliegen. Gleichzeitig finden sich auch ausgewählte Aspekte in mobilfähigen Lösungen wie bspw. Smart-phone oder Tablet wieder. Ziel ist es dabei, zum einen Einzelbetrieben, aber auch übergeordneten Einhei-ten, wie bspw. der Forstbetriebsgemeinschaft (FBG) oder forstfachlichen Betreuern ein entsprechendes Programm bieten zu können. Insbesondere diesen Einheiten, welche üblicherweise mehr als nur einen Forstbetrieb, aber gerade im Kontext der FBG oftmals viele kleine Waldeigentümer betreuen, wird hierdurch die Möglichkeit der kartographischen Verortung entsprechender Betriebsflächen und die Zuordnung relevanter Naturaldaten entlang der Eigentumsverhältnisse ermöglicht. Das System soll zum einen bei der mobilen Erfassung von Daten der Bestandesinventur und -planung unterstützen als auch bereits von Dritten erhobene Daten integrieren können. Eben diese Daten werden wiederum mittels einer Datenbank aggregiert und verwaltet sowie mit Hilfe eines einfachen GIS visualisiert. Letztendlich findet sich mit diesem Programm die Möglichkeit zur eigenständigen Dokumentation des Naturalvollzugs sowie die Option zielgerichteter externer Beratung durch Dritte. Insbesondere dem Aspekt der Beratung kommt hier angesichts einer aufgrund kartell- und beihilferechtlicher Entscheidungen gerade im kleine-ren und mittleren Nicht-Staatswald erhöhte Bedeutung zu.Zunächst wurden Prozesse und Akteure sowie deren Interaktionen definiert. Hierzu fand eine Identifikation von Kriterien zur Klassifikation der Besitzgrößen und der organisatorischen Strukturen statt. Darüber hinaus wurden in der Forsteinrichtung übliche räumliche Einheiten hinsichtlich ihrer Eignung als Inventur-, Planungs- und Kontrollgröße untersucht. Diese Untersuchung zeigte eine deutschlandweite Vielzahl unter-schiedlicher Merkmale räumlicher Gliederung auf. So zeigte sich gerade in den hoheitlichen Forstverwaltungen eine oftmals sehr detaillierte Flächengliederung und Waldeinteilung. Im Zuge der Analyse des Informationsbedarfs wurden 14 unterschiedliche GIS-Programme hinsichtlich ihres Kosten-Leistungsverhältnisses untersucht. Hier zeigt sich eine hohe Heterogenität in Sachen Datenintegration, -verwaltung und -darstellung. Insbesondere das britische System "myForest - woodland manager" zeigte sich hierbei als grundsätzliche Blaupause. Auf Basis einer Dokumentenanalyse wurde im Weiteren eine quantitative Untersuchung zugehöriger Inventur-, Planungs- und Dokumentationsparameter durchgeführt. Daraufhin wurde wiederum ein informationell verdichtetes Bestandesblatt abgeleitet und zur exemplarischen Anwendung in MS Excel entlang dieser Parameter konzipiert. Ein ähnlicher Ansatz wurde bei der Identifizierung relevanter Parameter der Vollzugsdokumentation gewählt.Diese Parameter wurden in Form von Experteninterviews gegenüber der forstlichen Praxis validiert und flossen sodann in die Konzeption des Managementsystems ein. Ebenso wurde zur Verwaltung dieser Sach- und Geodaten eine exemplarische Datenbankstruktur entwickelt. In diesem Zusammenhang wurden drei Schemata entwickelt, welche die einzelnen Schritte der Betriebsabgrenzung gegenüber Fremdparzellen, der Flächengliederung und Waldeinteilung sowie der inhaltlichen Attributierung dieser Geometrien darstellen. Sie bilden somit die Möglichkeiten zur Integration von Naturaldaten in das Flächenmanagementsystem ab.Prof. Dr. Bernhard Möhring
Tel.: +49 551 3934-21
bmoehri@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung
Büsgenweg 5
37077 Göttingen
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01.03.2020

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31.05.2024
22024518Entwicklung eines umweltfreundlichen Verfahrens zur Gewinnung eines Armierungsstoffes für altpapierhaltige Verpackungspapiere - Akronym: AgroForceDer Einbruch im Verbrauch und der Produktion an graphischen Papieren hat zur Folge, dass der Zufluss an hochwertigem Fasermaterial in das Altpapierrecycling stark rückläufig ist. Dadurch ist eine Verknappung und Verteuerung von Altpapier eingetreten und die Qualität von Altpapier hat sich zunehmend verschlechtert. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, wird von vielen Papierherstellern in Erwägung gezogen, dem Altpapier Primärfasern als Armierungsstoff zuzusetzen. Eine vielversprechende Option ist es den Armierungsstoff direkt im Papierwerk im Sinne einer Rückwärtsintegration aus Stroh herzustellen. Dafür wird ein Verfahren mit einfacher Technologie benötigt, das mit geringem Investitionsaufwand realisiert werden kann und hohe Faserstoffausbeuten liefert. Im Vorhaben wird hierzu ein aussichtsreiches Verfahren basierend auf Natriumcarbonat als Aufschlusschemikalie adaptiert und optimiert. Im Anschluss daran sollen Anwendungsversuche in Mischung mit Altpapierstoff im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt werden. Alternativ zum Carbonataufschluss soll ein Dampfdruck-Aufschlussverfahren getestet werden. Hierbei sollen die Faserstofffestigkeiten ggf. durch Vorimprägnierung mit Natriumcarbonat optimiert werden. Die beiden Verfahren sowie auch de-ren Kombination sollen im Forschungsvorhaben optimiert und eingehend miteinander verglichen werden. Wesentliche Kriterien dabei sind die Rohstoffeffizienz, Investitionskosten, Chemikalien- und Energiebedarf, Ablaugenverwertung und Chemikalienrückgewinnung sowie Festigkeitseigenschaften bzw. Eignung des erzeugten Faserstoffes als Armierungsstoff für altpapierhaltige Verpackungspapiere. Auch eine ökologische Betrachtung beider Verfahren untereinander sowie im Vergleich zur analogen Nutzung von aus Nadelholz hergestelltem Marktzellstoff soll im Forschungsvorhaben inkludiert sein.Dr. Fokko Schütt
Tel.: +49 40 822459-100
fokko.schuett@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Haidkrugsweg 1
22885 Barsbüttel

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30.06.2022
22024618Verbundvorhaben: Entwicklung eines multifunktionalen Klebstoffsystems zur Abbildung von Schadensszenarien in Holztragwerken; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Klebstoffformulierung mit sensorischer Funktionalität - Akronym: SmartTimbADas Verbundprojekt SmartTimbA (Smart Timber Adhesives) befasste sich mit der Entwicklung eines multifunktionellen Holzklebstoffsystems. Dessen vernetzte Klebstofffuge in Holztragwerken soll nicht nur fügende, sondern auch messtechnische Aufgaben übernehmen. Damit soll die in anderen Baubereichen bereits übliche Technik der Langzeitüberwachung für Holztragwerke weiter erschlossen werden. Vorteile dieses Ansatzes bestehen darin, dass (1) der Sensor in die Struktur integriert wird und (2) die Sensorintegration bereits in der Fertigung eingesetzt werden kann und nicht als zusätzlich einzufügender diskreter Sensor, wie aktuell im Structural Health Monitoring (SHM) üblich. Das Vorhaben wurde als Kooperationsprojekt zwischen der Hochschule für nachhaltige Entwicklung in Eberswalde (HNEE) und der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen (WHS) realisiert. Im Rahmen des Teilvorhabens waren an der WHS die Basis-Klebstoffformulierungen sowie die eingebrachten Füllstoffe hinsichtlich ihrer (di)elektrischen Eigenschaften zu bewerten und die notwendigen Modifizierungen zur Einarbeitung in die 1K-PUR Klebstoffe durchzuführen sowie deren rheologische Eigenschaften zu bestimmen. Der hergestellte Klebstoff erfüllt die gewünschten ökonomischen Ziele des Vorhabens. Die Fertigung lässt sich in bestehende Industrieprozesse integrieren. Füllstoff und Klebstoff sind mit Blick auf die Produktionskosten gut gewählt. Das entstehende Produkt würde im mittelpreisigen Segment der Funktionsklebstoffe liegen. Mit der Fertigung größerer Mengen könnte seitens der Industrie nach einer kurzen Zulieferungsaquise unmittelbar mit der Produktion begonnen werden. Darüber hinaus erzielt der Klebstoff im Verbund mit Holz gute mechanische Kennwerte. Mit Blick auf die Optik der Klebung kann die Penetration des Holzes durch Vorbehandlung mit einem Primer unterbunden werden. Die schwarze Klebefuge bleibt jedoch – je nach Anwendungsfall – weiterhin sichtbar. Betrachtet man die erzielten Ergebnisse zur Piezoresistivität an BSH-Balkenträgern mit Keilzinkenverbindung kritisch, wird klar, dass ohne eine nachgelagerte Projektarbeit zur weiteren Untersuchung der praktischen Anwendung, ein sinnvoller Einsatz des Klebstoffes im Holzbau schwer umzusetzen ist. Dies liegt vor Allem an der Standardabweichung der Impedanzmessung, welche vermutlich vom großen Maßstab herrührt. Demnach bleibt fraglich, ob eine Marktakzeptanz in der Holzindustrie ohne weiteres Vorhaben zur Klärung der praktischen Umsetzung zu erreichen ist. Darüber hinaus gibt es in der Holzindustrie kein Konkurrenzprodukt und keine Konkurrenztechnologie. Es konnte gezeigt werden, dass der hergestellte Klebstoff als freistehende Klebstoffschicht die gewünschte Sensorik zeigt und als Sensor fungieren kann. Um den Klebstoff sinnvoll einzusetzen, müsste man je nach Anwendungsfall mit einer Relativmessung arbeiten, um die Änderung des Systems ausgehend von einem Basiswert darstellen zu können. Wie dieser entsprechende Anwendungsfall aussehen könnte, müsste im Einzelfall untersucht werden.Prof. Dr. Klaus-Uwe Koch
Tel.: +49 2361 915-456
klaus-uwe.koch@w-hs.de
Westfälische Hochschule Gelsenkirchen Bocholt Recklinghausen
Neidenburger Str. 43
45897 Gelsenkirchen
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30.11.2019
22024714Nutzerorientierte Inventur- und Planungsverfahren für eine adaptive multifunktionale Waldwirtschaft (NOWA_IP) - Akronym: NOWA_IPDas Verbundvorhaben, das von der Professur für Forsteinrichtung, der Professur für Biodiversität und Naturschutz sowie der Professur für Waldbau der TU Dresden gemeinsam bearbeitet wurde, diente der Entwicklung und Prüfung von innovativen Inventur- und Planungsverfahren als Beitrag zur Weiterentwicklung der mittelfristigen Wirtschaftsplanung in Forstbetrieben. Die erweiterten Verfahren sind vor allem auf eine verstärkte und differenzierte Berücksichtigung der Ökosystemleistungen (ÖSL) ausgerichtet, für die auf internationaler Ebene eine große Vielfalt an Systematisierungsansätzen (MEA (2005), TEEB (2010), CICES, HAINES-YOUNG (2016)) verfügbar ist. Das Ziel der Anpassung solcher Verfahren liegt in der der optimalen Gestaltung einer multifunktionalen Waldwirtschaft angesichts zunehmend konkurrierender Leistungserwartungen. Zu diesem Zweck sind von den Arbeitsgruppen verschiedenste Erhebungen (TLS, UAV-Befliegung, terrestrische Bestandesfotos, adaptierte Betriebsinventur) mit einem leistungsbezogenen erweiterten Merkmalsspektrum in zwei kooperierenden Beispielbetrieben durchgeführt worden. Die Inventurergebnisse, die vorrangig mittels der terrestrischen Bestandsfotos und dem Laserscanning vorrangig an Weiserflächen und mittels der Stichprobeninventur für die Gesamtbetriebe ermittelt wurden, sind dann auf leistungsrelevante Strukturmerkmale analysiert und als Grundlage für eine funktionsdifferenzierte waldbauliche Planung verwendet worden. Die Maßnahmeplanung ist anhand der Weiserflächen in den Kooperationsbetrieben entworfen und mit Hilfe von einer längerfristigen Waldwachstumssimulation hinsichtlich der Zielerreichung überprüft worden.Als Kernpunkte für das betriebliche Management von ÖSL erweisen sich die Identifikation regional oder betrieblich besonders relevanter ÖSL, die Auswahl geeigneter räumlicher und zeitlicher Bezugsebenen zur Implementierung und geeignete Methoden und Kenngrößen zur Erfassung spezifischer ÖSL im Zuge von Kontrollstichproben als besonders relevant. Für die ÖSL-Kategorien "Bereitstellung von Rohstoffen und Produkten", "Regulation" und "Wohlfahrtsleistungen" wurden die relevanten Indikatoren und Bewertungsmethoden analysiert und in Leistungsmatrizen überführt. Für ausgewählte Bestandestypen wurden Fotos zur Erfassung der visuellen Ästhetik angefertigt, mittels Farb-, Kontrast- und Bildanteilsanalysen ausgewertet und die Ergebnisse mit geostatistischen Modellen auf die Betriebsebene übertragen. Zur Quantifizierung der strukturellen Diversität und Heterogenität konnten Diversitätsindizes auf Grundlage von Stichproben-Daten der Jahre 2003, 2013 und 2018 berechnet werden. Ergänzend ist mit Hilfe von TLS-Aufnahmen eine Erfassung der Strukturkomplexität von Einzelbäumen und Beständen realisiert worden. Zeitgleich wurden in Betriebsinventuren vielfältige Strukturparameter und auch baumbezogene Mikrohabitate erfasst. Mit einer waldbaulichen Planung für Bestandestypen sind alternative Behandlungsprogramme für die Leistungsschwerpunkte "Holzproduktion", "Sicherung der Biodiversität" und "Waldästhetik" erarbeitet worden. Im Zuge von Bestandesssimulationen zeigt sich, dass die Maßnahmen zur Förderung von Holzproduktivität und Waldästhetik eher komplementär zueinander und häufiger eher konfliktär zur Sicherung der Biodiversität erscheinen. Mit Hilfe einer Betriebssimulation konnten die gesamtbetrieblichen Auswirkungen von leistungsdifferenzierten Bewirtschaftungsstrategien, die auf vorab ermittelten Maßnahmenprogrammen aufbauen, bestimmt werden. Die Ergebnisse zeigen je nach Leistungsschwerpunkt und Umsetzungsstrategien deutlich unterschiedliche Betriebsergebnisse.Prof. Dr. Andreas W. Bitter
Tel.: +49 35203 383-1853
abitter@rcs.urz.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstökonomie und Forsteinrichtung - Professur Forsteinrichtung
Pienner Str. 23
01737 Tharandt
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01.04.2017

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31.12.2020
22024715Verbundvorhaben: Leistungsstarke Grashybriden für die nachhaltige Biomasseproduktion – Gezielte Nutzung der Selbstfertilität (SelfieGras); Teilvorhaben 1: Genetische Charakterisierung von verschiedenen Selbstfertilitäts-Quellen in L. perenne zur gezielten Nutzung der Selbstfertilität - Akronym: SelfieGrasIn SelfieGras soll die Hybridzüchtung in Gräsern durch die systematische Nutzung der Selbstfertilität und deren Kombination mit CMS in züchtungsrelevantem Material etabliert werden. Dies soll erreicht werden durch die grundlegende Erforschung der SI- und SF-Mechanismen, und der Erarbeitung von molekularen Werkzeugen, um SF-Quellen in der Züchtung effizient nutzen zu können. SelfieGras beinhaltet die Etablierung von verfügbaren SF Quellen in L. perenne sowie deren genetische und funktionelle Beschreibung durch die Erzeugung spaltender Populationen. Desweiteren die genetische Kartierung und Isolierung kausaler Gene ausgewählter SF Quellen durch Pool-Sequenzieren hochauflösender Kartierungspopulationen sowie die Entwicklung von DNA Markern in den identifizierten Genen/Genomregionen. Ebenso die Etablierung kurzfristiger Strategien, um die SF mittels Marker-gestützter Rückkreuzung in züchterisch relevantes CMS Material zu bringen. Was schließlich in der Erstellung von Experimentalhybriden, um diese unter Feldbedingungen zu prüfen, mündet. Detaillierte Kenntnisse darüber werden zur Züchtung von ertragreichen Futtergras-Hybridsorten beitragen, die zukünftig der Landwirtschaft als perennierende Alternativen zu existierenden Biogas-Arten für eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung zur Verfügung stehen. Im ersten Schritt sollen verschiedene Selbst-Fertilitätsquellen in L.perenne etabliert und genetisch als auch funktionell charakterisiert werden. Es folgt die Kartierung und Identifizierung kausaler Gene von ausgewählten SF-Quellen sowie die Entwicklung von Markern. Schließlich werden die SF-Quellen mittels markergestützter Rückkreuzungen in züchterisch relevantes CMS- Material und in vitalen Inzuchtlinien etabliert. Im letzten Schritt erfolgt die Erstellung von Hybridsaatgut für die Prüfung von Experimentalhybriden unter Feldbedingungen. Michael Koch
Tel.: +49 172 1347717
michael.koch@dsv-saaten.de
Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Thüle
Thüler Str. 30
33154 Salzkotten
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30.04.2019
22024716Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische Umsetzung des photokatalytischen Aufschlusses von Algenzellwänden; Teilvorhaben 2: Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften - Akronym: AlgenkatStoffliche Verwertung von Mikroalgenbiomasse zur Herstellung von Nahrungsergänzungsmitteln und Futtermitteladditiven. Extraktion von Inhaltsstoffen aus der Algenbiomasse mittels neuartiger Extraktion mit geringen Herstellungskosten. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Inhaltstoffen, insbesondere Lipide, über eine Photokatalyse zu validieren und die Ergebnisse in Life Cycle Assessments (LCAs) einfließen zu lassen. Es wird eine Methodik für die Schnell-Erfassung der Lipidgehalte vor und nach der Photokatalyse in der Zelle und in der wässrigen Phase weiterentwickelt. Die Analytik besteht aus der mikroskopische Aufnahme der Zellmorphologie, der gravimetrischen Messung der Gesamtgehalte der Lipide sowie der chromatographischen und ramanspektroskopischen Messung der Fettsäuremuster vor und nach einer Pigmentextraktion. Insbesondere die Ramananalyse nach Pigmentoxydation sowie der Lipidschnelltest sollen im Laufe des Projekts im Stundentakt laufen. Dabei werden die Verfahren weiter modifiziert, um die Störung der Messung durch fluoreszierende (Phaeo)Pigmente zu unterbinden. Gleichzeitig soll mit den Methoden ermittelt werden, ob es zu einer Änderung der Fettsäureketten bei der Photokatalyse kommt, bzw. inwieweit die (z.B. für die Futtermittelherstellung) wichtigen Fettsäuren intakt bleiben.Prof. Dr. Laurenz Thomsen
Tel.: +49 421 200-3254
l.thomsen@constructor.university
Constructor University Bremen gGmbH - Life Sciences & Chemistry
Campus Ring 1
28759 Bremen
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01.10.2018

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31.12.2019
22024717Herstellung von leistungsfähigen Nanocomposites aus nanofibrillierter Cellulose und Polylactid (CelLac) - Akronym: CelLacZiel 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
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01.06.2017

2021-02-28

28.02.2021
22024816Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur flächendeckenden und homogenen Generierung von Waldparametern auf der Basis digitaler Oberflächenmodelle aus Luftbilddaten; Teilvorhaben 2: Nordwestdeutsche regionalspezifische Waldformationen - Akronym: FFFEine zeitgemäße, nachhaltige Waldbewirtschaftung bedarf umfassender und qualitativ hochwertiger Daten über Holzvorräte und andere strukturelle Eigenschaften von Wäldern. Räumlich hoch aufgelöste und standardisierte Daten zur Waldstruktur, die das Waldmanagement effizient unterstützen können, stehen jedoch nur selten flächendeckend zur Verfügung. Das Projekt "F³ - Flächendeckende Fernerkundungsbasierte Forstliche Strukturdaten" entwickelte standardisierte Methoden und Verfahren zur weitgehend automatisierten und performanten Generierung von Waldstrukturdaten. Dadurch schaffte es die Basis für die Erstellung von flächendeckend hoch aufgelösten, räumlich expliziten und regelmäßig aktualisierbaren Daten bzgl. Vegetationshöhe, Holzvolumen, Überschirmung etc. Das F³-Projekt ist ein Verbundprojekt der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA). Zur Verfahrensentwicklung wurden sechs großflächige Gebiete in Baden-Württemberg und Niedersachsen genutzt, die eine Vielzahl standörtlicher Gegebenheiten und Baumartenmischungen abdecken. Die entwickelten Verfahren basieren ausschließlich auf deutschlandweit verfügbaren Datensätzen: Luftbildern der Landesvermessungsinstitutionen, Sentinel-2-Satellitendaten und digitalen Geländemodellen. Forstliche Daten stammen aus der dritten Bundeswaldinventur (BWI3), den Betriebsinventuren (BI) der Forstbetriebe sowie deren Forsteinrichtungen. Zusätzlich werden Klima- und Standortsdaten aus offen zugänglichen Quellen verwendet. Die Verfahren sind so konzipiert, dass sie bundesweit und über große Flächen anwendbar sind. Für die nachhaltige Waldwirtschaft in Deutschland können so standardisierte Waldstrukturdaten bereitgestellt werden. Die Verfahren wurden umfangreich dokumentiert und die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen der Datenbereitstellung erörtert. Alle Projektergebnisse sind über das Portal waldwissen.net frei und vollumfänglich zugänglich.Es wurden weitgehend automatisierte Verfahren entwickelt, die nach standardisierten Methoden folgende Waldstrukturparameter ableiten und in Karten abbilden: Vegetationshöhe, Kronendachrauigkeit, Überschirmung, Waldtyp (offene und geschlossene Bestände), Bestandeslücken, lockere Altholz- bzw. Überhälterbestände, Holzvorrat und oberirdische Biomasse. Grundlage dieser Verfahren sind aus Luftbildern abgeleitete Oberflächenmodelle, also dreidimensionale Abbildungen der Kronenoberfläche. Ein Verfahren zur Ableitung solcher Oberflächenmodelle wurde für Waldflächen optimiert. Um die Qualität der abgeleiteten Holzvorrats- und Biomassedaten zu verbessern, wurde ein Verfahren zur Ableitung von Baumarteninformationen aus Sentinel-2-Satellitendaten entwickelt. Dieses beinhaltet eine für Waldflächen optimierte Vorprozessierung der Satellitendaten, welche auch für andere Anwendungen, wie z. B. die Schaderfassung, von Bedeutung ist. Auch wurden die Ansprüche an Referenzdaten und Zusatzinformationen aus Klima- und Standortsdaten definiert und die flächige Modellierung der Baumarteninformation implementiert. Die für die Projektgebiete abgeleiteten Waldstrukturdaten wurden anhand von Referenzdaten validiert. Die erreichten Genauigkeiten zeigen, dass diese Daten wertvolle Informationen für das forstliche Management und die forstliche Forschung liefern. Die nachhaltige Waldbewirtschaftung und die Anpassung von Wäldern an den Klimawandel können so unterstützt werden. Die entwickelten Verfahren wurden in Software-Code umgesetzt und umfangreich dokumentiert, der Code und die zugehörige Dokumentationen sind frei zugänglich. Informationen zum Projekt mit Erläuterungen zu den Codes sowie zu den technischen Möglichkeiten und den rechtlichen Rahmenbedingungen einer umfassenden Datenbereitstellung wurden auf der Online-Plattform www.waldwissen.net aufbereitet und veröffentlicht (download über https://www.waldwissen.net/de/technik-und-planung/waldinventur/f3-fernerkundungsbasierte-walddaten).Dipl.-Forstwirt Jörg Ackermann
Tel.: +49 551 69401-127
joerg.ackermann@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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2019-07-01

01.07.2019

2022-12-31

31.12.2022
22024817Verbundvorhaben: Optimierung der Unkrautregulierung im Arzneipflanzenanbau mit Fokus auf indirekte und mechanische Verfahren sowie auf die Bestandsetablierungsphase von Kamille und Melisse; Teilvorhaben 1: Tiefgründige Löß-Lehmstandorte mit besonderem Augenmerk auf gesäter Melisse - Akronym: OptiMechDas Vorhaben konzentriert sich auf die Anwendungsoptimierung der mechanischen Unkrautregulierung im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau. Die bearbeiteten Kulturen stehen als Beispiele für konkurrenzschwache, unkrautsensible Kulturen mit intensivem Pflegeaufwand. In umfangreichen Untersuchungen finden praxisnahe Tests unter Versuchsbedingungen und die standortspezifische Beschreibung geeigneter Einstellvariationen und Einsatzzeitpunkte einer Auswahl von Maschinen und Geräten statt. Die geprüften Faktoren sind wesentliche Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der mechanischen Unkrautregulierung. Die Ergebnisse bieten der Praxis Informationen für betriebsspezifische Investitionsentscheidungen und eine erfolgreiche Anwendung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Prüfung kombinierter Unkrautregulierungsstrategien für Kamille und gesäte Melisse. Diese bilden den Bereich der indirekten Maßnahmen vor der Saat ab, berücksichtigten innovative Regulierungsmaßnahmen in der Bestandesetablierungsphase und testen die Substitution eines Herbizideinsatzes durch mechanische und pflanzenbauliche Maßnahmen.Prof. Dr. Ralf Pude
Tel.: +49 2225 999 63-13
r.pude@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe
Klein-Altendorf 2
53359 Rheinbach
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2016-08-01

01.08.2016

2018-12-31

31.12.2018
22024914Geschäftsprozessoptimierung in der Wertschöpfungskette Holz als Beitrag zu einer nachhaltigen Waldwirtschaft im niedersächsischen Privatwald (GeProOpt_Holz) - Akronym: GeProOpt_HolzDie Implementierung eines IT-gestützten Systems zur Unterstützung und Überwachung des Planungs- und Holzernteprozesses der Holzbereitstellungskette vom Wald zum Werk erscheint als ressourcenschonende Optimierungsmaßnahme besonders geeignet. Nachhaltige Waldwirtschaft beinhaltet auch eine optimal organisierte Wertschöpfungskette die im Ergebnis alle Arbeitsbereiche der Forstwirtschaft integriert. Das Projekt ist in fünf aufeinander aufbauende Arbeitspakete organisiert: I. Anforderungsanalyse II. Prozess Optimierung III. Systemspezifikation / -funktion IV. Technische Umsetzung und Integration in bestehende Systeme V. Erprobung VI. Praktische ImplementierungDr. Jean-Lionel Payeur-Poirier
Tel.: +49 511 3665-1147
jean-lionel.payeur-poirier@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg
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2017-05-15

15.05.2017

2021-12-31

31.12.2021
22024915Verbundvorhaben: Züchtung und Massenvermehrung von Torfmoosen zur industriellen Produktion eines nachwachsenden Substratausgangsstoffes für den Gartenbau (MOOSzucht); Teilvorhaben 1: Selektion hochproduktiver Wild-Proveniencen, Saatgut-Produktion im Gewächshaus sowie Feldtests - Akronym: MOOSzucht-TV_EMAUDie Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Torfmoos-Biomasse ist die meistversprechende Alternative. Sie kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradiertem Hochmoor kultiviert werden. Diese Paludikultur reduziert CO2-Emissionen, erhält landwirtschaftliche Flächen, erhöht Biodiversität, erhält Arbeitsplätze im ländlichen Raum und stärkt die regionale und nationale Wirtschaft. Die Ziele von "MOOSzucht" sind Produktivitätssteigerung auf züchterischer Basis, um Torfmoos rentabel anzubauen und massenhafte Vermehrung von Torfmoos als Saatgut für die Umsetzung von Torfmooskultivierung im industriellen Maßstab. Das Teilvorhaben_EMAU zielt auf Selektion hochproduktiver Torfmoos-Wildformen; Methodenentwicklung für Saatgut-Vermehrung im Gewächshaus sowie Verifizierung der Produktivität selektierter Wild-Provenienzen und Zuchtlinien im Feldbau. Im TV_EMAU werden 60 Torfmoos-Wildformen (12 Arten / jeweils 5 Provenienzen) innerhalb Europas gesammelt, in ein Mutterpflanzenquartier eingepflegt, genetisch charakterisiert (Microsatellite-Assay) und mittels Photosyntheseaktivität-Bestimmung auf Produktivität gescannt. Die 10 produktivsten Torfmoose werden für die Vermehrung im Gewächshaus selektiert und dienen als Ausgangsmaterial für die züchterische Bearbeitung (Smart Sphagnum Breeding = SSB im TV_ALU) sowie für die Massenvermehrung im Photo-Bioreaktor (in TV_ALU+KIT). Die Methode zur unsterilen, vegetativen Vermehrung von Torfmoos im Gewächshaus wird optimiert. Im Feldtest wird die Performanz der selektierten Wild-Provenienzen, der gezüchteten Linien und der im Photo-Bioreaktor massenvermehrten Torfmoose bewertet und ihre Produktivität unter drei verschiedenen Wasserständen mittels Trockenmasse-Bestimmung verifiziert. Der Projektverbund wird koordiniert.Sammlung, Charakterisierung und erfolgreiche Kultivierung von 476 Torfmoos-Mikroprovenienzen sowie 6 Klonen im Mutterpflanzenquartier (12 Zielarten: Sphagnum austinii, S. centrale, S. denticulatum, S. fallax, S. fimbriatum, S. fuscum, S. magellanicum s.l. (hier S. medium & S. divinum), S. palustre, S. papillosum, S. riparium, S. rubellum und S. squarrosum) • Erfolgreiche Identifizierung produktivster Mikroprovenienzen in zwei Selektionsschritten (darunter produktivere Provenienzen als bisher in Paludikultur), Validierung der Produktivität im Feldtest; geeignete Methode für erste Selektion von Mikroprovenienzen etabliert • Ausgeglichener Stöchiometrie von Stickstoff, Phosphor und Kalium förderte Torfmooswachstum unter Laborbedingungen unabhängig von der Gesamtkonzentration dieser Nährstoffe • Eine nicht-destruktive Methode zur Produktivitätsbestimmung nicht abschließend etabliert Mit Management der Feldkultur kann Produktivität von Torfmoosen mit unterschiedlicher Ökologie gefördert werden • Vermehrung an der Torfmooswand an Saatgut aus Photobioreaktorkultivierung angepasst; Vermehrungsrate von bis zu 10 in 6 Monaten erreicht • Mit Ändern von Lichtqualität (Spektren) und Lichtintensität kann man aus Habitus und Produktivi tät von Torfmoosen an der Torfmooswand Einfluss nehmen • Axenisch in Photobioreaktoren produziertes Torfmoos wächst unter nicht-axenischen Bedingun gen im Labor, in Vlieskultur und im Feld weiter Berichtsblatt (Kurzfassung/Short Description) 2 • Bei Einsatz von nicht-ausdifferenziertem gegenüber ausdifferenziertem Torfmoos als Saatgut für Torfmooswand- und Feldkultur kann Einsatzmenge (bis zur Hälfte) reduziert werden • Erfolgreiche Steigerung von Biomasseertrag durch Zwischenkultur von nichtausdifferenziertem Torfmoos-Saatgut (aus Submerskultur) gegenüber Direktsaat ins FeldProf. Dr. Dr. h.c. Hans Joosten
Tel.: +49 3834 420 4177
joosten@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald
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2017-06-01

01.06.2017

2020-12-31

31.12.2020
22025014Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden und Verfahren zur flächendeckenden und homogenen Generierung von Waldparametern auf der Basis digitaler Oberflächenmodelle aus Luftbilddaten; Teilvorhaben 1: Südwestdeutsche regionalspezifische Waldformationen - Akronym: FFFEine zeitgemäße, nachhaltige Waldbewirtschaftung bedarf umfassender und qualitativ hochwertiger Daten über Holzvorräte und andere strukturelle Eigenschaften von Wäldern. Räumlich hoch aufgelöste und standardisierte Daten zur Waldstruktur, die das Waldmanagement effizient unterstützen können, stehen jedoch nur selten flächendeckend zur Verfügung. Das Projekt "F³ - Flächendeckende Fernerkundungsbasierte Forstliche Strukturdaten" entwickelte standardisierte Methoden und Verfahren zur weitgehend automatisierten und performanten Generierung von Waldstrukturdaten. Dadurch schaffte es die Basis für die Erstellung von flächendeckend hoch aufgelösten, räumlich expliziten und regelmäßig aktualisierbaren Daten bzgl. Vegetationshöhe, Holzvolumen, Überschirmung etc. Das F³-Projekt ist ein Verbundprojekt der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA). Zur Verfahrensentwicklung wurden sechs großflächige Projektgebiete in Baden-Württemberg und Niedersachsen genutzt, welche eine Vielzahl standörtlicher Gegebenheiten und Baumartenmischungen abdecken. Die entwickelten Verfahren basieren ausschließlich auf deutschlandweit verfügbaren Datensätzen: Luftbilder der Landesvermessungsinstitutionen, Sentinel-2-Satellitendaten und digitale Geländemodelle. Forstliche Daten stammen aus der dritten Bundeswaldinventur (BWI3), den Betriebsinventuren (BI) der Forstbetriebe sowie deren Forsteinrichtungen. Zusätzlich werden Klima- und Standortsdaten aus offen zugänglichen Quellen verwendet. Die Verfahren sind so konzipiert, dass sie bundesweit und über große Flächen anwendbar sind. Für die nachhaltige Waldwirtschaft in Deutschland können so standardisierte Daten der Waldstruktur bereitgestellt werden. Die Verfahren wurden umfangreich dokumentiert und die technischen und rechtlichen Rahmenbedingungen der Datenbereitstellung erörtert.Es wurden weitgehend automatisierte Verfahren entwickelt, die nach standardisierten Methoden folgende Waldstrukturparameter ableiten und in Karten abbilden: Vegetationshöhe, Kronendachrauigkeit, Überschirmung, Waldtyp (offene und geschlossene Bestände), Bestandeslücken, lockere Altholz- bzw. Überhälterbestände, Holzvorrat und oberirdische Biomasse. Grundlage dieser Verfahren sind aus Luftbildern abgeleitete Oberflächenmodelle, also dreidimensionale Abbildungen der Kronenoberfläche. Ein Verfahren zur Ableitung solcher Oberflächenmodelle wurde für Waldflächen optimiert. Um die Qualität der abgeleiteten Holzvorrats- und Biomassedaten zu verbessern, wurde ein Verfahren zur Ableitung von Baumarteninformationen aus Sentinel-2-Satellitendaten entwickelt. Dieses beinhaltet eine für Waldflächen optimierte Vorprozessierung der Satellitendaten, welche auch für andere Anwendungen, wie z. B. die Schaderfassung, von Bedeutung ist. Zusätzlich wurden die Ansprüche an Referenzdaten und Zusatzinformationen aus Klima- und Standortsdaten definiert und die flächige Modellierung der Baumarteninformation implementiert. Die für die Projektgebiete abgeleiteten Waldstrukturdaten wurden anhand von Referenzdaten validiert. Die erreichten Genauigkeiten zeigen, dass diese Daten wertvolle Zusatzinformationen für das forstliche Management und die forstliche Forschung liefern. Die nachhaltige Waldbewirtschaftung und Anpassung von Wäldern an den Klimawandel können so unterstützt werden. Die entwickelten Verfahren wurden in Software-Code umgesetzt und umfangreich dokumentiert. Alle Codes und Dokumentationen sind frei zugänglich. Hierfür wurden die Informationen zum Projekt mit Erläuterungen zu den Codes sowie den technischen Möglichkeiten und rechtlichen Rahmenbedingungen einer umfassenden Datenbereitstellung auf der online Plattform waldwissen.net aufbereitet (download über https://www.waldwissen.net/de/technik-und-planung/waldinventur/f3-fernerkundungsbasierte-walddaten).Dr. Petra Adler
Tel.: +49 761 4018-207
petra.adler@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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2016-09-01

01.09.2016

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31.08.2019
22025015Heimische Wildpflanzen als Grundlage zur Entwicklung ressourcenschonender Biomasseproduzenten (WaGBio) - Akronym: WaGBioDas Ziel des Vorhabens ist eine erhebliche Ertragssteigerung der Biomasseproduktion von blütenreichen mehrjährigen Wildpflanzenmischungen. Dieses Ziel soll durch eine stärkere Fokussierung auf die wuchskräftigsten Arten innerhalb der Mischungen und deren züchterische Bearbeitung erreicht werden. Das Vorhaben soll bei mindestens drei Wildpflanzen-Arten mit hohem Potential der Biomasseproduktion und hoher Anpassungsfähigkeit an verschiedene Anbau- und Umweltbedingungen den Schritt von der Wildpflanze zur Kulturpflanze vollführen. In Vorarbeiten erwiesen sich der Rainfarn (Tanacetum vulgare) und der Beifuß (Artemisia vulgaris) als besonders vielversprechend für eine Ressourcen schonende Biomasseproduktion, insbesondere vor dem Hintergrund einer begrenzten und zeitlich ungleich verteilten Wasserverfügbarkeit. Es ist zu erwarten, dass aufgrund der noch großen Ausgangsvariabilität in den genetischen Ressourcen gerade die ersten Selektionsschritte bei diesen Wildpflanzen zu erheblicher Steigerung des Biomasseertrages führen. Die Generierung einer maximalen Ausgangsvariabilität erfolgt durch weitere Aufsammlungen von Wildpopulationen sowie die Schaffung neuer intraspezifischer Variabilität durch Kreuzung und Polyploidisierung (Arbeitspakete 1 + 2). Im Hinblick auf den Einsatz der Einzelarten im Mischungskontext erfolgt eine simultane und parallele Selektion der einzelnen Arten auf komplementäre Eigenschaften (Keimung, Biomassebildung, Erntezeitpunkt, AP 3). Neu selektierte Linien werden auf ihre Saatgutqualität (Keimrate, Kontrolle auf samenbürtige Pathogene) und das Potential der Saatgutproduktion geprüft (AP 4). Auf Grundlage der im AP 4 gewonnenen Erkenntnisse sollen Methoden zur Inkrustierung der Feinsämereien (Multipillierung, Artemisia, Tanacetum) entwickelt werden (AP 5). Ein weiteres Arbeitspaket (AP 6) umfasst die Koordination und die projektbegeitende Öffentlichkeitsarbeit des Vorhabens.Dr. Walter Bleeker
Tel.: +49 9378 530
bleeker@saaten-zeller.de
Saaten Zeller GmbH & Co. KG
Ortsstr. 25
63928 Eichenbühl
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2017-03-01

01.03.2017

2017-09-30

30.09.2017
22025016Konzept für ein brasilianisch-deutsches Bio-Innovations-Netzwerk im Bereich der Bioökonomie - Akronym: BioInnoHubZiel des Projekts ist es, ein Konzept zu erarbeiten, das unter Einbeziehung aller relevanten Akteure und mittels einer Analyse der bereits existierenden Aktivitäten die wesentlichen Eckpunkte einer Geschäftslogik für einen brasilianisch-deutschen BioInnovationHub darstellt. Brasilien ist eines der wichtigsten Partnerländer der deutschen Bioökonomie-Forschung für die deutsche Wirtschaft. Der zu etablierende BioInnovationHub soll die Effizienz und Effektivität bestehender deutsch-brasilianischer Kooperationen auf dem Gebiet der Bioökonomie steigern und zu einem Mehrwert der eingesetzten Ressourcen führen. Als Ergebnis des BioInnovationHubs sollen Netzwerke erweitert werden und neue Forschungsprojekte entstehen. Diese sollen dann in einer optimierten und konzentrierten Form durch die öffentliche Hand sowohl in Brasilien, als auch in Deutschland unterstützt werden. Darüber hinaus sollen durch verstärkte Einbindung industrieller Partner mittel- bis langfristig auch mehr neue Produkte auf dem Gebiet der Bioökonomie am Markt etabliert werden.Im Vorhaben wurden grundlegende Arbeiten zur erfolgreichen Etablierung eines deutsch-brasilianischen BioInnovationHub erarbeitet. Wesentliche Arbeitsetappen waren hierbei die Identifizierung und Bewertung vorrangiger Themen der bilateralen Zusammenarbeit im Bereich der Bioökonomie-Forschung, die Gewinnung entsprechender Partner aus den Bereichen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, die Abstimmung von Einzelmaßnahmen für eine gemeinsame deutsch/brasilianische Gesamtstrategie und die Einigung über die konkrete Vorgehensweise und Festlegung von definierten Maßnahmen. Etwa 300 relevante Stakeholder (Industrie, Verbände, Ministerien usw.) wurden informiert. Von diesen bekundeten bislang 29 konkretes Interesse am BioInnovationHub und trugen zum Prozess aktiv bei. Damit wurde die Basis für den BioInnovationHub als aktive Organisation geschaffen. CLIB2021 (in Deutschland) und ABBI (in Brasilien) stehen als "institutionelles Zuhause" für den BioInnovationHub bereit. Das Protokoll zum "4th German-Brazilian Innovation Forum" für die "Gemischte bilaterale Kommission Deutschland-Brasilien (COMISTA)" beinhaltet eine klare Empfehlung für die Etablierung des BioInnovationHub. Als initialer Forschungsschwerpunkt wurde die industrielle Biotechnologie klar verankert. Mit CLIB2021 auf deutscher als auch mit ABBI auf brasilianischer Seite stehen kompetente Partner für die zukünftige Weiterentwicklung des BioInnovationHubs und Bearbeitung von bilateralen Forschungsprojekten bereit. Außerdem erfolgte eine Verknüpfung des BioInnovationHub mit den Initiativen der "German-Brazilian Industry 4.0 Task Force" und hierbei thematisch passend mit der Vision einer "Biorefinery Pilotplant 4.0". Weitere Verknüpfungen des Themas "BioInnovation" mit den Themen "Innovation 4.0" und "Digitalisierung" sollen genutzt werden um den Erfolg konkreter zukünftiger Projekte als auch den Kreis der potenziellen Unterstützer des BioInnovationHubs deutlich zu erweitern.Prof. Dr. Stephan Friedrich von den Eichen
Tel.: +49 89 5880318-10
friedrich.v.d.eichen@imp-consulting.de
Innovative Management Partner (IMP) Unternehmensberatungs-GmbH
Seidlstr. 28
80335 München
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2017-04-01

01.04.2017

2020-09-14

14.09.2020
22025114Einfluss der waldbaulichen Baumartenmischung auf die Schnittholzqualität der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) und Optimierung einer maschinellen Rundholzsortierung - Akronym: QuaBuDas Projekt zielt auf die Analyse des grundlegenden Einflusses forstlicher Behandlung und waldbaulicher Baumartenmischung auf elementare Holzeigenschaften der Rotbuche ab. In einem marktorientierten Ansatz soll zudem eine effizientere (maschinelle) Sortierung von Rund- und Schnittholz gegebenenfalls bereits an stehenden Bäumen ermöglicht werden. Die Erkenntnisse können dazu genutzt werden, den wertvollen Rohstoff schon früh in der Produktionskette der geeigneten, optimalen Verwendungslinie zuzuführen. Das Vorhaben gliedert sich in einen empirischen Teil, in dem an ausgesuchten Buchen-Reinbeständen und -Mischbestände morphologische Stamm- und Kronenparameter erfasst werden. Mit Hilfe dieser (temporären oder dauerhaften) Dupletts aus Rein- und Mischbestand können äußere Unterschiede an Baum- und Bestandesvariablen ergründet werden, aber auch an solchen Parametern wie Schlankheitsgrad oder Kronenexzentrizität. Von letzteren Variablen verspricht man sich, auf innere Holzeigenschaften wie Festigkeit, Steifigkeit oder Rohdichte schließen zu können. Die äußeren Merkmale müssen bei allen Bäumen des stehenden Bestandes gemessen werden, um eine zu erwartende hohe Streuung vollends zu erfassen und später von Einzelbaumebene auf die Bestandesebene hochskalieren zu können. Die Analyse der inneren und äußeren Qualitätsmerkmale soll zudem helfen, im Nachhinein ausgehend von klassischen waldwachstumskundlichen Datenquellen Aussagen über zu Holzqualität zu treffen. In einem letzten Schritt werden die gesammelten Daten genutzt, um Quantität und Qualität des Buchenholzes in Abhängigkeit der Waldbehandlung zu modellieren.Prof. Dr. Hans Pretzsch
Tel.: +49 8161 7147-11
hans.pretzsch@lrz.tum.de
Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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2017-02-01

01.02.2017

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31.01.2020
22025115Verbundvorhaben: Vorausschauende Entwicklung von Stärkesorten mit dauerhafter Resistenz gegen den Nematoden Meloidogyne chitwoodi (MeloKon); Teilvorhaben 1: Erstellung spaltender Nachkommenschaften mit bekannten Resistenzen und Anzucht von Wildarten mit neuen Resistenzgenen - Akronym: MeloKonIn Deutschland wurde M. chitwoodi erstmals Mitte der 1990er Jahren nachgewiesen Insgesamt sind bisher aber nur wenige Befallsflächen in Deutschland dokumentiert, doch geht man von einer zunehmenden Ausbreitung des Nematoden in den nächsten Jahren aus. In den Niederlanden ist M. chitwoodi weit verbreitet. Angesichts des grenzüberschreitenden Maschineneinsatzes im Kartoffelanbau ist mit einer weiteren Ausbreitung des Nematoden auf deutscher Seite zu rechnen. Weiter verstärkt wird die Problematik dadurch, dass im aktuellen Kartoffelsortiment keine Resistenzen gegen diesen Nematoden vorhanden sind. Die Identifizierung von M. chitwoodi-Resistenzen in Wildarten und deren Einkreuzung in Zuchtmaterial ist somit alternativlos und von hoher Dringlichkeit. Für ein nachhaltiges Resistenzmanagment ist es zudem essentiell, dass einander komplementierende Resistenzen kombiniert werden (Pyramidisierung), um so eine Selektion Resistenz-brechender Isolate zu verhindern. Aufgrund der langen Kreuzungs-, Selektionszyklen von 10 Jahren ist eine vorausschauende Stärkekartoffelzüchtung von besonderer Bedeutung. Dies gilt insbesondere dann, wenn neue Resistenzquellen aus Wildarten eingeführt werden. Diese Resistenzen sind sehr häufig an negative Eigenschaften der Wildart gekoppelt, welche zu Ertragseinbußen führen (linkage drag) und somit durch Auskreuzung entfernt werden müssen. Um dies effizient durchzuführen, ist eine Hochdurchsatz-Analytik für eine Marker-assistierte Selektion essentiell. Somit ergeben sich folgenden Ziele für das angestrebte Forschungsvorhaben: (1) Optimierung eines publizierten Markersystem, welches das Resistenzgen RMc1(blb) aus S.bulbocastanum nachweist, d.h. Entwicklung diagnostischer Marker. (2) Erschließen weiterer Resistenzquellen aus Wildart-Akzessionen. (3) Entwicklung einer Marker-assistierten Selektion für die neuen Resistenzquellen.Dr. agr. Hans-Reinhard Hofferbert
Tel.: +49 5822 431-53
hrhofferbert@bna-kartoffel.de
Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG
Wulf-Werum-Str. 1
21337 Lüneburg
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2018-09-01

01.09.2018

2022-02-28

28.02.2022
22025117Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 3: Naturschutz & Datenaufnahme und -analyse - Akronym: BestHarvestWaldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein.Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen.Dr. Bernd Wippel
Tel.: +49 761 208534-23
bernd.wippel@unique-landuse.de
UNIQUE forestry and land use GmbH
Schnewlinstr. 10
79098 Freiburg im Breisgau
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2019-04-01

01.04.2019

2022-09-30

30.09.2022
22025118Verbundvorhaben: Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe - Lösungsoption der Marine Litter Problematik?; Teilvorhaben 2: in-situ Abbauversuche - Akronym: MabiKu-in-situMarine Litter stellt eine "schleichende" Umweltverschmutzung dar. Jährlich gelangen etwa 10 Mio. t Abfälle in die Meere, wobei ca. 70% davon Kunststoffe sind. Die meisten Kunststoffe bauen sich nicht ab und rufen erhebliche ökologische Probleme hervor. Um Marine Litter zu reduzieren gibt es unterschiedliche Ansätze. Eine mögliche, aber bisher kaum untersuchte Sekundärmaßnahme ist die Substitution von persistenten Kunststoffen durch biobasierte, biologisch abbaubare Kunststoffe, welche sich auch unter marinen Bedingungen vollständig abbauen. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage, ob und in welchen Einsatzgebieten marin abbaubare Kunststoffe eine Lösungsoption der Marine Litter-Problematik darstellen können. Projektschwerpunkte sind: • Potenzialabschätzung zur Einsatzfähigkeit von Biokunststoffen im Bezug zu den kritischen Produkten und Werkstoffen, • Adaptierung und Optimierung der derzeitigen Prüfmethoden zur Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von Kunststoffen, • systematische Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von geeigneten biobasierten Kunststoffen, • gezielte Modifizierung zur Optimierung des marinen Abbauverhaltens bei gleichzeitig hochwertigen Gebrauchseigenschaften, • Analyse der Zusammenhänge zwischen Werkstoffmikrostruktur und marinem Abbauverhalten, • gezielte Entwicklung von Produktdemonstratoren für verschiedene Anwendungsbereiche, d.h. Seile, Spritzgussbauteile und Folien, • zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse zur Abbaubarkeit und Materialentwicklung auf Internetportalen, sowie in der schon bestehenden Datenbank www.biokunststoffe-verarbeiten.de. Die Ergebnisse sollen so zu einem Wissens- und Technologietransfer beitragen, die Diskussionen versachlichen und zur Entwicklung von weiteren "Leuchtturm"-Produkten für spezifische Anwendungen zur Reduzierung des Marine Litters dienen. Durch die Einbindung von Industrie und Verbänden werden die Ergebnisse breit gestreut, sowie weitere Partner zur Material-/Produktentwicklung angeregt.Dr. Miriam Weber
Tel.: +49 162 4354131
m.weber@hydramarinesciences.com
HYDRA Marine Sciences GmbH
Steinfeldweg 15
77815 Bühl
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28.02.2021
22025215Verbundvorhaben: Optimierung der Pflanzenarchitektur bei der Sonnenblume zur Ertragssteigerung (OptiArch); Teilvorhaben 1: Assoziationsstudien zu Genen der Pflanzenarchitektur - Akronym: OptiArchDas Ziel des Projektes ist es, die Pflanzenarchitektur bei der Sonnenblume hin zu einem kompakteren Wuchstyp zu optimieren und damit den Ertrag zu steigern. Die Pflanzenarchitektur spielt eine wichtige Rolle für die erreichbaren Erträge, da diese einen wesentlichen Einfluss auf die Photosynthese, die Standfestigkeit und die Pflanzendichte hat. Einen Schwerpunkt werden wir in dem Projekt auf die Blattwinkel und die Wuchshöhe legen. Diese Merkmale sollen zu einer Erhöhung des Ertrages pro Hektar genutzt werden, da sie erlauben, Sonnenblumen mit höheren Pflanzendichten anzubauen. In der Getreidezüchtung konnten über die Optimierung der Wuchstypen erhebliche Ertragssteigerungen in den letzten Jahrzehnten erreicht werden. Die Sonnenblumenzüchtung besitzt in dieser Richtung ein noch nicht genutztes Potenzial, da gezeigt werden konnte, dass Pflanzendichten dreimal höher als solche, die derzeit in der kommerziellen Sonnenblumenzüchtung genutzt werden, noch zu Ertragssteigerungen führen. In dem Assoziationspanel von Sonnenblumenakzessionen, das über das U.S. National Plant Germplasm System (NPGS) zugänglich ist, wollen wir phänotypische Variationen, die hinsichtlich Blattwinkel, Wuchshöhe, Korbhaltung, Verzweigung und Verzweigungswinkel in dem Material vorhanden sind, erfassen und auf Assoziationen mit SNP/InDels in 20 Kandidatengenen (Gibberellin-Signalweg und HaTAC1 sowie HaLAZY1) untersuchen. Die Kombination von Next-Generation Sequenzierungen mit einem Kandidatengenansatz wird es uns ermöglichen, Genvarianten zu definieren, die relevant für die Optimierung der Pflanzenarchitektur bei der Sonnenblume sind. Die Entwicklung SNP-basierter Marker soll es erlauben, die neuen Merkmale zügig über markergestützte Selektion im High throughput Verfahren in vorhandene Zuchtprogramme einzuführen. Feldversuche mit Testhybriden unter Verwendung unterschiedlicher Pflanzendichten sollen die Optimierung der Pflanzenarchitektur im Hinblick auf eine Ertragssteigerung bestätigen.Prof. Dr. Renate Horn
Tel.: +49 381 498-6170
renate.horn@uni-rostock.de
Universität Rostock - Institut für Biowissenschaften - Abt. Pflanzengenetik
Albert-Einstein-Str. 3
18059 Rostock

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22025216Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische Umsetzung des photokatalytischen Aufschlusses von Algenzellwänden; Teilvorhaben 3: Formulierung von Photokatalysatoren für Sonnenlicht - Akronym: AlgenkatDie Zellwände von Algen lassen sich durch Photokatalyse aufspalten, um Lipide zur weiteren Verarbeitung zu gewinnen. Eine signifikante Effizienzsteigerung liegt in der kostengünstigeren Aufspaltung der Zellen, die eine wirtschaftliche stoffliche Verwertung in vielen Bereichen ermöglichen. Dazu werden photokatalytische Systeme bzw. Reaktoren aufgebaut, in denen Algenzellen unter LED- oder Sonnenlicht und geeigneten Katalysatoren photokatalytisch oxidiert werden. Das Projekt hat das Ziel, die Extraktion von Lipiden über eine Photokatalyse zu validieren. Die Photokatalyse mittels eisenhaltiger Nanopartikel ermöglicht dabei eine Aufkonzentration der Algen ohne Einsatz von Separatoren, einen Aufschluss der Zellen ohne den Einsatz von Lösungsmittel und ein umweltfreundliches Recyceln der Nanopartikel durch den Einsatz eines Magnetfeldes. Das Vorhaben gliedert sich in 4 Arbeitspakete (AP): AP 1: Nanopartikel Geeignete Katalysatoren werden für 3D- und 2D-Photokatalyse formuliert. AP2: Analytik Es erfolgen eine Verifizierung des Zellaufschlusses und der photokatalytischen Eigenschaften, sowie Nachweise von Nanopartikeln. Weiterhin werden die Photokatalysatoren charakterisiert. AP3: Photokatalyse Die photokatalytischen Reaktionen werden in 3D- und 2D-Systemen durchgeführt: Bei der Umsetzung in 3D-Systemen werden die katalysatorhaltigen Algendispersionen in einem Photoreaktor mit Licht bestrahlt, um oxidationsfähige Radikale zu erzeugen. In 2D-Systemenwerden Photokatalysator-Dünnschichten verwendet. AP4: Verwertungsplan Eine Erhöhung der Algenkonzentration auf mindestens 15g/l Trockengewicht ermöglicht eine wirtschaftliche Umsetzung und Verwertung.Prof. Dr. Robert Kun
Tel.: +49 421 2246-353
robert.kun@uni-bremen.de
Universität Bremen - Fachbereich Produktionstechnik
Badgasteiner Str. 1
28359 Bremen
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22025217Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Best-Practice-Verfahren zur Holzernte in Wäldern mit hoher naturschutzfachlicher Bedeutung; Teilvorhaben 2: Arbeitsverfahren & Versuchsdesign - Akronym: BestHarvestWaldbauliche Strategien, die verstärkt den Standort in den Fokus rücken, durch Klimawandel bedingte Verschiebungen bei der Baumartenwahl sowie in hohem Maße naturschutzfachliche Zielsetzungen führen mittel- bis langfristig zu drastischen Veränderungen der Waldbestände und damit auch zu grundlegend veränderten Anforderungen an die Holzernte und Holzrückung. Konkret ist von einer gestiegenen Gefährdungssituation, von veränderten Arbeitsbelastungen, erschwerte Bedingungen und komplexeren, technisch aufwändigeren Verfahren auszugehen. Das Vorhaben identifiziert und bewertet Anforderungen, die sich aus der Bewirtschaftung von Wäldern mit komplexen Strukturen und hoher naturschutzfachlicher Bedeutung ergeben. Dabei wurden die Strukturmerkmale erweiterte Rückegassenabstände, sichtbehindernde Verjüngung, Bewuchs, der nicht die Sicht, aber das Gehen behindert, Biotopbäume/Habitatbäume und liegendes Totholz betrachtet. Durch Befragung von Experten in Einzelinterviews und Workshops wird identifiziert, wie die Holzernteverfahren an die naturschutzfachlich bedingten Strukturmerkmale bisher schon angepasst werden. In Fallstudien werden Holzerntemaßnahmen in Waldbeständen mit den Strukturmerkmalen untersucht und Zusammenhänge zwischen den Strukturmerkmalen und der Art der Durchführung sowie der Arbeitsleistung ermittelt. Es werden Empfehlungen entwickelt, wie die Arbeitsverfahren der Holzernte an naturschutzbedingte Restriktionen angepasst werden können, um einerseits den naturschutzfachlichen Ansprüchen zu entsprechen, andererseits möglichst sicher und wirtschaftlich zu sein.Eine vollmechanisierte Holzernte ist das sicherste Arbeitsverfahren. Wegen der Strukturmerkmale muss davon abgewichen und der Holzeinschlag oft motormanuell durchgeführt werden. Die Fallstudien bestätigten die Sicht der befragten Experten, dass die Rückegassenabstände und sichtbehindernde Verjüngung eine maschinelle Fällung unmöglich machen können. Ebenso zeigte sich ein Effekt von liegendem Totholz. Auch an zu großen Baumdimensionen kann eine maschinelle Fällung durch Harvester scheitern. Die Ergebnisse der Fallstudien deuten darauf hin, dass motormanuelle Arbeiten im Bereich von Biotopbäumen unter Stress durchgeführten werden und hinderliche Vegetation zu Nachlässigkeiten bei der Arbeitssicherheit führen können. Wir empfehlen bzgl. Arbeitssicherheit den maschinellen Holzeinschlag, soweit möglich. Dazu können Rückegassenabstände beitragen, die so gewählt sind, dass alle Bäume in Kranreichweite sind. Zur Überwindung der Sichtbehinderung durch Vegetation bei maschineller Fällung empfehlen wir techn. Entwicklungen wie Kameraunterstützung oder die Teilautomation des Greif- und Fällvorgangs. Die Ziele bzgl. der Baumdimensionen sollten auf Dimensionen beschränkt werden, die von konventionellen Harvestern bewältigt werden können. Den Anforderungen des Naturschutzes an Alt- und Totholz sollte durch eine kleinflächige Trennung von bewirtschafteten Zonen ohne und nicht bewirtschafteten mit Alt- und Totholz entsprochen werden. Wo eine motormanuelle Fällung unvermeidlich ist, sollte sie mit Seilunterstützung und Einsatz von fernbedienbaren Fällkeilen durchgeführt werden. In kombinierten Arbeitsverfahren sollte zeitgleiches Arbeiten von Forstwirten bei der motormanuellen Arbeit und Harvester vermieden werden, v.a. um Zeitdruck bei den im Freien arbeitenden Personen zu vermeiden, der zu Unachtsamkeiten bei der Arbeitssicherheit führen kann. Die Empfehlungen richten sich Naturschutz- und Waldbau-Akteure sowie Forstleute, die die Waldarbeiten ausführen.Dr. Herbert Borchert
Tel.: +49 8161 71-4640
herbert.borchert@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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22025218Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 2: Prüfung und Bewertung des Umweltrisikos der neu entwickelten Additive - Akronym: ALBINAÜbergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. Das Teilprojekt P2 "Prüfung und Bewertung des Umweltrisikos der neu entwickelten Additive" testet die potentiellen Additive auf mögliche Umwelteffekte. Dafür werden die extrahierten Substanzen auf ihre akute Toxizität hin geprüft und klassifiziert. Diese Ergebnisse werden anschließend mit mikrobiologischen Abbaubarkeitstests ergänzt. Die Testmethodik orientiert sich dabei an den OECD-Standardtestverfahren und erfüllt damit die Kriterien für eine Zulassung nach REACH und GHS. Für die erste Stufe der ökotoxikologischen Bewertung sind Tests mit Algen, Bakterien und Wasserflöhen geplant. Auf Basis der chemischen Analyse durch P3 (CVT) und der Abbaubarkeit durch P5 und P7 (HSBRHV, TecMic) werden weitere ökotoxikologische Tests, z.B. zu Langzeiteffekten oder Effekten gegenüber Bodenorganismen, durchgeführt. Damit geht das Projekt über die REACH-Vorgaben für geringfügige Produktionsmengen hinaus und gewährleistet so eine zuverlässigere Prognose der Umweltverträglichkeit. Verbindungen, die in den umweltbezogenen Untersuchungen unerwünschte Eigenschaften bezüglich Abbaubarkeit und Toxizität aufweisen, werden verworfen oder in Absprache mit den Verbundpartnern P3 (CVT) und P5 (HSBRHV) in Bezug auf Ziel-Substanz oder Extraktionsprozess modifiziert. So wird das Vorhaben gesichert, Additive mit ökotoxikologisch unbedenklichen Eigenschaften zu entwickeln.Prof. Dr. Juliane Filser
Tel.: +49 421 218-63470
filser@uni-bremen.de
Universität Bremen - Zentrum für Umweltforschung und nachhaltige Technologie (UFT) - Allgemeine und theoretische Ökologie
Leobener Str. 6
28359 Bremen
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22025318Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 3: Chemische Strukturaufklärung - Akronym: ALBINAÜbergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. Im Teilprojekt P3 "Chemische Strukturaufklärung" werden die Verfahrensschritte zur Gewinnung der aus dem Rohmaterial zu extrahierenden Additive entwickelt. Parallel dazu erfolgt die begleitende Identifizierung und instrumentelle Analytik der Additive, um eine hinreichende Reinheit der Stoffe für die geplanten Anwendungen unter Berücksichtigung der zukünftigen Herstellkosten zu sichern. Als Messmethoden kommen GS-MS, HPLC-MS und GPC zur Anwendung. Teilweise werden diese Untersuchungen durch Fremdauftragsvergabe erbracht.Prof. Dr.-Ing. Jorg Thöming
Tel.: +49 421 218-63301
thoeming@uni-bremen.de
Universität Bremen - Zentrum für Umweltforschung und nachhaltige Technologie (UFT) - Chemische Verfahrenstechnik
Leobener Str.
28359 Bremen
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22025415Produkte aus biobasierten Kunststoffen im öffentlichen und unternehmerischen Einkauf - Kriterien, Auswahl, Anreize - Akronym: ProdBioEKDas Projekt zielt darauf ab, das Instrument des "bevorzugten Einkaufs" auf Produkte aus biobasierten Kunststoffen in der öffentlichen Beschaffung anwendbar zu machen. Es durchleuchtet Märkte nach ausreichend verfügbaren und ökonomisch-technisch geeigneten Produkten aus biobasierten Kunststoffen und erarbeitet an einer nachhaltigen Beschaffung orientierte und unter vergaberechtlichen Aspekten tragfähige Auswahlkriterien. Damit sollen auch jenseits bestehender, die biogene Herkunft jedoch bislang nur eingeschränkt berücksichtigende Gütezeichen Kaufanreize für biobasierte Produkte geschaffen werden. Obwohl der Fokus auf die öffentliche Beschaffung gelegt wird, soll der Ansatz auch auf den unternehmerischen Großeinkauf anwendbar sein. Mögliche Lösungen müssen technischen, ökomischen und ökologischen Ansprüchen genügen. Für Innovationen stellt dies eine hohe Hürde dar. Entsprechende Lösungsansätze müssen zwischen den Ansprüchen und Leistungen der Produkte vermitteln und dennoch die Akzeptanz der Akteure finden. Die Umsetzung erfolgt über sieben Arbeitspakete. In den Arbeitspaketen 1 bis 3 erfolgt die Identifizierung aussichtsreicher Produktkategorien und deren Kriterien basierte Kategorisierung und Charakterisierung. Im Arbeitspaket 4 wird ein Bewertungsschema entwickelt zur übersichtlichen Einstufung von Produkten aus biobasierten Kunststoffen. Damit sollen einfache und zielgerichtete Kaufentscheidungen möglich werden. Das Arbeitspaket 5 beschreibt die komplexe Einbindung und Aktivierung der zahlreichen Akteure. Ansätze zur rechtskonformen Umsetzung im öffentlichen Einkauf unter Berücksichtigung des Vergaberechts werden im Arbeitspaket 6 entwickelt. Im Arbeitspaket 7 wird ein Ausblick auf mögliche Umsetzungsstrategien für die Erkenntnisse aus dem hier skizzierten Vorhaben gegeben. Benedikt Kauertz
Tel.: +49 6221 4767-57
benedikt.kauertz@ifeu.de
ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH
Wilckensstr. 3
69120 Heidelberg
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22025416Verbundvorhaben: Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Optimierung von xenovegetativen und in-vitro Vermehrungsverfahren (HUB) - Akronym: SuperhybrideDer Anbau von Juglans-Arten gehört zu einer waldbaulichen Nische der Forstwirtschaft, deren Bedeutung, insbesondere als Alternativ-Baumart und aus ökonomischen Gesichtspunkten, beständig zunimmt. Das flächige Absterben der Esche (Fraxinus excelsior) durch das Eschentriebsterben (Hymenoscyphus pseudoalbidus) bedingt die Suche nach Baumarten, die für den Anbau auf den speziellen Eschen-Standorten geeignet sind. Eine Option für die nachhaltige Sicherung der Waldfunktion auf diesen Standorten bieten hier Juglans-Arten und ihre Hybriden. Durch die international eingetretene Verknappung von Nussbaumholz und der damit verbundenen steigenden Nachfrage ist die Perspektive dieses Forschungsvorhabens für die Stärkung der Forstwirtschaft bedeutend. Nicht zuletzt wegen der hohen Trockenmasseproduktion der Hybriden und der guten Stockausschlagfähigkeit wäre auch der Aspekt der Biomasseproduktion für die Energieholzgewinnung aussichtsreich. Die Standortansprüche der neuen Nusshybriden scheinen überdies deutlich anspruchsloser zu sein, als jene von Walnuss (Juglans regia) und Schwarznuss (J. nigra), die Spitzenstandorte beanspruchen. Die neuen Nusshybriden stellen aus dieser Sicht auch eine waldbauliche Alternative für Standorte dar, die klassischerweise durch den trockenen Fraxinus excelsior (Esche) Typ besetzt werden. Der Kreuzungspartner J. mandshurica lässt zusätzlich eine erheblich verbesserte Winterhärte erwarten. Die Grundlage der angestrebten Selektion bilden Hybriden von Juglans intermedia ¿Juglans mandshurica, die vor ca. 25 Jahren durch Zufalls- bestäubung in Südbaden entstanden.Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs
Tel.: +49 30 2093-46422
christian.ulrichs@hu-berlin.de
Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer - Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - FG Urbane Ökophysiologie der Pflanzen
Lentzeallee 55/57
14195 Berlin
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22025418Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 4: Leistungsprüfung in der Metallumformung - Akronym: ALBINAÜbergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. In dem Teilprojekt P4 "Leistungsprüfung in der Metallumformung" werden parallel zu dem Teilprojekt P1 "Leistungsprüfung in der Zerspanung" die technischen Anforderungen und die Leistungsfähigkeit der zu entwickelnden Additive in zwei Schritten ermittelt, bewertet und beschrieben. Der erste Schritt erfolgt auf Prüfmaschinen im Labormaßstab, im zweiten Schritt kommen Werkzeugmaschinen der Hochschule Wismar für Versuche in den Anwendungen Blech- und Massivumformung und unter Nutzung des technischen Messequipments zum Einsatz.Prof. Dr.-Ing. Roland Larek
Tel.: +49 3841 753-7458
roland.larek@hs-wismar.de
Hochschule Wismar University of Applied Sciences Technology, Business and Design
Philipp-Müller-Str. 14
23966 Wismar
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22025515Verbundvorhaben: Entwicklung und Umsetzung naturfaserbasierter Leichtbaukomponenten für ein Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 2: Modellierung, Optimierung - Akronym: EcoSTATIVAuf Basis verfügbarer natürlicher Ausgangswerkstoffe sollen neuartige Verbundwerkstoffe und deren Fertigungsprozesse für Kleinserien an natürlichen Leichtbau-Profilstrukturen und -Verbindungselementen entwickelt und am Beispiel eines Statives für Naturfotografen erprobt werden. Dafür dienen je nach haptischen, mechanischen oder funktionellen Anforderungen natürliche Werkstoffe wie Flachs- oder Hanffasern, Holzbänder, Holzspäne und auf natürlichen Rohstoffen basierende Matrixsysteme wie z.B. PLA als Ausgangsmaterial. Die zu entwickelnden Prozesse bzw. Prozessketten basieren zum Teil auf bestehenden Prozessen für CFK (Flechten, Wickeln, Pultrusion, etc.) oder auf bereits erforschten Einzelprozessen wie dem WPC- Spritzguss. Ziel ist es, die natürliche Optik sowie die gute Haptik derzeitiger Holzstrukturen beizubehalten, das Gewicht deutlich zu reduzieren sowie einfache Prozessketten aufzubauen, die bei KMU zügig umsetzbar sind. Zu Beginn des Projektes werden die technischen Entwicklungsziele definiert und ein Pflichtenheft für den Demonstrator erstellt. Des Weiteren werden durch umfangreiche Voruntersuchungen neue Werkstoffkombinationen erforscht und deren Eigenschaften, Fertigungsmöglichkeiten und Bearbeitungsmöglichkeiten auf Basis von Versuchsreihen bewertet. In Zusammenarbeit der Projektpartner werden Konzepte für natürliche Leichtbaustative erstellt, in CAD umgesetzt und bewertet. Es werden Spannungs- und Verformungsanalysen in CAE mit angepassten Versagenskriterien an ausgewählten Konzepten durchgeführt, um eine iterative konstruktive Anpassung der Stativelemente vorzunehmen und die werkstoffgerechte Auslegung zu verbessern. Abschließend wird am Beispiel des Statives der gesamte Fertigungsprozess konzipiert und ein Funktionsmuster aufgebaut. Die Prozesse und das Funktionsmuster werden final in Veröffentlichungen und auf Messen vorgestellt.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
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22025516Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 3: Integration in bestehende Zertifizierungssysteme - Akronym: WWF_FSSIn den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards, die Leitung übernimmt die Welthungerhilfe. AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom Zentrum für Entwicklungsforschung. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien.Dr. Rolf Sommer
Tel.: +49 30 311777-223
rolf.sommer@wwf.de
WWF Deutschland
Reinhardtstr. 18
10117 Berlin
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22025517Entwicklung eines neuartigen Dampfspeichersystems für ein flexibles Biomasse Heizkraftwerk zur Erhöhung der Systemstabilität - Akronym: KomBio-SpeicherIm Forschungsprojekt KomBio-Speicher soll der Einsatz eines innovativen Dampfspeichersystems zur Flexibilisierung eines Biomasse Heizkraftwerkes untersucht werden. Für die allgemeine Einsatzfähigkeit dieser Speichersysteme wird ein Lastenheft erstellt welches Restriktionen und Anforderungen von Strom-netz/-markt, Biomasse HKW und Speichersystem zusammenfasst. Vorerst soll das Speichersystem in der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink aufgebaut und theoretisch untersucht werden. Hier liegt der direkte Fokus auf der Leistungsfähigkeit und der Betriebsweise des Speichersystems sowie die Wechselwirkungen mit Biomasse HKW und dem übergeordneten, lokalen Energiesystem. Zur Validierung dieser Untersuchungen wird am Biomasse Heizkraftwerk Pfaffenhofen ein stark verkleinerter Testspeicher aufgebaut. An diesem Speicher werden die grundsätzliche Funktionsweise und die Speicherkapazität untersucht. Auf Basis der erlangten Erkenntnisse können die Simulationsmodelle parametriert werden um den realen Betrieb besser nachbilden zu können. Der Testaufbau beinhaltet nur das Speichersystem ohne Nachverstromungseinrichtungen. Eine wirtschaftliche Nutzung und ein flexibler Betrieb des Kraftwerkes sind mit diesem Aufbau nicht möglich. Im Rahmen des AP 4 werden verschiedene Betriebsregime für den flexiblen Betrieb des Kraftwerkes entwickelt. Diese sollen die verschiedenen Betriebsweisen bezogen auf Markt und Netz darstellen. Diese Betriebsweisen sind in die Speichersteuerung zu integrieren. Diese Betriebsregimes sollen auch teilweise am Testspeicher untersucht werden. Ein Hybridbetrieb des Speichers als Hybridspeicher zur Sektorenkopplung soll an dieser Stelle auch untersucht werden.Durch die wissenschaftlichen Arbeiten im Vorhaben wurde die Kompetenz des ZE (InES - Institut für neue Energie-Systeme an der TH Ingolstadt) vertieft, was als Grundlage für die Anbahnung weiterer Forschungsvorhaben genutzt werden kann. Die moderne Dampfspeicherung kann am InES weiter entwickelt werden und kann so das Potential entfalten, zu einem relevanten Baustein der Energiewende zu werden. Der zügige Ausbau im Bereich der Solarindustrie, aber auch der Bioenergie insgesamt, wird die Nutzbarmachung weiterer Speicherkapazitäten für fluktuierenden Strom und Wärme nötig machen, was eine hohe Relevanz der erarbeiteten Erkenntnisse bedeutet. In Neubaugebieten mit entsprechendem neu zu erschaffendem Stromnetz wird es, vor allem nach der Verabschiedung des Gebäude-Energie-Gesetzes und dem zukünftigen Gesetz zur kommunalen Wärmeplanung, neue Bewertungsmaßstäbe bei der Einbindung in Bestandsnetze geben. Dies wird die Schaffung von Speicherkapazitäten nötig machen und möglicherweise Kombi-Kraftwerke aufgrund Ihrer hohen Effizienz in den Fokus rücken. Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner
Tel.: +49 841 9348-2270
wilfried.zoerner@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt
Esplanade 10
85049 Ingolstadt
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22025518Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Potenziale algenbasierter Bioschmierstoffadditive; Teilvorhaben 5: Gewinnung von Rohstoffen aus Algenkulturen - Akronym: ALBINAÜbergeordnetes Ziel des beantragten Vorhabens ist die Substitution mineralölbasierter Schmierstoffadditive durch Bestandteile aus Algen. In dem Vorhaben sollen funktionsorientierte Bestandteile aus Algen identifiziert, deren Potenzial für die Verwendung als Schmierstoffadditive belegt und zur Anwendung gebracht werden. Die Chancen dieses Ansatzes sind: mineralölreduzierte Schmierstoffanwendung, deutliche Ressourcenschonung und Vermeidung des Tank-Teller-Konfliktes. Das Teilprojekt P5 "Gewinnung von Rohstoffen / -materialien aus Algenkulturen" wird die Anzucht und Auswahl der als Rohstoffbasis dienenden Algenkulturen realisieren. Es werden zunächst geeignete Algenstämme ausgewählt und deren Wachstumsbedingungen in Kulturgefäßen im Labormaßstab optimiert. Im Vordergrund steht nicht nur Biomasseproduktion, sondern auch die Synthese der in Frage kommenden Substanzen. Diese Arbeiten schließen die Ernte und Extraktion (chemisch-physikalische Analytik) der Rohstoffe mit ein. Schließlich wird ein Up-scaling vom Laboransatz hin zum Technikumsmaßstab angestrebtProf. Dr. Imke Lang
Tel.: +49 471 4823-534
ilang@hs-bremerhaven.de
Hochschule Bremerhaven
An der Karlstadt 8
27568 Bremerhaven
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22025616Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitforschung - Akronym: FSS-ZEFIn den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards, die Leitung übernimmt die Welthungerhilfe. AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom Zentrum für Entwicklungsforschung. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien.PD Dr. Christine Schmitt
Tel.: +49 228 73 6182
cschmitt@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung - Abt. ZEFc
Genscherallee 3
53113 Bonn
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22025617Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptimierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifenden Ansatz; Teilvorhaben 1: Systemintegration, Projektkoordination, Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: BISONZiel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Die in dieser Region frühzeitig gewonnenen Erkenntnisse, welche auf dem Weg zum "Zielzustand", einem Energieversorgungssystem mit nahezu 100% erneuerbarer Energien in allen Sektoren, durch den Realbetrieb neuer Technologien im industriellen Maßstab gesammelt werden, lassen sich auf andere Regionen übertragen und können somit wertvolle Informationen für die Ausgestaltung der deutschen und europäischen Energiewende liefern. In dem Modellprojekt sollen insbesondere die Chancen und Vorteile der Bioenergie innerhalb des "Zielzustandes" aufgezeigt und identifiziert werden. Dabei können die verschiedenen für Bioenergieanlagen spezifischen energiewirtschaftlichen Eigenschaften zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Systemtransformation eingebracht werden. Während Systemdienstleistungen schon heute benötigt werden, gewinnt der Ausgleich von mittel- bis langfristigen Schwankungen der Stromerzeugung im Zuge der fortschreitenden Energiewende an Bedeutung – insbesondere wenn fossilbefeuerte, regelbare Kraftwerke zunehmend durch dargebotsabhängige erneuerbare Energien abgelöst werden.Dipl. Ing. Michael Kralemann
Tel.: +49 5513078 18
kralemann@3-n.info
3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V.
Kompaniestr. 1
49757 Werlte
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28.02.2022
22025618Verbundvorhaben: Thermoplastische Ligninvarianten als Teilsubstitut in Bitumenformulierungen für verschiedene Bauleistungen (Lignobitumen); Teilvorhaben 1: Chemische Modifizierung von Kraftlignin - Akronym: LignobitumenGesamtziel 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
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2016-08-15

15.08.2016

2018-06-30

30.06.2018
22025715Verbundvorhaben: Bewertung von Riesenweizengras im Vergleich mit praxisüblichen Anbausubstraten unter Aspekten des Pflanzenbaus, der Wirtschaftlichkeit und des Umweltschutzes (BRAWU); Teilvorhaben 1: Agronomischer Vergleich von Riesenweizengras mit Energiepflanzenfruchtfolgen - Akronym: BRAWUDie Kulturpflanze Riesenweizengras (Agropyron elongatum) wird zunehmend als alternatives Anbausubstrat für Biogasanlagen verwendet. Ihm werden hohe Trockentoleranz, sehr hohe Methanerträge und ökologische Vorteile zugeschrieben, die es zu einem Kandidaten für Klimaanpassung (Sommertrockenheit) und Klimaschutz (THG-Emissionen) macht. Bisher beruhen die meisten Empfehlungen und Beratungen jedoch auf Anbauerfahrungen in Übersee und theoretischen Überlegungen. Erste wissenschaftliche Untersuchungen verifizierten die positiven Erwartungen und bescheinigen der Kultur ein großes aber noch weitgehend unerforschtes Potential. Diese Untersuchung soll bisher fehlende ökonomische und ökologische Vergleiche mit gängigen Energiepflanzen wie Mais, Zuckerrüben, Ackergras und Getreide-Ganzpflanzengetreide (GPS) durchführen und so Fachwissen zur einzelbetrieblichen Bewertung und Anbauentscheidung liefern. Insbesondere bei erwartetem starkem Anstieg des bundesweiten Anbauumfangs ist die frühzeitige Generierung von Versuchsergebnissen unter wissenschaftlichen Bedingungen unerlässlich. Versuchsfragen (Auszug): - Ist Riesenweizengras konkurrenzfähig? - Einfluß auf Folgekultur - Gewässerschutzaspekte - Ertragsstabilität - Ökonomische Bewertung - Pflanzenschutzbehandlungsindex - Klimaschutzbewertung mit THG-Emissionen - Humusgehalte - Versuchstechnik: Anbau und Bonituren, Proben, Analysen werden durchgeführt. - Auswertung ZALF: Ökologischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Uni Gießen: Ökonomischer Vergleich von Riesenweizengras mit anderen Substratpflanzen. - Auswertung Gesamtversuch: Auswertung pflanzenbaulicher Parameter und Gesamtauswertung unter Berücksichtigung der ökologischen und ökonomischer Ergebnisse. - Endbericht - Veröffentlichungen: In Form von Artikeln in regionalen Landwirtschaftsblättern, überregionalen Fachzeitschriften und ggf. wissenschaftlichen Magazinen; ergänzt um Vorträge und Poster.Dr. agr. Arne Dahlhoff
Tel.: +49 2945 989-120
arne.dahlhoff@lwk.nrw.de
Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen - Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft Haus Düsse
Ostinghausen
59505 Bad Sassendorf
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2019-08-01

01.08.2019

2023-02-28

28.02.2023
22025717Verbundvorhaben: Charakterisierung des genetischen und enzymatischen Potentials von Biogas-Mikrobiomen mittels Metaanalyse von Metagenomdatensätzen; Teilvorhaben 1: Phylogenetische und funktionelle Metaanalytik ausgewählter Zielorganismen - Akronym: BIOGAS-GeneMiningIn Biogasanlagen bewirkt eine komplexe mikrobielle Gemeinschaft unter anaeroben Bedingungen den Abbau organischer Biomasse zu energiereichem, methanhaltigem Biogas. Das Verständnis, wie Biogas-Mikrobiome auf Managementmaßnahmen reagieren und wie sich diese Reaktionen auf die Stabilität und Effizienz des Prozesses auswirken, ist von großer Bedeutung. Ein vollumfängliches Prozessverständnis ist derzeit jedoch noch immer erschwert, da ein Großteil der am Prozess beteiligten Mikroorganismen hinsichtlich ihrer Öko- systemfunktionen noch unbekannt ist. Für Studien, die sich mit der Aufklärung der Ökosystemfunktionen von Mikroorganismen befassen, ist ein Abgleich zwischen amplikon- und (meta-)genom-basierten Daten unter Berücksichtigung relevanter Umwelt- parameter ratsam. Diese Herangehensweise bildete die Grundlage für die im Projekt durchgeführten Arbeiten. Zunächst wurde bestimmt welche Mikroorganismen(gruppen) von wissenschaftlichem Interesse mit Praxis- relevanz sind und daher im Rahmen einer strukturierten Betrachtung untersucht wurden. Als Orientierung dienten u.a. die Ergebnisse des dritten bundesweiten Biogas-Messprogramms, in dem eine repräsentative Anzahl der in Deutschland betriebenen landwirtschaftlichen Biogasanlagen untersucht wurde. Im Fokus stand die Einordnung ausgewählter Zielorganismen in das Gesamtgefüge des Biogas-Mikrobioms anhand ihrer genetisch-festgelegten Eigenschaften und tatsächlich realisierten Funktionen. Hierfür wurden zum einen qualitativ-hochwertige, metagenom-assemblierte Genome (MAG) aus verschiedenen Metagenomdatensätzen ausgewertet. Darüber hinaus erfolgte eine eingehende Charakterisierung der genetisch-festgelegten und tat- sächlich realisierten stoffwechselphysiologischen Eigenschaften vorhandener Isolate aus Biogasreaktoren. Im Rahmen des Projektes wurden zwei Schwerpunkte gesetzt. Im Zusammenhang mit dem ersten Schwer- punkt, der sich mit der Aufklärung der Rolle von Vertretern der Abteilung Actinobacteria im Biogasprozess befasste, zeigten alle Analysen (insgesamt wurden 81 metagenom-assemblierte Genome ausgewertet), dass der Anteil der Abteilung Actinobacteria steigt, je höher der Anteil an Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen ist. Darüber hinaus codierten die meisten der identifizierten Gene für Proteine, die im Kohlenstoff- und Protein- /Aminosäure-Metabolismus involviert sind. Untersuchungen an drei Isolaten dieser Abteilung zeigten, dass die Isolate BRG2-O59AC und Ni1-A1G ein höheres Substratverwertungspotenzial bei 37°C aufweisen, wohin- gegen das Isolat Ni1-A5K bei 42°C aktiver ist. Die Ausprägung des physiologischen Verhaltens von Mikro- organismen ist demzufolge sehr art- und umweltspezifisch. Ähnliches wurde auch im zweiten Schwerpunkt beobachtet, der sich mit der Gattung Proteiniphilum als indikatives Taxon für Prozesstemperaturen =45°C befasste. Die durchgeführten physiologischen Untersuchungen zeigten, dass die drei untersuchten Arten zwar hinsichtlich ihres genetisch-festgelegten Potenzial über eine ähnliche Ausstattung verfügen, die tatsächlich realisierten Funktionen jedoch sehr unterschiedlich sind. Während Proteiniphilum acetatigenes Stamm TB107T eine mesophile Lebensweise bevorzugt, wechselt Proteiniphilum saccharofermentans Stamm M3/6T seine physiologischen Fähigkeiten in Abhängigkeit der Prozesstemperatur, wobei es bei 45°C verstärkt Zucker- alkohole, Aminosäuren, Peptide und organische Säuren verwertet. Im Vergleich dazu zeigte das Isolat NM1- Q1CC verstärkte Substratumsatzraten bei 25°C. Diese Ergebnisse zeigen, dass es für eine genaue Prozess- bewertung und effiziente Prozesssteuerung wichtig ist, die tatsächlich realisierten Funktionen der vorkommenden Arten zu kennen - Informationen, die für zukünftige Modelle zur Prozessvorhersage zwingend erforderlich sind.Dr. Susanne Theuerl
Tel.: +49 331 5699-900
stheuerl@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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2019-05-01

01.05.2019

2022-04-30

30.04.2022
22025718Schaffung züchterischer Grundlagen und agronomische Evaluation innerhalb neuer Silphium perfoliatum-Herkünfte - Akronym: GEniuSFür eine erfolgreiche Pflanzenzüchtung und -selektion muss vom Züchter erst einmal Variation geschaffen werden. Durch die systematische Sammlung und genetische Analyse von über 45 neuen Ökotypen direkt vom Naturstandort in den USA im Rahmen des Projektses SPREAD (BioSC, NRW) konnte gezeigt werden, wie genetisch verhältnismäßig ähnlich das in Europa vorhandene Material ist. Die genetischen Analysen und historischen Recherchen deuten darauf hin, dass es zuvor nur wenige Male und aus einer kleinräumigen Ursprungsregion zu einer Einführung der Art nach Europa kam. Der damit verbundene Mangel an Varianz innerhalb des Genpools kann durch das neue Material nun durchbrochen werden. Im Rahmen des vorhergegangenen Projektes SPREAD konnten 30 dieser neuen Ökotypen zusammen mit konventionellen europäischen Herkünften in einem Feldversuch 2017 am Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn als Feldversuch etabliert werden. Die neu eingeführten Akzessionen von Silphium perfoliatum zeigten bereits im ersten generativen Jahr (2018) eine zuvor unbekannte Fülle an Varianz für agronomisch wichtige Eigenschaften wie beispielsweise Blütezeit, Wuchshöhe und Blattmorphologie. Als besonders wertvoll erachten wir drei Populationen, die eine deutliche Reduktion des sonst immer ausgeprägten Blattbechers zeigen, sowie mehrere Populationen aus dem Süden der USA mit erheblich späterer Blütezeit. Basierend auf dieser innovativen und weltweit einmaligen Sammlung schlagen die Antragsteller die Durchführung des Projektes GEniuS vor. Beide Projektpartner konnten im Rahmen des im Herbst 2019 auslaufenden Projektes SPREAD bereits weitreichende Expertise bezüglich der gezielten Kreuzung, der Kultur und der stofflichen Nutzung von Silphium erwerben. Es wird durch das Projekt erwartet, dass die Bundesrepublik Deutschland bei der Forschung an der Durchwachsene Silphie weiterhin eine Spitzenposition einnehmen wird und sogar deutlich ausbauen kann.Prof. Dr. Ralf Pude
Tel.: +49 2225 9963-13
r.pude@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe
Klein-Altendorf 2
53359 Rheinbach
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01.12.2016

2020-02-29

29.02.2020
22025812Verbundvorhaben: Herstellung von innovativen Monofilamenten für Bürstenanwendungen aus biobasierten Hybridpolyamiden (ProPAMO); Teilvorhaben 1: Herstellung von innovativen Monofilamenten für Bürstenanwendungen - Akronym: ProPAMoZiel des Projektes "ProPAMo" ist die innovative Veredelung von Proteinhydrolysaten mit "klassischen" Industriepolymeren zu neuen Vorprodukten, sogenannten Biohybridpolymeren. Im Zusammenwirken der Hersteller der Proteinkomponente mit potenziellen Herstellern bzw. Entwicklern dieser neuen Biohybridpolymere und dem Filament-Produzenten als deren Anwender sollen Materialbeschaffenheit, Synthesebedingungen sowie erfolgversprechende Einsatzmöglichkeiten untersucht werden. Erwartet wird ein neuartiges Biohybridpolymer mit neuen Eigenschaften, in dem bisher erdölbasierende Polymerkomponenten durch erhebliche Anteile nachwachsender Rohstoffe bei verbesserter CO2-Bilanz substituiert werden. Bei im Vergleich zu heute künftig wieder deutlich höheren Erdölpreisen wird langfristig auch eine erhebliche Kostenersparnis für die Vorprodukte bei den Herstellern der Filamente erreicht. Arbeitspaket 2: Optimierung Biohybridpolymere im Labormaßstab Laufzeit: Monate 01-18 2.1 Processing Biohybridpolymere, Labormaßstab, unoptimiertes Hydrolysat (Monat 01-05) - Compoundierungsbedingungen - Evaluierung der Fadenziehfähigkeit 2.2 Processing Biohybridpolymere; Labormaßstab, optimiertes Hydrolysat (Monat 05-18) - Compoundierungsbedingungen - Evaluierung der Fadenziehfähigkeit 2.3 Analytik der Materialeigenschaften, Biohybridpolymere, Labor (Monat 04-18) - thermische Charakterisierung (DSC, TGA, MFI, ..) - mechanische Charakterisierung (Festigkeit, Modul…) Arbeitspaket 3: Optimierte Biohybridpolymere im Technikumsmaßstab 3.1 Verarbeitung Biohybridpolymere; Technikumsmaßstab (Monat 07-24) 3.2 Analytik der Materialeigenschaften, Biohybridpolymere, Technikum (Monat 07-24) Teilprojekt 4 Spinnen/Texturierung (Pilotmaßstab), Anwendungsversuche (Monat 22-35) Laufzeit: Monate 22-35 Teilprojekt 5 CO2-/Rohstoffbilanz, Abschlussberichte (Monat 35-36) Laufzeit: Monate 35-36Wichtigstes Ergebnis des Vorhabens ist die Identifizierung einer Materialkombination aus Proteinhydrolysat und geeignetem Polyamid sowie die Evaluierung eines Verarbeitungsprozesses im Technikumsmaßstab, nach dem sich kontinuierlich Monofilamente für den Einsatz als Abrasivbürsten herstellen lassen. Anschließend an eine detaillierte Charakterisierung der Ausgangsmaterialien wurden Versuche zur Compound- als auch Monofilamentherstellung im Labor- sowie Technikumsmaßstab durchgeführt. Kombinationen der Polyamidklassen mit dem Proteinhydrolysat hinsichtlich Prozessparametern wie Verarbeitungstemperaturen, Verweilzeiten als auch dem Einsatz von Haftvermittlern wurden systematisch untersucht und evaluiert. Die so erzeugten Compounds wurden bezüglich des Fließverhaltens und der Kompatibilität (Elektronenmikroskopie) im erzeugten Monofilament charakterisiert. Wesentliche Ergebnisse dieser orientierenden Versuche waren: 1) Compoundierung von Polyamiden mit Proteinhydrolysat resultiert in sehr unterschiedlichen Verspinnbarkeiten (aufgrund des stark variierenden elastischen Verhaltens). 2) Insbesondere die Polyamidklassen PA6 und PA6.6 sind kompatibel mit dem Proteinhydrolysat. 3) Die Herkunft des Proteinhydrolysates wirkt sich entscheidend auf die Kristallinität und damit auf die Kompatibilität mit der Polyamidmatrix aus. Die hergestellten Compounds mit einem Proteinhydrolysatanteil von bis zu 30 Gew% wurden zu Monofilamenten unterschiedlicher Titer mittels Spinntechnologie verarbeitet. Dabei stellte sich vor allem die Möglichkeit der aktiven Entgasung während des Compoundierschrittes als wesentlich heraus. Durch eine Nachreckung können die Textil-physikalischen Eigenschaften der neuartigen biobasierten Hybridpolyamide weiter gesteigert werden. So konnten im Vergleich zum nicht additivierten Polyamid Werte für die Reißfestigkeit und den E-Modul im Bereich von 75% erreicht werden, was einen Einsatz in unterschiedlichen Applikationen wie z.B. Abrasivbürsten ermöglicht. Dr. Jörg Bohrisch
Tel.: +49 331 568-1331
joerg.bohrisch@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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2015-10-01

01.10.2015

2019-02-28

28.02.2019
22025814Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Transglutaminase-quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Enzymoptimierung - Akronym: TGProHolThema des geplanten Projektes ist die weitere Optimierung und Anwendung proteinbasierender Materialien zur Verwendung als Bindemittel zur Herstellung von Holzwerkstoffen. Im Rahmen des antragsgemäßen Projektes sollen die grundlegenden Forschungsergebnisse, die in einem Vorgängerprojekt erarbeitet wurden, konsequent in neue Verfahren und Produkte umgesetzt werden. Außerdem sollen offene Fragen geklärt und das Bindemittel weiter optimiert werden. Das antragsgemäße Projekt soll die gesamte Wertschöpfungskette von den Rohstoffen über die Material- und Verfahrensentwicklung bis hin zu Produkten abbilden. Außerdem soll untersucht werden, ob das Bindemittel entfernt und die Füllstoffe rezykliert werden können. Im Rahmen des Projektes mit der FKZ 22021807 wurde gezeigt, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau und zur Herstellung von Holzspanplatten geeignet sind. Als Enzym wurde das proteinquervernetzende Enzym Transglutaminase verwendet und optimiert. Damit wurden die Grundlagen für einen Ersatz konventioneller Bindemittel, die z. B. aus Harnstoff-Formaldehydharzen bestehen, gelegt. Im antragsgemäßen Verbundprojekt arbeiten zwei Partner zusammen: Teilprojekt A: Optimierung der protein-quervernetzenden Transglutaminase (Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Prof. Dr. Markus Pietzsch) Teilprojekt B: Verfahrensentwicklung neuer Pressverfahren unter Verwendung proteinogener Rohstoffe und der enzymatischen Quervernetzung (Institut für Holztechnologie Dresden gGmbH, Dr. Krug)Ziel des Projektes war die Weiterentwicklung eines alternativen Prozess zur Herstellung von Spanplatten unter Nutzung eines vollständig auf Proteinbasis generierten Zwei-Komponenten Bindemittels. Eine Komponente stellt eine kommerziell verfügbare Proteinpräparation und die andere Komponente ein Enzym, wie z. B. die mikrobielle Transglutaminase (mTG) dar. Diese dient als Substituent für Formaldehyd zur Ausbildung von kovalenten Bindungen zwischen den Proteinmonomeren. Im Rahmen des Vorgängerprojektes mit der FKZ 22021807 konnte bereits gezeigt werden, dass enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel im Formsandbau zu einer Verbesserung des Produktes hinsichtlich der Festigkeit führen können. Vor der Spanplattenherstellung erfolgten Versuche zur Ermittlung der Löslichkeit und Viskosität der Proteinlösungen. Im Rahmen des Projektes wurden Spanplatten mit verschiedenen Proteinen hergestellt. Allerdings erwies sich das Enzym als temperaturempfindlich und die Applikation sollte optimiert werden. Weiterer Projektgegenstand war die Entwicklung neuer Enzyme mit höherer Temperaturbeständigkeit, diese sollte auch bei der Spanplattenherstellung nachgewiesen werden. Neben Casein kam vorzugsweise Erbsenprotein als gut verfügbarerer und kostengünstigerer Rohstoff zur Anwendung.Prof. Dr. Markus Pietzsch
Tel.: +49 345 55-25949
markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Pharmazie - AG Aufarbeitung biotechnischer Produkte
Weinbergweg 22
06120 Halle (Saale)
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2017-08-15

15.08.2017

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31.07.2021
22025816Verbundvorhaben: Energetische Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in Deutschland und China; Teilvorhaben 1: Erarbeitung von Konzepten für zukünftige Biogasanlagenbetreiber - Akronym: ChinaResIm Rahmen der Deutsch-Chinesischen Arbeitsgruppe sollten jeweils für Deutschland und China unter regem Austausch das Wissen über (a) die Hemmnisse der Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe in der Praxis identifiziert, (b) technische Konzepte für einen abgestimmten Betrieb von Stall und Biogasanlage erarbeitet sowie (c) die Projektergebnisse so aufbereitet werden, dass sie einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden können. Deutsch-Chinesische Workshops zum Wissensaustausch über den Stand der Technik sowie den Stand der Forschung waren ebenso wie Besichtigungen von Best-Case-Anlagen in beiden Ländern geplant, um deren Akteure besser zu vernetzten.Dr. Britt Schumacher
Tel.: +49 341 2434-540
britt.schumacher@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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28.02.2022
22025817Effizienzsteigerung in Verbindung mit einer Reduzierung von Kohlenstoffdioxid durch Verwendung einer betriebspunktoptimierten Kraftstoffmischung - Akronym: HKMVKIm Rahmen des Projekts Hocheffizientes Kraftstoffmischverbrennungskonzept (kurz: HKMVK) soll auf Basis eines modernen Nutzfahrzeugmotors der Abgasstufe IV ein möglichst nahtlos in bereits bestehende Dieselmotordesigns und Fahrzeugkonzepte integrierbares technologisches Konzept eines Diesel-Zweitkraftstoff-Mischbetriebs mit betriebspunktangepassten Mischungsverhältnissen erforscht und demonstriert werden. Herbei kommen konventioneller Dieselkraftstoff und ein alternativer Kraftstoff (Methan/CNG, Propan/Bio-LPG und Ethanol) aus regenerativer Herstellung zum Einsatz. Hinsichtlich der Zuführung der beiden Kraftstoffe zum Brennraum werden verschiedene Varianten vergleichend untersucht und die jeweils optimale Ausführung ermittelt; untersucht werden hierzu sowohl die räumlich getrennte Zuführung der beiden Kraftstoffe (MPI-Saugrohreindüsung) als auch für Diesel-Propan und Diesel-Ethanol die gemeinsame Zuführung unter Nutzung desselben Injektors (Direkteinspritzung) nach vorheriger Mischung. Die durch eine solche intelligente Kraftstoffmischung gewonnenen Freiheitsgrade bieten die Möglichkeit, den Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß sowie die Schadstoffemissionen (NOx, HC, CO, PM/PN) durch eine betriebspunktspezifisch optimierte Kraftstoffmischung zu senken. Mit der Möglichkeit, das im Brennraum vorliegende Kraftstoffmischungsverhältnis mit möglichst kurzer Ansprechzeit variabel einstellen zu können, soll besonders den Anforderungen im transienten Betrieb Rechnung getragen werden. Die zu untersuchenden Technologien und Kraftstoffkombinationen bieten ein hohes Potenzial zur Reduktion der CO2-Emissionen. Durch eine Optimierung des Ladungswechsels und die Realisierung einer Abgasrücksaugung soll eine Verbesserung des Ausbrands des im Brennraum homogen verteilten Zweitkraftstoffs sowie eine Beschleunigung des Aufheizvorgangs des Katalysators realisiert werden, um eine weitere Reduktion der Abgasschadstoffemission sowie eine Verbesserung des Motorwirkungsgrads zu erzielen.Prof. Dr.-Ing. Michael Günthner
Tel.: +49 631 205-5796
guenthner@mv.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Gottlieb-Daimler-Str. 47
67663 Kaiserslautern
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01.04.2019

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31.03.2022
22025818Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 5: Vermehrung von Vavilov-Akzessionen - Akronym: InnoLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen, kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern, kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden.Dr. Fred Eickmeyer
Tel.: +49 9421 1839-199
eickmeyer@t-online.de
ESKUSA GmbH
Bogener Str. 24
94365 Parkstetten
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01.01.2017

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31.12.2019
22025915Weißtannenoffensive - Akronym: WeisstannenoffensiveIm Klimawandel soll der Wald zu klimastabilen und gleichzeitig ertragsstarken Mischwäldern umgebaut werden, ohne die ökologischen Grundlagen zu beeinträchtigen. Die Weisstanne erfüllt diese Anforderungen. Sie ist klimastabil, sie ist eine ideale Mischwaldbaumart, sie ist ertragsstark und sie ökologisch wertvoll. Praktiker und Wissenschaftler werden das vorhandene umfangreiche Wissen über die erfolgreiche Etablierung von Weisstanne aufbereiten und bundesweit Waldbesitzern, Multiplikatoren und der Holzwirtschaft in bisher nicht von ihr besiedelten Bereichen im Laufe von 2 Jahren dieses Wissen praxisnah vermitteln. Der Flächenanteil der Weisstanne soll entsprechend ihrem möglichen Verbreitungsgebiet erweitert und langfristig das Nadel-Weißholz-Angebot für die Holzwirtschaft nachhaltig gesichert werden. Nach Abschluss des Projektes stehen erfahrene Praktiker der ANW für die weitere Begleitung der Etablierung zur Verfügung. (1.1.2017 – 30.4.2017) Die für das Projekt einzustellenden Person stellt aus dem Pool der Praxiserfahrungen und der wissenschaftlichen Ergebnisse einen Informationsplan und einen Ablaufplan der Informationsveranstaltungen auf. (1.5.2017 – 30.10.2018) Durchführung von ca. 20 Informationsveranstaltungen mit Theorie- und Praxisteil im Wald in allen Bundesländern. (1.11. – 31.12.2018) Nachbereitung der Ergebnisse und Erfahrungen aus den 20 Informationsveranstaltungen als Grundlage für spätere ähnliche Vorhaben und Aufstellen eines Beratungsplanes für die weitere Begleitung. Hans von der Goltz
Tel.: +49 2972 921 710
goltz@anw-deutschland.de
Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V.
Poststr. 7
57392 Schmallenberg
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2017-09-01

01.09.2017

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31.08.2020
22025916Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 2: Evaluierung, Selektion, Anzucht und Bereitstellung von Untersuchungsmaterial - Akronym: Tree-LAMPBei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Arbeitspaket Projektteil B B1 Evaluierung und Selektion von Pflanzenmaterial B2 Anzucht und Bereitstellung von Pflanzenmaterial B3 Bereitstellung von Inokulationmaterial B4 Öffentlichkeitsarbeit/Markteinführung B5 Proof of Concept Susann Skalda
Tel.: +49 35755 552211
biomasse-schraden@t-online.de
Biomasse Schraden e.V. (BS e.V.)
Hauptstr. 2
04932 Großthiemig

2019-03-01

01.03.2019

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30.06.2022
22025917Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 1: Analyse der Treibhausgasemissionen und Kohlenstoffbindung in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer standortspezifischer Optimierungsstrategien - Akronym: MASTERZiel des Vorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgasemissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien. Hierzu werden in Dauerfeldexperimenten N2O-Emissionen zeitlich hochauflösend gemessen und Prozesse der Bildung von Treibhausgasen (mikrobielle Prozesse, Speicherung und Abbau von Kohlenstoff) analysiert. In Feldversuchen am Standort Viehhausen (Bayern) werden praxisnahe und standorttypische Fruchtfolgen mit den Rohstoffpflanzen Mais, Raps, Weizen und Kleegras untersucht. Organische und mineralische Dünger (Biogas-Gärreste, Gülle, Mineral-N), Varianten mit differenzierter Bodenbearbeitung und Zwischenfruchtanbau werden in die Auswertungen einbezogen. Die Anbausysteme werden hinsichtlich ihrer Kurz- und Langzeitwirkungen auf Bodenfruchtbarkeit und Bodenprozesse, Ertragsbildung und Produktqualität sowie Umwelt, Klima- und Ressourceneffizienz analysiert. Die Messung von N2O-Flüssen dient der Aufklärung von Mechanismen und Einflussfaktoren auf die N2O-Bildung. Bisher noch nicht quantifizierbare Langzeitwirkungen von Fruchtfolgen und Düngungssystemen werden untersucht. Eine wesentliche Innovation besteht darin, die Analyse der N-Dynamik der Böden und der N2O-Flüsse mit C-Umsatzprozessen der Böden in Verbindung zu setzen. Die N2O-Messdaten dienen zudem der Modellvalidierung. Die Analyse der Langzeitdynamik der Humus- und Kohlenstoffvorräte erlaubt die Ableitung von Humusreproduktionskoeffizienten für Energiepflanzen und Gärreste. Auf der Grundlage von Messdaten aus eigenen Versuchen und experimentelle Daten vorangegangener Versuche werden Stoff-, Energie- und Treibhausgasbilanzen berechnet. Die Versuchsdaten werden zeitnah und fortlaufend in einer Projektdatenbank gespeichert, um eine standortübergreifende Datenauswertung zu ermöglichen.Prof. Dr. Kurt-Jürgen Hülsbergen
Tel.: +49 8161 71-3033
kurt.juergen.huelsbergen@tum.de
Technische Universität München - Lehrstuhl für Ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme
Liesel-Beckmann-Str. 2
85354 Freising
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2017-09-30

30.09.2017
22026014Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Holzfurnierprepregs mit anteilig-biobasiertem Bindemittel; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Bindemittel und Verbundkoordination - Akronym: HoFuPregZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von kontinuierlich getränkten Holzfurnierprepregs. Die Holzfurnierprepregs sind im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass diese mit einem Reaktivharz getränkt sind, welches mit nachwachsend erhaltenen Modifikatoren versehen ist. Das Reaktivharz wird während des Imprägnierverfahrens in den sogenannten B-Zustand überführt. Der B-Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Prepregs lagerstabil sind, obwohl die Harzmatrix (Bindemittel) noch nicht vollständig ausgehärtet ist. Die Prepregs können im anschließenden Verarbeitungsprozess in Grenzen frei verformt werden und unter Druck und Hitze in ihre endgültige Form überführt werden. Um diese Entwicklung durchzuführen zu können, sind die Entwicklung des nativ-modifizierten, formaldehydemissionsarmen Bindemittels (HNEE, PYCO) und die Entwicklung des Imprägnierverfahrens (PYCO) essentiell. Die Entwicklung erfolgt maßgeschneidert auf die Anwendungen der Industriepartner. Zentrale Aufgabe der PYCO ist die Entwicklung des Imprägnierverfahrens, die Entwicklung des Bindemittels (gemeinsam mit HNEE) und die Koordination des Gesamtvorhabens. Das Kernteam bilden hierbei zwei Chemiker (Projektleiter und Experte für Formaldehydharze), ein Physiker (Materialcharakterisierung), zwei Laboranten (Durchführung der Labortechnischen Arbeiten), ein Maschinenbauingenieur (Entwicklung des Imprägnierprozesses) und ein technischer Mitarbeiter (Unterstützung bei der Prozessentwicklung sowie weitere Werkstattaufgaben). Die Arbeiten umfassen folgende Schwerpunkte: Entwicklung des naturstoffmodifizierten Bindemittels (Grundlagenermittlung und Screening verschiedener Modifikatoren), Laborsynthesen der zielführender Harz/Härter-Kombinationen, Vorabermittlung wesentlicher Werkstoffeigenschaften, Synthese von Harz/Härter-Mischungen, Entwicklung des Imprägnierverfahrens und Recherche verfügbarer Holzfurniere und Prüfung der Prozessierbarkeit der Holzfurniere.Als Bindemittel wurde ein mit 20 Ma.-% Holzöl modifiziertes Phenolharz entwickelt. Durch die Modifizierung ist die Zähigkeit des Harzes deutlich erhöht. Im Vorhaben wurden auch Raps- und Leinöl sowie Eugenol als biobasierte Modifikatoren untersucht, die sich jedoch vor dem Hintergrund der angestrebten Materialeigenschaften nicht geeignet haben. Ein angestrebter Anwendungsbereich sind Sitzmöbel für Schienenfahrzeuge und öffentliche Einrichtungen, die besonderen brandschutztechnischen Anforderungen gerecht werden müssen. Um den brandschutztechnischen Anforderungen gerecht zu werden, wurde eine flammfeste Harzformulierung entwickelt. Da der Einbau von reaktiven Flammschutzmitteln nicht erfolgreich war, musste auf zwei Flammschutzmittel zurückgegriffen werden, die nicht in das Polymernetzwerk einbauen. Durch die zusätzlichen Flammschutzmittel war es erforderlich, einen diskontinuierlichen Imprägnierprozess unter Verwendung eines Vakuum-Druck-Verfahrens einzusetzen. Die Ziele des kontinuierlichen Prozesses konnten dadurch leider nicht erreicht werden, da der Aufwand für die notwendige technische Modifikation der Imprägnieranlagen im Projekt nicht geleistet werden konnte. Durch die Kombination aus Flammschutzmittel, Bindemittel, Holzfurnier und Prozess konnten Laminate hergestellt werden, die der höchsten Anforderungsklasse der Norm DIN EN 45545-2 gerecht werden. Die mechanischen Eigenschaften dieses neuen Werkstoffs erreichen in etwa die Kennwerte heutiger Werkstoffe. Für ein 23-lagiges, 6 mm dickes Pressholzlaminat wurde eine maximale Biegespannung von 167 MPa und ein Biegemodul von 11,2 GPa erreicht. Gemeinsam mit den Partnern wurde ebenfalls die Anwendung der neuen Holzfurnierprepregs in Büromöbeln und im Instrumentenbau untersucht. Die neuen Holzfurnierprepregs erfüllen die wesentlichen Anforderungen. Für die Verwertung sind noch Scale-Up-Fragestellungen zur Überführung in Produktionsprozesse zu bearbeiten. Dr. rer. nat. Sebastian Steffen
Tel.: +49 3328 330-246
sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP
Kantstr. 55
14513 Teltow
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2019-05-01

01.05.2019

2022-08-31

31.08.2022
22026017Verbundvorhaben: Paludikultur in die Praxis bringen - Integration - Management - Anbau; Teilvorhaben 1: Anbau, Management und Ernte von Rohrkolben und Schilf, Biomassequalität, Ökonomische Bewertung, Übertragbarkeit & Wissenstransfer - Akronym: PRIMADas Verbundprojekt macht es sich zur Aufgabe, den Anbau, die Ernte und die Lagerung sowie Aufbereitung von Schilf und Rohrkolben unter Praxisbedingungen zu prüfen und zu bewerten. Dabei steht insbesondere die Biomassequalität in Abhängigkeit von Pflanzenherkünften, von Verfahrensgestaltung (Anbau, Ernte) sowie von Standortbedingungen (Wasser, Nährstoffe) im Zentrum des Interesses. Ein weiterer Projektschwerpunkt liegt im Bereich Ökonomie. Es wird eine Kostenkalkulation für Bestandesetablierung, Bestandesführung und Ernte durchgeführt und die Wirtschaftlichkeit von Paludikulturverfahren für verschiedene Verwertungswege bewertet. Bei der Integration von Paludikultur in die Praxis stehen Wissenstransfer, Übertragbarkeit und Integration in Agrarpolitik und Planungsprozesse im Vordergrund.Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Joosten
Tel.: +49 3834 420 4177
joosten@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald
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2019-04-01

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22026018Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 4: Züchterische Verbesserung süßer Formen der Gelben Lupine - Akronym: InnoLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen, kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern, kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden.Dipl.Ing. agr. Regine Dieterich
Tel.: +49 39921 717-14
regine.dieterich@saatzucht.de
Saatzucht Steinach GmbH & Co KG - Zuchtstation Bornhof
Klockower Str. 1
17219 Ankershagen
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2015-11-01

01.11.2015

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30.04.2019
22026114Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Synthese von ligninbasierten Polymeren und deren Formulierung zu Klebstoffspezialitäten (LignoGlue); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: LignoGlueDer Wunsch nach biobasierten Rohstoffen für die Verwendung in der chemischen Industrie ist seit Jahren ungebrochen. Durch seine gute Verfügbarkeit, vor allem als Reststoff bei der Zellstoffherstellung, stellt Lignin einen besonders attraktiven Rohstoff dar, der jedoch aufgrund seiner chemischen Eigenschaften, wie z.B. schlechter Löslichkeit in üblichen Lösemitteln, bisher wenig im Bereich der Klebtechnik genutzt wird. Im Projekt LignoGlue wurde der Ansatz verfolgt marktverfügbares Lignin als Polyether- oder Polyesterderivat zu modifizieren und somit als Rohstoff für Klebstoffe einsetzbar zu machen. Für diese Modifikationen war der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI verantwortlich. Die Prüfung der Einsetzbarkeit dieser Modifikate in Klebstoffformulierungen wurde von dem Klebstoffhersteller Jowat wie auch vom WKI übernommen. Hierbei wurden die neuen Rohstoffe in den Polyurethansystemen PU-Prepolymere, PUR- Hotmelts, PU-Dispersionen (PUD), EPI-Dispersionen und 2K-PU untersucht. Der Projektpartner Synthopol Chemie Dr. rer.pol. Koch GmbH & Co. KG war sowohl für Scale-up Versuche der Modifikate und der Klebstoffformulierungen zuständig.Da WKI konnte erfolgreich Ligninpolyether (LG-OH) aus Lignin und Polyolen mit Ligningehalten bis 50% herstellen. Zudem wurden Ligninpolyester mittels Ringöffnungspolymerisation aus Lignin und e-Caprolacton (LG-CL) hergestellt (bis zu 30,5% Lignin). Die LG-OH konnten unter genauer Beachtung der Syntheseparameter in eine lagerstabile Polyurethandispersion (PUD) eingearbeitet werden. In 2K-PU-Systemen wurde der Einsatz der LG-CL geprüft. Erfolgte die Verleimung bei erhöhter Temperatur, dann erfüllte der Klebstoff die Anforderungen eines D3-Klebstoffes. Zu verbessern ist die geringe Wärmestabilität. Die Untersuchungen zu einem möglichen Scale-up der Ligninderivate wurden größtenteils bei Synthopol durchgeführt. Hierbei konnten die Synthesen des WKI im Maßstab von 1-2 kg, bei ausgesuchten Modifikaten bis 4 kg, gut nachgestellt werden. Zudem wurde der Feststoffgehalt einer PUD auf Basis eines LG-OH durch Anpassung des Verfahrens von 20 % auf 50% erhöht. Jowat prüfte die Ligninderivate in der PU-Hotmelt-Technologie, wobei sich zeigte, dass die Derivate aufgrund ihrer Eigenschaften hier nicht geeignet sind. Bei den PU- Prepolymersynthesen konnte ein bei ca. 40°C schmelzbares Muster hergestellt werden, welches in Verklebungen prinzipiell gute Endfestigkeiten und einen guten Wärmestand aufwies. Dessen sehr lange offene Zeit und geringe Anfangsfestigkeit wären aber noch zu optimieren. Im Bereich der radikalischen Emulsionspolymerisation wurden Ligninderivate als Schutzkolloid untersucht. Hierbei zeigte sich, dass sie die Polymerisation inhibierten. Die PUDs der Projektpartner wurden ebenfalls geprüft, zeigten aber für eine Klebstoffanwendung keine adäquate Filmbildung und Abbindezeit. Als vielversprechendste Anwendung wurde der Einsatz der Ligninderivate als Postadditiv in EPI-Dispersionen identifiziert. Die Ligninderivate konnten 15% der derzeit genutzten Polymere in einer stabilen Klebstoffformulierung ersetzen, die die Anforderungen an D1 und D4 Klebstoffe erfüllte.Dr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
hartmut.henneken@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold
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2017-09-01

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31.08.2019
22026116Verbundvorhaben: Entwicklung von neuen Bindemitteln sowie Farben und Lacke auf der Grundlage von vergilbungsarmen Leinöl; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von vergilbungsarmen Leinöl - Akronym: FarbenZiel des Forschungsvorhabens ist es, ein Verfahren zur Behandlung von Leinöl zu entwickeln, das es ermöglicht, vergilbungsarmes Leinöl herzustellen. Auf der Grundlage des vergilbungsarmen Leinöls sind Rezepturen für Bindemittel zu entwickeln und daraus wiederum Rezepturen für neue vergilbungsarme Lacke und Farben ausführliche Beschreibung: siehe AnhangIm Teilvorhaben 1 des Verbundvorhabens mit der Firma Biopin GmbH erfolgte durch PPM die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines vergilbungsarmen Leinöles. Hierzu wurden Untersuchungen zur Analytik und Quantifizierung der Vergilbung von Leinöl (roh) durchgeführt, um nachzuweisen, dass durch eine Behandlung des Öles mit einem Adsorptionsmittel Änderungen hinsichtlich der Vergilbung möglich sind. Der Nachweis wurde durch Messung von DELTA-E-Werten über eine Lagerzeit von 28 Tagen quantifiziert. Es wurden Versuche nach statistischer Versuchsplanung, Laborversuche sowie Versuche im Technikumsmaßstab durchgeführt. Die Laborversuche konnten mit dem Adsorptionsmittel Magnesol erfolgreich abgeschlossen werden. Die guten Laborergebnisse ließen sich hinsichtlich der gemessenen DELTA-E Werte bei der Überführung in den Technikumsmaßstab leider nicht bestätigen. Die Verwertbarkeit des entwickelten Verfahrens zur Behandlung von Leinöl mit dem Ziel der Reduzierung der Dunkelvergilbung des Öles ist damit nur mit Einschränkungen gegeben. Neben der Behandlung des Leinöles ist auch die weitere Verarbeitung zum Bindemittel und anschließende Einarbeitung in die Farbrezeptur zu betrachten. Bei den durchgeführten Laborversuchen bei der Bewertung der gemessenen DELTA-E-Werte wurde festgestellt, dass die Zugabe von Sikkativen einen entscheidenden Einfluss auf die Dunkelvergilbung besitzt. Dadurch sind die Effekte des entwickelten Verfahrens bezüglich der Reduzierung der Dunkelvergilbung nur marginal nachweisbar und werden durch die Zugabe der notwendigen Zuschlagstoffe im Bindemittel stark überlagert. Betrachtet man die Verfahrensentwicklung der Ölbehandlung getrennt von den Wirkungen der nachfolgenden Bearbeitungsschritte bis zur Farbe, könnte man mit dem Verfahren technisch erfolgreich sein. Mit der durchgeführten Abschätzung der Verfahrenskosten könnte man bei einer Anlagenkapazität von mind. 700 t/Jahr geschätzte Verfahrenskosten von ca. 905 €/t erreichen.Dr. Gunther Fleck
Tel.: +49 391 8189 166
fleck@ppm-magdeburg.de
Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.)
Berliner Chaussee 66
39114 Magdeburg
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01.06.2019

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31.08.2022
22026117Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Datenanalyse und ökologische Bewertung zur Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRTMit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 % eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29 % bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG-optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können.Dr.-Ing. Daniela Dressler
Tel.: +49 9421 300-145
daniela.dressler@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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2019-08-15

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2023-12-31

31.12.2023
22026118Verbundvorhaben: Züchtungsmethodisch optimierte Kombination von Gemengepartnern der Andenlupine und Mais sowie der Weißen Lupine und Hafer mit dem Ziel der Biomasseproduktion unter Nutzung ökosystemarer Leistungen der Lupine; Teilvorhaben 3: Ermittlung der Biogas- und Methanausbeuten - Akronym: LuMi-optDurch die Integration von Lupinen mit hohem Biomassepotenzial in neue Anbausysteme soll in dem geplanten Vorhaben die Erschließung von Ökosystemleistungen der Leguminosen für den Energiepflanzenanbau ermöglicht werden. Das System des Gemengeanbaus von Mais mit Andenlupinen (Lupinus mutabilis) soll hierbei durch die an die Zuchtmethodik der Hybridzüchtung angelehnte, optimierte Zusammenführung von Partnern, die auf ihre Eignung zur Kombination mit der jeweiligen komplementären Partnerspecies getestet wurden, zu einer nachhaltigeren Biomasseproduktion und zu einer Erhöhung der Kulturartenvielfalt in diesem Bereich führen. Exemplarisch soll dieses System außerdem für die Kombination Hafer (Avena byzantina bzw. A. sativa) mit Weißer Lupine (Lupinus albus L.) geprüft werden. Das Vorhaben kann zu neuen, vielseitigeren Fruchtfolgen, höherer Vielfalt in der Agrarlandschaft und einer an öffentlicher Akzeptanz gewinnenden Energieproduktion beitragen. An dem Verbundvorhaben sind das Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen (JKI-ZL, Koordination; Groß-Lüsewitz) und das Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde (JKI-PB; Braunschweig) des Julius-Kühn-Instituts, das Thünen-Institut für Ökologischen Landbau (TI-OL; Trenthorst), die Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik der Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät der Universität Rostock sowie, im Unterauftrag, die Landwirtschaftlichen Lehranstalten (LLA) in Triesdorf beteiligt.Dr. Jörg Burgstaler
Tel.: +49 381 498-3349
joerg.burgstaler@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur für Agrartechnologie und Verfahrenstechnik
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

2018-01-01

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2021-04-30

30.04.2021
22026215Verbundvorhaben: Faserverbundwerkstoffe aus Naturfasern für strukturelle Anwendungen auf der Basis von neuartigen, niedrig gedrehten Bastfasergarnen; Teilvorhaben 1: Demonstrator, Koordinierung - Akronym: NF-CompPlusIm Rahmen des Vorhabens NF-CompPlus sollen neuartige Garnstrukturen aus im Vergleich zu Langflachs, der bisher im Strukturbereich eingesetzt wird, konstenünstigen Stpaelfasern entwickelt werden. 10 ausgewählte Stapelfaserchargen werden mittels des Umwindespinnens zu Garnen mit geringer bzw. keiner Drehung verarbeitet, so dass die Fasern im Verbundwerkstoff hochorientiert vorliegen und ähnliche mechanische Eigenschaften wie mit Lanfglachsgarnen erreicht werden können. Nur etwa 5 mm Faserlänge reichen aus, um ein Ablösen der Faser aus der Matrix eines Verbundwerkstoffes zu erreichen. Um eine nachhaltige und auf dem Markt tragfähige Entwicklung zu gewährleisten, solen die einzelnen Entwicklungsstufen von den Fasern zum Verbundbauteil durch eine ökologische und eine ökonomische Betrachtung ergänzt werden. Ziel des Projekts ist es, Prototypen für Verbundwerkstoffanwendungen im Fahrzeugbau zu entwickeln, die durch den Einsatz der neuartigen Garne neue, innovative Eigenschaften aufweisen und so mehr eine reine Substitution der herkömmlichen glasfaserverstörkten Kunststoffe darstellen. In Kombination mit Glasfasern soll am Ende des Projekts ein Prototypverbundwerkstoff für Federelemente aus Bastfasern mit optimierten Dämpfungseigenschaften entwickelt werden. Durch die neuartigen Garnstrukturen können biobasierte Verbundwerkstoffe neue Eigenschafts-Preis-Segmente erreichen, die mit bisher am Markt erhältlichen Strukturen nicht erreichbar sind. Dadurch können die auf Nachwachsenden Rohstoffen basierenden Werkstoffe in neune einsatzgebieten Anwendung finden, zum Beispiel in lasttragenden, schwindungsangeregten Komponenten im Fahrzeugbau. Das Projektkonsortium ist so konzipiert, dass die Entwicklungen durch die Industriepartner unterstützt werden und bis zur Prototypanwendung geführt werden.Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig
Tel.: +49 421 5905-2747
joerg.muessig@hs-bremen.de
Hochschule Bremen
Neustadtswall 30
28199 Bremen
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2018-08-15

15.08.2018

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31.12.2021
22026216Verbundvorhaben: Nutzung der Resynthese S30 für die Resistenzverbesserung gegenüber dem Großen Rapsstängelrüssler, einem Hauptschädling im heimischen Rapsanbau; Teilvorhaben 1: Phänotypisierung des Rapsstängelrüsslerbefalls in DH-Populationen aus der resistenten Resynthese S30 und anfälligen Kreuzungspartnern - Akronym: ResySTDer Große Rapsstängelrüssler (RSR, Ceutorhynchus napi Gyl.) gehört in allen Rapsanbaugebieten Deutschlands zu den wirtschaftlich bedeutsamsten Frühjahrsschädlingen an Winterraps. Durch Eiablage in den Stängeln, Minierfraß der Larven sowie durch Förderung von Infektion und Ausbreitung der Stängelfäule (Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et de Not.) kann er Ertragsverluste von bis zu 50 % hervorrufen, so dass die Rapsbestände in jedem Anbaujahr mehrfach mit Insektiziden behandelt werden müssen. Die Zulassung und Anwendung von Insektiziden im Winterraps unterliegt immer stärkeren Restriktionen, um das Risiko von negativen Auswirkungen auf Mensch und Ökosystem, insbesondere auch auf Honigbienen, auszuschließen. Zunehmende Insektizid-Resistenzen bei den Schädlingen erfordern die Entwicklung genetischer Resistenzen bei Winterrapssorten. Das Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von RSR-resistentem Ausgangsmaterial zur züchterischen Nutzung in kommerziellen Pflanzenzüchtungsunternehmen.Prof. Dr. Rostás
Tel.: +49 551 -39 9744
michael.rostas@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz - Agrarentomologie
Grisebachstr. 6
37077 Göttingen
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2019-04-01

01.04.2019

2021-03-31

31.03.2021
22026217Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines kostengünstigen Textil-Biogasreaktors; Teilvorhaben 1: Betrieb und Weiterentwicklung eines Biogasreaktors - Akronym: Schlauchreaktor_JNZiel des Projektes ist die Implementierung eines neuartigen Schlauchreaktors auf Polymerbasis. Die Idee der Verwendung von Schlauchreaktoren zur Produktion von Methan durch Fermentation ist nicht neu, wird jedoch derzeit vor allem in Entwicklungsländern eingesetzt. Schlauchreaktoren zeichnen sich durch Ihre Flexibilität, geringe Anschaffungskosten, einen vergleichbaren geringen Wartungsaufwand und ihre Kompaktheit aus. Im vorliegenden Projekt soll ein Schlauchreaktor optimiert und an mitteleuropäische Klimaverhältnisse angepasst werden. Dabei soll ein tieferes Verständnis für die Wirkmechanismen im Reaktor erlangt werden. Zudem soll der Aufbau des Reaktors mit dem Ziel der Effizienzsteigerung optimiert werden. Im Fokus steht eine hohe Gasausbeute bei geringen Verweilzeiten. Hierfür soll ein Demonstrationsvorhaben zur Vergärung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe umgesetzt werden. Als möglicher Demonstrationsstandort ist ein landwirtschaftlicher Viehbetrieb vorgesehen. Um den Reaktor anschließend gut am Markt platzieren zu können, wird eine Containerlösung des Anlagenkonzeptes verbunden mit einem Dienstleistungskonzept zum leicht handhabbaren Betrieb der Anlage erarbeitet. Der kompakte Reaktor ist geeignet, um bei kleinen landwirtschaftlichen Betrieben, wo Rest- und Abfallstoffe aus der Landwirtschaft anfallen, eingesetzt zu werden. Häufig haben gerade kleinere landwirtschaftliche Betriebe das Problem, dass trotz Förderung nicht ausreichend finanzielle Mittel für den gewinnbringenden Einsatz von Biogasanlagen bereitstehen. Zudem sind aufgrund der hohen Investitionskosten die Gewinnmargen so gering und gleichzeitig schlecht zu kalkulieren, so dass das Risiko zur Anschaffung für viele Landwirte zu hoch ist. Die dezentralen Anlagen können dazu dienen, vor Ort in einem BHKW eingesetzt zu werden. Die anfallende Wärme kann zur Beheizung des Reaktors sowie von Betriebsräumen genutzt werden.Dr.-Ing. Janet Nagel
Tel.: +49 30 32707-576
nagel@ineri.de
Institut für Energie- und RessourcenInnovation (INERI)
Sauerbruchstr. 1
14109 Berlin
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2019-04-01

01.04.2019

2022-12-31

31.12.2022
22026218Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Vollsynthese maßgeschneiderter bioabbaubarer und hydrolyse-beständiger Industrieschmierstoffe; Teilvorhaben 3: Optimierung der Syntheseverfahren zur Herstellung von Grundsubstanzen für Schmierstoffe - Akronym: ProProRohAusgehend von ungesättigten Fettsäuren bzw. deren Derivate werden über zwei verschiedene chemische Funktionalisierungsschritte neue zusätzliche funktionale Gruppen in die Ausgangsmoleküle eingefügt. Damit werden zwei Gruppen neuer Synthesebausteine hergestellt. Diese können dann beispielsweise in Veresterungsreaktionen weiter umgesetzt werden. Die entstehenden Verbindungen (= neue Schmierstoff-Rohstoffe) werden in einer Substanzbibliothek zusammengestellt und einer ersten Bewertung unterworfen, die vor allem grundlegende Daten wie Hydrolysestabilität, Bioabbaubarkeit und rheologisches Verhalten ermittelt. Vielversprechende Kandidaten werden in größerem (kg) Maßstab hergestellt und ersten tribologischen Untersuchungen unterzogen. Die Untersuchungen starten bei allgemeinen Untersuchungen zur Reibungs- und Verschleißminderung und führen bis zu ersten Prüfverfahren, die die Eignung der anvisierten Anwendungen beschreiben. Ein erstes Screening zu toxikologischen Eigenschaften sichert eine Umsetzbarkeit für die ausgewählten Kandidaten ab. Parallel werden die eingangs beschriebenen Funktionalisierungsschritte auf ihre technische Umsetzbarkeit bewertet. Zusätzlich werden die Kandidaten /Verfahren mit einer Life Cycle Analyse bewertet.Prof. Dr. Harald Gröger
Tel.: +49 521 106-2057
harald.groeger@uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld - Fakultät für Chemie - Organische Chemie I
Universitätsstr. 25
33615 Bielefeld
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2015-07-01

01.07.2015

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31.12.2018
22026314Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung biobasierter nicht reaktiver Hotmelt-Klebstoffe - Akronym: BIOHMNicht reaktive Hotmelt-Klebstoffe sind lösemittelfreie Klebstoffe, die in geschmolzener Form auf die zu verbindenden Teile aufgetragen werden und ihre Klebewirkung beim Erstarren entfalten. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit werden sie zunehmend, vor allem in der Verpackungs-, Holz- und Möbel- und Bauindustrie eingesetzt, das Marktvolumen im europäischen Verpackungssektor beträgt zurzeit ca. 160kt/a. Aufgrund der sehr guten Eigenschaftsprofile und des guten Preis-Leistungsverhältnisses, basieren konventionelle Hotmelt-Klebstoffe praktisch ausschließlich auf petrochemischen Komponenten (Basispolymere, Wachse, Tackifier u.a.). Aufgrund schwindender fossiler Ressourcen und dem sich wandelnden Konsumentenverhalten hin zu einer vermehrten Verwendung biobasierter Produkte steigt auch die Nachfrage nach biobasierten Hotmelt-Klebstoffen, vor allem für Papier- und Kartonverpackungen stetig. In den vergangenen 25 Jahren wurden bereits erste biobasierte Basispolymere für Hotmelt-Klebstoffe entwickelt. Diese konnten sich aufgrund mangelnder Eigenschaften, hoher Kosten und schlechter Verfügbarkeit nicht durchsetzen. Daher sollen im beantragten Projekt neue biobasierte Basispolymere für reaktive Hotmelt-Klebstoffe hergestellt und als Komponenten für die Entwicklung neuartigenr Hotmelt-Klebstoffe für Papier- und Kartonverpackungen eingesetzt werden. Die biobasierten nicht reaktiven Hotmelt-Klebstoffe sollen konventionelle Hotmelt-Klebstoffe ersetzen und mit den etablierten Prozess- und Verarbeitungstechnologien kompatibel sein. Die geplanten Arbeiten umfassen die Entwicklung von biobasierten Homopolyestern, Copolyestern und Polyesterblends sowie deren klebtechnische Charakterisierung, die Formulierung von reaktiven Hotmelt-Klebstoffen und deren Prüfung unter industriellen Bedingungen. Hierbei wird auch ein bestehender Anpassungsbedarf konventioneller Verarbeitungstechnologien ermittelt.Im Rahmen des Projektes wurden biobasierte Homopolyester, Copolyester und Polyesterblends als Komponenten für biobasierte Hotmelt-Klebstoffen hergestellt und klebtechnisch charakterisiert. Von den zehn hergestellten Homopolyestern zeigten sich die mit Monomeren ohne Seitengruppen hergestellten, als für die Anwendung als Basispolymer in Hotmelt-Klebstoffen am besten geeignet. Bei Einsatz dieser Komponenten in Klebstoffformulierungen ist es erforderlich die Viskosität bei Applikationstemperatur und die leichte Sprödigkeit der Komponenten durch die weiteren Formulierungskomponenten zu verbessern. Polyester und Copolyester, die einen nennenswerten Anteil an Monomere mit Seitengruppen aufweisen zeigten sich, aufgrund relativ hoher Viskositäten, für den Einsatz als Komponenten in nicht reaktiven Hotmelt-Klebstoffen weniger geeignet. Unter den klassischen Applikationsbedingungen nicht reaktiver Hotmelt-Klebstoffe zeigen die hergestellten biobasierten Polyester, wie die meisten Polyester, eine starke Alterung. Diese führt zu einer deutlichen Viskositätsabnahme. Zur Stabilisierung unter Applikationsbedingungen (150°C, 48h) wurde eine geeignete Rezeptur konventioneller Stabilisatoren entwickelt und ein stabilisierendes biobasiertes Ölderirivat gefunden. Die Optimierung der Rezepturen der für den Einsatz in Hotmelt-Klebstoffen für Papier- und Kartonverklebungen hergestellten Formulierungen zeigte, dass sich die Viskosität und Kohäsion der Rezepturen nicht mit den im Rahmen des Projektes hergestellten Polyestertypen oder den untersuchten Weichmachern und biobasierten Tackifierharzen für Polyestersysteme verbessern lassen. Dr. Henning Storz
Tel.: +49 531 596-4127
henning.storz@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig
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2016-10-01

01.10.2016

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30.09.2019
22026315Produktion von kurzkettigen Alkanen und Alkoholen aus lignozellulosischen Biomassehydrolysaten mit Hefen (ALK2BIO) - Akronym: ALK2BIOIm Vorhaben ALK2BIO sollte eine neuartige Technologie basierend auf Hefen entwickelt werden, um aus pflanzlichen Reststoffen und Biomasse durch mikrobielle Fermentation kurz- und mittelkettige Fettalkohole und Kohlenwasserstoffe herzustellen. Sie haben Eigenschaften, die denen der aus Erdöl hergestellten Kraftstoffe weitgehend entsprechen. Ausgehend von den an der Goethe-Universität Frankfurt entwickelten Hefen, die aus Kohlenhydraten spezifisch und selektiv kurzkettige Fettsäuren synthetisieren können, sollten die Hefen dahingehend weiterentwickelt werden, vor allem Alkane und Alkene mit 5-11 Kohlenstoffatomen beziehungsweise 1-Octanol zu produzieren. Diese könnten direkt als Ersatz oder Zusatz für Benzin-, Kerosin- bzw. Dieselkraftstoffe als sogenannte Drop-in-Kraftstoffe verwendet werden. Eine Vielzahl an Enzymen, die an der Umsetzung von Fettsäuren bzw. Fettsäure-CoA/ACP Estern zu Alkanen und Alkoholen beteiligt sind, sollten dazu sowohl in-vitro als auch in-vivo in vorhandenen Hefestämmen, die kurzkettige Fettsäuren produzieren, auf ihre Substratspezifität und ihre kinetischen Eigenschaften getestet und weiter optimiert werden. Die vielversprechendsten Enzyme sollten schließlich in Fettsäuresynthese optimierten S. cerevisiae und oleogenen Yarrowia lipolytica-Stämmen exprimiert und die Produktion der kurzkettigen Kohlenwasserstoffe optimiert werden. Da als Rohstoffbasis pflanzliche Biomasse und Reststoffe dienen sollten, sollte hierbei auch von Hefen ausgegangen werden, die neben Glucose auch die in lignozellulosischen Hydrolysaten vorhandenen Pentosen vergären können.Durch umfangreiche Recherchen wurden konkrete Enzym-Kandidaten zur Produktion von kurzkettigen Alka(e)nen und Alkoholen zusammengestellt und einige einem rationalen Enzym-Engineering unterworfen. Insgesamt wurden 43 Enzyme analysiert und charakterisiert, darunter erfolgte bei 17 Enzymen eine in-vitro-Charakterisierung zur Umsetzung von kurzkettigen Fettsäuren zu Alkenen (1-Hepten). Die anderen 26 Enzyme wurden in-vitro auf ihre Umsetzung von kurzkettigen Fettsäuren zu Alkoholen (1-Octanol) getestet. Allerdings führte keiner der Ansätze zu signifikanten Syntheseraten. Der Fokus wurde daher auf die in-vivo Produktion von 1-Octanol in S. cerevisiae gelegt. Es wurden verschiedene Enzyme FAR (Fatty-Acyl-CoA-Reduktasen) und CAR (Carboxylic Acid Reduktasen) für die Produktion von 1-Octanol getestet. Durch die Expression verschiedener bakterieller CARs in dem FASR1834K-modifizierten Hefestamm, der spezifisch die kurzkettige Fettsäure Octansäure produziert, konnte das erste Mal die Produktion von 1-Octanol aus Glucose in S. cerevisiae nachgewiesen werden. Die Steigerung der Synthese von Acetyl-CoA und Malonyl-CoA hatte keinen positiven Effekt auf die Produktion von Octansäure und Octanol. Die Konstruktion einer fusionierten Fettsäuresynthase (FAS) aus Fas1 und 2 mit entsprechender Mutation (fusFASR1834K) führte zu einer deutlichen Steigerung an Octansäure. Durch Expression einer heterologen Aldehyde-Reduktase (Ahr), Deletion von hfd1 und Deletion von ald2 konnte die Ausbeute an 1-Octanol deutlich gesteigert werden. Für eine wirtschaftliche Nutzung sind die erzielten 1-Octanolerträge jedoch noch zu niedrig. Ein optimierter Xylose-Stoffwechselweg wurde in die Octansäure- und 1-Octanol-produzierenden Stämme eingebracht. Die Hefen produzierten zwar signifikante Mengen an Octansäure aus Xylose, jedoch nur sehr geringe Mengen an 1-Octanol. In der Hefe Y. lipolytica ließ sich weder Octansäure- noch Octanolproduktion etablieren.Prof. Dr. Eckhard Boles
Tel.: +49 69 798-29513
e.boles@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
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2017-10-01

01.10.2017

2020-09-30

30.09.2020
22026316Auftreten und Verbreitung des Quarantäneerregers Candidatus Phytoplasma ulmi in den Ulmen-Arten Deutschlands - Akronym: PhytoUlmusDie Ulmenvergilbung ist eine bakterielle Erkrankung der Ulme, die durch Candidatus Phytoplasma ulmi verursacht wird. Der insektenübertragene Erreger parasitiert in Siebröhren und verursacht Krankheitssymptome wie Hexenbesen, Triebstauche, Blattvergilbungen, sowie bei amerikanischen UlmenArten Phloemnekrosen. Die Erkrankung ist aus mehreren europäischen Ländern beschrieben, aber für Deutschland lagen keine flächendeckenden Untersuchungen vor. Eine lokale Studie in Berlin/Brandenburg zeigte, dass bis zu 50 % der Flatterulmen mit dem Erreger infiziert waren. Da krankheitsspezifische Symptome nicht zu beobachten waren, war eine visuelle Erkennung infizierter Pflanzen nicht möglich. Aufgrund der unzureichenden Datenlage wurde ein deutschlandweites Monitoring der drei einheimischen Ulmen-Arten durchgeführt, um die Verbreitung des Erregers und die Auswirkung einer Infektion auf die Pflanzengesundheit zu untersuchen. Die Standorte zur Probenahme sollten anhand einer früheren Kartierung zur Erfassung der genetischen Ressourcen von Ulmen-Arten, ausgewählt werden. Für den Nachweis, sollte ein erregerspezifischer quantitativer real time-PCR Assay entwickelt werden, der das Pathogen mit hoher Sensitivität detektiert. Eine Stammsammlung der Erreger aus verschiedenen Regionen sollte etabliert werden, um die Herkünfte auf Virulenz und Pathogenität zu testen. Dazu sollten infizierte Reiser auf gesunde Ulmenklone gepfropft werden, um Infektionsmaterial für spätere Resistenztests bereitzustellen. Die genetische Variabilität und die Verwandtschaftsverhältnisse der verschiedenen Isolate sollten durch Sequenzierung ausgewählter Gene analysiert werden. Es wird erwartet, dass die Gesamtheit der Ergebnisse zu einem besseren Verständnis der Epidemiologie, der genetischen Variabilität und Virulenz des Erregers beiträgt und die Entwicklung phytosanitärer Strategien ermöglicht, die eine weitere Ausbreitung des Pathogens verhindert.6486 Ulmenproben wurden deutschlandweit an 339 Standorten gesammelt und auf eine Infektion mit Ca. P. ulmi untersucht. Krankheitsspezifische Symptome wurden nur an wenigen Standorten in Brandenburg, Rheinland-Pfalz und Bayern beobachtet. Der Infektionsnachweis erfolgte durch zwei quantitative real time-PCR Verfahren mit unterschiedlicher Spezifität, wobei der pathogen-spezifische Test in diesem Projekt entwickelt wurde. Die DNA des Erregers konnte in 28 % der Proben nachgewiesen werden. Nur in wenigen Proben wurden andere Phytoplasmen gefunden, die aber mit Ca. P. ulmi eng verwandt waren. Die Ulmen-Arten wiesen unterschiedliche Infektionsraten auf und die infizierten Pflanzen waren nicht gleichmäßig im Bundesgebiet verteilt. Infektionsschwerpunkte lagen in Brandenburg, Sachsen, SachsenAnhalt, Baden-Württemberg und Bayern, während in Nordrhein-Westfalen, Schleswig-Holstein, im westlichen Niedersachsen und im westlichen Mecklenburg-Vorpommern kaum infizierte Bestände zu finden waren. Ulmenproben wurden vom Flachland bis zu einer Meereshöhe von 1200 m entnommen und infizierte Ulmen konnten bis zu einer Höhe von 740 m nachgewiesen werden. Die Infektionsrate war über alle Höhenbereiche bis 740 m gleichmäßig verteilt. Potenzielle Vektoren wurden in begrenztem Umfang an Berg- und Flatterulmen gesammelt und in Cacopsylla ulmi und einigen Zikaden (Allygidius atomarius u. Macropsis spp.) konnte Ca. P. ulmi-DNA nachgewiesen werden. Die genetische Variabilität und phylogenetische Verwandtschaft von 288 Ca. P. ulmi Isolaten, wurden durch Vergleiche des konservierten groEL- und des variablen imp-Gens untersucht. 29 groEL- und 74 impGenotypen konnten unterschieden werden. Die Homologie der groEL-Fragmente lag über 99 %, während die des imp-Gens zwischen entfernt verwandten Isolaten auf 71 % fiel. Die phylogenetische Analyse des groELFragments bestätigte die enge Verwandtschaft und gruppierte Isolate aus Berg-, Flatter- und Feldulme entsprechend ihres Wirts. Volker Schneck
Tel.: +49 33433 157-179
volker.schneck@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf
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30.04.2022
22026317Treibhausgasminderung beim Anbau von Winterzwischenfrüchten und Dauerkulturen im Energiepflanzenbau - Akronym: TAWIRAWinterzwischenfrüchte und Dauerkulturen bieten ein derzeit vielfach ungenutztes Potenzial um Treibhausgaseinsparmöglichkeiten im Energiepflanzenbau zu realisieren. Eventuell kann hier sogar CO2 durch Aufbau von Humus in der Ackerkrume festgelegt werden und damit ein zusätzlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. In dem beantragten Forschungsprojekt soll die Möglichkeit der Einsparung von Treibhausgasen durch eine intelligente Kultur- und Fruchtfolgewahl unter Einbezug anderer wichtiger Faktoren, z.B. wirtschaftlicher Beweggründe, aufgezeigt werden. Dazu wird der Index der relativen Anbauwürdigkeit (IrA) um die noch nicht berücksichtigte Komponente "Treibhausgase" erweitert. IrA ist als Werkzeug konzipiert, mit dem in der landwirtschaftlichen Beratung nachvollziehbar eine Entscheidungsunterstützung erfolgen soll. Das Treibhausgasminderungspotenzial beim Anbau von Winterzwischenfrüchten in einem Zweikulturnutzungssystem mit Mais sowie beim Anbau von Dauerkulturen wird dabei basierend auf Daten zweier mehrjähriger, bereits durchgeführter Feldversuche berechnet werden (Menke 2011, NiCo-Versuch, siehe II.). Im Optimalfall entstehen dem Landwirt durch die Treibhausgaseinsparungen keine zusätzlichen Kosten. Es werden aber Vorteile wie Bodenfruchtbarkeitssteigerung, Erosionsschutz, Gewässerschutz, Einsparung von Düngemittel und Düngemittelkosten realisiert.Prof. Dr. Stefan Siebert
Tel.: +49 551 39-24359
stefan.siebert@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenbau
Von-Siebold-Str. 8
37075 Göttingen
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31.05.2022
22026318Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 2: FLIGNUM – Mikrofügen Mikrotrennen - Akronym: FLIGNUMIm geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden.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
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31.10.2018
22026414Verbundvorhaben: Entwicklung von epoxid-basierten Bindern auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Charakterisierung der Binder und der Elektrodenfolien - Akronym: BeBATZiel des Projektes ist die Entwicklung eines epoxidbasierten Bindemittelsystems auf Basis nachwachsender Rohstoffe für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien. Als Rohstoffe werden biobasierte ungesättigte Verbindungen wie Öle oder Fette und kurzkettige biobasierte ungesättigte Polyester eingesetzt bzw. entwickelt und abschließend epoxidiert. Durch Wahl der eingesetzten Monomere und Herstellungsverfahren werden die neuen Epoxidharze hinsichtlich Festigkeit, Porosität und elektrischen Eigenschaften speziell für Anwendungen in Li-Ionen-Batterien optimiert. Das Thünen-Institut ist für die Entwicklung der Epoxidklebstoffkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe verantwortlich und führt die damit verbundenen Synthese und Charakterisierungsarbeiten (Veresterungen, Epoxidierungen, Quantifizierung funktioneller Gruppen, thermische, rheologische und dynamisch mechanische Analyse) durch. Das Institut für Füge- und Schweißtechnik ifs wird in diesem Vorhaben aufgrund der Kompetenzen im klebtechnischen Bereich die Analytik der für einen Klebstoff charakteristischen Eigenschaften vornehmen und in enger Zusammenarbeit mit dem Thünen-Institut die Epoxid-Binder modifizieren. Die Einarbeitung des Aktivmaterials, Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien sowie die Bestimmung der Eigenschaften der Batteriezellen (Leitfähigkeit, Porosität u.a) und erste Vorversuche zur Herstellung von Elektrodenfolien werden ebenfalls am ifs durchgeführt. Diese Vorversuche werden begleitet von der Custom Cells Itzehoe GmbH, die ausgehend von den optimierten Bindern und Rezepturen der Vorversuche und ausgehend von den Ergebnissen der Charakterisierungen die Laborprozesse in ein industriell realisierbares Verarbeitungskonzept (Scale -Up ) erarbeitet.Im Forschungsprojekt wurden alternative Binder aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien insbesondere zur Befestigung des Elektrodenmaterials entwickelt und getestet. Der Fokus lag auf biobasierten Zweikomponentensystemen aus Epoxiden und Härtern, die den standardmäßig eingesetzten Binder auf petrochemischer Basis vollständig ersetzen sollten ohne die Eigenschaften der Batterie, sowie deren Prozessierung zu beeinflussen. Im Projektverlauf wurden insgesamt 21 Epoxid/Härter-Bindersysteme als alternative biobasierte Binder für die Herstellung von Elektroden der Lithium-Ionen-Batterien entwickelt. Zur Entwicklung und Herstellung der Epoxidklebstoffkomponente wurden kommerziell verfügbare Epoxide herangezogen wie bspw. fettsäuremodifizierte Bisphenol-A-Diglycedylether oder epoxidierte Pflanzenöle. Der Bioanteil der ausgehärteten 2K-Epoxid-Bindemittelsysteme wurde erhöht, indem biobasierte Härter, wie bspw. fettsäuremodifizierte Amine, Bernsteinsäureanhydrid und fettsäuremodifizierte Dicarbonsäuren verwendet wurden. Mit diesen Erkenntnissen konnten erste Batteriekathoden gefertigt werden. Im Scale-up-Versuch war es möglich, ausgesuchte Systeme industrienah zu verarbeiten. In den Bereichen der Haftung, der Elastizitätseigenschaften und der Trocknungseigenschaften wurden sehr gute Ergebnisse erzielt. Insbesondere das Molekulargewicht der eingesetzten Binder ist ausschlaggebend für die Herstellung und auch später für die Performance der Batteriezellen. Die erarbeiteten Ergebnisse zur Aushärtung biobasierter Epoxide mit Härtern sind sehr aussichtsreich. Die Charakteristika und Anwendungsmöglichkeiten beschränken sich nicht nur auf die Batteriebeschichtungen. Die Eigenschaftsprofile lassen die Möglichkeit zu, konventionelle Epoxide aber auch andere Klebstoffe, je nach Anforderungskriterien zu substituieren.Dipl.-Chem. Elisabeth Stammen
Tel.: +49 241 9632706
e.stammen@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fachbereich 7 Maschinenbau - Institut für Füge- und Schweißtechnik
Langer Kamp 8
38106 Braunschweig
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2017-09-01

01.09.2017

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28.02.2021
22026416Verbundvorhaben: Entwicklung von Methoden zur Qualitätssicherung von forstlichem Vermehrungsgut am Beispiel der Douglasie; Teilvorhaben 3: Detektion der Rostigen Douglasienschütte (loop-mediated isothermal amplification) - Akronym: TreeLampBei der Qualität von forstlichem Vermehrungsgut wird die Gesundheit des Saatgutes wenig beachtet, obwohl die Auswahl von Saatgut für eine erfolgreiche Pflanzenproduktion und die Begründung von Waldbeständen unverzichtbar ist. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Qualitätssicherung und Verringerung des wirtschaftlichen Risikos bei der Produktion von Forstgehölzen. Am Beispiel der Douglasie und des Erregers Rostige Douglasienschütte werden Methoden zur Inaktivierung des Pilzes in Pflanzenzellen erarbeitet sowie, basierend auf der Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP), ein schnelles und kostengünstiges Nachweisverfahren zur frühzeitigen Identifizierung eines Befalls entwickelt. In Anlehnung an die im Obstbau gängige Praxis, wird der Forstwirtschaft eine Technik zur Verfügung gestellt, die es dem Waldbesitzer/Baumschüler ermöglicht, Saatgut mit niedrigem oder keinem Erregerbefall zu verwenden. Die AG Molekulare Gehölzphysiologie ist für die Bearbeitung folgender Arbeitspakete zuständig: C1 - Entwicklung eines Schnelltests zum Nachweis von Rhabdocline pseudotsugae C2 - Visualisierung von Amplifikationsprodukten C3 - Optimierung der DNA-Extraktion für LAMP C4 - Risikobewertung eines frühzeitigen Rhabdocline-Befalls auf die Pflanzenentwicklung C5 - Publikation von ErgebnissenProf. Dr. Doris Krabel
Tel.: +49 351 46331857
doris.krabel@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie
Pienner Str. 19
01737 Tharandt
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01.06.2019

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31.03.2024
22026417Verbundvorhaben: Verminderung der Umwelt- und Klimawirkung des Anbaus von Rohstoffpflanzen durch Nutzung der Vorteilswirkungen optimierter Verfahren der Krumenvertiefung; Teilvorhaben 1: Koordination und experimentelle Analysen - Akronym: KrumensenkeDer Anpassung von Produktionsverfahren für Rohstoffpflanzen kommt eine Schlüsselstellung bei der Verringerung der Klimawirkung der Landwirtschaft zu. Diese ackerbauliche Nutzung steht im Verdacht, durch verstärkten Abbau der Humus- bzw. C-Vorräte im Boden die CO2-Quellenfunktion zu befördern. Besonderer Handlungsbedarf besteht bei der Minderung der negativen Klima- und Umweltwirkungen, die aus der Ausbringung der bei der Biogasproduktion anfallenden Gärreste resultieren. Eine Reihe von Indizien deutet darauf hin, dass sich die genannten Probleme mithilfe der alt bekannten Technik der Krumenvertiefung lösen lassen. Die klassische Krumenvertiefung birgt bei flächendeckender Durchführung das Risiko von Bodenverdichtungen und ist durch hohen Energieverbrauch gekennzeichnet. Diese negativen Effekte treten bei partieller und meliorativer (einmaliger Anwendung mit langem zeitlichem Abstand) jedoch nicht auf. Bei einer partiellen Krumenvertiefung (pKV) erfolgt eine intensive, aber dosierte Einmischung von C-ärmeren Unterböden in den Pflughorizont. Dadurch werden im Oberboden Ungleichgewichte im C- und N-Haushalt induziert, die Motor eines schnellen und dauerhaften Humusaufbaues und damit einer CO2-C-Sequestrierung sowie N-Festlegung sind. Eine nachfolgende reduzierte Bodenbearbeitung kann eine zusätzliche Effizienzoptimierung im Sinne von CO2-Einsparungen durch verringerten Energieverbrauch ermöglichen. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, herauszufinden, ob sich die Technik der meliorativen, partiellen Krumenvertiefung (pKV) mithilfe eines interdisziplinären Forschungsansatzes so optimieren lässt, dass eine dauerhafte Verminderung der Klima- und Umweltwirkung der Produktion von Rohstoffpflanzen in der landwirtschaftlichen Praxis erreicht werden kann.Prof. Dr. Jürgen Augustin
Tel.: +49 33432 82-376
jaug@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 Landschaftsprozesse - AG Landschaftpedologie
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

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31.05.2022
22026418Verbundvorhaben: Endlosfaden aus Massivholz; Teilvorhaben 3: FLIGNUM – Simulation - Akronym: FLIGNUMIm geplanten Projekt sollen Weidenschienen an ihren beiden Enden (Stirnseiten) verlängernd miteinander fest verbunden werden, so dass ein langer, wickelbarer Streifen entsteht. Dieser soll als Monofil bezeichnet werden, da Monofile quasi endlose Fäden aus nur einem Element mit – für Textilien - relativ großem Durchmesser von > 0,1 mm sind. Es soll möglich sein, unterschiedliche Querschnitte des Monofils herzustellen. Der Herstellungsaufwand des Mo-nofils wird dabei als vielfach geringer eingeschätzt als der von gesponnenen Naturfasern wie Flachs, Hanf oder Sisal, bei denen erst die Faser aus der Pflanze gelöst und dann gesponnen werden muss. Das Monofil wird durch bekannte spanende und fügende holztechnische Verfahren hergestellt, die jedoch auf den extrem kleinen Querschnitt des Monofils angepasst werden müssen. Der fertig hergestellte Endlosfaden soll dann als Halbzeug für die maschinelle Herstellung von unterschiedlichen textilen Flächengebilden zur Verfügung stehen. Die Charakterisierung des Fadens soll im geplanten Vorhaben am Beispiel von Geweben, Geflechten, Gelegen und Wicklungen erfolgen. Die Vorteile von Flächentextilien aus Holz werden in einem besonders günstigen Verhältnis von Gewicht, Festigkeit und Drapierbarkeit sowie der charakteristischen, akzeptierten Holz-OberflächenÄsthetik im Vergleich zu anderen verfügbaren Naturfasern sowie anderen verfügbaren Holzflächen, insbesondere Formsperrholz, erwartet. Aufgrund des im Vergleich zu bekannten Fasern großen Querschnitts des Holzmonofils werden bei der Stapelung und Verklebung von Flä-chentextilien zu Strukturbauteilen wahrscheinlich weniger Schichten benötigt als bei allen anderen verwendeten Fasern, um die gleiche Festigkeit zu erreichen. Durch den textilen Aufbau können über die verwendete Textiltechnik (z.B. Weben) außerdem erstmals direkt Funktionsfasern in eine Holzfläche eingebracht werden.Prof. Philipp Eversmann
Tel.: +49 561 804-3473
eversmann@asl.uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 6 Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung - Fachgebiet Experimentelles und digitales Entwerfen und Konstruieren
Universitätsplatz 9, ASL 1, Raum 3105
34127 Kassel
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01.03.2018

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30.09.2020
22026516Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und Projektmanagement - Akronym: GewebefilterDas Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen omponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind.Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden.Dr.-Ing. Ulrich Vogt
Tel.: +49 711 68563-489
ulrich.vogt@ifk.uni-stuttgart.de
Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik - IFK
Pfaffenwaldring 23
70569 Stuttgart
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22026518Entwicklung der Schwefel-Versorgung in Deutschlands Wäldern, eine neue Herausforderung für eine nachhaltige Waldwirtschaft - Akronym: S_im_WaldSchwefel ist als Makronährelement eines der mengenmäßig wichtigen Nährelemente und wird von der Pflanze, bezogen auf 100 Stickstoffatome, in derselben Größenordnung wie Phosphor benötigt. Vor dem Hintergrund in den letzten 25 Jahren stark zurückgegangener atmosphärischer S-Einträge besteht die Gefahr, dass Schwefel auf S-armen Ausgangssubstraten zu einem Mangelelement wird. Die Kenntnis pflanzenverfügbarer Boden-S-Fraktionen und der die S-Freisetzung fördernden bzw. hemmenden Bodeneigenschaften ist essentiell zur Beurteilung der S-Versorgung am Standort und damit für die Nährstoffnachhaltigkeit der Waldbewirtschaftung. Das beantragte Projekt hat zum Ziel, den Kenntnisstand zur baumartenspezifischen S-Verfügbarkeit und zum S-Kreislauf in Deutschlands Wäldern im Hinblick auf eine nährstoffnachhaltige Waldwirtschaft zu erweitern und zu verbessern. Hierfür muss im ersten Schritt eine für hohe Probendurchsätze geeignete Extraktionsmethode zur Bestimmung der pflanzenverfügbaren S-Fraktion gefunden werden. Mit dieser Methode wird der Zusammenhang zwischen S-Ausstattung im Boden und S-Ernährung des Waldbestandes in Abhängigkeit von Baumart und Standortsqualität anhand eines großen bereits vorhandenen Probenkollektivs (Auswahl von BZE II-Punkten in den kooperierenden Bundesländern) untersucht. Die Analyseergebnisse werden anschließend für eine regionalisierte Bewertung der kurz- bis mittelfristig verfügbaren S-Vorräte im effektiven Wurzelraum (vergleichbar mit der Bewertung der P- und Basenvorräte) genutzt. Zur Abschätzung der Nachlieferung von S durch Verwitterung werden geochemische Modelle getestet und das geeignetste angewand. Aus sämtlichen Informationen lässt sich für Beispielstandorte der S-Haushalt (Deposition, Aufnahme, Verwitterung, Austrag) zur standortsbezogenen Abschätzung nutzungsabhängiger S-Bilanzen ableiten. Die erarbeiteten Ergebnisse werden abschließend umfassend aufbereitet und in vorhandene Standortsinformationssysteme eingearbeitet.Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein
Tel.: +49 8161 71-4749
goettlein@forst.tu-muenchen.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

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31.10.2020
22026614Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Klebstoffentwicklung - Akronym: EleiKDie 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
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31.10.2019
22026615Katalysator- und Prozessentwicklung zur Herstellung biogener Isohexid-Amine (IsohexAmin) - Akronym: IsohexAminIsohexid-Amine sind aufgrund ihrer vergleichsweise rigiden Struktur von großem Interessen für die Herstellung neuartiger biomassebasierter Polyamide. Jedoch ist für eine anwendungsbezogene Entwicklung die Verfügbarkeit der Monomere bisher der limitierende Faktor. Auf organisch-synthetischem Weg bzw. über teure homogenkatalytische Ansätze können sie im Labormaßstab aus den technisch verfügbaren Monomeren Isosorbid und Isomannid hergestellt werden. In einem vorausgegangenen Projekt wurden nun Reaktionsbedingungen identifiziert, die erstmalig die Aminierung von Isohexiden mit Ammoniak in wässrigen Lösungen ermöglichen. Im Rahmen dieses Vorhabens soll die heterogen katalysierte Aminierung von Isohexiden in wässriger Lösung in Richtung technischer Reife weiterentwickelt werden. Das Projekt ist in vier Teilaufgaben gegliedert: 1) Katalysatoroptimierung, 2) Kontinuierliche Reaktionsführung, 3) Stofftrennung und Produktentwicklung und 4) Verfahrensentwicklung. In (1) soll der identifizierte, kommerziell verfügbare Katalysator Ruthenium auf Aktivkohle (Ru/C) optimiert werden. Insbesondere ist das Ziel, unter Minimierung des Leachings, die Aktivität zu steigern, indem durch den Einsatz bimetallischer Ru-basierter Systeme bzw. von Promotoren die Affinität für die Bindung der gebildeten Amine gesenkt wird. In (2) wird die Möglichkeit der kontinuierlichen Prozessführung durch Einsatz eines kontinuierlichen Rührkessels untersucht. Im Fokus stehen dabei insbesondere Versuche zur Langzeitstabilität, der Reaktionskinetik sowie möglicher Massentransferlimitierungen an Formkörperkatalysatoren. In (3) wird die technisch relevante Trennung der Produkte über chromatographische Verfahren weiterentwickelt sowie als Konzeptstudie die Herstellung Isohexidamin-basierten Polyamide gezeigt. Auf dieser Basis soll in (4) über eine konzeptuelle Verfahrensentwicklung das Potential für eine technische Aufskalierung evaluiert sowie die Wirtschaftlichkeit abgeschätzt werden.Das Ziel des Vorhabens ist, die Grundlagen für die Entwicklung eines technischen Verfahrens zur Herstellung von Isohexid-Aminen zu erarbeiten. Es dient damit der Schaffung neuer Wertschöpfungsketten in der stofflichen Nutzung erneuerbarer Rohstoffe. Des Weiteren wird mit der heterogen katalysierten Aminierung in wässrigen Lösungen die technologische Grundlage für die Übertragung des Verfahrens auf weitere biogene Plattformchemikalien gelegt. Das Projekt ist damit sowohl wirtschaftlich als auch grundlagenwissenschaftlich motiviert. Auf Basis der zu erzielenden Ergebnisse in den einzelnen Arbeitspaketen wird von Anfang an eine gezielte Schutzrechtsstrategie in Absprache mit dem Industriepartner Südzucker verfolgt. Zur wirtschaftlichen Weiterentwicklung bzw. Verwertung werden ggf. Technologietransfereinrichtungen, wie z.B. Provendis an der RWTH Aachen, eingeschaltet. Darüber hinaus dient die Präsentation in geeigneten Medien sowie ggf. auch auf Messen der Kunststoffindustrie dazu, das Potential insbesondere der Isohexid-Amine für neue Biopolyamide der Fachwelt näher zu bringen und auch wirtschaftliches Interesse bzw. Interesse an der Weiterentwicklung entsprechender Polymerprodukte zu stimulieren. Darüber hinaus werden die wissenschaftlichen Erkenntnisse durch Publikation in international renommierten Fachzeitschriften, durch Präsentation auf geeigneten Konferenzen sowie durch angemessene Öffentlichkeitsarbeit vorgestellt.Prof. Dr. Marcus Rose
Tel.: +49 6151 1627290
rose@tc2.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie
Alarich-Weiss-Str. 8
64287 Darmstadt
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31.07.2022
22026618Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 3: Praxistests neuartiger Kühlschmierstoffe - Akronym: BiostatikDas Gesamtziel des Vorhabens war es, umfassend zu recherchieren, welche Biostatika / Biozide in Deutschland in terrestrischen oder aquatischen Pflanzen bzw. in pflanzlichen Produktionsabfällen zu finden sind oder auch biotechnologisch aus diesen produziert werden können und wie sich ihre Verfügbarkeit darstellt. Die technische Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit ausgewählter biostatischer Wirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen sollte sowohl durch Formulierungsexperimente, tribologische und mikrobiologische Tests im Labor, als auch durch Praxistests in der Metallbearbeitung demonstriert und optimiert werden. DAW war dabei an folgenden Arbeitspaketen beteiligt: Evaluierung der Verfügbarkeit identifizierter Wirkstoffe. Formulierungsversuche mit wassergemischten Kühlschmierstoffen und biostatische Hemmwirkung. Physikalisch-chemische und tribologische Eigenschaften der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Praxistest der neuartigen Kühlschmierstoff-Formulierungen. Umweltverträglichkeit, biologische Abbaubarkeit und Einsatzprognosen der biostatischen Wirkstoffe.DAW übernahm die Evaluierung der Verfügbarkeit der biostatischen Substanz Hexandiol und stellte die Chemikalie für Maschineneinsätze zur Verfügung. Ebenso wurde eine geeignete handelsübliche Referenz-Emulsion ausgewählt und beschafft. Zudem wurden im Rahmen der ersten Formulierungsversuche Vorschläge für die Leistungsadditivierung zur Optimierung der Formulierungen gemacht. Für die Versuche auf Maschinenebene half DAW dabei, geeignete Versuchspläne zu erstellen und die Formulierungen auf ihre Einsatzfähigkeit in industriellen Maschinen vorzubereiten. Von Bedeutung ist dabei die Vergleichbarkeit der neuen Formulierungen mit handelsüblichen Produkten sowie die Abbildung industrienaher Versuchsparameter und Materialien. Hierbei gewährleistete DAW die Übertragbarkeit von Untersuchungen im Forschungsumfeld auf die industrielle Umgebung. Vor diesem Hintergrund entstanden entsprechende Versuchspläne und die Materialpaarungen. Tribologische und weitere praxisrelevante Größen, wie Geruchsund Schaumbildung, wurden seitens DAW bewertet. So wurden z. B., angepasst an die Fluidformulierungen, schaumhemmende Additive zur Verfügung gestellt. Im Laufe des Projekts wurde das Konzept verfolgt, Stoffe, die eine biostatische Wirksamkeit bei > 10 vol.% aufweisen, dem Basisfluid zuzuordnen und damit das bisher verwendete Glycerin teilweise oder gänzlich zu ersetzen. Andere Stoffe, insbesondere solche mit biostatischer Wirksamkeit bereits bei < 1 vol.%, eignen sich auch für den Einsatz bei einem akuten mikrobiellen Befall sowie in Reinigungsfluiden für die Maschinen. Dieses Konzept wurde auf Maschinenebene durch Tests bestätigt. Alle Praxistests der neuartigen Kühlschmierstoff- Formulierungen auf Maschinenebene wurden im Versuchsfeld durchgeführt. Praxistests in der Industrie kamen trotz der Kontakte von DAW zu zwei Firmen während der Laufzeit des Verbundprojektes nicht zustande. Dies war auf die pandemische Lage zurückzuführen, die Arbeitskraft in den Firmen in besonderer Weise band. Harald Draeger
Tel.: +49 3761 7600-976
h.draeger@daw-aerocit.de
DAW AEROCIT Schmierungstechnik GmbH
Johannisstr. 3
08412 Werdau
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31.05.2019
22026714Verbundvorhaben: Einfluss der Abbauprodukte des Holzes bei der Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) auf nachgelagerte Veredelungsprozesse mit emissionsarmen und ökologisch vorteilhaften Klebstoffen (MDFAbb); Teilvorhaben 1: Faserstoff- und Labor-MDF-Herstellung und Charakterisierung - Akronym: MDFAbbZiel der im Rahmen des Teilprojektes durchgeführten Arbeiten war es, den Einfluss der bei der MDF-Herstellung entstehenden Holzabbauprodukte in Abhängigkeit des Holzaufschlussverfahrens (TMP, CTMP) bei der Flächenkaschierung von MDF mit Polyurethanklebstoffen zu untersuchen. Auch der Einfluss der Holzart (Nadelholz/ Laubholz) und des bei der MDF-Herstellung verwendeten Bindemittels wurde untersucht. Das Teilprojekt befasste sich mit der Frage, welche Abbauprodukte des Holzes während der Herstellung von MDF entstehen und wie Aufschlussverfahren und Ausschlussbedingungen deren Entstehung beeinflussen. Weiterhin wurde der Einfluss der Abbauprodukte auf die kleberelevanten Eigenschaften der MDF untersucht. Im Rahmen des Teilprojektes wurden hierzu verschiedene Holzfaserstoffe unter Anwendung konventioneller Aufschlussverfahren (TMP-, CTMP-Verfahren) und Aufschlussbedingungen (Aufschlusstemperatur und Aufschlussdauer) hergestellt. Bei einem Teil der hergestellten Fasern wurden nach der Herstellung die Holzabbauprodukte durch Auswaschen der Fasern mit Wasser entfernt. Die hergestellten Faserstoffe (gewaschen und ungewaschen) wurden hinsichtlich ihrer kleberelevanten Eigenschaften untersucht. Aus den hergestellten Faserstoffen (ungewaschen, gewaschen) wurden im Labor mitteldichte Faserplatten (MDF) unter industrieüblichen Herstellungsbedingungen gefertigt und hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert. Die hergestellten Labor-MDF wurden im Teilvorhaben 2 auf ihre Beschichtbarkeit unter Verwendung verschiedener im Rahmen dieses Teilprojektes entwickelter Klebstoffe untersucht. Weiterhin wurden industriell gefertigte MDF in die Untersuchungen einbezogen, die ebenfalls hinsichtlich ihrer physikalisch-technologischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert wurden.Das Aufschlussverfahren hat einen deutlichen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung und die Menge der entstehenden Abbauprodukte des Holzes und beeinflusst damit für die Klebung wichtige Eigenschaften der MDF. Die untersuchten CTMP-Fasern weisen gegenüber den TMP-Fasern einen geringeren Gehalt an Petrolether-löslichen Extrakten, jedoch einen deutlich höheren Gehalt der wässrigen Extrakte an flüchtigen Säuren (Ameisen- und Essigsäure) auf. Der pH-Wert der wässrigen Extrakte der CTMP-Fasern liegt höher als bei den TMP-Fasern. Auch die Abgabe der CTMP-Fasern an flüchtigen Säuren, insbesondere an Essigsäure, liegt deutlich höher als die der TMP-Fasern. Das Auswaschen der Faserstoffe mit Wasser bewirkt eine erhebliche Reduktion des Gehalts an wasserlöslichen Extrakten. Im Falle der CTMP-Fasern wird auch der Gehalt an Petrolether-löslichen Extrakten durch das Auswaschen reduziert. Das Auswaschen der Fasern erhöht den pH-Wert der wässrigen Extrakte, die Abgabe an flüchtigen Säuren wird auch verringert. Dieser Effekt ist bei den CTMP-Fasern deutlich ausgeprägter als bei den TMP-Fasern. Die klebungsrelevanten Eigenschaften der hergestellten MDF werden im Wesentlichen von den Eigenschaften der verwendeten Fasern bestimmt. So konnten die Unterschiede, die bei den verschiedenen Fasern abhängig vom Aufschlussverfahren sowie bei den gewaschenen und ungewaschenen Fasern ermittelt wurden, auch bei den daraus hergestellten Labor-MDF festgestellt werden. Die Ergebnisse der im Teilvorhaben durchgeführten Untersuchungen tragen zusammen mit den im Teilprojekt 2 durchgeführten Beschichtungsversuchen zu einem tieferen Verständnis der Zusammenhänge bei der Beschichtung bzw. Kaschierung von MDF unter Verwendung von Polyurethan-Klebstoffen bei und ermöglichen somit, die Qualität der mit PU-Klebstoffen ausgeführten Beschichtungen zu verbessern. Zudem zeigen die Ergebnisse des Vorhabens Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Klebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe auf.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
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31.01.2018
22026814Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Haftschmelzklebstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe (BioPSA); Teilvorhaben 1: Herstellung und Testung der Klebstoffe - Akronym: BioPSAIm Rahmen des beantragten Folgeprojektes sollen die entwickelten Grundformulierungen von Haftklebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe aus dem beendeten Verbundvorhabens "Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes" (FKZ: 22015408) weiterentwickelt und an die jeweiligen Anwendungsbereiche angepasst werden. Das im Vorprojekt entwickelte PLA-Rückgratpolymer mit den besten Eigenschaften (projektinterne Benennung: "PLAColl-1") soll dazu im Labormaßstab weiter modifiziert und optimiert werden und im Hinblick auf eine mögliche großtechnische Herstellung untersucht werden. Als Rückgratpolymer soll zunächst das PLAColl-1 verwendet werden. Da insbesondere der zu niedrige Wärmestand des neu entwickelten Rückgratpolymers zu verbessern ist, müssen neben den weiteren Formulierungsansätzen auch die Eigenschaften des Basispolymers noch weiterentwickelt und optimiert werden. Es soll eine Maßstabsübertragung des Herstellungsverfahrens (Scale-up) aus dem Labor in den industriellen Maßstab durchgeführt werden, um früh im Projekt großtechnische Beschichtungsversuche durchführen zu können. Gleichzeitig werden die Formulierungsversuche basierend auf den Erkenntnissen des Vorprojektes weitergeführt. Mittlerweile stehen neben den aus Zeitgründen noch nicht weiterverfolgten Möglichkeiten auch neue biobasierte Rohstoffe zur Verfügung, so dass es viele neue Ansatzpunkte für weitere Formulierungsversuche gibt. Zur effizienteren Eigenschaftsoptimierung sollen gezielt Design-of-experiments (DOE) Methoden im Bereich der Klebstoffformulierung eingesetzt werden. Auch der Themenkomplex der Bioabbaubarkeit konnte im abgeschlossenen Projekt noch nicht untersucht werden und soll im Rahmen dieses Vorhabens bearbeitet werden.Alle erhaltenen PLA-Muster wurden seitens der Jowat SE auf ihre Eignung als Rohstoff in einer Klebstoffformulierung untersucht. Eine Verträglichkeitsprüfung (Transparenzprüfung) aller erhaltenden PLA-Muster zeigte, dass diese Typen nur mit wenigen gängigen Rohstoffe der Klebstoffformulierung verträglich sind. Dabei zeigte sich das Labormuster PEU-Polyol-004 durch seine elastisch-kohäsiven Eigenschaften sehr vielversprechend. Der mit dem Muster PEU-Polyol-004 entwickelte Labelling-Klebstoff "Bio25" wies zunächst in Punkto Klebrigkeit, Elastizität und Wärmestand große Ähnlichkeit zum Referenzklebstoff auf. Aufgrund einer mangelnden Viskositätsstabilität bei thermischer Belastung wurde durch Additivierung versucht, die Formulierung zu stabilisieren. Demnach ist eine signifikante, jedoch noch nicht ausreichende Verbesserung der Viskositätsstabilität mit einem Phosphitstabilisator zu erzielen. Die Labelling-HM-Rezeptur "Bio45" verbindet mit dem Einsatz von zwei unterschiedlichen PLA-Typen elastifizierende und klebrigmachende Eigenschaften und verbessert die Rezeptur maßgeblich. Leider zeigte das zum Laborprodukt PEU-Polyol-004 entsprechende Scale-Up-Muster PEU-POL-2-SC aufgrund eines thermisch induzierten Polymerabbaus bei der Herstellung deutlich schlechtere Eigenschaften. Die erreichte Performance der Formulierung "Bio45" konnte somit mit dem Scale-Up-Muster nicht widergespiegelt werden. Weitere Versuche mit den Scale-Up-Mustern wurden dann unter Einsatz eines weiteren TPU als Backbone-Unterstützung durchgeführt und zeigten generell interessante klebtechnische Eigenschaften. Jedoch wurde auch hier eine mangelnde thermische Stabilität nachgewiesen und die Klebstoffe sind daher nicht industriereif. Beim Upscaling der Klebstoffformulierungen wurde besonders auf eine temperaturschonende Herstellung geachtet. Das Produkt JuwenoL HM12 zeigt jedoch bei Temperaturbelastung ebenfalls einen starken Abfall der Viskosität und damit eine unzureichende Stabilität.Dr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
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Jowat SE
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30.06.2019
22026815Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 4: Prüfung der biologischen Abbaubarkeit - Akronym: BiomulchfolieZiel des Teilprojektes ist die Untersuchung und Bewertung von biologisch abbaubaren Mulchfolien hinsichtlich ihrer Funktionalität, der Abbaudynamik und der Wirkung auf Pflanze und Boden. Für die spezielle Anwendung der Mulchfolien im Gartenbau soll eine Einarbeitung der Folien in den Boden nach der Ernte erfolgen. Hierfür werden der Einfluss der Mulchfolien, der Abbaubauprodukte und der Folienreste auf die Bodenorganismen und die Folgekultur in ökotoxikologischen Testverfahren evaluiert. Die Prüfung der biologischen Abbaubarkeit erfolgt nach den Normen EN 13432 und EN 14995 im wässrigen Milieu und während der Kompostierung. Es werden Phytotoxizitäts- und Regenwurmtests zur Wirkung der Mulchfolien auf Pflanzen und Bodenorganismen nach einer Einarbeitung in den Boden durchgeführt. Die Ermittlung der Kohlenstoff-Mineralisierung in verschiedenen Böden unter Laborbedingungen wird genutzt, um das Abbauverhalten der Produkte im Boden zu charakterisieren. Zur Beurteilung der Funktionalität der Modellfolien und zum Upscaling wird ein Parzellenfeldversuch durchgeführt.Dipl.-Ing. Susanne Herfort
Tel.: +49 30 2093-6126
susanne.herfort@agrar.hu-berlin.de
Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte
Philippstr. 13, Hs. 16
10115 Berlin
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01.02.2019

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31.10.2022
22026818ForestValue: Innovative Verbindungen unter Verwendung von Laubhölzern - Akronym: hardwood_jointIm Gegensatz zu Nadelhölzern werden Laubhölzer in Europa kaum im Bausektor verwendet, obwohl sie frei verfügbar sind und höhere mechanische Eigenschaften als Nadelholz aufweisen. Verschiedene Laubholzprodukte wurden entwickelt und sind als Baumaterial für den Bausektor erhältlich, z.B. Buchen-, Birken- und Eichen-BSH sowie BSP oder Buchen-FSH. Sie spielen jedoch mengenmäßig noch keine bedeutende Rolle. Ein Hauptgrund für die Vorbehalte bei der baulichen Nutzung von Laubholz ist die begrenzte Auswahl mechanischer Verbindungen. Es ist nicht möglich, Verbindungsmittel ohne Vorbohren in Laubholz einzuschlagen. Dies erhöht die Kosten der Konstruktionen im Vergleich zu Nadelholz. Wirtschaftliche Konstruktionen aus Laubholz werden daher oft durch die hohen Kosten für effiziente mechanische Verbindungen unterbunden. Das Gesamtziel des Projekts ist die Förderung leistungsfähiger Laubholzkonstruktionen im europäischen Bausektor durch die Entwicklung wirtschaftlicher, zuverlässiger und innovativer Verbindungstechnologien für Laubholzbauteile und deren Konstruktion. Ziel ist es, den Weg für die Verwendung von mehr Laubholzprodukten in der Bauindustrie zu ebnen, indem Laubholzarten ein Mehrwert verliehen wird. Die Entwicklung innovativer und effizienter Laubholzverbindungen kann die Forstindustrie enorm stärken, da Verbindungen wesentliche Teile von Holzkonstruktionen sind und sehr oft die Wettbewerbsfähigkeit bestimmen. Die Verwendung von mehr Laubhölzern in der Bauindustrie entspricht auch dem gesellschaftlichen Interesse hin zu mehr nachhaltigen Gebäuden und ermöglicht es, herkömmliche Baumaterialien zu ersetzen, die erhebliche Treibhausgasemissionen verursachen und zum Klimawandel beitragen. Das Projekt zielt darauf ab, das Verständnis von Verbindungen für Laubholzkonstruktionen zu vertiefen, um eine breitere Verwendung von Laubholzprodukten im Bausektor zu ermöglichen.Für auf Abscheren belastete Verbindungsmittel mit kleinem Durchmesser wie Nägel und Klammern wurde ein simples Prüfverfahren entwickelt, das eine Einschätzung der Machbarkeit des Einbringens von Verbindungsmitteln in nicht vorgebohrtes Laubholz ermöglicht. Die in der Machbarkeitsstudie identifizierten geeigneten Verbindungsmittel wurden in Verbindungstests geprüft, um Bemessungsmodelle zu erstellen und zu validieren. Die Resultate zeigen, dass bestehende Bemessungsmodelle von Nadelholz auf Laubholz übertragbar sind. Lateral beanspruchte, glattschaftige Stabdübel großen Durchmessers sind wichtige Verbindungsmittel in Ingenieurbauwerken. Aufgrund der hohen Dichte von Laubholz treten neue Versagensarten auf, wofür ein analytisches Bemessungsmodell entwickelt und derzeit durch spezielle Tests validiert wird. Höhere Tragfähigkeiten der Verbindungen traten auf, die mit den heutigen Bemessungsregeln nicht erfasst werden. Ein innovativer Versuchsaufbau zur Messung der Normalkräfte entlang der Dübelachse, die zu erhöhten Tragfähigkeiten führen, wurde entwickelt. Selbstbohrende Schrauben sind bedeutende Verbindungsmittel für Ingenieurbauwerke, besonders, wenn ihre guten Eigenschaften in Richtung der Schraubachse aktiviert werden, was zu höherer Steifigkeit und Tragfähigkeit führt. Da Schrauben nie einzeln vorkommen, wurden vorrangig Verbindungen mit Schraubengruppen untersucht, wobei der Schwerpunkt auf der Ausarbeitung von Anwenderregelungen lag, um diese Verbindungen auszulegen und die Tragfähigkeit und das Verhalten verlässlich berechnen zu können. Zahlreiche ausgewertete Versuchsreihen wurden zur Validierung von Bemessungsmodellen herangezogen. Es wurde gezeigt, dass - analog zu Verbindungen mit Klammern und Nägeln - bestehende Bemessungsmodelle anwendbar sind. Es werden Regelungen vorgeschlagen, die die praktische Umsetzung von Laubholzverbindungen erleichtern, z.B. sollten Mindestschraubenabstände in Faserrichtung auf 8d erhöht und Schrauben generell vorgebohrt werden.Dr. ir. Carmen Sandhaas
Tel.: +49 721 608-43646
sandhaas@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen
Reinhard-Baumeister-Platz 1
76131 Karlsruhe
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30.06.2019
22026915Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 2: Herstellung Compounds - Akronym: BiomulchfolieIm Rahmen des Projektes soll eine biologisch abbaubaren Mulchfolie mit definiert einstellbarer biol. Abbauzeit entwickelt werden. Biologisch abbaubare Mulchfolien im Allgemeinen sind zwar Stand der Technik und werden auch im Markt vertrieben, sie bauen aber nicht im gewünschten Zeitraum ab und müssen dann wie konventionelle Mulchfolien nach der Ernte wieder eingesammelt werden. Eine Lösung hierfür sind definiert abbaubare Bio-Mulchfolien für Früchte mit verschieden definierten Anbauzeiten, die aber aktuell nicht am Markt vertrieben werden. Ziel des geplanten Projekts ist es deshalb, diesen Nachteil zu überwinden und mindestens drei Abbaukategorien zu realisieren. Wenn dann für die jeweiligen Pflanzenarten Mulchfolien mit entsprechend angepassten Abbaugeschwindigkeiten angeboten werden und somit die biologische Abbaubarkeit im vorgesehenen Zeitraum gegeben ist, muss die Folie nach der Ernte auch nicht mehr eingesammelt werden. Zu Beginn steht Entwicklung biologisch abbaubarer Compounds aus bestimmten Bio-Polymeren und Additiven, die im Anschluss zu Mulchfolien weiterverarbeitet werden. Die Compounds sollen dabei so gestaltet werden, dass eine definierte Einstellung der Abbaubarkeit ermöglicht wird und am Ende der Entwicklungszeit drei Folientypen mit unterschiedlichen und definierten Abbauzeiten vorliegen werden. AP1: Recherche und Rohstoffbeschaffung AP2: Compoundierung im (halb)technischen Maßstab, Einstellung der biologischen Abbaubarkeit AP3: Herstellung von Modellfolien und Prüfungen AP4: Prüfung an hergestellten Modellfolien (biolog. Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität) AP5: Compoundoptimierung und Einstellung weiterer Eigenschaften AP6: Herstellung von Modellfolien gemäß AP5, Prüfungen AP7: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der hergestellten Modellfolien AP8: Untersuchung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften AP9: Up-Scaling AP10: Prüfung der Industriefolien: biol. Abbaubarkeit und GesamtfunktionalitätDr. Dirk Schawaller
Tel.: +49 7062 97687-253
dirk.schawaller@tecnaro.de
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH - Bereich F & E
Burgweg 5
74360 Ilsfeld
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01.06.2017

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30.11.2020
22026916Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 3: Entwicklung und Testung von Basisformulierungen für Druckfarben - Akronym: Ligno-PrintIm 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
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22026918Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Tribologische Konditionierung zum Verschleiß- und Korrosionsschutz mit Hilfe von biobasierten Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 2: Erforschung der Additivierung der Grundöle - Akronym: TriboKonIn tribologisch belasteten Maschinenbauanwendungen ist ein Betrieb im niedrigsten Verschleißratenregime in vielen Anwendungen essentiell, um die Anforderungen an Lebensdauer und Effizienz der Produkte erreichen zu können. Eng mit diesem niedrigsten Verschleißratenregime in der Mischreibung verknüpft ist das Einlaufverhalten, d.h. die Änderung von Reibung und Verschleiß in der anfänglichen Betriebszeit. Fragestellung im Projekt war die oberflächenchemische Vorkonditionierung tribologisch belasteter Oberflächen mit dem Ziel, das Einlaufverhalten und damit Reibungs- und Verschleißverhalten im niedrigsten Verschleißratenregime zu verbessern. Die Oberflächenfunktionalisierung erfolgte mit biobasierten Schmierstoffen. Im Rahmen des Projekts wurden sowohl einsatzgehärtete Proben als auch normalisierte Proben aus Stahl bearbeitet. Als weiteres Tribosystem wurde eloxiertes Aluminium in unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen untersucht. Das Teilprojekt am Fraunhofer IWM befasste sich mit der Oberflächencharakterisierung und der Analyse des Einlaufverhaltens. Die Oberflächencharakterisierung erfolgte sowohl topographisch mit Weißlicht- und Konfokalmikroskopie als auch chemisch über Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS).Dipl.-Ing. Klaus König
Tel.: +49 6147 2036481
koenig@gs-electroplating.de
GS Electroplating Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Treburer Str. 28
65468 Trebur
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15.09.2019
22027014Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarb) - Akronym: CycloCarbZiel des Forschungsvorhabens ist es innovative Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, deren Vernetzung ohne Zusatz von Formaldehyd oder Formaldehydspendern erfolgt. Als neuartige Vernetzer sollen geeignete Verbindungen aus der Substanzklasse der cyclischen organischen Carbonate (COC) entwickelt und erprobt werden. Ein großer Vorteil der Carbonate ist ihre geringe Toxizität und Flüchtigkeit. Zudem können bereits einige Vertreter dieser Klasse vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen und Kohlendioxid hergestellt werden. Im Rahmen des Projektes werden unter Einsatz der neuartigen Vernetzer Klebstoffe entwickelt die überwiegend aus biogenen Rohstoffen bestehen. Ausgangsstoffe sind vor allem die Gerüstsubstanzen und Inhaltsstoffe des Holzes (Kohlenhydrate, Lignine, Tannine). Aufgrund des Reaktionspotentials der neuartigen Vernetzer soll im Rahmen des Projektes aber auch der Ersatz von Formaldehyd in konventionellen Klebstoffen (Aminoharze, Phenolharze) getestet werden. Es sollen zunächst einfache dicyclische 5- und 6-Ring-Carbonate hergestellt und charakterisiert wer-den. In einer weiteren Versuchsreihe werden Synthesen von dicyclischen 5-Ring-Carbonaten auf der Basis von nachwachsenden Rohstoffen durchgeführt. Zur Optimierung der Synthesen werden die Reaktionsparameter variiert. Die hergestellten Vernetzer werden mit geeigneten Biopolymeren zu Copolymerisaten umgesetzt, wobei vorrangig Lignine verwendet werden, da diese bei Vor-versuchen die besten Ergebnisse erbrachten. Darüber hinaus werden für Vernetzungsversuche weitere Biopolymere mit geeigneten funktionellen Gruppen getestet. Die Vernetzer werden auch zur Härtung von konventionellen Klebharzen, vor allem zur Härtung von Pulverharzen getestet. Die aussichtsreichsten Systeme werden in einen größeren Maßstab übergeführt, um Plattenwerkstoffe und andere Applikationsmuster herstellen und prüfen zu können.Zunächst wurden die zur Vernetzung eingesetzten mehrfunktionellen cyclischen Carbonate aus Epoxiden und CO2 hergestellt. Mittels FTIR- und NMR-Spektroskopie konnte die erfolgreiche Herstellung von den bifunktionellen Carbonaten Poly(ethylenglykol)dipropylencarbonat (BCC) und Ethylenglykoldiglycidylcarbonat (BCC- 2), dem trifunktionellem Carbonat Trimethylolpropantripropylencarbonat (TCC) sowie carbonatisiertem Sojabohnenöl (CSBO) mit bis zu sechs cyclischen Carbonat-Funktionen nachgewiesen werden. Ein Upscaling der entsprechenden Synthesen im 2-Liter-Maßstab wurde mit Ausbeuten von bis zu 94% durchgeführt. Darüber hinaus wurden neue, biobasierte Lignin-Carbonat-Präpolymere entwickelt. Die Laborversuche zur Herstellung von Vernetzungsprodukten aus cyclischen Carbonaten mit konventionellen Harzen wie Novolak sowie mit Biopolymeren wie Lignin zeigten, dass sich BCC, TCC sowie CSBO grundsätzlich als Vernetzer eignen. Löslichkeitsuntersuchungen der Vernetzungsprodukte ergaben, dass sich 1:1 (w/w) Mischungen aus Carbonat und Novolak sowie aus Carbonat und Lignin mit Zusatz an basischen Katalysatoren wie Diazabicycloundecen (DBU) zu unlöslichen Vernetzungsprodukten umwandeln. Thermoanalytische (DSC) und spektroskopische (FTIR) Untersuchungen zeigten, dass die entsprechenden Vernetzungsreaktionen im Temperaturbereich von etwa 150-240 °C erfolgen. Klebstoffprüfungen mit Holzprüfkörpern haben gezeigt, dass gute Klebewirkungen durch die Vernetzung mit cyclischen Carbonaten erzielt werden konnten. Die entsprechenden Mischungen ergaben bei Untersuchungen mittels Automated Bonding Evaluation System (ABES) Zugscherfestigkeiten von bis zu 4 N/mm2.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
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2202701611. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: BEF_11Das Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich im Jahr 2017 auf diese aktuellen Entwicklungen, Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie sowie Ihren Beitrag zur Bioökonomie. Daher stehen im Fokus der Tagung die Änderungen des gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen der Bioenergie, die für die Bioökonomie von Bedeutung sind. Dazu zählen der Einsatz neuer Inputstoffe sowie der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe, aber auch die Gewinnung neuer Produkte. Weiterhin spielt die Optimierung der Wärmenutzung, die Sektorkopplung sowie die Verzahnung mit dem Stromnetzausbau eine wichtige Rolle. Insbesondere das direkte Gespräch zwischen Forschern, Praktikern und Politikern soll zu einem Erkenntnisgewinn für alle und zu neuen Lösungsansätzen führen. Das inzwischen etablierte Rostocker Bioenergieforum bietet dafür eine ideale Plattform. Januar bis März AP1: Tagungsprogramm März bis Juni AP2: Tagungsband Januar bis April AP3: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung) April, Juni AP4: Catering Januar bis Juni AP5: Organisation Tagung 16.-17. Juni AP6: Durchführung Tagung Juni bis November AP7: Nachbereitung Tagung Oktober bis Dezember AP8: Vorarbeiten (Termin, Anträge, Thema, Call for Papers)Prof. Dr. Michael Nelles
Tel.: +49 381 498-3400
michael.nelles@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

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22027018Verbundvorhaben: Pultrudierte tragende Leichtbauprofile aus Naturfaserverbundstoffen; Teilvorhaben 1: Design, Konstruktion und Materialprüfung - Akronym: LeichtProDas Hauptziel des Projekts war die Entwicklung von wettbewerbsfähigen Profilen und Verbindungselementen aus erneuerbaren Rohstoffen mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, die ähnlich wie glasfaserverstärkter Kunststoff sind und gleichzeitig den höchstmöglichen organischen Anteil aufweisen. Die neu entwickelten Biokomposite sollten als tragende Profile mit Lasttragfähigkeit und als Verbindungsknoten im Bereich der mobilen Architektur sowie für die Konstruktion von ephemeren Architekturanwendungen eingesetzt werden. Das ultimative Ziel einer bio-basierten Leichtbauweise ist Nachhaltigkeit, wodurch Rohstoffe, Kosten und Energie in der Produktion und Verwendung von Ressourcen und Produkten eingespart werden können. In der Architektur werden leichte, leistungsstarke Materialien in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen entwickelt, die neue Möglichkeiten schaffen und klassische Baumaterialien ersetzen können. Der Einsatz von Biokompositen als tragenden Elementen ermöglicht neue, nachhaltigere Wege. Die Bewertung der entwickelten Biokomposite in verschiedenen architektonischen Anwendungen war die Hauptaufgabe von BioMat. Um die Kapazität und das Potenzial der neuen Produkte zu testen, wurde eine Reihe von mechanischen und geometrischen Tests geplant. Es wurden verschiedene Formulierungen mit unterschiedlichen Additiven und Beschichtungen getestet. Die Entwicklung verschiedener architektonischer und struktureller Demonstratoren ist die Hauptanwendung der entwickelten Profile und Knotenpunkte. Eine der Hauptaufgaben war die Entwicklung eines kompletten Überdachungssystems von ungefähr 10 Metern Länge unter Verwendung der Profile in einem aktiven Biegesystem. Darüber hinaus waren weitere Anwendungen verschiedener Mock-ups und kleiner Strukturen geplant. Alle Aufgaben, die BioMat zugewiesen wurden, wurden erfolgreich erledigt. In Zusammenarbeit mit anderen Partnern definierte BioMat zwei Hauptprodukte und erstellte Anforderungskataloge für sowohl gepultrerte Profile als auch Verbindungsknoten. Während des Materialentwicklungsprozesses wurden regelmäßig Feedback gegeben und optimale Formulierungen für die Produkte durch Materialtests und Analyse der Ergebnisse erreicht. Eine Vielzahl von Tests, einschließlich geometrischer Untersuchungen, struktureller Optimierungen und mechanischer Tests wie Druck-, Zug- und Biegetests sowie Witterungstests, wurden durchgeführt, um die Materialeigenschaften zu bewerten. Zusätzlich entwickelte BioMat mehrere architektonische und strukturelle Demonstratoren, um das Potenzial der entwickelten Biokomposite weiter zu testen. Die bedeutendste Anwendung war die LightPRO Shell, eine aktive Biegestruktur, die von BioMat geleitet und von allen Partnern und externen Kollegen umgesetzt wurde. BioMat verwendete das Material in verschiedenen Struktursystemen, einschließlich gegenseitiger Überdachungsstrukturen, kleiner einsetzbarer Strukturen und Tensegrity-Strukturen, um potenzielle zukünftige Anwendungen zu bewerten. Im Mai 2023 werden die neuesten Profile mit der neuen Formulierung, einschließlich notwendiger Additive und Beschichtung, in einer Innenanwendung verwendet und auf der Architekturbiennale in Venedig präsentiert. BioMat hat zum Ziel, das Projekt und seine Ergebnisse der Architektur- und Materialwelt durch Vorträge und Symposien sowie Veröffentlichung von Artikeln auf Konferenzen und in Zeitschriften zu teilen. BioMat hat bereits die Ergebnisse des LeichtPRO-Projekts, einschließlich der entwickelten Demonstratoren, auf verschiedenen Ausstellungen präsentiert, die sowohl für die Wissenschaft als auch für die Industrie offen waren, was zu mehreren Auszeichnungen und Anerkennungen führte. Hanaa Dahy
Tel.: +49 711 685-83274
hanaa.dahy@itke.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) - Abteilung BioMat
Keplerstr. 11
70174 Stuttgart
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31.03.2019
22027114Vorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung materialadaptierter Klebstoffsysteme zur Verwendung in keilgezinkten und flächenverklebten Vollholzwerkstoffen aus unbehandelten und modifizierten einheimischen Laubhölzern - Akronym: InnoBondHintergrund des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von innovativen Klebstoffsystemen für keilgezinkte und flächenverklebte nicht-tragende Bauteile. Im Fokus steht die Verwendung von unbehandelten und modifizierten Laubholzarten, um einem in Zukunft veränderten Rohstoffangebot durch angepasste Klebstoffsysteme begegnen zu können. Für die Umsetzung des Projektes soll ein dreigliedriges Zielsystem verfolgt werden. Erstens sollen Holzmodifizierungsverfahren die stoffliche Nutzung bisher wenig genutzter Laubholzarten fördern. Alternative Verwendungspotentiale im Zuge einer Holzmodifizierung sollen definiert werden. Die Entwicklung von materialangepassten Klebstoffsystemen nimmt eine zentrale Bedeutung für neuartige technische Lösungen ein. Die zweite Zielkategorie fokussiert daher auf einer Verbesserung der dauerhaften Beständigkeit einer geklebten Verbindung. Die umfassende Charakterisierung einer adäquaten Verklebungsleistung wird dabei um den optischen Eindruck der Klebefuge erweitert. Infolgedessen ist das Projektvorhaben in zwei Teilprojekte unterteilt, in dessen Rahmen einerseits die Beständigkeit und andererseits die Verfärbung einer Klebefuge untersucht werden sollen. Die praxisnahe Entwicklung neuartiger Produkte im Bereich von nicht-tragenden Bauteilen für die Innen- und Außenanwendung ist Inhalt der dritten Zielkategorie. Das Forschungsvorhaben soll durch eine Kompetenzbündelung aus den Fachbereichen der Holzforschung, der Klebstoffforschung und der Prozesstechnologie umgesetzt werden. Ausgangspunkt der Arbeiten sind die Problemfelder der Klebefugenbeständigkeit sowie die Klebefugenverfärbung. Zur Problemlösung ist das Projektvorhaben in zwei Teilprojekte untergliedert. Jedes Teilprojekt umfasst vier separate Arbeitspakete. An der Universität sollen zwei wissenschaftliche Mitarbeiter, eine technische Angestellte und wissenschaftliche Hilfskräfte tätig werden. Die am Projekt beteiligten Unternehmen übernehmen spezifische Entwicklungsaufgaben.Die Förderung des Projektes erfolgte im Förderschwerpunkt "Klebstoffe und Bindemittel – Klebstoffe und Bindemittel für die Holz- und Holzwerkstoffindustrie", welcher vom BMEL ausgeschrieben und von der FNR betreut wurde. Die zu Beginn des Projektes definierten Ziele fokussierten die Verwendung einheimischer (Laub-) Hölzer im nicht-tragenden Konstruktionsbereich und die optimale Anpassung der Verklebungstechnologie. Durch eine potentielle Substitution von Tropenholz und dem bisher hauptsächlich verwendeten Nadelholz, sollte somit ein direkter Beitrag zur Förderung nachhaltiger Waldwirtschaft erbracht und dem Waldumbau in Deutschland Rechnung getragen werden. In diesem Zusammenhang nimmt die Verklebungstechnologie eine Schlüsselrolle zur Entwicklung neuer Produkte und Erschließung neuer Märkte ein. Im Verlauf des Projektes wurden Klebstoffformulierungen an das verwendete Holzmaterial angepasst und auf Beständigkeit, mechanisch-physikalische, sowie chemische Eigenschaften und der Resistenz gegenüber Verfärbungen untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in Zukunft dabei helfen, den vermehrten Einsatz einheimischer Laubhölzer zu fördern und eine Basis für die Weiterentwicklung materialadaptierter Klebstoffe bilden.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
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22027215Eine in der Breite verbesserte Zusammenführung von öffentlichen Auftraggebern und Anbieterunternehmen biobasierter Produkte in Deutschland - Akronym: OeBbbPDas Vorhaben zielt auf die in der Breite verbesserte Zusammenführung von öffentlichen Auftraggebern und Anbieterunternehmen biobasierter Produkte in Deutschland ab, sodass es zu einem intensivierten Informationsaustausch, einer deutlichen Erhöhung der Transparenz sowie des Wissensstands und schließlich zum verstärkten Einsatz biobasierter Produkte in öffentlichen Verwaltungen kommt. Die damit verbundene Verbesserung der Marktstellung von Anbietern biobasierter Produkte und Signalwirkung auf nachfragende Unternehmen und private Haushalte ist eine wichtige Grundlage für die langfristige Etablierung dieser Produkte. Das Vorhaben ist als grundlegendes Praxisvorhaben angesiedelt. Für die verbesserte Zusammenführung von öffentlichen Auftraggebern und Anbieterunternehmen biobasierter Produkte bedarf es zunächst eines wissenschaftlich fundierten Wissens über die beschaffungs- und vertriebsseitigen Abläufe und Probleme. Dieses Wissen soll über empirische Studien, die die Auftraggeber- und die Bieterseite (Baustein 1 und 2) eingehend analysieren, gewonnen werden. Dabei sollen insbesondere die Erfahrungen und Erkenntnisse aus dem Projekt "Nachwachsende Rohstoffe im Einkauf" der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) sowie der Zentralen Vergabestelle-Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft/Bundesanstalt Landwirtschaft und Ernährung (ZV-BMEL/BLE) in Bezug auf die Bedarfsträger des Geschäftsbereichs einbezogen werden. Diese Studien sollen während der Projektlaufzeit periodisch erfolgen, um wesentliche Entwicklungen beobachten und Wirkungsanalysen anstellen zu können. Auf Basis der in den Studien gewonnenen Erkenntnisse soll eine effektive und effiziente Kommunikationsplattform im Internet für öffentliche Auftraggeber und Anbieter biobasierter Produkte entwickelt, etabliert und wissenschaftlich begleitet werden. Im Zuge dessen sollen auch "Best Practices" und "Lessons Learned" identifiziert und veröffentlicht werden (Baustein 3).Prof. Dr. Ronald Bogaschewsky
Tel.: +49 931 31-82936
boga@uni-wuerzburg.de
Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät - Betriebswirtschaftliches Institut - Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre und Industriebetriebslehre
Sanderring 2
97070 Würzburg
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30.09.2019
22027216Auktionsmodell für eine nachhaltige Nutzung von Stroh in Deutschland; Analyse des dänischen Auktionsmodells - Akronym: STM-DESeit der Einführung eines Ausschreibungsmodells im Jahr 2006 zeigt Dänemark, wie Produzenten und Abnehmer gemeinsam von der nachhaltigen Nutzung der wertvollen Ressource Stroh profitieren. Die Vorbereitung der Übertragung des dänischen Auktionsmodells auf Deutschland ist zentrales Ziel des Projekts. In Kooperation mit Novozymes, dem weltweit größten Enzymhersteller und aktiv im dänischen Strohmarkt, erfolgt eine detaillierte Auswertung des in Dänemark etablierten Systems. Die Kooperation ermöglicht den Zugang zu einem umfangreichen Netzwerk von Wissensträgern. Mit Hilfe von Experteninterviews und durch die Analyse weiterer Information von Brancheninsidern soll ein wissenschaftlich unabhängiges und detailliertes Bild davon gezeichnet werden, welche Voraussetzungen für eine Übertragung erfüllt sein müssen. Auf dieser Grundlage baut sich das folgende mehrstufige Konzept auf: Teil 1: Analyse des dänischen Auktionsmodells, Teil 2: Erarbeitung der Roadmap zur Übertragung auf Deutschland (in Planung), Teil 3: Einführung des Auktionsmodells in Deutschland (in Planung) Das Vorhaben zielt ausschließlich auf "Teil 1" ab. Die erarbeiteten Projektergebnisse werden in einer professionell gestalteten Broschüre für Entscheider und in einer Powerpoint-Präsentation zusammengefasst. Diese Dokumente bilden die Grundlage für die weiterführenden Inhalte, die in Teil 2 und 3 erarbeitet werden. Teil 1 und Teil 2 sind als Folgeprojekte vorgesehen. Der regionale Schwerpunkt liegt auf Mecklenburg-Vorpommern.Dipl. Geogr. André Brosowski
Tel.: +49 341 2434-718
andre.brosowski@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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31.07.2022
22027218Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 2: Untersuchung neuartiger Kühlschmierstoffe - Akronym: BiostaticIm Verbundvorhaben "Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen" wurden Fluide formuliert, wobei konventionelle Additive zur biologischen Stabilisierung der Fluide durch nachwachsende Rohstoffe (nawaRo) substituiert wurden. Kühlschmierstoffe (KSS) werden in der Technosphäre umfangreich angewendet, daher sollte an ihrem Beispiel die Entwicklung und der Einsatz von Biostatika aus nawaRo erfolgen. Der Fokus lag insbesondere auf nawaRo, die in Deutschland verfügbar sind. Im Teilvorhaben 2 – Untersuchung neuartiger Kühlschmierstoffe – wurden die vom Projektpartner IÖNC formulierten, mit Biostatika aus nawaRo stabilisierten Fluide (Teilvorhaben 1: Untersuchungen von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen) vom IWF in ihren Eigenschaften untersucht. Als Anwendungsbeispiel wurde eine Stahllegierung (100Cr6) herangezogen. Hierzu erfolgten verschiedene Untersuchungen sowohl auf Labor- als auch auf Maschinenebene. Auf Laborebene wurden verschiedene tribologische Versuchsreihen durchgeführt, um das Reibverschleißverhalten der Fluide zu bewerten. Neben dem Reibverschleißverhalten wurden Kenngrößen wie Drehmoment und Wärmeabführung beim Gewindeformen von Stahl bewertet. Durch diese Untersuchungen wurde eine Vorauswahl an Fluiden getroffen und diese in Untersuchungen auf Maschinenebene eingesetzt. Ein hierzu mit dem Projektpartner DAW erstellter Versuchsplan (Teilvorhaben 3: Praxistests neuartiger Kühlschmierstoffe) wurde nach industriellen Rahmenbedingungen erarbeitet. Bei Innenrundschleifversuchen der Stahllegierung wurden die Fluide als KSS eingesetzt, über mehrere Monate in der Versuchsmaschine bzw. deren Filteranlage gehalten und anhand von Kenngrößen wie Werkstückrauheiten, Schaum- und Geruchsverhalten sowie biologische Stabilität bewertet. Zudem erfolgte parallel eine Fluid- bzw. Additivanalytik durch regelmäßige Dichtemessungen und Messung des Brechungsindex.Anhand von Reibverschleißtests mit 100Cr6 wurden die Fluide auf ihr Schmiervermögen untersucht. Die für die Laboruntersuchungen eingesetzten, glycerinbasierten Fluide und deren Variationen zeigten ein besseres Schmiervermögen als deionisiertes Wasser, eine kommerzielle 6 vol.% KSS-Emulsion und ein reines Glycerin- Wasser-Gemisch. Dadurch konnte eine schmierverbessernde Wirkung der Additivpakete der neuformulierten Fluide nachgewiesen werden. Beim Tapping-Torque-Test wurden die Fluide zusätzlich auf ihre Wirkung beim Gewindeformen von 100Cr6 untersucht. Die Leistungsunterschiede der neuartigen Fluide waren sowohl untereinander gering als auch nicht signifikant gegenüber der Referenzemulsion. Diese Ergebnisse deuteten darauf hin, dass sich die Formulierungen auf Basis von Glycerin-Wasser und die Varianten mit den biostatisch wirkenden Alkoholen 1,5-Pentandiol oder 1,6-Hexandiol als KSS eignen. Für die Temperaturdifferenzen wurde erwartungsgemäß ein großer Einfluss des Wasseranteils festgestellt. Im Anschluss wurden drei Fluide (a) Glycerin-KSS; b) Glycerin/Terpineol-KSS: GT-KSS; c) 1,6-Hexandiol-KSS: 1,6-HD-KSS) in Untersuchungen auf Maschinenebene charakterisiert. Der Einsatz des Glycerin-KSS und GT-KSS, welcher im Vergleich zum Glycerin-KSS mit Terpineol als Biostatikum sowie Stabilisatoren versetzt war, resultierte in größeren Werkstückrauheiten im Vergleich zur Emulsion. Geruchsbildung war für den Glycerin-KSS unproblematisch, die Zugabe von Terpineol war jedoch deutlich wahrnehmbar und konnte auch nach Stabilisierung nicht vollständig eingedämmt werden. Der Einsatz des 1,6-HD-KSS führte dagegen zu ähnlichen Rauheiten im Vergleich zur Emulsion. Anders als beim Einsatz des Glycerin-KSS trat beim GT-KSS und 1,6-HD-KSS Schaumbildung auf. Die Versuche zeigten, dass sich Terpineol und 1,6-Hexandiol zur Stabilisierung von wasserbasierten Fluiden eignen, jedoch ist für deren Einsatz als KSS-Additiv eine Nachbesserung der Formulierungen erforderlich. Robar Arafat
Tel.: +49 531391-7657
r.arafat@tu-bs.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
Langer Kamp 19 B
38106 Braunschweig
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30.04.2018
22027314Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Boraxfreie Wellpappenherstellung (Borawell); Teilvorhaben 1: Klebstoffanwendung - Akronym: BORAWELLZur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) "besonders besorgniserregend" eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Borverbindungen als SVHC-Stoffe zusammenfasste (Substances of Very High Concern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0,1 % vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, können handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen.Zur Vernetzung der Stärkemoleküle in Stärkekleistern und Steuerung der rheologischen und klebetechnischen Eigenschaften, kommt Borax (Natriumtetraborat) zum Einsatz. Seit 2010 sind Borsäure und Natriumborate von der European Chemical Agency (ECHA) als CMR Stoffe (cancerogen, mutagen und reprotoxisch) 'besonders besorgniserregend' eingestuft. 2011 erfolgte im Rahmen von REACH eine Verschärfung der Einstufung, die alle Barverbindungen als SVHCStoffe zusammenfasste (Substances of Very High Cancern) und eine Kennzeichnung ab einem Gehalt von 0, 1 % vorschreibt. Erfolgt eine weitere Verschärfung der EU-Richtlinie zur Einstufung borhaltiger Substanzen, oder wird die Zulassung zur Anwendung von Borax in Wellpappenklebstoffen vollständig entzogen, könren handelsübliche Stärkeklebstoffe für die Wellpappenherstellung nicht mehr eingesetzt werden. Da Borverbindungen bei der Herstellung von Stärkeleimen nach heutigem Stand der Technik unersetzlich sind, besteht die Gefahr, dass Stärke mit der Wellpappenindustrie einen der wichtigsten Märkte verliert, und vollständig durch erdölbasierte Klebstoffsysteme ersetzt wird. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll eine neuartige stärkebasierte Wellpappenverklebung durch Substitution umweltbedenklicher boraxhaltiger Stärkeklebstoffsysteme bei gleichzeitigem Erhalt der Klebe- und Verarbeitungseigenschaften entwickelt werden. Durch Definition und Erprobung alternativer Vernetzungssysteme, sollen innovative boraxfreie Stein-Hall-Klebstoffe unter Berücksichtigung typischer Laufzeiten von Wellpappenmaschinen und wirtschaftlicher Aspekte in die industrielle Praxis überführt werden. Die Eignung der Neuentwicklung wird am Leistungsspektrum etablierter boraxhaltiger Klebstoffsysteme gemessen. Anja Gruhl
Tel.: +49 3529 551-622
anja.gruhl@ptspaper.de
Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts
Pirnaer Str. 37
01809 Heidenau
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31.03.2022
22027315Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 1: Anwendung im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards - Akronym: FSS-WHHIn den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, zu vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards (Leitung WHH). AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom ZEF. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien/Food Security Standard - FSS (Ltg. WHH).Dr. Rafaël Schneider
Tel.: +49 2288 228-147
rafael.schneider@welthungerhilfe.de
Deutsche Welthungerhilfe e.V.
Friedrich-Ebert-Str. 1
53173 Bonn
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31.05.2022
22027318Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 3: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Drehen - Akronym: ECO2ilIn diesem Teilvorhaben wurden die Versuche mit biobasierten Schmierstoffen für die kryogene Zerspanung kombiniert mit MMS durchgeführt. Im Fokus stand dabei der Drehprozess Schruppen. Ziel war es, anwendungsnah Schmierstoffe biologischen Ursprungs für die kryogene MMS zu entwickeln, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungskühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen stellen den Kern dieses Projektes dar. Industrielle Anwender sollen dahingehend unterstützt werden, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf MMS in Kombination mit kryogener CO2-Kühlung umgestellt werden können.Dipl.Wirtsch.Ing. Franz Kneißl
Tel.: +49 8171 23-1180
franz.kneissl@eagleburgmann.com
EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG
Äußere Sauerlacher Str. 6-10
82515 Wolfratshausen
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01.07.2016

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31.12.2019
22027414Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung von biogenen Schmelzklebesystemen für medizinische Anwendungen (DextriPlast); Teilvorhaben 1: Stärkesynthese - Akronym: DextriPlastDie medizinische Versorgung von äußeren Wunden bei Großtieren (z. B. Pferden) hält einige besondere Herausforderungen bereit. Sind die vergleichsweise kleinen Extremitäten betroffen, kann ein konventioneller Verband angelegt werden. Bei Verletzungen am Rumpf des Tieres ist jedoch der Einsatz eines selbstklebenden Wundverbands unabdingbar. Durch das Vorhandensein von (nachwachsendem) Fell ist eine schwierig zu klebende Oberfläche Bestandteil der Ausgangssituation. Aufgrund des Einsatzes im medizinischen Bereich müssen alle Bestandteile des Wundverbandes für diese Anwendung geeignet sein. An der Friedrich-Schiller-Universität Jena werden aus dem Biopolymer Stärke (aus unterschiedlichen Quellen) thermoplastisch verarbeitbare Stärkeester gewonnen, welche von den Projektpartnern zur Entwicklung von neuartigen biobasierten Haftschmelzklebstoffen (Jowat SE) und stärkeesterbasierten extrudierbaren Folien (Emerell GmbH) genutzt werden. Klebstoff und Folie sollten gemeinsam mit einer Wundauflage zu einem dreilagigen Wundverband kombiniert werden. Um die Klebefähigkeit und Verträglichkeit zu prüfen sollten auf rasierter und geschorener Haut von Pferden Untersuchungen mit den Wundverbunden vorgenommen werden (fzmb GmbH, Großtierklinik). Aus Stärke und Carbonsäurederivaten auf Basis pflanzl. Öle/Fette konnten klar schmelzbare Stärkeester gewonnen werden, die bezüglich Struktur und Eigenschaften untersucht wurden. Die Stärkeester wurden erfolgreich als Grundstoffe für den Haftschmelzklebstoff und für die Wundverbundfolie verwendet. Die Reaktionsbedingungen und Reagenzien wurden variiert. Es kamen verschiedene Lösungsmittel und Reagenzien zum Einsatz. Dabei konnten sogar Vinylester und Anhydride i. V. m. Carbonsäuren die Carbonsäurechloride ersetzen. Die Synthese von Stärkeestern konnte bis zu einem Maßstab von 2-3 kg erfolgreich realisiert werden. Bei der Jowat SE wurden die Stärkeester für die Entwicklung von biobasierten Schmelzklebstoffen eingesetzt. Sie waren sehr gut mit vielen gängigen Rohstoffen der Klebstoffindustrie kompatibel. Die noch nicht ausreichende Thermostabilität der Muster (Bezug Masse und Viskosität) konnte durch den Einsatz von Stabilisatoren ausreichend verbessert werden. Die Kombination der Klebstoffe mit den Stärkeesterfolien zeigte, dass durch Migration von Klebstoffbestandteilen in die Folie die Klebkraft mit der Zeit nachließ. Durch Anpassung der Klebstoffrezeptur konnte dieser Effekt unterbunden werden. Bei der Emerell GmbH wurden aus Stärkeestern unter Verwendung geeigneter Zuschlagsstoffe Folien für den mehrlagigen Wundverband hergestellt. In der Tierklinik der fzmb GmbH wurden die klebtechnischen Eigenschaften der Wundverbunde geprüft. Die finalen Verbunde zeigten auf Pferdehaut, dass die Klebkraft denen kommerziell erhältlicher Verbunde überlegen ist und nach 24 Stunden ohne makroskopische Veränderungen auf der Pferdehaut leicht wieder ablösbar war. Die histopathologischen Prüfungen legen dar, dass diese als unperforierte Variante weniger negative Effekte aufwiesen als die kommerziell erhältlichen perforierten Verbunde. Zudem wurde eine flexibel anzuwendende "Do-it-yourself" Wundauflage entwickelt, bei der mittels Unterdruck Wundflüssigkeit abgesaugt werden kann.Prof. Thomas Heinze
Tel.: +49 3641 948-270
thomas.heinze@uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC)
Humboldtstr. 10
07743 Jena
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01.09.2020

2023-12-31

31.12.2023
22027418Ermittlung der Bodenqualität zur Bewertung der Ertragspotentiale von Rohstoffpflanzen auf marginalen Standorten - Akronym: BodenPotentialZiel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Etablierung eines Instruments zur Bereitstellung von Kriterien, mit deren Hilfe für die Biomasseproduktion geeignete Standorte – außerhalb produktiver Nahrungsmittelproduktionsflächen – basierend auf ihrer standörtlichen (Boden, Wasserhaushalt, Klima etc.) Ertragsfähigkeit identifiziert werden können. Das zu entwickelnde Verfahren soll zudem dazu nutzbar sein, Ertragspotentiale für Bioenergiepflanzen auf Standorten unterschiedlicher Bodenqualität verlässlicher ermitteln und bewerten zu können, als bisher möglich. Damit wird das zu entwickelnde Bodenbewertungsverfahren dazu beitragen können, die Eignung und Flächenpotentiale von Grenzertrags- oder Marginalstandorten für die Produktion von Biomasse stärker als bisher möglich einzugrenzen. Mit Hilfe des zu entwickelnden Verfahrens wird somit eine Grundlage für die exaktere Einschätzung des Flächenpotentials geeigneter Anbaustandorte für Biomassepflanzen erwartet, als es mit bestehenden Instrumenten bisher möglich erscheint. Neben der Abgrenzung geeigneter Standorte von Vorrangflächen für die Nahrungsmittelproduktion ist dazu auch eine sichere Ableitung minimal erforderlicher Bodenqualitäten für einen ökonomisch sinnvollen Anbau von Bioenergiepflanzen notwendig. Damit können zum einen vor dem Hintergrund der erforderlichen Kostendeckung die Grenzen der Nutzung marginaler Standorte aufzeigt werden und zum anderen der Erhalt sehr ertragsarmer Extremstandorte für Zwecke des Naturschutzes gewährleistet werden. In wissenschaftlicher Hinsicht kann das Vorhaben einen wichtigen Beitrag zu der aktuellen, kontroversen fachlichen Diskussion zu Marginalstandorten und ihren Potentialen leisten. Technisch und politisch bietet das zu entwickelnde Verfahren ein anwendungsorientiertes Entscheidungsstützungsinstrument für die Planung und Konzeption von Landnutzungsstrategien und die konkrete Förderung und Unterstützung von Maßnahmen im Rahmen der Bioökonomiestrategie.Dr. Werner Gerwin
Tel.: +49 355 69-4225
werner.gerwin@b-tu.de
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Forschungszentrum Landschaftsentwicklung und Bergbaulandschaften (FZLB)
Konrad-Wachsmann-Allee 6
03046 Cottbus

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31.12.2018
22027514Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat und Zuckerderivaten für die Holzwerkstoffherstellung (PVAc-ZuckerKlebstoff); Teilvorhaben 1: Bindemittelsynthese, Holzwerkstoffherstellung und -prüfung - Akronym: PVAc-ZuckerKlebstoffFür die Holzwerkstoffherstellung werden als Bindemittel hauptsächlich formaldehydhaltige Aminoplastharze eingesetzt. Vor dem Hintergrund, dass Formaldehyd von der Europäischen Kommission als mutagen und kanzerogen wirkende Substanz eingestuft wurde, ist davon auszugehen, dass für die Erzeugung von Holzwerkstoffen zukünftig nur noch formaldehydfreie Klebstoffe zulässig sein werden. Ziel des Vorhabens ist es deshalb, als Alternative einen neuartigen formaldehydfreien und zudem biobasierten Dispersionsklebstoff zur Herstellung von Holzwerkstoffen auf Basis von Polyvinylacetat (PVAc) mit radikalisch polymerisierbaren Zuckerderivaten zu entwickeln. Somit soll ein in der Möbelindustrie bereits bewährter und emissionsarmer Klebstoff mit einem nachwachsenden Rohstoff kombiniert werden. Der Ansatzpunkt ist es, die Glasübergangstemperatur (Tg) der PVAc-Leime durch Copolymerisation mit Zuckerderivaten, die eine deutlich höhere Tg besitzen, anzuheben. An dem Vorhaben sind neben dem WKI als Forschungseinrichtung ein Klebstoffhersteller (Fa. Jowat SE) und vier Holzwerkstoffhersteller (Sauerländer Spanplatten GmbH & Co. KG, SWISS KRONO GmbH, Fritz Becker GmbH & Co. KG, Holzwerk Gebr. Schneider GmbH) beteiligt, die die Branchen der Span- und Faserplatten- sowie die Sperrholzherstellung repräsentieren und die Holzwerkstoffe herstellungstypisch nach Vorversuchen im WKI eignen Technikum produzieren. Die Orgentis Chemicals GmbH synthetisiert im Unterauftrag die Zuckerderivate.Im Rahmen des Projekts ist es gelungen, ein Copolymer auf Basis von Polyvinylacetat und einem Zuckeracrylat als neuwertiges Bindemittel zu synthetisieren und die Synthese vom Labor- in den Technikumsmaßstab zu übertragen, sodass sich bereits bis zu 60 kg Klebstoff herstellen ließen. Emissionsmessungen ergaben, dass der final entwickelte Klebstoff kein Formaldehyd emittierte. Die Anwendung der im Projekt entwickelten Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung zeigte im Vergleich mit handelsgängigen PVAc-Klebstoffen und einem konventionellen formaldehydhaltigen Aminoplastharz (Kondensationsharz), dass sich nach Anpassung der Verfahrensbedingungen mit PVAc-Klebstoffen Spanplatten mit nahezu vergleichbaren mechanischen Eigenschaften wie mit einem konventionellen formaldehydhaltigen Kondensationsharz herstellen lassen, wo- bei das Quellverhalten trotz Zugabe von Wach als Hydrophobierungsmittel noch ein Defizit darstellt. Ferner ist es gelungen, formstabile mitteldichte Holzfaserplatten (MDF) und (Form-)Sperrhölzer aus Buchenfurnieren herzustellen.Dr. Claudia Schirp
Tel.: +49 531 2155-318
claudia.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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2019-04-01

01.04.2019

2022-09-30

30.09.2022
22027518Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 5: bioORMOCER®-Upscaling und Herstellung - Akronym: BioBaFolIm Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann.Dr. Guido Leibeling
Tel.: +49 3641 3866-900
guido.leibeling@jencaps-technology.de
JenCAPS Technology GmbH
Otto-Schott-Str. 15
07745 Jena
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31.05.2022
22027618Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 5: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Fräsen und Bohren - Akronym: ECO2ilInnerhalb des Vorhabens wurden Fräs- und Bohrversuche mit kryogener Minimalmengenschmierung durchgeführt. Nach den ersten Funktionsversuchen wurden beiden Prozesse angepasst und die Parameter verändert, damit der Prozess stabiler wird. Nach der Optimierung konnte der Fräsprozess stabilisiert werden und alle biobasierten Schmierstoffe durchgetestet werden. Es wurden immer jeweils drei Werkzeugen der Firma Gühring eingesetzt und stetig dokumentiert, damit der Verschleiß und die Kraftaufnahme im Prozess gemessen werden konnten. Nach den Versuchen wurden die Kräfte des Prozesses analysiert und in Relation zu den diversen Schmierstoffen und dem Verschleiß gesetzt. Der Bohrprozess konnte in mehreren Versuchen nicht optimal durchgeführt werden, da die Komponenten vom Mischsystem bis hin zur Werkzeugspitze noch weiter optimiert und speziell gefertigt werden müssen, sodass ein solider Prozess nicht durchführbar war. Es wurden Variationen im Durchmesser des Werkzeuges getestet, was aber nicht die gewünschte Verbesserung brachte. Tobias Müller
Tel.: +49 7571 108-22297
tobias.mueller@guehring.de
Gühring KG - FuE-Zentrum
Winterlinger Str. 12
72488 Sigmaringen
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31.12.2016
22027714Entwicklung Lignin-basierter Thermoplaste zur Unterstützung der Schweißnahtbildung beim Holzschweißen (Holzschweissen) - Akronym: HolzschweissenDas Thema des geplanten Forschungsvorhabens orientiert auf die Entwicklung thermoplastischer Blends zur Unterstützung der Schweißnahtbildung beim Holzschweißen. Die neuen Ansätze dieser Aufgabenstellung konzentrieren sich aus Sicht der Materialauswahl auf: - Die Verwendung von Lignin als holztypische Komponente - Die Nutzung von möglichst bio-basierten Thermoplasten aus der Gruppe der Polyolefine, Polyester und Polyamide - Die Entwicklung mischbarer und nicht mischbarer Blends. - Das Ausstatten dieser Blends mit Haftvermittlern, die kovalentes Anbinden der Blends an die Holzkomponenten erlauben. Das favorisierte Konzept stellt somit einheimisches Lignin und Holz thematisch in den Mittelpunkt, wodurch eine weitere Möglichkeit zur Bildung eines Ligninmarktes in Deutschland unterstützt werden soll. Aus anwendungstechnischer Sicht ist es wichtig Blends zu entwickeln, die möglichst unabhängig von Typ und Qualität der verschiedenen Holzarten sind. Um die Bindekraft der Schweißnaht zu erhöhen, ist der Einsatz thermisch aktivierbarer, reaktiver Komponenten vorgesehen. Sie können während der thermoplastischen Verarbeitungsphase chemische Reaktionen an der Grenzfläche zwischen Holz und Thermoplast durch die Ausbildung besonders stabiler, kovalenter Bindungen eingehen. Dadurch ist mit deutlichen Verbesserungen beispielsweise in der Haftfestigkeit zu rechnen. Die einzelnen Aufgaben lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: - Bereitstellung von Substraten - Gewinnung von Rohlignin - Modifizierung der Biopolymere - Herstellung von Polymerblends mit variierenden Matrixpolymeren und - Ligningehalten - Verschweißen von Hölzern mit ausgewählten Blends - Variation der Schweißparameter - Analytik der PrüfkörperAus Schwarzlauge konnte Rohlignin (L) durch pH-indizierte Fällung gewonnen werden; 2 L Schwarzlauge liefern etwa 400 g des Rohprodukts. Die Extraktion mit Isopropanol bei Raumtemperatur führte mit einer Ausbeute von 28% zu einem niedermolekularen Ligninextrakt L(Ex) (Mw= 1710 g/mol). Die partielle Hydrolyse des hochmolekularen Ligninrests L(Re) (Mw= 8750 g/mol) bei 200°C unter stark alkalischen Bedingungen in Wasser führte zu einem Hydrolysat mit Mw= 3850 g/mol. Für die Herstellung der Ligninblends (40% Ligningehalt) standen die biobasierten Polymere PE, PLA und PA11 zur Verfügung. Das Blenden mit dem Rohlignin L erfolgte unter Verwendung eines Zweischneckenextruders bei Verarbeitungstemperaturen von 170°C (PE), 180°C (PLA), 200/170°C (PA11 mit L/L(ex)). Die mechanischen Kennwerte belegen nur für die Polymerkombination PA11 und L(Ex) eine Verbesserung in den drei Größen Festigkeit (65,8 MPa, +40%), Steifigkeit (2,27 GPa, +30%) und Dehnungsänderung (133%, +7%). Die Herstellung von Polymerfolien der Abmessungen 50 mm x 50 mm x 1 mm mittels Spritzguss gelang problemlos. Für das Betreiben der Reibschweißmaschine ist eine Schwingfrequenz von 140 Hz sowie ein Anpressdruck von 60 kPa ermittelt worden. Beim Verschweißen von Kiefernholz mit PE, PLA und PA11 zeigte sich entsprechend dieser Reihenfolge die größte Effizienz für PA11. Festigkeit und Modul dieser Schweißverbindung können mit 5,11 MPa bzw. 980 MPa angegeben werden. Das Zumischen von 40% Rohlignin L zu den Matrixpolymeren führt im Rahmen der Messgenauigkeit bei PE_L zu einer Verringerung in der Steifigkeit, bei PLA_L zu keinen wesentlichen Änderungen und bei PA11_L zu einem marginalen Zugewinn in der Steifigkeit sowie einem geringen Verlust an Festigkeit. Durch die Verwendung von PA11_L(Ex) erfahren sowohl Festigkeit als auch Steifigkeit eine geringfügige Abnahme in Bezug auf PA11_L. Die Untersuchungen zum Verschweißen erfolgten mit Kiefer- und Buchenholz in den Kombinationen K/B und B/B.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
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30.04.2023
22027716Ökologische und ökonomische Bewertung des Gemengeanbaus von Mais (Zea mays L.) mit Stangenbohnen (Phaseolus vulgaris L.) unter besonderer Berücksichtigung der Auswirkungen auf Stickstoffbilanz und Biodiversität - Akronym: GeMaBoMais ist mit rund 20% der gesamten Ackerfläche die wichtigste Futter- und Energiepflanze Deutschlands. Der Anbau von Mais im Reinanbau ist jedoch wegen seiner potentiell ungünstigen ökologischen Wirkungen in der Kritik. Hierzu gehören ein hohes Nitrataustragungsrisiko sowie eine erhöhte Erosionsgefahr und geringe Biodiversität. Das Gesamtziel dieses Projektes bestand darin zu überprüfen, ob der Mais-Stangenbohnen-Gemengeanbau dazu beitragen kann, die Umweltbilanz des Maisanbaus zu verbessern, ohne die Wirtschaftlichkeit wesentlich zu reduzieren. Um die ökologische und ökonomische Effizienz des Gemengeanbaus im Vergleich zum Mais-Reinanbau zu untersuchen, wurden an zwei Standorten über drei Jahre hinweg Exaktversuche zur Bestimmung der Auswirkungen der beiden Anbausysteme auf den Stickstoff (N)-haushalt in Abhängigkeit der N-Düngemenge sowie auf die Bodenerosion durchgeführt. Die Exaktversuche wurden an zwei Standorten durchgeführt: Am Versuchsbetrieb der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen (HfWU) "Hofgut Tachenhausen" sowie am Versuchs- und Bildungszentrum Landwirtschaft "Haus Düsse" der Landwirtschaftskammer Nordrhein-Westfalen. Die Versuche in "Haus Düsse" wurden vom Zentrum für Nachwachsende Rohstoffe durchgeführt. Außerdem wurden über zwei Jahre hinweg auf Praxisschlägen in Brandenburg und Niedersachsen die Auswirkungen der beiden Anbausysteme auf den Bruterfolg von Bodenbrütern sowie auf die Arthropodenfauna und die Segetalflora untersucht. Die Untersuchung der Biodiversitätseffekte erfolgt in Kooperation mit dem Büro "Dziewiaty + Bernardy, Biologische Bestandserhebungen und Planung". Die Ergebnisse der Versuche wurden durch die HfWU in einer Ökobilanz verarbeitet und deren Ergebnisse wiederum in einer Umwelkostenrechnung ökonomisch bewertet. Außerdem wurden die Anbausysteme betriebswirtschaftlich bewertet. Auf Basis dieser Berechnungen wurden Empfehlungen für die Politik und Praxis abgeleitet, u.a. für mögliche Fördermaßnahmen.Bei geringem Stickstoff (N)-Angebot und funktionierender Knöllchensymbiose fixierte die Stangenbohne bis zu 25 kg/ha N aus der Luft, was zu vergleichbaren Erträgen im Gemenge im Vergleich zum Reinanabau führte. Bei hohem N-Angebot durch Nachlieferung oder Düngung oder bei ausbleibender Knöllchensymbiose nahm die Bohne nur mineralischen N aus dem Boden auf, was zu Konkurrenz mit dem Mais und Ertragsverlusten führte. Die Knöllchenbildung konnte durch ein Impfmittels nicht gewährleistet werden. Nach dem Gemengeanbau waren die Nitratgehalte im Boden im Vergleich zum Reinanbau nicht erhöht. Über den Winter kam nach dem Gemengeanbau zu einer leicht geringeren Abnahme der Nitratgehalte und somit zu einem leicht geringeren Nitrat-Auswaschungsrisiko. Die Folgekultur profitierte vom Gemenge als Vorfrucht (Vorfruchtwert 5 kg N/ha). Das Gemenge wies durch erhöhte Bodenbedeckung ein um 12% geringeres Erosionsrisiko auf. Das Vogel-Vorkommen und die Segetalflora waren im Gemenge erhöht, nicht jedoch der Bruterfolg von Feldvögeln und das Arthropodenvorkommen. In der Ökobilanz hatte das Gemenge gegenüber dem Reinanbau je Hektar Anbaufläche beim Treibhauspotential und Energieaufwand durch einen zusätzlichen Arbeitsgang (Hacke) minimale Nachteile, bei der aquatischen Eutrophierung durch geringere P- und N-Verluste einen Vorteil. Je Tonne Ertrag kann der Vorteil des Gemenges durch Ertragsnachteile ausgeglichen werden. Bei den Umweltkosten je Hektar Anbaufläche war das Gemenge klar im Vorteil. Betriebswirtschaftlich verursachte das Gemenge höherer Kosten bei Saatgut und Pflanzenschutz. Wie stark das Gemenge im Deckungsbeitrag unterlegen war, hing jedoch stark von den Erträgen und dem Preisniveau für Dünger und Silage ab. Empfohlen wird eine Förderung von bis zu 500 €/ha für den Umstieg von Reinanbau auf Gemengeanbau in Kombination mit einer Reduktion der N-Düngung. Dieser Betrag ist von einer deutlich höheren Umweltkostenersparnis gedeckt.Prof. Dr. Maria Müller-Lindenlauf
Tel.: +49 7022 201-384
maria.mueller-lindenlauf@hfwu.de
Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen
Neckarsteige 6-10
72622 Nürtingen
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01.03.2019

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28.02.2022
22027718Verbundvorhaben: 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-GrowBlocksHolzfasern 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
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01.09.2017

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30.06.2021
22027816Verbundvorhaben: Neue Generation dynamischer Ertragstafeln; Teilvorhaben 1: Dynamische Ertragstafeln - Akronym: dyn-ETZiel ist es, eine neue Generation modellbasierter Ertragstafeln zu schaffen, die die Veränderungen der Standortsbedingungen und Bewirtschaftungskonzepte berücksichtigen und für Rein- und Mischbestände einfach zu handhabende Planungshilfen für die Forstbetriebe darstellen. Sie bilden zudem die Basis für Waldbewertungen und die Abschätzung der nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten. Mithilfe des an der NW-FVA entwickelten einzelbaumorientierten Wachstumssimulators WaldPlaner sollen zunächst für ausgewählte Bestandestypen der Hauptbaumarten Eiche, Buche, Fichte, Kiefer und Douglasie die Entwicklungen von Einzelbeständen nach bestimmten Waldbehandlungsregeln simuliert werden. Aus den mittleren Verläufen der Simulationsrechnungen werden danach die gängigen forstlichen Kenngrößen (Stammzahl, Grundfläche, Durchmesser, Höhe etc. für den verbleibenden und den ausscheidenden Bestand) geschätzt und in eine Datenbank überführt. Mit diesen Kenngrößen lassen sich anschließend die dynamischen Ertragstafeln aufstellen. Potentielle Nutzer können die sie interessierenden Ertragstafelwerke bestimmter Bestandestypen in Tabellenform aus dem Internet abfragen. Die wichtigsten Ertragstafeltypen sollen außerdem als klassische Tafelwerke gedruckt oder auch als Smartphone-App zur Verfügung gestellt werden. Die dynamischen Ertragstafeln sollen so konzipiert werden, dass sie sich mit den auf den Waldtraktecken der Bundeswaldinventur erhobenen dendrometrischen Daten auch für andere Naturräume in Deutschland regionaltypisch kalibrieren lassen. Eine periodische, in Zeitintervallen von ca. 20 Jahren angedachte Neuparametrisierung der modellbasierten Ertragstafeln wird künftig dafür sorgen, dass den weiter fortschreitenden Veränderungen der Standort-Leistungsbeziehungen Rechnung getragen wird.Dr. Matthias Schmidt
Tel.: +49 551 69401-110
matthias.schmidt@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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31.12.2022
22027818Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Vollsynthese maßgeschneiderter bioabbaubarer und hydrolyse-beständiger Industrieschmierstoffe; Teilvorhaben 2: Erforschung der Pilotierung der entwickelten Syntheseverfahren - Akronym: ProProRohDie Vorhabenbeschreibung wird durch den Kooperationspartner, Fa. Klüber (München), der als Koordinator des Verbundprojektes der Firmen Klüber und Oxea mit der Universität Bielefeld fungiert, eingereicht.Dr. Julia Zimmerer
Tel.: +49 208 693 2977
julia.zimmerer@oq.com
OQ Chemicals GmbH
Rheinpromenade 4 a
40789 Monheim am Rhein
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22027914Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe): Entwicklung innovativer Klebstoffsysteme auf Basis von Biopolymeren – optimierte Strukturen zur Verbesserung der Klebeigenschaften (Bioadhesives); Teilvorhaben 1: Polysaccharidderivate zur Anwendung in Klebstoffsystemen - Akronym: BioadhesivesKlebstoffe auf Stärkebasis werden industriell z.B. bei der Herstellung von Wellpappe oder Papiertüten, aber auch für Zwecke wie Flaschenetikettierung, Tapetendekoration oder Klebestifte eingesetzt. Auch der industrielle Einsatz von Materialien auf Cellulosebasis ist bekannt. Häufige Beispiele sind Methylcellulose als Tapetenkleber oder Celluloseacetat als Thermoplast. Eine andere Situation ergibt sich im Bereich der Holzverklebungen. Hier werden vorwiegend synthetische Klebstoffe in Holzwerkstoffen wie Möbeln, Böden oder in anderen Bauprodukten für den Innenbereich eingesetzt. Ziel des Projekts war es nun das Potenzial von Stärke- und Cellulosederivaten als Holzklebstoff zu untersuchen. Dazu sollte für Dispersionsklebstoffe eine Kombination von Degradation und Funktionalisierung durch Veresterung/ Veretherung mit Variation des Substituenten und des Substitutionsgrades durchgeführt werden, um den Einfluss der chemischen Struktur auf das Klebevermögen von Biopolymerderivaten für verschiedene Materialien zu untersuchen. Ausgehend von verschiedenen industriellen Rohstoffen wurden Stärke-, Hemicellulose und Cellulosederivate am Fraunhofer IAP hergestellt, in der Entwicklung von Formulierungen am Fraunhofer IFAM verwendet und für Anwendungen als Dispersionskleber, Schmelz- und Reaktivklebstoff am IFAM und bei renommierten Klebstoffproduzenten getestet. Stärkepropionate auf Basis der Rohstoffe Kartoffel und Erbse wurden mit unterschiedlichen Substitutionsgraden und Molmassen nach verschiedenen Syntheserouten hergestellt und auf ihre Klebkraft in der Holzverklebung getestet. Die Abhängigkeiten der Holzverbindungsstärke von der chemischen Struktur und den physikalischen Eigenschaften wurden im ersten Schritt unter Berücksichtigung der folgenden Anwendungskriterien untersucht: Wasserdispergierbarkeit, technische Verarbeitbarkeit hinsichtlich Viskosität und Kohäsion, ausreichende Haftung auf ausgewählten Holzarten. Es zeigte sich, dass verschiedene jeweils gut lösliche Stärkederivate auf Basis der untersuchten Rohstoffe Kartoffel- und Erbsenstärke unabhängig von der Molmasse der Derivate hohe Klebkräfte erzielen und die D1 – Kriterien zur Verklebung von Holz erfüllen können. Bei entsprechender Optimierung der Molmasse war auch eine industrielle Verarbeitbarkeit der Klebstoffe bei hohen Konzentrationen > 30 % gewährt. In einem Anwendungsversuch zur Furnierverklebung wurde schließlich das Potential stärkebasierter Dispersionsklebstoffe zur Holzverklebung belegt. Bei Cellulosederivaten für Dispersionsklebstoffe wurden vielversprechende Experimente durch Derivatisierung von Methylcellulose mit einem Silylierungsmittel durchgeführt. Mit den silylierten Methylcelluloseprodukten wurden neben den D1 Kriterien auch die D2-Kriterien erfüllt. Auch die Anwendbarkeit von Stärke- und Cellulosederivaten in Schmelzklebstoffen wurde untersucht. Stärkeester mit relativ hohen Substitutionsgraden führten zu Produkten, die nach Additivierung mit geeigneten Weichmachern in ähnlicher Weise wie typische Schmelzklebstoffe verarbeitet werden konnten. Längerkettige Fettsäurestärkeester ließen sich dabei besser verarbeiten als kurzkettige Fettsäurestäkeester. Die Klebkraftwerte der stärkebasierten Produkte waren mit denen kommerzieller Schmelzklebstoffe vergleichbar. Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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31.10.2020
22027916Verbundvorhaben: Neue Generation dynamischer Ertragstafeln; Teilvorhaben 2: Ökonomische Bewertung - Akronym: dyn-ETZiel des Gesamtprojektes ist es, eine neue Generation modellbasierter Ertragstafeln zu schaffen. Sie bieten die Basis für Waldbewertungen und die Abschätzung der nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten. Im forstökonomischen Teilprojekt "Automatisierte ökonomische Bewertung der Produktionsmodelle und Analyse der betrieblichen Implikationen" sollen Daten- und Modellgrundlagen für die ökonomische Bewertung der zu entwickelnden Produktionsmodelle bereitgestellt und Betriebsmodelle entwickelt werden. Im forstökonomischen Teilprojekt soll ein Modul geschaffen werden, mit dem man automatisiert die Wertentwicklung, also den zu erwartenden Zahlungsstrom von der Bestandesbegründung über die Bestandespflege bis hin zur finalen Ernte und die jeweiligen altersabhängigen Abtriebswerte verschiedener Bestände, die unterschiedliche Bestandestypen und Behandlungskonzepte repräsentieren, modellieren und bewerten kann. Aufbauend auf den langfristigen Wertentwicklungen sollen nachhaltige Betriebsmodelle entwickelt werden, mit deren Hilfe Aussagen über Normalvorräte, Vorratswerte, nachhaltige Nutzungsmöglichkeiten und nachhaltige betriebliche Erträge, Aufwendungen und Reinerträge abgeleitet werden können.Prof. Dr. Bernhard Möhring
Tel.: +49 551 3934-21
bmoehri@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Forstökonomie und Forsteinrichtung
Büsgenweg 5
37077 Göttingen
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22028018Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 1: Ökologische und ökonomische Untersuchungen - Akronym: GlyAnFluIn Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt.Dr. Hubertus Wichmann
Tel.: +49 531 391-66855
hu.wichmann@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Ökologische und Nachhaltige Chemie
Hagenring 30
38106 Braunschweig
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22028116Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 2: Scale-up der Synthesen - Akronym: Ligno-PrintWorlée 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
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22028118Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 3: Additivierung und Praxistests - Akronym: GlyAnFluIn Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt.Dr. Frank Süßmilch
Tel.: +49 4122 924-185
suessmilch@oemeta.com
Oemeta Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Ossenpadd 54
25436 Uetersen
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22028216Verbundvorhaben: Metallbeschichtungen auf Basis modifizierter Stärke (Metall-Coating); Teilvorhaben 1: Darstellung und Testung von Formulierungen - Akronym: Metall-CoatingEin hoher Anteil der wichtigsten Gebrauchsmetalle Stahl, verzinkter Stahl und Aluminium muss durch organische Beschichtungen vor Korrosion geschützt werden. Besonders in temporärer Beschichtung wäre es wünschenswert, die bisher verwendeten, synthetischen Polymere gegen Biopolymere zu ersetzen um eine mögliche Umweltbelastung zu vermeiden. Erste von Fraunhofer IPA und IAP durchgeführte Studien belegen, dass spezielle Stärkederivate mit geeignetem Vernetzer auf Metallsubstraten Filmschichten bilden, die eine beachtliche Haftfestigkeit aufweisen und daher in der Metallgrundierung zur Anwendung kommen könnten. Ausgehend von den vorliegenden Methodenentwicklungen und Erkenntnissen werden Stärke- und Oligosaccharidderivate am IAP hergestellt, wobei der Einfluss von Molmasse, Art des Substituenten als auch des Substitutionsgrades zielgerichtet variiert werden. Diese Stärkemodifikate werden am IPA für verschiedene Metallgrundbeschichtungen getestet und bewertet. In enger Kooperation dieser beiden Fraunhofer-Institute wird die Zielstellung verfolgt werden, funktionalisierte Stärkeprodukte als Korrosionsschutzbeschichtungsmatrices für den Innenbereich zu entwickeln. Damit würde für die technische Stärkeanwendung ein völlig neues Anwendungsfeld erschlossen werden.Dr. rer. nat. Matthias Wanner
Tel.: +49 711 970-3852
matthias.wanner@ipa.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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22028218Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung Glycerin/Chitosan-basierter Fluide für Antriebe in der Mobil- und Stationärhydraulik; Teilvorhaben 4: Optimierung und Praxisanwendungen - Akronym: GlyAnFluIn Vorarbeiten wurde das Glycerin/Chitosan-basierte Hydraulikfluid (HF) als Prototyp entwickelt und mit Hilfe einer einfachen Versuchshydraulikanlage mit sehr positiven Ergebnissen im Vergleich zu konventionellen HF getestet. Hierauf aufbauend besteht das Ziel des Vorhabens darin, das neuartige HF durch F+E-Arbeiten für den Praxiseinsatz in mobilen und stationären Hydraulikanlagen, z.B. in Land-, Forst- oder industriellen Produktionsmaschinen, weiterzuentwickeln und generell zur Marktreife zu bringen. Dabei wird eine neue Verwertungslinie für den nachwachsenden Rohstoff Glycerin geschaffen, der ein Überschussprodukt der landwirtschaftlichen Produktion darstellt, das nicht im Nahrungsmittelsektor eingesetzt wird. Das in kleineren Anteilen einzusetzende Chitosan wird aus Fischereiabfällen, wie den Chitinpanzern von Krabben, hergestellt. Um das Projektziel zu erreichen, arbeiten zwei Forschungsinstitute mit zwei Firmen, jeweils aus den Bereichen Maschinenbau/Hydraulik und Chemie/Kühlschmierstoffe/Analytik, im Verbund zusammen. Zum Erreichen der F+E-Ziele werden • Anforderungen an die HF-Varianten für den Einsatz in Mobil- und Stationärhydrauliken definiert, • zwei anwendungsgerechte und variabel betreibbare Hydrauliksysteme konzeptioniert, aufgebaut und betrieben, um die Praxistauglichkeit der HF-Varianten zu testen, • bedarfsgerechte Leistungsadditivierungen der HF für die Praxisanwendungen vorgenommen und weiterentwickelt, • die HF-Varianten in den Referenz-Hydraulikanlagen eingesetzt und physikalisch/technisch sowie chemisch/analytisch untersucht, um in chemischer wie technologischer Hinsicht Optimierungen vorzunehmen, • frühzeitig die Umweltverträglichkeit sowie Recycling- und Verwertungsoptionen des neuen HF bewertet, • der Einfluss des HF auf Energieverbrauch und Betriebskosten vergleichend untersucht und • die erreichbaren Einsatzfelder der HF-Varianten in Mobil- und Stationärhydrauliken bestimmt.Dipl.-Ing. Holger Lüüs
Tel.: +49 7742 852-119
holger.lueues@bucherhydraulics.com
Bucher Hydraulics GmbH
Industriestr. 1
79771 Klettgau
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22028315Verbundvorhaben: Gefährdung des Rapsanbaus durch neue Pathotypen der krankhaften Abreife - Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschieden bei Verticillium longisporum und Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum; Teilvorhaben 2: Genetische Analyse und Marker-Entwicklung - Akronym: VL-PathoDas Forschungsprojekt hat die genetische Analyse von pathotyp-spezifischer und breit-wirksamer quantiatitver Verticillium longisporum-Resistenz bei Raps zum Thema. Es sollen molekulare Marker entwickelt werden, die eine Diagnose Pathotyp-spezifischer B. napus-Resistenz erlauben und in der marker-gestützten Selektion eingesetzt werden können. Es werden hochdichte genetische Karten mit Hilfe von 60k-SNP-Chip-Genotypisierungen zweier Kartierungspopulationen erstellt, die unterschiedliche Resistenz-QTL gegenüber schwedischen und deutschen V. longisporum-Isolaten/Pathotypen aufweisen. Vergleichende QTL-Analysen mit Daten aus Gewächshaus und Feld-Phänotypisierungen unter Verwendung definierter V. longisporum-Pathotypen werden zur Identifizierung von V. longisporum-Pathotyp-spezifischen Resistenz-QTL eingesetzt. Diese traditionellen QTL-Analysen werden durch eine QTL-Sequenzierung (SHORE mapping) ergänzt in der mittels eines Next-Generation-Sequenzierungs-Ansatzes mit ca. 20-facher Genomabdeckung Abweichungen von der zufälligen Verteilung von Allelfrequenzen in Chromosomenbereichen zwischen Mischproben aus phänotypisch extremen Genotypen (Bulks) detektiert werden, die mit dem quantitativen Merkmal V. longisporum-Resistenz für verschiedene Pathotypen gekoppelt sind. Aus den mittels QTL-Sequenzierung und biparentaler QTL-Analyse identifizierten Regionen werden Kompetitive Allel Specific PCR (KASP)-Marker abgeleitet und in Züchtungsmaterial validiert. Es werden KASP-Marker bereitgestellt, die für die Marker-gestützte Selektion von pathotyp-spezifischer und breit-wirksamer quantiatitver V. longisporum-Resistenz bei Raps einsetzbar sind.Das Ziel des Verbundvorhabens bestand in der Klärung, ob unterschiedliche Pathotypen des Pathogens Verticillium longisporum in den Anbaugebieten der wichtigsten Rapsproduzenten in Europa vorliegen und diese dafür verantwortlich sind, dass die bisher entwickelten Resistenzen nicht an allen Standorten wirksam sind. Die aufgefundenen Pathotypen sollten genauer charakterisiert und mit dem bereits bekannten Pathotypen verglichen werden. Weiterhin sollten die bisher gefundenen und in der Züchtung eingesetzten Resistenzen dahingehend analysiert werden, ob sie für das gesamte vorhandene Pathotypenspektrum wirksam sind. Es wurden alle bekannten Resistenzen und neu identifizierte genetisch charakterisiert und molekulare Marker für den Einsatz in der Marker-gestützten Selektion auf breit-wirksame Resistenz entwickelt. Das Ziel des Teilvorhabens 2 bestand in der Entwicklung von diagnostischen Markern zur Selektion von Pflanzen mit breitwirksamer Resistenz gegen verschiedene Verticillium-Pathotypen sowie der Überprüfung der diagnostischen Qualität etablierter Resistenzmarker im Resistenzscreening verschiedener Pathotypen. Hiermit sollte der Züchtungsfortschritt beschleunigt werden. Es wurden bereits charakterisierte, vorhandene Kartierungspopulationen genutzt, die sowohl unter kontrollierten Bedingungen im Gewächshaus als auch zur Überprüfung der Stabilität der Resistenz im Feld an Standorten, deren Pathotypen-Zusammensetzung charakterisiert und definiert wurden, analysiert. Nach Projektende liegen umfangreiche Kenntnisse zur geographischen Verbreitung von Verticillium-Pathotypen und Rassen in europäischen und deutschen Rapsanbaugebieten vor. Das Projekt schuf die Grundlagen zu Folgeprojekten. Die nächsten wissenschaftlichen Schritte sind zunächst funktionelle Analysen der identifizierten Kandidatengene.Prof. Dr. Rod Snowdon
Tel.: +49 641 9937-420
rod.snowdon@agrar.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung I - Pflanzenzüchtung
Heinrich-Buff-Ring 26-32
35392 Gießen
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31.07.2021
22028316Verbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von Logistikketten bei Einsatz von entrindenden Harvesterfällköpfen; Teilvorhaben 1: Bewertung Waldschutz, Ökoeffizienz und Handlungsempfehlungen - Akronym: DebarkingHeads2Aufbauend auf der im Projekt Debarking Head I untersuchten Erntetechnik zur Entrindung mit eine umgebauten Harvesteraggregat, wird in diesem Projekt die gesamte Wertschöpfungskette für entrindetes Holz, bis hinein in die Holzindustrie, betrachtet. Zur umfassenden Beurteilung des zu entwickelnden Arbeitsverfahrens werden technische, ökologische und betriebswirtschaftliche Analysen durchgeführt. Ausgangspunkt bilden hierbei die Anforderungen der Holzabnehmer. Im Projekt Debarking Head I zeigte sich, dass die Holzabnehmer aus der holzbearbeitenden Industrie gegenüber der Waldentrindung, trotz positiver Effekte auf die Nährstoffnachhaltigkeit, sehr kritisch eingestellt ist. Daher gilt es, Argumentationsgrundlagen entlang des gesamten Wertschöpfungsprozesses zu schaffen, um den Absatz des entrindeten Holzes zu stärken. Dieser Schritt ist erforderlich, da die Akzeptanz der Industrie gegenüber dem Erwerb von entrindetem Holz unerlässlich ist, um das System langfristig am Markt zu etablieren. Aufbauend auf den Ergebnissen aus Debarking Head I werden deshalb der Einfluss der Entrindung auf die Transport-, Lager- und Verarbeitungsprozesse untersucht. Es sollen ökologische und ökonomische Vor- und Nachteile, sowie die damit verbundenen Chancen und Risiken, in enger Zusammenarbeit mit der holzbearbeitenden Industrie anhand von Fallstudien, betrachtet und bewertet werden. Zusätzlich finden Untersuchungen zur Aufarbeitung von Käferholz in der finalen ökonomischen und ökologischen Bewertung Berücksichtigung. Nach Abschluss des Projektes soll somit jeder Beteiligte in der Wertschöpfungskette Holz befähigt werden, Entrindung als Teil der Wertschöpfung für sich, unter Berücksichtigung der ökonomischen und ökologischen Einflussfaktoren, umfassend bewerten und beurteilen zu können. Eine gute Transparenz des Systems hilft, Vorbehalte abzubauen und Potentiale einer langfristigen Etablierung des Systems auf dem mitteleuropäischen Markt zu untermauern.• Debarkings Heads sind in der Praxis angekommen. • Entrindung zur insektizidfreien Borkenkäfer-Prävention wird beginnend in der Praxis eingesetzt. • Die Entrindung ist aus Sicht von Waldschutzexperten nur sinnvoll, wenn die Käfer im weißen Entwicklungsstadium sind. Die höchste Wirksamkeit der Entrindung wird im Frühjahr mit Auftreten des ersten Neubefalls erreicht. • Einsatz von Debarking Heads ist besonders zur Aufarbeitung verstreuter Kleinmengen geeignet. Die Logistikkette von entrindetem Holz unterscheidet sich, wenn die Stämme trocken sind, nicht signifikant von den Abläufen der Logistikkette von unentrindetem Holz: Empfehlung von ca. einwöchiger Trocknungsdauer vor der Rückung/Abfuhr. • Das Verfahren bietet logistische Vorteile beim Rücken, insbesondere auf Weichböden, da beim Rücken von entrindetem Fichtenholz geeignete Bedingungen abgewartet werden können. Es besteht kein Zeitdruck, da weder ein Ausflug von Borkenkäfern droht noch eine Besiedlung. Beim Rücken selbst wird weniger Last getragen und es werden in Summe weniger Überfahrten nötig. • Da die Rinde nicht mittransportiert und trockeneres Holz geladen wird, erhöht sich die Transportkapazität der LKW. Der Treibstoffverbrauch pro Kubikmeter Holz wird geringer. Die Ökoeffizienz der Bereitstellungskette mit Entrindung im Bestand ist höher als die konventionellen Logistikketten mit Werksentrindung oder Entrindung an der Waldstraße. Die Vorteilhaftigkeit steigt mit zunehmender Transportentfernung. • Rückmeldungen der Akteure zeigen, dass der Nährstofferhalt im Ökosystem nicht der Haupttreiber für die Umrüstung ist. • Verletzung des Holzkörpers ist nur marginal (bei einigen Sortimenten, insbesondere dem Käferholz irrelevant). • Bläue tritt zwar auch bei entrindetem Holz auf, ist aber insbesondere bei von Käferholz dominierten Marktlagen kein Ausschlusskriterium. • Die Akzeptanz von entrindetem Holz bzw. Einsatz von Entrindungsaggregaten wird besonders durch Sägeindustrie gehemmt.Prof. Dr. Stefan Wittkopf
Tel.: +49 8161 71-5911
stefan.wittkopf@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3
85354 Freising
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31.08.2019
22028415Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Neues bakterielles System zur Produktion von Acetaldehyd mit integrierter Mikroblasen-Destillation (Z-FUELS); Teilvorhaben 1: Stammcharakterisierung und Optimierung der Kultivierungsbedingungen - Akronym: Z-FuelsDas Ziel des Projekts war es, Acetaldehyd, eine Vorstufe des Biokraftstoffs Butanol, mikrobiell in einem wirtschaftlich rentablen Prozess herzustellen. Im vorliegenden Projekt sollte der Prozess als Ganzes, angefangen von der Auswahl und Konstruktion geeigneter Stämme bis hin zu einer optimalen Prozessführung betrachtet werden. Zymomonas mobilis ist ein sehr guter natürlicher Ethanolproduzent, der sich durch eine hohe Glukoseaufnahmeraten auszeichnet. Zusammen mit einer geringen Biomasseproduktion macht die hohe Produktbildungsrate den Organismus zu einem optimalen Produktionsstamm. Im Z. mobilis Stoffwechsel stellt Acetaldehyd eine direkte Ethanolvorstufe dar. Ziel des Konsortiums war es, Mutanten von Z. mobilis zu konstruieren und zu charakterisieren, sowie Wachstumsbedingungen zu finden, bei denen eine erhöhte Acetaldehydproduktion erreicht wird. Dabei sollte auch eine spezielle Art der Begasung mit Mikroblasen eingesetzt werden. Diese erlaubt sehr gute Sauerstofftransferraten und verspricht zudem, durch aktives Ausgasen des giftigen Acetaldehyds zu einer Produktionssteigerung beizutragen. Zusätzlich sollte mittels gentechnischer Methoden das Substratspektrum von Z. mobilis erweitert werden, damit die günstige C-Quelle Glycerin genutzt werden kann. Alle experimentellen Arbeiten wurden durch mathematische Modellierung unterstützt.Die innerhalb des Konsortiums konstruierten Z. mobilis Mutanten wurden am MPI bzgl. Wachstum, Produktbildung, Genexpression und Metabolitkonzentrationen analysiert. Dabei wurden anaerobe Kultivierungen sowie Kultivierungen in Schüttelkolben und in gut belüfteten Bioreaktoren durchgeführt. Es zeigte sich, dass Mutanten in der Alkoholdehydrogenase, adhB, eine erhöhte Acetaldehyd-Ausbeute aufwiesen. Ähnliches wurde auch für eine Überexpression der NAD Dehydrogenase (ndh) beobachtet. Beide Effekte bestätigten die Vorhersagen eines mathematischen Modells. Eine weitere Mutation, die zu einer Steigerung der Acetaldehyd Ausbeute führte, war die Mutation der Katalase (cat). Warum dieser Effekt auftritt, ist mit Hilfe des Modells nicht zu begründen. Eine Möglichkeit ist, dass die Katalase die Alkohol Dehydrogenasen vor reaktiven Sauerstoff Spezies schützt. Allgemein bestätigten die Ergebnisse, die Annahme und Modellvorhersage, dass die Atmungskette und die Alkoholdehydrogenasen um NADH kompetieren. Eine Mutation in der NAD Dehydrogenase wie auch anaerobe Wachstumsbedingungen verhindern dementsprechend die Produktion von Acetaldehyd. Es wurden auch Doppelmutanten bzw, eine Kombination aus Mutation und Überexpression der NAD Dehydrogenase getestet. Einzelne Stämme z.B. die adhB cat Dopplemutante und die cat Mutante mit Überexpression der NAD Dehydrogenase zeigen Acetaldehyd Ausbeuten, die dem theoretischen Maximum sehr nahekommen und könnten daher für eine industrielle Anwendung geeignet sein. Interessanterweise hat die Verschiebung des Verhältnisses von Ethanol zu Acetaldehyd keine Auswirkungen auf die Wachstumsrate und Biomasseausbeute. Die Mutanten wurden auch bzgl. der Expression relevanter Gene und der Metabolitkonzentrationen analysiert, was zu einem besseren Verständnis des Metabolismus und der Regulationsvorgänge in Z. mobilis führt.Dr. Katja Bettenbrock
Tel.: +49 391 6110-249
bettenbrock@mpi-magdeburg.mpg.de
Max-Planck-Gesellschaft, vertreten durch das Max-Planck-Institut für Dynamik komplexer technischer Systeme
Sandtorstr. 1
39106 Magdeburg
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22028416Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 3: Ökobilanzrechnung - Akronym: HolzImBauDatIn dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016).Dipl. Ing. Holger König
Tel.: +49 8142 6518696
mail@ascona-koenig.de
Ascona Gesellschaft für ökologische Projekte König - Jama GbR
Eschenrieder Str. 65
82194 Gröbenzell
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31.05.2022
22028418Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 6: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS - Akronym: ECO2ilEin Großteil der spanenden Metallbearbeitungsprozesse wird durch Überflutungskühlschmierung unterstützt, bei der eine große Menge Kühlschmierstoffe (KSS) eingesetzt wird. Um ökonomische und ökologische Auswirkungen zu optimieren, wurde untersucht, ob diese konventionellen KSS im spanenden Bearbeitungsprozess durch Minimalmengenschmierstoffe (MMS) unter gleichzeitiger kryogene Kühlung mittels flüssigem Kohlendioxid (CO2) ersetzen werden können. Das Ziel dieses Projektes war die Entwicklung von biobasierten MMS zur kryogenen Bearbeitung (kryo-MMS) von schwer zerspanbaren, metallischen Werkstoffen. Es wurde untersucht, welche Grundöle für einen kryogenen MMS-Prozess geeignet sind. Die als MMS eingesetzten Testöle sollten biogenen Ursprungs sein, die unter den Anforderungen einer hohen Nachhaltigkeit auszuwählen waren. Flüssiges Kohlendioxid diente als kryogenes Trägermedium. Die sehr gute Kühlwirkung des CO2 in Kombination mit einem biobasierten MMS sollte zu einer ökologischen und ökonomischen Verbesserung des Zerspanprozesses führen. Die Testöle wurden anwendungsnah in Zerspanprozessen mit geometrisch bestimmter Schneide (Fräsen, Drehen und Bohren) getestet. Die Leistungsfähigkeit wurde durch die Bewertung der auftretenden Zerspankräfte, des fortschreitenden Werkzeugverschleißes und der entstehenden Oberflächenqualität bestimmt. Als Referenzen und Vergleichsprozesse dienten dabei die Überflutungskühlung mit einem KSS (wassergemischt) und ein nicht biobasiertes Mineralöl als kryo-MMS. In einem zweiten Schritt wurden ausgewählte Grundöle durch das Hinzufügen von schmieraktiven Additiven in ihrer Funktionalität optimiert und mithilfe der gleichen Versuche in ihrer Leistungsfähigkeit bewertet. Eine ausführliche Entscheidungsmatrix mit den Ergebnissen aus allen Zerspanprozessen verhalf schließlich zu einer prozessorientierten Eignungsbewertung der Testöle.Dr. Hans Jürgen Schlindwein
Tel.: +49 2161 5869-249
schlindwein@rhenusweb.de
Rhenus Lub GmbH & Co KG
Hamburgring 45
41179 Mönchengladbach
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22028516Verbundvorhaben: Datenbasis zur Bewertung einer nachhaltigen und effizienten Holzverwendung im deutschen Bausektor; Teilvorhaben 2: Ökobilanzierung von Gebäuden - Akronym: HolzImBauDatIn dem Projekt sollen normkonforme Ökobilanzdaten für identifizierte Segmente des Baubereichs auf Gebäudeebene ermittelt werden, in welchen entsprechende Informationen bislang fehlen. Die ermittelten Daten sind Voraussetzung für eine evidenzbasierte Abschätzung der mit dem Einsatz von Holz im Bauwesen in Deutschland verbundenen Klima- und Umweltauswirkungen. Damit schafft das Projekt die benötigte Datenbasis für eine fundierte Identifizierung bestehender Potentiale der Holzverwendung im Bausektor (insb. Kaskadennutzung, Ressourceneffizienzsteigerung) und für die Ableitung sich daraus ergebender Handlungsoptionen. AP 1 - Ökobilanzierung Gebäude: Festlegung der Systemgrenzen für Gebäude für die neuen Gebäudetypen durch alle Projektpartner adaptiert und festgelegt. Hierfür werden die notwendigen Baustoffdaten ggf. aktualisiert, in die LEGEP Software auf Gebäudeebene übertragen sowie die Ergebnisse durch ein critical review nach DIN EN ISO 14040 und ISO TS 14071 validiert. AP2 – Abschätzung der Auswirkungen der Holzverwendung im Bausektor auf nationaler Ebene In AP2 werden die in AP1 generierten Ergebnisse auf Gebäudeebene mit den nationalen Statistiken zur Bautätigkeit kombiniert und zur Bestimmung der der Auswirkungen und Zusammenhänge im Bausektor auf nationaler Ebene in das Modell WoodCarbonMonitor integriert. Auch eine sich verändernde Baumartenzusammensetzung des zukünftigen Rohholzaufkommens soll dabei Berücksichtigung finden (WEHAM, Rock et al. 2016).Prof. Dr. Annette Hafner
Tel.: +49 234 32-21413
annette.hafner@rub.de
Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen
Universitätsstr. 150, IC 5/161
44801 Bochum
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22028518Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 7: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Drehen - Akronym: ECO2ilIn diesem Teilvorhaben wurden die Versuche mit biobasierten Schmierstoffen für die kryogene Zerspanung kombiniert mit MMS durchgeführt. Im Fokus stand dabei der Drehprozess Hartdrehen (Schlichtdrehen). Ziel war es, anwendungsnah Schmierstoffe biologischen Ursprungs für die kryogene MMS zu entwickeln, diese bedarfsgerecht zu additivieren und zu optimieren. Dadurch soll sichergestellt werden, dass sowohl die Werkzeugstandzeit als auch Zeitspanvolumina im Vergleich zu konventioneller Überflutungskühlung gesteigert werden können. Die dadurch erreichbaren ökologischen Verbesserungen stellen den Kern dieses Projektes dar. Industrielle Anwender sollen dahingehend unterstützt werden, dass Bearbeitungsprozesse mit aktuell konventioneller Überflutungskühlung auf MMS in Kombination mit kryogener CO2-Kühlung umgestellt werden können. Michael Haberzettl
Tel.: +49 9132 82-3247
habermch@schaeffler.com
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Industriestr. 1-3
91074 Herzogenaurach
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22028614Untersuchungen zu Vorkommen, Genetik und Anbaueignung der Edelkastanie in Süddeutschland unter Berücksichtigung von waldbaulichen und waldschutzrelevanten Aspekten - Akronym: EdelkastanieDie Edelkastanie, die im südlichen Europa beheimatet ist, ist relativ wärmebedürftig. Bei den prognostizierten klimatischen Veränderungen in Deutschland, wäre sie damit für den Anbau auf standortgerechten Flächen geeignet und könnte zugleich das Baumartenportfolio erhöhen. In einem ersten Schritt gilt es, die Vorkommen von Edelkastanien zu erfassen, zu quantifizieren und genetisch zu charakterisieren. Die daraus gewonnenen Informationen bilden die Grundlage für die Auswahl von geeigneten Erntebeständen und ermöglichen eine genetische Einordung der hierzulande vorkommenden Edelkastanien. Die Edelkastanie stellt hinsichtlich des Standorts besondere Ansprüche, die ihren Anbau auf bestimmte Regionen beschränken. Daher ist beabsichtigt, vorhandene Klimadaten mit Standortinformationen und den Ansprüchen der Baumart Edelkastanie zu verschneiden. Als praxisorientiertes Ergebnis soll eine Karte zur Anbaueignung der Edelkastanie erstellt werden. Auf Grundlage von bestehenden waldbaulichen Pflegekonzepten für die Edelkastanie werden situationsabhängige Behandlungskonzepte für alle Entwicklungsstadien erstellt. Auch der potenziell mögliche Einsatz von Edelkastanien in Kurzumtriebsplantagen (KUP) ist Bestandteil der Untersuchungen. Die lokalisierten Edelkastanien Vorkommen werden auf einen Befall waldschutzrelevanter Organismen untersucht. Desweiteren wird eruiert, welche Nutzungspotenziale und welche Vermarktungsmöglichkeiten für das Holz von Edelkastanien bestehen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden in praxisgerechter Form für Waldbesitzer und Forstleute aufbereitet und zur Verfügung gestellt. Das Projekt untergliedert sich in sechs Arbeitspakete: - AP Vorkommensanalyse - AP Genetik - AP Anbaueignung - AP Waldbau/Wachstumskunde - AP Waldschutz - AP Nutzungspotenziale Das Projekt wird federführend von der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft bearbeitet. Die Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern erstreckt sich dabei auf alle Arbeitspakete. Christoph Hübner
Tel.: +49 8161 71-0
christoph.huebner@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising

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22028616Verbundvorhaben: Entwicklung eines biologischen Kontrollsystems zur Regulierung des Erregers des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus; Teilvorhaben 2: Mikrobiomanalysen zur Identifizierung, Selektion und Evaluierung potentieller Antagonisten in planta zur Kontrolle des Erregers des Eschentriebsterbens - Akronym: Frax-ProMicDas Eschentriebsterben ist in Europa zu einer ernsten Bedrohung der Gemeinen Esche geworden. Ziel des Projektes war es, ein biologisches Kontrollsystem zur Bekämpfung des Schaderregers auf der Grundlage antagonistischer Mikroorganismen zu entwickeln. Durch die vergleichende Analyse des bakteriellen Mikrobioms der Esche sollten spezifische Bakteriengruppen für tolerante Bäume ausgewiesen werden. Schwerpunkt des Projektes war jedoch die Kultivierung eines breiten Spektrums von Bakterien und Pilzen aus anfälligen und widerstandsfähigen Eschen sowie die Identifizierung von antagonistischen Isolaten und Konsortien zur Eindämmung des Schaderregers H. fraxineus. Die bakteriellen und pilzlichen Isolate wurden taxonomisch bis auf Gattungs- bzw. Art-Ebene klassifiziert und in vitro auf ihre antagonistische Wirkung gegenüber H. fraxineus getestet. Aufgrund der starken antagonistischen Aktivität wurde das vollständige Genom des Isolats Bacillus velezensis A4P130 sequenziert und die Genausstattung analysiert. Die Auswahl der antagonistischen Isolate für die in planta Evaluierung erfolgte neben dem in vitro Screening auf Basis der komparativen Mikrobiomanalyse und dem Vergleich der kultivierbaren Mikroorganismengemeinschaften anfälliger und widerstandsfähiger Bäume. Im Rahmen der Inokulationsversuche wurde die Wirkung aussichtsreicher Isolate und Konsortien über drei Jahre an Eschen unterschiedlicher Herkunft untersucht. Die Analyse des H. fraxineus-Befalls erfolgte mittels qPCR. Über die Analyse des pilzlichen Mikrobioms sollte geklärt werden, inwieweit neben einer direkten Wirkung der Inokulationsstämme auch indirekte Effekte über das Mikrobiom möglich sind. Die Analyse des bakteriellen Mikrobioms zeigte ein signifikant erhöhtes Vorkommen einzelner Bakteriengruppen in toleranten Eschen. Ebenso ergab die kulturabhängige Analyse bei den Bakterien und auch bei den Pilzen Unterschiede auf Gattungs/Art-Ebene zwischen anfälligen und widerstandsfähigen Eschen. Im Bakterienscreening zeigten etwa 10% der Isolate Hemmwirkungen gegenüber H. fraxineus. Signifikante Effekte ergaben sich im nachfolgenden erweiterten Test für Bacillus velezensis A4P130, Pantoea "vagans" B3K066 und Pseudomonas "caspiana" B1P055. Die Genomanalyse des effektivsten antagonistischen Stammes B. velezensis A4P130 zeigte das Vorhandensein biosynthetischer Gencluster, die die Produktion antibiotisch/antifungaler Substanzen vermitteln. Beim Test der hefeartigen Pilze wurden vergleichbare Inhibitionsraten für einzelne Isolate ermittelt. Stärkere Effekte als die Hefen zeigten die filamentösen Pilze, insbesondere Vertreter der Gattung Cladosporium. Für die Pflanzentests wurden 37 Isolate ausgewählt, die antagonistische Effekte zeigten oder Arten mit erhöhtem Vorkommen in toleranten Eschen repräsentierten. In zwei von drei Untersuchungsjahren mit H. fraxineus-Befall konnte durch Inokulation mit A4P130, Luteimonas fraxinea D4P002 und C4P040a, Aureimonas "altamirensis" C2P003 und Paenibacillus "lautus" B3P038 eine signifikante Verbesserung der Pflanzengesundheit festgestellt werden. Nachhaltige Effekte ergaben sich für die Stämme A4P130, D4P002 und C2P003. Daneben zeigten Analysen des Mycobioms der Pflanze signifikante Veränderungen nach Inokulation mit B3P038, D4P002, C2P003 und dem Konsortium aus D4P002 und C2P003. Es wird vermutet, dass diese Stämme über die Microbiomveränderung und/oder durch Kolonisierungsresistenz auf die Resilienz der Pflanzen gewirkt haben. Volker Schneck
Tel.: +49 33433 157-179
volker.schneck@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf
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22028618Verbundvorhaben: Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe - Lösungsoption der Marine Litter Problematik?; Teilvorhaben 3: Demonstratorentwicklung und chemisch-biologische Analysen - Akronym: MabiKuMarine Litter stellt eine "schleichende" Umweltverschmutzung dar. Jährlich gelangen etwa 10 Mio. t Abfälle in die Meere, wobei ca. 70% davon Kunststoffe sind. Die meisten Kunststoffe bauen sich nicht ab und rufen erhebliche ökologische Probleme hervor. Um Marine Litter zu reduzieren gibt es unterschiedliche Ansätze. Eine mögliche, aber bisher kaum untersuchte Sekundärmaßnahme ist die Substitution von persistenten Kunststoffen durch biobasierte, biologisch abbaubare Kunststoffe, welche sich auch unter marinen Bedingungen vollständig abbauen. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage, ob und in welchen Einsatzgebieten marin abbaubare Kunststoffe eine Lösungsoption der Marine Litter-Problematik darstellen können. Projektschwerpunkte sind: • Potenzialabschätzung zur Einsatzfähigkeit von Biokunststoffen im Bezug zu den kritischen Produkten und Werkstoffen, • Adaptierung und Optimierung der derzeitigen Prüfmethoden zur Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von Kunststoffen, • systematische Untersuchung der marinen Abbaubarkeit von geeigneten biobasierten Kunststoffen, • gezielte Modifizierung zur Optimierung des marinen Abbauverhaltens bei gleichzeitig hochwertigen Gebrauchseigenschaften, • Analyse der Zusammenhänge zwischen Werkstoffmikrostruktur und marinem Abbauverhalten, • gezielte Entwicklung von Produktdemonstratoren für verschiedene Anwendungsbereiche, d.h. Seile, Spritzgussbauteile und Folien, • zusammenfassende Darstellung der Ergebnisse zur Abbaubarkeit und Materialentwicklung auf Internetportalen, sowie in der schon bestehenden Datenbank www.biokunststoffe-verarbeiten.de. Die Ergebnisse sollen so zu einem Wissens- und Technologietransfer beitragen, die Diskussionen versachlichen und zur Entwicklung von weiteren "Leuchtturm"-Produkten für spezifische Anwendungen zur Reduzierung des Marine Litters dienen. Durch die Einbindung von Industrie und Verbänden werden die Ergebnisse breiter gestreut, sowie Industriepartner zur Material- und Produktentwicklung angeregt.Prof. Dr.-Ing. Hans-Josef Endres
Tel.: +49 511 762- 13306
endres@ikk.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Mikroproduktionstechnik
An der Universität 2
30823 Garbsen
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22028714Verbundvorhaben: Bodenschonender Maschineneinsatz im Wald; Teilvorhaben 1: Abschätzung der befahrungsbedingten Bodenbelastung: PrAllCon-dynamisch und Spurbildung - Akronym: PACD-RUTDas Thema Bodenschäden infolge der Befahrung des Waldbodens mit forstlichen Arbeitsmaschinen rückt immer wieder in den Fokus des Interesses. Bei den befahrungsbedingten Bodenschäden lässt sich zwischen den klassischen und vielfach untersuchten Verpressungsschäden im Boden und der erodierenden Verformungen des Oberbodens differenzieren. Erstgenannte Schäden äußern sich in einer Verschlechterung der Bodenfunktionen und resultieren primär aus der vertikal auf den Boden wirkenden Gewichtskraft. Während die Entstehung und das Voranschreiten von erodierten Fahrgleisen in erster Linie aus der dynamischen Fortbewegung resultiert. Die Abteilung Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie plant im Rahmen des Verbundprojektes die Erfahrungen bisheriger Messreihen zum Einfluss von Radlast, Schlupf, Maschinenausrüstung (Reifen, Bänder), Befahrungsintensität sowie des Bodenzustandes auf die Fahrspurbildung sowie zum Traktionsverhalten und dem Kontaktflächendruck durch aufbauende Messreihen zu ergänzen. Das Ziel ist es, auf der Grundlage der dabei gewonnen Erkenntnisse und den Ergebnisse der bodenmechanischen Untersuchungen eine Entscheidungshilfe für die Befahrbarkeit von Waldböden mit unterschiedlichen radbasierten Forstmaschinen zu erarbeiten. Teilprojekt PrAllCon-dynamisch: 1. Entwicklung einer Messplattform für die Messreihen zur dynamischen Bodenbelastung 2. Entwicklung und Konstruktion eines Fahrsilos für die Messreihen zur dynamischen Bodenbelastung 3. Vorversuche zur dynamischen Bodenbelastung 4. Hauptstudie zur dynamischen Bodenbelastung 5. Statische Prüfstandsmessungen zum Kontaktflächendruck 6. Statische Prüfstandsmessungen zum Kontaktflächendruck unter dem FELASTEC®-Prototypen Teilprojekt Spurbildung: 1. Vorbereitung der Außenversuche 2. Außenversuche zur Spurbildung 3. Zusammenführung der Teilprojektergebnisse zur EntscheidungshilfeProf. Dr. Dirk Jaeger
Tel.: +49 551-39-23571
djaeger@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
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22028716Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 1: Genetische und molekulare Analyse ertragsrelevanter Merkmale unter Einbeziehung neuer genetischer Variabilität - Akronym: InnoLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze, unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden, und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden.Dr Brigitte Ruge-Wehling
Tel.: +40 38209 45-208
brigitte.ruge-wehling@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg
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22028914Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 1: Regenerationspotential aktiver Erlenpflanzungen und Wasserhaushalt nach Befahrung unter armierten Fahrtrassen - Akronym: BoReAlAktuelle Konzepte zum Einsatz von Forstmaschinen sind darauf ausgerichtet, die hierbei entstehenden Bodenschäden auf Feinerschließungslinien zu konzentrieren. Um deren technische Befahrbarkeit sicherzustellen, konzentriert man sich bisher auf die Weiterentwicklung der Maschinentechnik. Die biologische Armierung von Rückegassen durch wurzelaktive Baumarten wie die Erlenarten und die aktive Regeneration von Verdichtungsfolgen wurden bisher nur in Einzelfallbeispielen untersucht. Allgemeingültige Strategieansätze wurden hieraus nicht entwickelt und auch noch nicht in die Forstpraxis umgesetzt. Ziel der geplanten Arbeiten ist es, das Potential der Baumarten Alnus glutinosa und Alnus incana im Hinblick auf die Unterstützung der natürlichen Regenerationsvorgänge abzuschätzen. Hierbei wird auch die Kombination mit mechanischer Bodenbearbeitung und Kalkung untersucht. Daneben sollen Empfehlungen zur Einbindung von aktiven Regenerationsmaßnahmen in bestehende Konzepte zum Maschineneinsatz auf Feinerschließungslinien abgeleitet werden. Über Wasserhaushaltsuntersuchungen sollen Effekte auf den Gebietsabfluss bewertet werden. Es werden mehrere Unterbereiche zum Regenerationspotential aktiver Erlenpflanzungen untersucht, eine 2012 angelegte Versuchsfläche mit gezielten Verdichtungs- und Regenerationsflächen sowie Praxisbefahrungsflächen mit älteren Erlenbeständen. Damit kann eine unechte Zeitreihe hinsichtlich der Regenerationswirkungen von Erlenbepflanzungen analysiert werden. Parallel zu den Aufnahmen auf der bereits angelegten Versuchsfläche sollen auf weiteren Praxisbefahrungsflächen, die nach der Befahrung ebenfalls mit Erlenarten bepflanzt wurden und ein Alter von 10 bis 15 Jahren erreicht haben, Untersuchungen der Durchwurzelungsintensitäten und der Bodeneigenschaften durchgeführt werden. Auf den neu angelegten Befahrungsflächen wird der Wasserhaushalt begleitend zu den anderen Kooperationspartnern mit Hilfe von Permanentmessanlagen untersucht.Dr. Peter Hartmann
Tel.: +49 761 4018-215
peter.hartmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22028915Verbundvorhaben: Lignocelluloseschäume als Leichtverpackungsmittel; Teilvorhaben 2: Aufarbeitung, Charakterisierung - Akronym: CeluPackEntwicklung eines leichten geschäumten Verpackungsmaterials aus Maisspindeln. Der Rohstoff wird in Gegenwart von Wasser zu einer hochviskosen Konsistenz mittels mechanischer Desintegrationsverfahren zerkleinert. Die Suspension kann zusätzlich Holzfaserstoffe enthalten. Die lignofaserstoffhaltige Suspension wird aufgeschäumt und getrocknet. Im Ergebnis entsteht ein druckfester Schaumkörper, der aus bis zu 100 % Lignocellulosen besteht und daher wie Altpapier recycelt werden kann, wodurch eine stoffliche Kaskadennutzung ermöglicht wird. Der Zusammenhalt wird alleine durch die während des Herstellungsprozesses aktivierten lignocelluloseeigenen Bindekräfte erzielt; die porösen Formkörper enthalten daher keinerlei synthetische Bindemittel. Speziell erfolgen in dem Projekt stoffliche und verfahrenstechnische Untersuchungen zur Herstellung von Verpackungsmitteln. Zum Projektende soll eine verfahrenstechnisch prozessfähige Lösung vorliegen, dessen Treibhausgasemissionen begleitend bewertet und mit den Treibhausgasemissionen konventioneller Schaumstoffe verglichen wurden. Entwicklung und Herstellung eines druckfesten geschäumten Verpackungsmaterials aus überwiegend agrarischen Reststoffen (Maisspindeln) und weiteren lignocellulosehaltigen Rohstoffen (z. B. Holz). Die Schaumkörper sind hinsichtlich einer Verwendung als Verpackungsmaterial praxisnah zu testen. Das Verfahren und das Material ist einer Life-Cycle-Analyse zu unterziehen.Dr. Nina Ritter
Tel.: +49 531 2155-353
nina.ritter@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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22029014Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 2: Emission und Aufnahme klimarelevanter Spurengase in Rückegassen mit und ohne Armierung durch Erlenwurzeln - Akronym: BoReAlMit dem Projekte BoReAl soll der ökologische Nutzen und die Praktikabilität einer Armierung von Fahrgassen von Forstmaschinen mit Erlenarten geklärt werden. Der Kernpunkt des Beitrages der Universität Freiburg im Rahmen des Arbeitspaketes 3 ist die Ermittlung der Spurengasbilanzen einer solchen Maßnahme im Vergleich zu einer Befahrung von Gassen ohne Armierung. Während durch die strukturschonende Wirkung einer Armierung im Hinblick auf Methanfreisetzung eine positive Wirkung zu erwarten ist, kann für Lachgas (N2O) keine klare Prognose abgegeben werden: Hier konkurrieren die bessere Bodenbelüftung der armierten Fahrgassen mit der möglichen Stimulation der Lachgasfreisetzung durch die Stickstofffixierung der Erlenwurzeln. Auf der Basis von Messergebnissen und Modellrechnungen sollen standortbezogene Handlungsempfehlungen im Hinblick auf die Spurengasbilanzen entwickelt werden, die in eine eine Gesamtbewertung der Maßnahme einfließen.. Im Rahmen des AP3 sind seitens Projektpartners folgende Schritte geplant: -) Installation von Gasssammlern, Thermo- und Bodenfeuchtesensoren in Quertransekten in den Behandlungsvarianten an den drei Versuchsstandorten -) 14tägige Beprobung und Analyse von ca. 110 Gasproben auf Spurengase und CO2 über einen Zeitraum von 12-14 Monaten pro Versuchsfläche, insgesamt ca. 9000 Gasanalysen -) Oberflächengasflussmessungen mit hoher räumlicher Auflösung incl. in-situ Bestimmung des Gasdiffusionskoeffizienten einmal pro Quartal auf allen Versuchsflächen -) zweidimensionale Modellierung des Spurengashaushaltes der Versuchsvarianten incl. Neuentwicklung von Modellmodulen -) Entwicklung eines standortbezogenen semiquantitativen Entscheidungsrahmens auf der Basis der Modellrechnungen.Dr. Helmer Schack-Kirchner
Tel.: +49 761 203-3612
helmer.schack-kirchner@bodenkunde.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie
Bertoldstr. 17
79098 Freiburg im Breisgau
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2017-04-15

15.04.2017
22029015International Conference Progress in Biogas IV - Akronym: PIBIVDer nun zum 4. Mal stattfindende internationale Konferenz "Progress in Biogas" soll im Rahmen eines 2-tägigen Konferenzteils und einem darauf folgenden Workshoptag den Entwicklungsfortschritt bei unterschiedlichen Low- und Hightech Biogasanlagen in Deutschland und weltweit präsentieren. Ausgehend von der Idee der ersten Ausgabe der Konferenz "Progress in Biogas" soll aufgezeigt werden, welche Fortschritte in Deutschland gemacht wurden, um diese international zu vergleichen. Dieses Mal wird der Fokus auf der Biogaserzeugung von Organischen Reststoffen aus Industrie, Landwirtschaft und Kommunen (inklusive Abwasserbehandlungsanlagen) liegen. Ein weiterer Themenschwerpunkt ist die Ausbringung von Gärrest und die Gelegenheit, dadurch den Einsatz von fossil erzeugtem Dünger zu minimieren. Hier sollen insbesondere die Innovationen, welche in der Branche in der letzten Zeit zustande gekommen sind, aufgezeigt werden. Ebenso wird das Thema Prozessbiologie (Mikrobiologie, Hemmung, Nachhaltigkeit beim Einsatz von Prozesshilfsmitteln) im Rahmen der Konferenz wieder eine Rolle spielen. Nach dem Erfolg der Praktikervorträge bei "Progress in Biogas III" soll auch dieses Mal wieder diesem innovativen Präsentationsforum der ihm gebührende Raum zur Verfügung gestellt werden. - Organisations- und Wissenschaftlicheskomitee werden zusammenstellt. - Broschüren, Webseite und sonstigem Werbematerial für das Call for Papers, Sponsorensuche, Ausstellersuche und Werbung der Konferenz werden hergestellt und aktualisiert. - Das Call for Papers findet sttat. - Evaluierung der eingegangenen Abstracts. Eine Zu- und Absage erfolgt. - Sponsoren und Aussteller werden gesucht. - Das Programm der Konferenz wird erstellt und aktualisiert. - Die Anmeldung der Referenten und Teilnehmer wird geöffnet. - Full papers werden eingereicht und die Tagungsbände hergestellt. - Logistik für die Konferenz wird organisiert (Räume herrichten, Technik, Verpflegung, usw.) - Die Konferenz findet statt.Bauingeneurin - MSc Jenny Myreya Aragundy-Kaiser
Tel.: +49 7954 926-203
j.aragundy@biogas-zentrum.de
IBBK Fachgruppe Biogas GmbH
Am Feuersee 6
74592 Kirchberg an der Jagst
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22029114Verbundvorhaben: Strategie zur aktiven Regeneration von Bodenverdichtung durch Forstmaschinen und zum vorsorgenden Bodenschutz; Teilvorhaben 3: Armierungswirkung von Erlenwurzeln - Akronym: BoReAlZiel der geplanten Arbeiten ist es zu untersuchen, ob das Wurzelgeflecht der Erle Spannungseinträge von Holzerntemaschinen reduziert, sodass schadhafte Bodenverdichtungen bzw. negative Folgen auf Bodenfunktionen unter Rückegassen vermieden werden können. Auf Basis der Ergebnisse können Empfehlungen zur Einbindung von aktigen Regenerationsmaßnahmen in bestehende Konzepte zum Maschineneinsatz auf Feinerschließungslinien abgeleitet werden. Auf mit Erlen bepflanzten Waldflächen die bisher unverdichtet und in Zukunft als Rückegassen genutzt werden könnten, werden Fahrtrassen durch "auf den Stock setzen" der Erlen aufgehauen und während der Überfahrung mit einem schweren Forwarder (ca. 25 t Gesamtgewicht) Spannungsmessungen im Ober- und Unterboden mit dem Stress State Transduser System SST) unter definierten Bedingugen (Forwarder mit Standardbreitreifen) durchgeführt. Die Befahrungsversuche werden sowohl auf sandigen, schluffig-lehmigen und tonigen Bodensubstraten untersucht und für Bereiche ohne Erlenbepflanzung mit dem jeweiligen Bodensubstrat wiederholt. Die Auswirkungen der armierenden Wirkung von Erlenwurzeln werden anhand von Stabilitätsparametern sowie kapazitativer Kennwerte des Luft- und Wasserhaushaltes bewertet. SST-Messungen in Kombination mit der Bestimmung von bodenphysikalischen Parametern erlauben eine Verifizierung von schädlichen Auswirkungen auf die Bodenstruktur und Bodenfunktionen.Prof. Dr. Rainer Horn
Tel.: +49 431 880-3190
rhorn@soils.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde
Hermann-Rodewald-Str. 2
24118 Kiel
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22029214Nadelholzalternativen zur nachhaltigen Entwicklung von Standortpotentialen fichtendominierter Altbestände - Akronym: NadelholzNachhaltigVon Seiten der Sägewerksindustrie wird derzeit vermehrt die Sorge über die Gefährdung der Nadelrohholzversorgung geäußert. Gleichzeitig versucht man jedoch seit mehr als drei Jahrzehnten, Fichtenreinbestände in Buchenwälder umzuwandeln. Waldbauliche Untersuchungen deuten an, dass sowohl die Einbringung der Tanne als auch der Douglasie in Fichtenreinbestände eine Lösung für die Konkurrenz zwischen nachhaltigem Bodenschutz und der Bereitstellung von Nadelrohholz bieten könnte. Wir wollen mit dem geplanten Forschungsprojekt prüfen, ob und an welchen Standorten die in der Ausschreibung adressierte "Sicherung der Nadelrohholzversorgung" im Widerspruch oder in Übereinstimmung zur ebenfalls angesprochenen "Erhaltung der Standortpotenziale" steht. Aus dem Stand der Forschung leiten wir Hypothesen dazu ab, welche Baumart auf den Standorttypen "sauer", "staunass" und "karbonathaltig" am besten in der Lage ist standörtliche Limitierungen aufzuheben. Zur Prüfung dieser Hypothesen wollen wir Untersuchungen auf 20 Standorten je Standorttyp mit durchschnittlich drei verschiedenen Baumarten im Voranbau (Bu, Ta) unter Fichtenaltbestand bzw. Anbau in Bestandeslücken (Dgl) oder Fi-Naturverjüngung unter Altbestand durchführen. Die Standorte werden mit regionalen Partnern aus den Bundesländern Baden-Württemberg, Bayern und Rheinland-Pfalz ausgewählt. An den Standorten werden bodenphysikalische, chemische und biologische sowie waldernährungskundliche Parameter erhoben. Mit unseren Untersuchungen stellen wir bodenökologische Grundlage zum multifunktionalen und nachhaltigen Waldmanagement in Süddeutschland bereit. AP wie Balkenplan: 1) Auswahl der Standorte 2) Beprobung der Freilandstandorte 3) Chemische und physikalische Bodenanalysen 4) Nadel- und Blattanalysen 5) Quantifizierung der Bioturbation über 137Cs Aktivität 6) Datenmanagement und Datenbankpflege 7) Explorative Datenanalyse und statistische Modellierung 8) Publikations- und VortragstätigkeitProf. Dr. Friederike Lang
Tel.: +49 761 203-3625
fritzi.lang@bodenkunde.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie
Bertoldstr. 17
79098 Freiburg im Breisgau
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22029215Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 3: Herstellung Mulchfolie - Akronym: BiomulchfolieIm Rahmen des Projektes soll eine biologisch abbaubaren Mulchfolie mit definiert einstellbarer biologischer Abbauzeit entwickelt werden. Biologisch abbaubare Mulchfolien im Allgemeinen sind zwar Stand der Technik und werden auch im Markt vertrieben, sie bauen aber nicht im gewünschten Zeitraum ab und müssen dann wie konventionelle Mulchfolien nach der Ernte wieder eingesammelt werden. Eine Lösung hierfür sind Bio-Mulchfolien mit verschieden definierten Anbauzeiten, die aber aktuell nicht am Markt vertrieben werden. Ziel des geplanten Projekts ist es deshalb, diesen Nachteil zu überwinden und mindestens drei Abbaukategorien zu realisieren. Wenn dann für die jeweiligen Pflanzenarten Mulchfolien mit entsprechend angepassten Abbaugeschwindigkeiten angeboten werden und somit die biologische Abbaubarkeit im vorgesehenen Zeitraum gegeben ist, muss die Folie nach der Ernte auch nicht mehr eingesammelt werden. AP1: Diskussion, Recherche und Beschaffung geeigneter Biopolymere und Additive für die Compoundierungsversuche AP2: Compoundierung der Biopolymere und Additive unter Einstellung/Optimierung der biologischen Abbaubarkeit AP3: Herstellung von Modellfolien gemäß AP2 und Prüfung von Prozessfähigkeit & mechanischen Eigenschaften AP4: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß AP3 hergestellten Modellfolien AP5: Optimierung der bisher entwickelten Compounds auf Basis der Ergebnisse aus AP4 AP6: Herstellung von Modellfolien gemäß AP5 und Prüfung von Prozessfähigkeit und mechanischen Eigenschaften AP7: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß hergestellten Modellfolien AP8: Untersuchung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften der Biopolymercompounds AP9: Up-Scaling-Versuche AP10: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß AP9 hergestellten IndustriefolienDipl.-Ing. Maria Heinze
Tel.: +49 34978 27-462
maria.heinze@polifilm.de
POLIFILM EXTRUSION GmbH
Köthener Str. 11
06369 Südliches Anhalt
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22029315Verbundvorhaben: Co-Kultivierung von Algen und Hefen zur umweltfreundlichen Gewinnung von Biokraftstoffen und Carbonsäuren (CoKult); Teilvorhaben 2: Maßstabsübertragung - Akronym: CoKultZiel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Bioverfahren zur Co-Kultivierung von phototrophen Mikroalgen und heterotrophen Hefen für die Herstellung von Biofuels und hochwertigen Biochemikalien. Die Co-Kultivierungen von Algen und Hefen ermöglichen durch einen in situ O2/CO2-transfer eine Effizienzsteigerung der Bioproduktion in der Form, dass die Hefen einen in situ Kohlendioxidproduzenten für die photosynthetische CO2-Fixierung der Mikroalgen darstellt, während die Algen den Sauerstoff für das aerobe Hefewachstum produzieren. Zwei Varianten bezüglich der Zielprodukte werden mit dem Vorhaben angestrebt: 1. Mischkultivierungen lipidbildender Algen und Hefen mit dem Ziel höherer Gesamtlipidmengen und -konzentrationen im Vergleich zu den Monokulturen, 2. Erstmalig werden carbonsäurebildende Hefen und lipidbildende Algen gemeinsam kultiviert, sodass zusätzlich zu der lipidhaltigen Algenbiomasse vor allem industriell wichtige organische Säuren (z.B. Citronensäure) in hoher Konzentration extrazellulär akkumuliert werden. Als heterotrophe Kohlenstoffquellen für Wachstum und Produktbildung der Hefen werden nachwachsende Rohstoffe und preiswerte Reststoffen der Lebensmittel- und Biokraftstoffindustrie vorgesehen. Die mit dem Projekt zu entwickelnden innovativen Co-Kultivierungsprozesse zielen durch die angestrebten geschlossenen O2/CO2-Kreisläufe auf eine höhere ökologische Effizienz und sollen die Nachhaltigkeit der Gewinnung von lipidhaltigen Biomassen und vermarktungsfähigen Carbonsäuren verbessern. Der Arbeitsplan des Vorhabens umfasst die folgenden Arbeitspakete: 1. Evaluierung von Algen/Hefen-Kombinationen für die Lipidproduktion, 2. Evaluierung von Algen/Hefen-Kombinationen für die Produktion von Carbonsäuren, 3. Substratscreening und Optimierung der Kultivierungsmedien, 4. Entwicklung und Optimierung der Bioverfahren, 5. Maßstabsübertragung der optimierten Bioprozesse unter Outdoor-Bedingungen, 6. Downstream processing, 7. Wirtschaftlichkeitsanalysen.Die Ergebnisse der Laborversuche des UFZ wurden von der Firma TZ-Leipzig und der Linbec UG erfolgreich als Basis für die Übertragung in ein Flat-Panel-System im Technikumsmaßstab verwendet. Die Entwicklung, der Aufbau und die Inbetriebnahme im Indoor und im Outdoor-Bereich des Flat-Panel-Photobioreaktorsystem wurden durchgeführt und lieferten Daten zur Stabilität des Systems. Die Co-Kultivierungen erfolgten vor allem mit der Vorzugsvarianten Dunaliella. tertiolecta 13.86 und Yarrowia. lipolytica H181 sowie der Mikroalge Scenedesmus spec. Für die Na-Citrat Versuche wurden mathematische Modelle aufgestellt und zur Prozessführung eingesetzt. Das Anlagensystem mit 3 innovativen Flat-Panel Bioreaktoren (je 25 L) mit externer Anbindung der genutzten Kreiselpumpe (Fördermenge max. 5 m³h-1) sowie einem Konditionierungsgefäßes (40 L Edelstahlbioreaktor) ermöglichte eine quasikontinuierliche Prozessführung (Ernte und Zugabe von Substrat). Die Reaktoren bestehen aus speziell gefertigten Kopf- und Fußteilen (PVC), die auf die Hohlkammer-Stegplatten (Acrylat/Polycarbonat) montiert sind. In den Kopf-/Fußteilen erfolgt die Aufteilung des Flüssigkeitsstromes auf 30 Kammern so, dass die Kammern in Reihenschaltung durchströmt werden. Damit erfolgt jeweils eine aufwärts neben einer abwärts gerichteten Strömung. Im Fußteil eines jeden Reaktors wird in den Eingangskanal des Substrates gleichzeitig das Luft/CO2 – Gemisch mittels Kompressor zu dosiert. Als Voraussetzung für eine gezielte Vermarktung der erzeugten Biomasse/Wertstoffe (Na-Citrat) ergaben die Untersuchungen die Eignung der Aufbereitungsverfahren: - Sedimentation mit Zeolith (der Hilfsstoff kann bei der Vermarktung in der Biomasse verbleiben) - Crossflow Mikrofiltration für partikelfreie Permeate. Da das untersuchte Produkt Na-Citrat nicht zu den hochpreisigen Wertstoffen gehört, ergab eine Kosten-Bilanzierung, dass ein wirtschaftliches Verfahren erst bei Anlagensystemen mit mehr als 10.000 Liter pro Batch möglich ist.Dipl.-Ing. Wigand Fitzner
Tel.: +49 341 4803-172
info@tz-leipzig.de
TZ Technisches Zentrum Entwicklungs- & Handelsgesellschaft mbH
Karl-Heine-Str. 99
04229 Leipzig
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22029415Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Neues bakterielles System zur Produktion von Acetaldehyd mit integrierter Mikroblasen-Destillation (Z-FUELS); Teilvorhaben 2: Modellbasierte Charakterisierung und Prozessführung - Akronym: Z-FuelsZiel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von geringwertigen Abfallprodukten - Melasse und Glycerin - in hochwertige Vorstufen für Biokraftstoff oder andere hochwertige Chemikalien. Butanol ist sehr interessant für die Biokraftstoffindustrie, da seine Eigenschaften denen von Benzin am ähnlichsten sind, was die Nutzung bestehender Infrastruktur und Fahrzeuge erlaubt. Die Synthese von Butanol gestaltet sich jedoch aufgrund von hohen Energiekosten und geringen Ausbeuten als schwierig. Daher soll im Z-Fuels-Konsortium die biotechnologische Synthese von Acetaldehyd, das Zwischenprodukt des Synthesewegs von Ethanol zu Butanol, mit Hilfe des Bakteriums Zymomonas mobilis etabliert werden. Z. mobilis weist eine außerordentlich hohe und effiziente Produktionsrate von Ethanol auf. Dieser Stoffwechselweg soll hier genutzt werden, um Acetaldehyd zu synthetisieren. Das Substratspektrum von Z. mobilis ist jedoch begrenzt und soll erweitert werden, um günstige industrielle Abfallprodukte, wie Rohglycerin und Melasse verwenden zu können. Da das Produkt Acetaldehyd bereits in geringen Mengen toxisch wirkt und das mikrobielle Wachstum hemmt, soll der Produktionsprozess zusätzlich mit einer Mikroblasen-Destillation gekoppelt werden. Diese soll zum einen die Sauerstoffversorgung verbessern und zum anderen das toxische, aber leicht flüchtige Acetaldehyd aus dem Kulturmedium entfernen. Ziel des hier beschriebenen Teilvorhabens ist die modellbasierte Charakterisierung der relevanten Stoffwechselwege von Z. mobilis und die Prädiktion von genetischen Modifikationen zur Optimierung der Acetaldehyd-Ausbeute sowie zur Erweiterung des Substrat-Spektrums.Entsprechend des Arbeitsplanes wurden verschiedene Modelle zur Analyse des Stoffwechsels von Z. mobilis und des gesamten Prozesses erstellt. Es wurde ein stöchiometrisches Modell aufgestellt, welches alle Reaktionen des zentralen Kohlenstoff-Metabolismus von Z. mobilis abbildet. Dieses wurde dazu verwenden um Flussverteilungen von verschiedenen Substraten zum gewünschten Produkt Acetaldehyd zu analysieren und genetische Modifikationen zur Optimierung der Acetaldehyd-Ausbeute vorzuschlagen. Außerdem wurde ein kinetisches Modell der Glycerin-Verstoffwechslung sowie ein vereinfachtes Wachstumsmodell erstellt, welches später im Rahmen von online-Prozessregelungen eingesetzt werden kann. Zur Erweiterung des Substratspektrums von Z. mobilis ist das Einbringen heterologer Enzyme notwendig. Für die Verwendung von C5-Zucker, wie z. B. Xylose, ist die Expression der Transaldolase (TAL) und wahrscheinlich der 6-Phosphogluconat-Dehydrogenase (GND) nötig. Für die Aufnahme und Verstoffwechslung von Glycerin ist der Glycerin-Facilitator (GLPF), die Glycerin-Kinase (GLYK) und die Glycerin-3-Phosphat Dehydrogenase (G3PDH) sowie eine Überexpression der Triosephosphat-Isomerase (TPI) notwendig. Basierend auf den Modellanalysen und der Expertise wurden zwei wesentliche Aufgaben zur Verbesserung der Acetaldehyd-Ausbeute definiert: 1. Reduktion der Ethanol-Synthese durch Deletion der Alkohol-Dehydrogenase (ADH) und 2. Verstärkung des respiratorischen Metabolismus durch hohe Belüftungsraten und Überexpression der NADH-Dehydrogenase (NDH). Diese Mutante zeigt bereits in Fermentern mit konventioneller Belüftung, ohne die Kopplung mit Mikroblasen-Destillation, sehr gute Ergebnisse. Die Acetaldehyd-Ausbeute liegt bei 68-70 % des theoretischen Maximums.Prof. Dr.-Ing. Oliver Sawodny
Tel.: +49 711 685-66302
oliver.sawodny@isys.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 7 Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik - Institut für Systemdynamik (ISYS)
Waldburgstr. 17/19
70563 Stuttgart
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30.09.2019
22029514Präzisierung der Holzernteinformation durch Kalkulationshilfen für die Energieholzsortimentierung und vollständige Stoffbilanzen - Akronym: HE-VSBDas geplante Vorhaben zielt im Rahmen des Förderschwerpunkts "Nachhaltige Waldwirtschaft" auf eine Präzisierung der Informationslage von Erntemaßnahmen durch eine rechnergestützte Mengenabschätzung von Energieholzsortimenten und der Erstellung von vollständigen Stoffbilanzen. Diese Informationen sollen im Rahmen des weit verbreiteten und bundesweit einsetzbaren Softwareprodukts HOLZERNTE den Bearbeitern und Bearbeiterinnen vor Ort zur Verfügung gestellt werden und dienen der Sicherung der natürlichen Ressourcen und der Kontrolle der Holzvorratsentwicklung und der Sortennachhaltigkeit. Für die Umsetzung sind zwei Teilaufgaben geplant. Für Modul 1 muss aufgrund der steigenden Energieholznachfrage und der Sortimentsdifferenzierung eine bundesweite Aktualisierung und Standardisierung dieser Sortimente erfolgen. In Modul 2 soll ein statistisch abgesicherter methodischer Rahmen entwickelt werden, der die Berechnung des ausgeschiedenen Vorrats (in Form von Bhd-Höhen-Verteilungen) aus routinemäßig erfassten Daten (z.B. Holzlisten) ermöglicht. Die Durchführung dieser "inversen Sortierung" soll auf verschiedenen administrativen und räumlichen Aggregationsebenen möglich sein, sodass neben Einzelhieben, auch Betriebe oder Regionen betrachtet werden können. In einem weiteren Schritt werden die Daten des ausgeschiedenen Vorrats verwendet um über kompartimentweise Biomassefunktionen und Nährelementgehalte die auftretenden Stoffmengen zu berechnen.Dr. Gerald Kändler
Tel.: +49 761 4018-120
gerald.kaendler@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22029515Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Herstellung von Fumarsäure zur Polymeranwendung (FAPA); Teilvorhaben 1: Mikrobielle Konversion - Akronym: FAPAZiel des Projektes FAPA war die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnologischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von Fumarsäure aus nachwachsenden Rohstoffen, am Beispiel von Apfeltrester und Orangenschalen. Zurzeit wird Fumarsäure ausschließlich petrochemisch hergestellt und vorrangig in der Polymer- und Lebensmittelindustrie verwendet. In diesem Projekt wurde daher ein effizienter biokatalytischer Weg zur Herstellung von Fumarsäure für Anwendungen in biobasierten Polymeren etabliert. Neben der Eröffnung neuer Nutzungsoptionen für die agrarischen Reststoffe Apfeltrester und Orangenschalen wurden neue Enzyme entwickelt, die für die Hydrolyse dieser Reststoffe besonders geeignet sind. Für die Biokonversion wurden Mikroorganismen mit einer hohen Toleranz gegenüber dem Substrat gescreent, die ein hohes Potenzial bezüglich der Produktion von Fumarsäure aufwiesen. Intelligente und innovative Prozesssteuerung ermöglichte hierbei eine Steigerung der Produktionsleistung hinsichtlich Ausbeute und Produktivität. Außerdem wurde ein effizienter Weg für die Aufreinigung der Fumarsäure aus der Fermentationsbrühe entwickelt.Im FAPA-Projekt wurde die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion von Fumarsäure auf Basis der nachwachsenden Rohstoffe Apfeltrester und Orangenschalen, die Entwicklung von speziell adaptierten Enzympräparaten sowie eine Aufreinigung des Endproduktes betrachtet. Es wurde ein Verfahren zur Selektion von Pilzstämmen mit dem geeigneten Enzymspektrum zur Hydrolyse von Apfeltrester und Orangenschalen entwickelt. Für die effektivsten maßgeschneiderten Enzympräparate aus wurden Fermentationsverfahren inklusive Downstream processing entwickelt, hinsichtlich pH- Wert, Temperatur und Endprodukthemmung untersucht sowie ein Verfahren zur PEG-Modifizierung entwickelt. Dieses führte bei der ß-1,3(4)-Glucanase zu einer Erhöhung des Temperaturoptimums um 10°C sowie einer Verschiebung pH-Optimums um 2 Einheiten in den Neutralbereich. Auf Basis von Apfeltrester wurde eine effiziente Prozessstrategie entwickelt und die erhaltene zuckerhaltige Flüssigkeit konnte mit dem Stamm R. arrhizus NRRL 1526 zu 79,3 g/L Fumarsäure, bei einer Ausbeute von 0,54 g/g und einer Gesamtproduktivität von 0,27 g/(L·h) umgesetzt werden. Zur Optimierung der fermentativen Produktion von Fumarsäure mittels R. arrhizus NRRL 1526 wurde Glucose als Kohlenstoff- und Energiequelle verwendet. Neben hoher Reproduzierbarkeit, Verständnis des Konversionsprozesses wurde vor allem mit der hohen erreichten Endkonzentrationen von 195 g/L Fumarsäure im Vergleich zur Literatur der Titer um 44,4 % gesteigert. Weiterhin wurde erfolgreich ein neuer Stamm (SN5) isoliert, der in ersten Versuchen bereits bis zu 93,5 g/L Fumarsäure bildet und auch in der Lage ist Apfeltrester als Substrat zu verwerten. Durch Ausfällreaktionen bei ausreichender Zugabe an HCl und NaOH wurde ein Verfahren der Aufreinigung von der Fumarsäure entwickelt, wodurch hohe Ausbeuten sowie eine Reinheit von über 98 % erreicht wurden.Dr. Ulf Prüße
Tel.: +49 531 596-4270
ulf.pruesse@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig
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22029615Verbundvorhaben: Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR; Teilvorhaben 5: Biopolymerdatenbank - Akronym: BiopolymerdatenbankDas Verbundvorhaben mit dem Titel: "Verarbeitung von biobasierten Kunststoffen und Errichtung eines Kompetenznetzwerkes im Rahmen des Biopolymernetzwerkes der FNR" und dem Arbeitstitel KNVB (Kompetenznetzwerk zur Verarbeitung von Biokunststoffen) liefert umfangreiche Informationen zur Verarbeitung von Biopolymeren. Ziel dieses Teilvorhabens ist es, diese in effektiver Weise in die bestehende Biopolymerdatenbank zu integrieren und somit einer großen Community von Kunststoff Fachleuten verfügbar zu machen Hierzu soll die Biopolymerdatenbank entsprechend umstrukturiert werden, da Verarbeitungsinformationen sich in zahlreichen Aspekten von den bisher schwerpunktmäßig betrachteten technischen Daten unterscheiden. Insbesondere die Clusterung von Informationen, d.h. die Zuordnung von Daten zu generischen Werkstofffamilien ist zu berücksichtigen. Weiterhin soll die Biopolymerdatenbank stärker mit dem Biopolymer Netzwerk verlinkt werden, um dem Nutzer, der zunächst nur nach Werkstoffinformationen sucht, möglichst breite Informationen verfügbar zu machen. Die Vorhabenzeit ist mit zwei Jahren angesetzt. In dieser Zeit kann zunächst das System mit den Partnern konzipiert werden, anschließend werden die entsprechenden Schnittstellen erstellt und die Biopolymerdatenbank erweitert. Zum Ende des Projektes wird ein Plan für die kostenneutrale Weiterführung erstellt.Dr.-Ing. Erwin Baur
Tel.: +49 241 963-1450
e.baur@m-base.de
M-Base Engineering + Software GmbH
Rotter Bruch 17
52068 Aachen
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22029715Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Herstellung von Fumarsäure zur Polymeranwendung (FAPA); Teilvorhaben 2: Enzymentwicklung - Akronym: FAPAZiel des Projektes FAPA war die Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen biotechnologischen Prozesses zur fermentativen Herstellung von Fumarsäure aus nachwachsenden Rohstoffen, am Beispiel von Apfeltrester und Orangenschalen. Zurzeit wird Fumarsäure ausschließlich petrochemisch hergestellt und vorrangig in der Polymer- und Lebensmittelindustrie verwendet. In diesem Projekt wurde daher ein effizienter biokatalytischer Weg zur Herstellung von Fumarsäure für Anwendungen in biobasierten Polymeren etabliert. Neben der Eröffnung neuer Nutzungsoptionen für die agrarischen Reststoffe Apfeltrester und Orangenschalen wurden neue Enzyme entwickelt, die für die Hydrolyse dieser Reststoffe besonders geeignet sind. Für die Biokonversion wurden Mikroorganismen mit einer hohen Toleranz gegenüber dem Substrat gescreent, die ein hohes Potenzial bezüglich der Produktion von Fumarsäure aufwiesen. Intelligente und innovative Prozesssteuerung ermöglichte hierbei eine Steigerung der Produktionsleistung hinsichtlich Ausbeute und Produktivität. Außerdem wurde ein effizienter Weg für die Aufreinigung der Fumarsäure aus der Fermentationsbrühe entwickelt.Im FAPA-Projekt wurde die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion von Fumarsäure auf Basis der nachwachsenden Rohstoffe Apfeltrester und Orangenschalen, die Entwicklung von speziell adaptierten Enzympräparaten sowie eine Aufreinigung des Endproduktes betrachtet. Es wurde ein Verfahren zur Selektion von Pilzstämmen mit dem geeigneten Enzymspektrum zur Hydrolyse von Apfeltrester und Orangenschalen entwickelt. Für die effektivsten maßgeschneiderten Enzympräparate aus wurden Fermentationsverfahren inklusive Downstream processing entwickelt, hinsichtlich pH- Wert, Temperatur und Endprodukthemmung untersucht sowie ein Verfahren zur PEG-Modifizierung entwickelt. Dieses führte bei der ß-1,3(4)-Glucanase zu einer Erhöhung des Temperaturoptimums um 10°C sowie einer Verschiebung pH-Optimums um 2 Einheiten in den Neutralbereich. Auf Basis von Apfeltrester wurde eine effiziente Prozessstrategie entwickelt und die erhaltene zuckerhaltige Flüssigkeit konnte mit dem Stamm R. arrhizus NRRL 1526 zu 79,3 g/L Fumarsäure, bei einer Ausbeute von 0,54 g/g und einer Gesamtproduktivität von 0,27 g/(L·h) umgesetzt werden. Zur Optimierung der fermentativen Produktion von Fumarsäure mittels R. arrhizus NRRL 1526 wurde Glucose als Kohlenstoff- und Energiequelle verwendet. Neben hoher Reproduzierbarkeit, Verständnis des Konversionsprozesses wurde vor allem mit der hohen erreichten Endkonzentrationen von 195 g/L Fumarsäure im Vergleich zur Literatur der Titer um 44,4 % gesteigert. Weiterhin wurde erfolgreich ein neuer Stamm (SN5) isoliert, der in ersten Versuchen bereits bis zu 93,5 g/L Fumarsäure bildet und auch in der Lage ist Apfeltrester als Substrat zu verwerten. Durch Ausfällreaktionen bei ausreichender Zugabe an HCl und NaOH wurde ein Verfahren der Aufreinigung von der Fumarsäure entwickelt, wodurch hohe Ausbeuten sowie eine Reinheit von über 98 % erreicht wurden.Dr. Arno Cordes
Tel.: +49 5331 8825-36
cordes@asa-enzyme.de
ASA Spezialenzyme GmbH
Am Exer 19 C
38302 Wolfenbüttel
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31.07.2020
22029815Verbundvorhaben: Punktgenaue Herbizidneutralisation als Beitrag zu einer nachhaltigeren Beikrautregulierung; Teilvorhaben 1: Aktivkohlecharakterisierung, Modell- und Feldversuche - Akronym: PhenomenBDurch eine innovative Saatguttechnologie, die gezielt am Samenkorn herbizide Wirkstoffe durch eine Umman-telung des Saatgutes mit Aktivkohle abpuffert, sollte ein ganzes Bündel an Effekten eröffnet werden, das die Nachhaltigkeit des Anbaus von Arznei- und Rohstoffpflanzen in Deutschland und deren internationale Wett-bewerbsfähigkeit verbessert. Ziele des Teilvorhabens waren - die Ermittlung der Verträglichkeit von Herbiziden gegenüber Keimlingen aus mit verschiedenen handelsüblichen bzw. neu zu kommerzialisierenden Aktivkohlen pilliertem Saatgut repräsentativer Arznei-, Gewürz und Rohstoffpflanzen unter unterschiedlichen Standort- und Keimbedingungen sowohl im Gefäßmodell als auch im Feldversuch - die Charakterisierung ausgewählter Aktivkohlen bezüglich Adsorptionsverhalten und -kapazität gegenüber im Vorauflauf eingesetzter Herbizide - die Ermittlung des Einflusses der Saattiefe, Bodenart, Feuchtigkeit u. a. auf die Keimung des pillierten Saatguts repräsentativer Arznei-, Gewürz- und Rohstoffpflanzen - das Entwickeln von Handlungsempfehlungen für die Aussaat von aktivkohle-pilliertem Saatgut und die Bandapplikation von Herbiziden (Vorauflauf-) in der Saatreihe in Kombination mit mechanischen Unkrautregulierungsverfahren.In den Labor-Versuchsreihen konnte die Eignung der gewählten Aktivkohlen für die Adsorption der vorliegenden Herbizide nachgewiesen werden. Ein Anhaltswert für die Adsorption des als Muster herangezogenen Reinwirkstoffes Metamitron wurde ermittelt. Diese entspricht einer Herbizid-Anwendungsfläche von 50-130 cm² je mg Aktivkohle. Bei 1-2 mg Aktivkohle je Saatgutpille könnte die Aktivkohlemenge in Kombination mit dem Kleber als Pillenbestandteil und mit der punktuellen Applikation v.a. unter der Bodenoberfläche die protektive Wirkung der Aktivkohleumhüllung eingeschränkt haben. In den Gefäß- und Freilandversuchen waren bei einigen Pflanzen x Herbizid-Kombinationen Hinweise auf die Wirksamkeit der Aktivkohlepillen erkennbar. Die Auflaufzahlen, Größe und Vitalität der gekeimten Pflanzen in den Aktivkohlevarianten waren z.T. besser als in den aktivkohlefreien Kontrollvarianten. Es konnten jedoch keine reproduzierbaren Ergebnisse erzielt werden. Der Freilandversuch "Proof of the System" bestätigte die Adsorptionswirkung der Aktivkohle gegenüber den ausgebrachten Herbiziden. In den meisten Varianten schnitten jene mit Aktivkohle in den Kriterien Auflauf und Wüchsigkeit besser ab als die aktivkohlefreie Kontrolle. Zudem wurden die besten Ergebnisse überwiegend dort erzielt, wo die Aktivkohle an der Bodenoberfläche ausgebracht wurde. Dort konnte die Aktivkohle das applizierte Herbizid adsorbieren bevor es in die Bodenschicht eingetragen wurde, die vom Keimling zu durchdringen ist. Damit die herbizide Wirkung gegenüber den Unkräutern in der Saatreihe nicht ebenfalls aufgehoben wird, ist die Entwicklung einer Technologie für eine punktgenaue Ablage der Aktivkohle über dem Saatkorn erforderlich. Die erzielten Ergebnisse waren fokussiert auf: • Aktivkohle- und Boden-Adsorptionskapazität • Pillierung, Pillenzusammensetzung, Aktivkohlemantel • Saatgut- und Sämlingseigenschaften; Vorbereitung des Saatgutes • Positionierung des Saatgutes und der Aktivkohle • Feldversuchsbedingungen.Dr. Heidi Heuberger
Tel.: +49 8161 8640-3805
heidi.heuberger@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL)
Vöttinger Str. 38
85354 Freising
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28.02.2018
22029915Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 2: Stofftransport Quantifizierung - Akronym: GemischbildungIn der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt.PD. Dr.-Ing. habil. Andreas Bräuer
Tel.: +49 9131 85-25858
andreas.braeuer@fau.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT)
Paul-Gordan-Str. 6
91052 Erlangen
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22030015Verbundvorhaben: Gefährdung des Rapsanbaus durch neue Pathotypen der krankhaften Abreife - Untersuchungen zu Pathogenitätsunterschieden bei Verticillium longisporum und Verbesserung der Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum; Teilvorhaben 3: Phänotypisierung der Kartierungspopulationen - Akronym: VL-PathoDie Gefährdung des Rapsanbaus in Deutschland durch neue Pathotypen des bodenbürtigen Rapspathogens Verticillium longisporum (VL), der die krankhafte Abreife bei Raps verursacht, soll überprüft werden. Die Entdeckung neuer VL-Pathotypen ist eine neue Herausforderung an die züchterische Verbesserung der Sortenresistenz gegen diesen chemisch nicht bekämpfbaren Schadpilz. Daher sollen in einem Monitoring die Pathotypen in den Rapsanbaugebieten erfasst und die spezifischen Pathogenitätseigenschaften der VL-Pathotypen im Gewächshaus und im Feld näher untersucht werden. Die Resistenz von Winterraps gegen ein erweitertes Pathotypenspektrum soll mittels genetischer Analysen charakterisiert und molekulare Marker für den Einsatz in der marker-gestützten Selektion auf breitwirksame VL-Resistenz entwickelt werden. Die GFPi-Rapszüchtungsunternehmen führen Beobachtungsversuche zum Auftreten der Krankheit an 18-20 Standorten im Jahre 2016/2017 durch. Anschließend sind in den Projektjahren 2 und 3 Beobachtungsversuche an 2-4 Standorten mit 2 Kartierungspopulationen vorgesehen. Stefan Lütke Entrup
Tel.: +49 228 98581-44
gfp@bdp-online.de
Gemeinschaft zur Förderung von Pflanzeninnovation e.V. (GFPi)
Kaufmannstr. 71-73
53115 Bonn
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22030114Untersuchung der Stressbelastung als Einflussfaktor auf Fraßeinwirkungen durch Wildwiederkäuer auf die WaldvegetationDas beantragte Vorhaben ist ein innovativer Ansatz für eine verbesserte Risikoanalyse und Untersuchung stressiduzierter Fraßschäden durch heimische Schalenwildarten. Dabei wird eine ganzheitliche Betrachtung des Ursachenkomplexes, von der Wilddichte und der Habitatstruktur bis hin zu forst- und jagdwirtschaftlichen Managementstrategien, im jahreszeitlichen Rhythmus angestrebt. Es sollen Verjüngungsflächen der wichtigsten Waldbaumarten und schälgefährdete Bestände in unterschiedlichen räumlichen Strukturen und Mischungen regelmäßig auf Fraßschäden durch heimische Wildwiederkäuer untersucht werden. Dabei wird der Anteil von Cortisolmetaboliten aus Kotproben der vorkommenden Arten im Labor als Maß der allgemeinen Stressbelastung bestimmt. Eine umfassende Analyse der einzelnen Lebensräume im Bereich der Probeflächen soll anschließend dazu dienen, wichtige Einflussfaktoren auf den Stress der Wildtiere und von diesen verursachte Fraßschäden im jeweiligen Gebiet zu identifizieren und damit Handlungsempfehlungen zur Verringerung dieser Schäden zu geben. Es werden bis zu 16 Versuchsflächenpaare mit Waldverjüngung ausgewählt, die sich hinsichtlich der lokalen Baumartenzusammensetzung, der waldbaulichen und jagdlichen Bewirtschaftung und ihrer geografischen Lage unterscheiden. Auf allen Flächen werden Daten zur Erstellung eines Lebensraumgutachtens für die lokal vorkommenden Wildwiederkäuerarten erhoben und über zwei Jahre vierteljährlich Fraßschäden an der Waldverjüngung mit Hilfe eines bewährten Stichprobenverfahrens (z.B. Bayerisches Verfahren für Vegetationsgutachten) erfasst. Daneben werden Kotproben der vorkommenden Wildwiederkäuer gesammelt und im Labor die Konzentration von Cortisolmetaboliten als Merkmal der Stressbelastung der lokalen Population gemessen. Ein Kameramonitoring auf einzelnen Flächen soll daneben Aussagen zur Aufenthaltshäufigkeit und -dauer sowie lokalen Einflussfaktoren auf das Fraßverhalten ermöglichen.Prof. Dr. Dr. Sven Herzog
Tel.: +49 35203 383 1232
herzog@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Dozentur für Wildökologie und Jagdwirtschaft
Pienner Str. 8
01737 Tharandt
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2203011510. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 10_BEFIm Jahr 2016 feiert das Rostocker Bioenergieforum sein 10. Jubiläum und möchte bei dieser Gelegenheit Zwischenbilanz ziehen sowie auf aktuelle Entwicklungen, sowie auf die Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie hinweisen. Daher stehen im Fokus unserer diesjährigen Tagung Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen für Bioenergie. Weiterhin spielen die Optimierung der Wärmenutzung sowie der Einsatz neuer Inputstoffe eine zentrale Rolle. Der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe für Bioenergie zur Bioökonomie ist ebenfalls Thema. Insbesondere das direkte Gespräch zwischen Forschern, Praktikern und Politikern soll zu einem Erkenntnisgewinn für alle und zu neuen Lösungsansätzen führen. Das inzwischen etablierte Rostocker Bioenergieforum bietet dafür eine ideale Plattform. Januar bis März AP1: Tagungsprogramm März bis Juni AP2: Tagungsband Januar bis April AP3: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung) April, Juni AP4: Catering Januar bis Juni AP5: Organisation Tagung 16.-17. Juni AP6: Durchführung Tagung Juni bis November AP7: Nachbereitung Tagung Oktober bis Dezember AP8: Vorarbeiten (Termin, Anträge, Thema, Call for Papers)Prof. Dr. Michael Nelles
Tel.: +49 381 498-3400
michael.nelles@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

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28.02.2018
22030315Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 3: Simulation - Akronym: GemischbildungIn der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt.Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
Tel.: +49 6151 1624142
hasse@stfs.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - FG Simulation reaktiver Thermo-Fluid-Systeme (STFS)
Otto-Berndt-Str. 2
64287 Darmstadt
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22030415Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Enzymatische Optimierung des Organosolv-Holzaufschlusses mit integrierter Enzymproduktion (2GEnzymes); Teilvorhaben 1: Scale-up und Demonstration in Pilotanlagen - Akronym: 2GEnzymesDas Projekt verfolgt die Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Produktion von Zuckern aus Lignocellulose-haltigem Material unter Verwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen. Die Basis dafür bildet das am Fraunhofer CBP etablierte Organosolv-Verfahren zur Fraktionierung von Lignocellulose-haltigem Materialien in Cellulose, Hemicellulose und Lignin. Ein Untersuchungsschwerpunkt dieses Projektes ist die kombinierte Anwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen bei der Zellstoff-Hydrolyse. Damit soll durch partiellen Ligninabbau eine Verringerung von inhibitorischen Effekten des Lignins auf die Cellulasen und somit eine Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse des Zellstoffs erzielt werden. Zudem werden eine Verringerung der Enzymkonzentration sowie eine schnellere Konversion des Zellstoffs in Zucker angestrebt. Ein weiterer Aspekt betrifft die Nutzung des Enzymcocktails aus Penicillium verruculosum M28-10 für die Hydrolyse des Zellstoffs aus dem Organosolv-Aufschluss. Der cellulolytische Enzymkomplex dieses Pilzes weist gegenüber kommerziellen Enzympräparaten einen optimalen Gehalt an ß-Glucosidasen und eine relativ hohe Toleranz gegenüber prozessbedingten Inhibitoren auf. Geplant war, die Cellulase-Produktion in den Gesamtprozess der Zuckergewinnung aus holzstämmiger Lignocellulose zu integrieren. Weiterhin war die Skalierung des Fermentationsprozesses für den an der Universität Leipzig (SIAB, DutchDNA) optimierten Produktionsstamm sowie -prozess vorgesehen.Für die Entwicklung eines Fed-Batch-Fermentationsverfahrens für den Pilotmaßstab war insbesondere die Feststoffzuführung eine Herausforderung. Da die beschaffte Feststoffpumpe leider nicht funktionierte, musste eine halbsterile Zuführung entwickelt werden. Damit konnte ein erfolgreicher Technologietransfer des Verfahrens an das Fraunhofer CBP durchgeführt werden (im 100-L-Maßstab). Danach erfolgte mit der besten Mutante (von DutchDNA) und dem optimierten Protokoll (von UL/SIAB) eine Prozess-Skalierung bis 1-m³. Hierbei wurden jedoch geringere Enzymaktivitäten erreicht als beim Partner UL/SIAB im 40-L-Maßstab (ca. 10 U/mL anstatt bis zu maximal 14 U/mL). Das anschließende Downstream Processing, welches aus den Schritten Biomasseseparation, Mikrofiltration (Abtrennung von größeren Partikeln) und Ultrafiltration zur Enzymkonzentrierung bestand, verlief gut. Dabei traten die größten Verluste (23 %) während der Mikrofiltration auf, was mit Daten der UL übereinstimmt. Am Ende stand eine Cellulase-Lösung (mit 0,5 g/L Benzoesäure Natriumsalz sowie 1% Tween 80 als Stabilisatoren) mit einem Volumen von 46 L und einer Aktivität von 66 U/mL zur Verfügung. Mit der eigens produzierten Enzymlösung wurde die enzymatische Hydrolyse von Buchenholzcellulose untersucht. Die Parameter des bereits etablierten Protokolls am Fraunhofer CBP für die enzymatische Hydrolyse mit kommerziellen Enzymen der Firma Novozymes wurde zunächst an die Penicillium verruculosum (P. v.) Cellulasen adaptiert. Untersucht wurde der Einfluss der Temperatur, des pH-Wertes, der Zeit und der Enzymkonzentration sowie der Vergleich mit der kommerziell erhältlichen CTEC2. Im Labormaßstab generierte die CTEC2 60 % mehr Glukose als die P. v. Cellulasen, wohingegen sie im Pilotmaßstab schlechter war. Mit den P. v. Cellulasen konnten 20 L Hydrolysat mit 477 g/L Glucose und mit CTEC2 16 L mit 328 g/L Glucose produziert werden.Dr.-Ing. Katja Patzsch
Tel.: +49 3461 43-9104
katja.patzsch@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
Am Haupttor 1251
06237 Leuna
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2019-10-01

01.10.2019

2022-06-30

30.06.2022
22030418Verbundvorhaben: Entwicklung und technologische Umsetzung tragender Profilstrukturen auf Basis von Holzfurnieren für ein ultraleichtes Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 1: Konstruktive Aspekte der Stativentwicklung und Fertigung sowie Erprobung des Funktionsmusters - Akronym: FURNIERDie Firma Berlebach Stativtechnik ist ein KMU aus dem ländlichen Raum Sachsens und produziert innovative Fotostative auf Basis des regional verfügbaren Werkstoffs Holz. Im Marktsegment der Fotostative konnte sich das Traditionsunternehmen ein Alleinstellungsmerkmal und weltweit zahlreiche Kunden erarbeiten. Die holzbasierten Stative sind robust, langlebig und zeichnen sich durch optisch sowie haptisch hervorragende natürliche Materialien aus. Diesen positiven Eigenschaften stehen jedoch ein hohes Packmaß und ein vergleichsweise hohes Bauteilgewicht gegenüber. Im Bereich des Stativbaus kann seit geraumer Zeit ein Trend hin zu leichten und robusten Werkstoffen festgestellt werden. Hier werden neben Aluminium vor allem faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere mit Kohlenstofffaserverstärkung (CFK) für die Auslegung der Stativbeine eingesetzt. Das primäre Ziel ist hierbei ein möglichst geringes Bauteilgewicht bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit zu realisieren. Entsprechende Produkte aus CFK sind deutlich kleiner dimensioniert und für den einfachen Transport prädestiniert. Die Holzstative verlieren in dieser Situation zunehmend ihre Wettbewerbsfähigkeit. Eine Möglichkeit zur Optimierung der Stativbeine unter Beibehaltung des Naturwerkstoffs Holz stellt der Einsatz von Furnier zur Herstellung von Hohlprofilen dar. Ziel des Verbundvorhabens FURNIER liegt daher in der Entwicklung und Umsetzung von tragenden Profilstrukturen mit komplexer Geometrie auf Basis von Furnieren. Dabei wir eine hohe haptische und optische Qualität angestrebt. Die Entwicklung von Material- und Versagenskarten in Abhängigkeit des Furnieraufbaus sowie die Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften und des Schwingungsverhaltens des Werkstoffs stellen neben der Entwicklung angepasster Fertigungsprozesse zur Verarbeitung und Umformung flächiger Holzfurniere die Teilziele dar. Zur Demonstration der Umsetzbarkeit des Vorhabens werden Stative mit teleskopierbaren Furnierprofilen aufgebaut.Im Rahmen von FURNIER wurde eine durchgängige Prozesskette zur Herstellung von Stativbeinsegmenten aus Furnier entwickelt. Beginnend bei der Auswahl geeigneter Holzarten wurden zunächst werkstoff-mechanische Kennwerte mittels zerstörender Prüfmethoden sowie das Werkstoffdämpfungsverhalten bestimmt. Diese Kennwerte dienten zur Erstellung von Material- und Versagenskaten sowie als Eingangsgröße zur numerischen Modellierung des Leichtbauprofils und zur Optimierung geometrischer Parameter. Anhand von prozesstechnologischen Studien konnte eine Umformtechnologie für Furnier zu Hohlprofilen entwickelt und bzgl. Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit optimiert werden. Mit einem zweistufigen Prozess aus membranbasierter Umformtechnologie und anschließendem Fügeschritt wurde eine Prozesskette aufgestellt die den gestellten Anforderungen entspricht. Als wichtigster Meilenstein wird die Herstellung von optisch und haptisch sehr hochwertigen Furnierprofilen mit minimalen Biegeradien von 8 mm angesehen. Mit der Herstellung Demonstrator-Stativen mit Beinsegmenten aus Furnierprofilen konnte eine erhebliche Massereduktion bei verringertem Packmaß und unter Beibehaltung der erforderlichen Nutzlast erzielt werden. An den Demonstratoren konnte die entwickelte Klemmung sowie das Montageprinzip getestet werden. Mit einer abschließenden Schwingungsmessung am Gesamtstativ konnte das hohe Leichtbaupotential auch im Hinblick auf die stark verbesserten Schwingungseigenschaften eindrucksvoll bewiesen werden. Wolfgang Fleischer
Tel.: +49 37320 1201
berlebach@t-online.de
Berlebach Stativtechnik Wolfgang Fleischer
Chemnitzer Str. 2
09619 Mulda
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2015-10-01

01.10.2015

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31.03.2019
22030514Verbundvorhaben (FSP-Klebstoffe) Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten (BioBond); Teilvorhaben 1 - Akronym: BioBondDie weltweite Produktion von Chemikalien basiert auf fossilen Rohstoffen. Um der globalen Erwärmung und dem Verbrauch fossiler Brennstoffe entgegenzuwirken, sind alternative Ressourcen dringend erforderlich. Nachwachsende Rohstoffe wie Lignin oder Chitosan werden dabei einen wesentlichen Einfluss auf den Ersatz fossiler Ressourcen in der chemischen Industrie haben. Aufgrund von EU-Regularien und Umweltinitiativen wächst der Markt für nachhaltige und abbaubare Klebstoffe stetig. Ziel des Verbundprojektes "Biomimetischer Klebstoff aus ligninhaltigen Pflanzenresten" (BioBond) ist die Entwicklung eines Adhäsiv, das auf nachwachsten Rohstoffen basiert. Die Haftung soll durch das "Nachahmen" der Haftfähigkeit der Miesmuschel etabliert werden. Als Gerüst soll zum einen Organosolv-Lignin dienen, ein Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie. Lignin zählt zu den wenigen erneuerbaren Quellen für phenolische Bestandteile und birgt daher großes Potential als Baustein für neuartige Materialen und Produkte mit einem neutralen CO2-Fußabdruck. Lignin wird meist thermisch verwertet, da Ansätze zum mikrobiologischen oder enzymatischen Abbau von Lignin komplex und zeitaufwändig sind. Chitosan ist ein biogenes Polymer, dass in Insekten und Pilzen natürlicherweise vorkommt. Seine reichhaltige Verfügbarkeit macht es zu einem hervorragenden Backbone für ein Catechol-Adhäsiv. Neben Lignin soll daher Chitosan als Backbone für unseren Muschelklebstoff verwendet werden. Muscheln besitzen die Fähigkeit unter Wasser, an Schiffen oder an metalloxidhaltigen Oberflächen zu haften. Funktionsweisend für die Adhäsion des Muschelklebstoffes ist die Catecholgruppe der Aminosäure L-DOPA. Ziel war es, durch das Nachahmen der Adhäsionseigenschaften der strukturverwanden Muschel-Aminosäuren ein starkes, vollständig biobasiertes Adhäsiv mit einem Lignin oder Chitosan-Backbone zu entwickeln.Um ein Adhäsiv zu entwickeln, dass aus nachwachsen Rohstoffen besteht, nachhaltig hergestellt werden kann und dessen Haftkraft die Muschel nachahmt, wurde ein Konzept bestehend aus drei Bestandteile etabliert: Lignin oder Chitosan als Backbone, Laccasen als Katalysatoren und Catechole als funktionelle Gruppe. Im Folgenden werden die Ergebnisse von Teilprojekt 1 dargestellt. Zunächst wurde Organosolv (OS)-Lignin, ein Nebenstrom der Lignocellulose-Bioraffinerie, als Gerüst für das biologische Klebstoffsystem ausgewählt. Zur Funktionalisierung von Lignin wurde ein zweistufiger Prozess etabliert: Im ersten Schritt wird L-Lysin unspezifisch an Lignin gebunden, um einen Amin-Anker für die Funktionalisierung mit einem Catechol bereitzustellen. Anschließend werden geeignete Catechol-Donoren an die primären Amine des Lignins gehängt. Insgesamt konnte ein Lignin-Catechol Adhäsiv nach dem Vorbild der Muschel entwickelt werden, dass biogenen Ursprungs ist und ohne toxische Chemikalien produziert werden kann. In Stirnzugversuchen konnte eine maximale Zugfestigkeit auf Aluminumzylindern von 0,3 MPa erzielt werden. Mittels SuperPro-Designer wurden die Produktionskosten auf 11 Euro pro kg geschätzt. Die Funktionalisierung des Chitosan-Backbones erfolgte durch eine autokatalytische Bildung einer CN- Bindung mit Catecholen. Mittels AT-IR-Spektroskopie konnte gezeigt werden, dass die CN-Bindung bei einem pH-Wert von 5 ausgebildet wird. Im stark sauren Milieu (pH 1) findet hingegen keine Reaktion statt. Die Optimierung der Haftkraft wurde durch Teilprojekt 2 durchgeführt. Auf Korund gestrahlten Aluminiumzylindern konnte eine Haftkraft von 4,56 ± 0,54 MPa gemessen werden. Unsere Kostenkalkulation hat ergeben, dass die Produktionskosten für unser Chitosan-Catechol bei rund 7 Euro pro kg liegen.Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter
Tel.: +49 241 6009-53884
tippkoetter@fh-aachen.de
Fachhochschule Aachen - Campus Jülich - Fachbereich Angewandte Naturwissenschaften und Technik - Institut für Nano- und Biotechnologien
Heinrich-Mußmann-Str. 1
52428 Jülich
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01.04.2016

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30.06.2019
22030515ERA-IB 6: Toxizität und Transport bei fungaler Produktion industrierelevanter Chemikalien (TTRAFFIC) - Akronym: TTRAFFICIm TTRAFFIC-Projekt soll die Produktion von industriell relevanten Dikarbonsäuren aus erneuerbaren Ressourcen optimiert werden. Itakonsäure wurde aufgrund ihrer Anwendung in der Polymerindustrie als Produkt mit hohem Marktpotenzial gewählt. Diese kann mit verschiedenen Pilzen aus CO2-neutralen, nachwachsenden Rohstoffen, wie Zucker oder deren Polymere, hergestellt werden und hat den Vorteil, dass es bereits einige am Markt etablierte Polymere gibt, die auf diesem Monomer basieren. Damit ist es möglich, einen schnellen Beitrag zu einer zukünftigen Kreislaufwirtschaft zu leisten. In TTRAFFIC soll die Kompartimentierung der Pilzstoffwechselwege im Mittelpunkt stehen, mit dem Ziel Ganzzellkatalysatoren zu verbessern. Die RWTH Aachen befasst sich mit der Transportercharakterisierung und dem Engineering des Pilzes Ustilago als Itakonsäureproduktionswirt. Unser übergeordnetes Ziel ist es, einen Pilz mit stark verbesserter Itakonsäureproduktion bezüglich Titer, Ausbeute und Rate herzustellen. Die erwarteten Ergebnisse von TTRAFFIC könnten auf weitere organische Säuren, wie Succinat und Citrat, übertragbar sein. Mit dieser Technologie ist eine Prozessintensivierung möglich, was zu einer Ressourcenschonung beiträgt. Eine mögliche industrielle Verwertung, der in TTRAFFIC entstandenen Technologien und Produkte, soll optimiert werden. Deswegen wird der deutsche Industriepartner BRAIN AG diese Technologien bewerten.Der U. maydis MB215 eigene Transporter Mtt1 wurde mit dem mitochondrialen Transporter von A. terreus, MttA, komplementiert, was zu einer 50%-igen Steigerung des maximalen erreichten Itakonsäure-Titers verglichen zum Wildtyp führte. Die Morphologie der pH-tolerante, jedoch stark filamentös wachsende U. cynodontis, wurde mittels Deletion von fuz7 so verändert, dass der Stamm unter für die Itakonsäure-Produktion relevanten Bedingungen ausschließlich Hefe-ähnliches Wachstum zeigte. Ein optimierter Stamm, U. cynodontis ¿fuz7 ¿cyp3 PetefmttA Pria1ria1, wurde geschaffen. Durch Prozessoptimierung konnte bei einem niedrigen pH eine gegenüber dem Wildtyp 6,5-fach erhöhte Menge an Itakonsäure produziert werden. Mit U. maydis MB215 wurde Labor-Evolution durchgeführt, um der Toleranz gegenüber niedrigen pH-Werten und hohen Itakonsäure-Konzentration zu erhalten. Das vielfältige Spektrum an von U. maydis synthetisierten Metaboliten wurde durch die gezielte Deletion bzw. Überexpression von Genen und Gencluster erheblich reduziert. So konnte die Produktion von Mannosylerythritol-Lipiden, Ustilaginsäure, Triglyceriden und 2-Hydroxyparakonat vollständig unterbunden werden, während die Malat-Produktion signifikant reduziert wurde. Diese Modifikationen, in Kombination mit der oben genannten fuz7 Deletion, führten zu Ausbeuten, die sich dem theoretischen Maximum nähern. Der bei hohen Itakonsäure-Konzentrationen auftretenden Produktinhibierung konnte mit dem Einsatz von CaCO3 als Puffersystem erfolgreich entgegengewirkt werden. So war es erstmals möglich Itakonsäure-Titer von mehr als 200 g L-1 zu erreichen. Die Ergebnisse dieses Projektes machen das Potenzial von U. maydis in der Itakonsäure-Produktion deutlich. Durch die Optimierung dieses Stammes auf verschiedensten Ebenen – metabolisch, morphologisch und Prozess-basiert – konnte ein entscheidender Beitrag für das Durchführen der Etablierung dieses Produktionswirtes auf industriellem Niveau geleistet werden. Prof. Dr. Lars Mathias Blank
Tel.: +49 241 80-26600
lars.blank@rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Angewandte Mikrobiologie (iAMB)
Worringerweg 1
52074 Aachen
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2020-02-01

01.02.2020

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31.01.2023
22030518Einsatz von wurzelsymbiotischen Mikroorganismen zur Steigerung der Trockenstresstoleranz von Arzneipflanzen am Beispiel Thymian - Akronym: symbioThymeThymian-Extrakte sind Bestandteil vieler pharmazeutischer Präparate, die u.a. bei Katarrhen der oberen Luftwege sowie bei Glieder- und Gelenkschmerzen angewendet werden. Umwelteinflüsse wie Bodenbeschaffenheit, Nährstoffangebot und Wasser wirken sich stark auf das Inhaltsstoffspektrum des wertgebenden ätherischen Öls und den Ertrag des Thymians aus. Thymian ist wärmeliebend, braucht aber zum Keimen und Auflaufen ausreichende Frühjahrsniederschläge. Die in den letzten Jahren vermehrt auftretende Frühjahrstrockenheit gefährdet daher den deutschen Thymiananbau. Ziel des Vorhabens ist, die Trockenstresstole-ranz des Thymians im Jugendstadium durch wurzelsymbiotische Mikroben zu verbessern. Solche Pilze und Bakterien erhöhen die Verfügbarkeit von Nährstoffen und Wasser und fördern die Bodenaggregatbildung sowie den Verdunstungsschutz. Im Projekt sollen vorteilhafte mikrobielle Stämme (z.B. Bacillus sp., Trichoderma sp.) aus der Stammsammlung der Hochschule Anhalt verwendet und Kosten/Nutzen-Kalkulationen erstellt werden. In der vorgesehenen Projektlaufzeit sind 3 Feldversuche mit formulierten Inokula geplant (Majoranwerk Aschersleben, Gemeinnützige Forschungsvereinigung Saluplanta e.V., Agrargenossenschaft Calbe). Während der Vegetationsperioden sollen Befliegungen der Versuchsfelder mit einem Multikopter-System erfolgen. Gleichzeitig wird der Bodenwassergehalt mittels Tensiometer und die Chlorophyll a-Fluoreszenz mittels Pocket PEA bestimmt. Parallel werden Wurzel- und Blattproben entnommen, um die Besiedlungsdichte der Wurzeln zu ermitteln (DNA-Isolation, qPCR) und den Gehalt sowie die Zusammensetzung des ätherischen Öls zu überprüfen (GC-FID/MS). Mit der Ernte werden zudem die üblichen Parameter (Ertrag, Proteingehalt, NPK Nährstoffgehalt) bestimmt. So sollen der Landwirtschaft Potenziale aufgezeigt werden, die Thymian-Anbaufläche kostengünstig, bei Stabilisierung der Erträge auch in trockenen Jahren, zu erweitern und damit den Marktanteil weiter zu erhöhen.Prof. Dr. Ingo Schellenberg
Tel.: +49 3471 355-1188
ingo.schellenberg@hs-anhalt.de
Hochschule Anhalt - Standort Bernburg - Fachbereich Landwirtschaft, Ökotrophologie und Landschaftsentwicklung
Strenzfelder Allee 28
06406 Bernburg (Saale)
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2016-12-01

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31.08.2021
22030614Verbundvorhaben: Bewirtschaftung der Fichte im Mittelgebirge unter Berücksichtigung des aktuellen Wachstumsgangs und Risikoabschätzungen (FIRIS); Teilvorhaben 1: Datenerhebung und Wachstumsanalyse - Akronym: FIRISFIRIS wurde initiiert, um den aktuellen Wachstumsgang der Fichten im thüringisch-sächsischen Mittelgebirgsraum zu beschreiben, eine Risikoabschätzung der Fichtenbestände beider Bundesländer gegenüber biotischen und abiotischen Stressoren durchzuführen, um schließlich eine Synthese waldbaulicher Handlungsoptionen zusammenzutragen. Dies vor dem Hintergrund einer Zunahme der Eintrittswahrscheinlichkeit funktionaler Störungen der Waldkontinuität, die in Zusammenhang zum Klimawandel sowie einer ungünstigen Alters- und Höhenstruktur der Wälder beider Bundesländer zu sehen ist. Die methodischen Ansätze umfassten besonders die Analyse echter Zeitreihen, BWI-Daten und Fernerkundungsdaten. Auf die Auswertung von Fernerkundungsprodukten wurde dabei aus Gründen der Datenhomogenität und Datenaktualität besonderes Augenmerk gelegt. Die so generierten Fernerkundungsprodukte bildeten für sich abgeschlossenen Ergebnisse, stellten aber auch die Datenbasis weiterer Analyseschritte dar. Damit liefert FIRIS nicht nur theoretische Grundlagenforschung des Waldwachstums, sondern auch praktische Risikoeinschätzungen, die etwa die Vordringlichkeit von Pflege, Waldumbau und damit die finanzielle Planung der Landesforstbetriebe beeinflussen.Die Auswertung von Jahrringzeitreihen zeigte eine deutliche Feuchtigkeitslimitierung der Standorte unterhalb von ca. 600 m üNN und eine Temperaturlimitierung der Standorte oberhalb von 600 m üNN. Die erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit in Zusammenhang mit extremer Trockenheit der Bestände unterhalb von 600 m üNN kann damit gestützt werden. Die wachstumsbeeinflussenden Faktoren und deren Interaktionen wurden über ein Regressionsmodell (boosted regression) eruiert und besonders unterschiedliche Bodenarten zeigten einen starken Effekt auf den dekadischen Höhenzuwachs der untersuchten BWI-Fichtenstichprobenpunkte. Sowohl die Radialzuwächse als auch BWI-basierten Höhenzuwächse wurden zur Standort-Leistungsmodellierung genutzt. Für ersteres wurde ein Generalisiertes Additives Modell angewendet, welches die Radialzuwächse allein über Witterungscovariablen modelliert. Zur Abschätzung der Prädisposition gegenüber biotischen und abiotischen Kalamitäten über das sogenannten PAS-System (Prediposition Assessment System) wurden unterschiedlich raum-zeitlich aufgelöste standörtliche- und bestandes-charakterisierende Variablen miteinander verschnitten. Aufgrund der starken Datenheterogenität und unterschiedlichen Datenaktualität wurde der polygonbasierte PAS-Ansatz in ein rasterbasiertes System überführt. Hierzu wurden Fernerkundungsprodukte in die PAS-Berechnungen einbezogen. Als Grundlage dazu wurde eine multitemporale, Sentinel2-basierte Baumartenklassifikation für beide Bundesländer erstellt. Die Auswertung der Sentinel2-Szenen erlaubte zudem eine Abschätzung der Baumvitalität und Kalamitätsdetektion. Zudem wurden ALS-LiDAR Daten zur Abschätzung von Bestandesvorräten und zur Klassifikation der Bestandesschichtikeit genutzt. Letzteres spielt in der Risikobewertung, Verjüngungsplanung und Pflegedringlichkeitspriorisierung eine entscheidende Rolle in der forstlichen Praxis.Dr. Kristian Münder
Tel.: +49 3501 542-313
kristian.muender@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Waldbau, Waldschutz, Verwaltungsjagd
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna
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2016-04-01

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31.07.2019
22030615ERA-IB 6: Biotechnologische Produktion von Monoterpenoiden (BioProMo) - Akronym: BioProMoMenthol ist ein allgegenwärtiger essentieller Bestandteil von Mund- und Körperhygieneprodukten sowie Lebensmitteln und Pharmaprodukten. Natürliches Menthol wird durch Extraktion aus Minzpflanzen gewonnen. Da der weltweite Bedarf an Menthol so groß ist, dass die Produktionsmenge von natürlichem Menthol allein diesen Bedarf nicht decken kann, wird zusätzlich künstliches Menthol durch chemische Synthese basierend auf fossilen Rohstoffen gewonnen. Geraniumsäure ist eine antimikrobielle Substanz mit hohem Potenzial als natürlicher Duft-, KosmetikInhaltsstoff und Fungizid. Mit den Zielmolekülen Menthol und Geraniumsäure entwickelt das internationale BioProMo-Konsortium, bestehend aus dem DECHEMA-Forschungsinstitut (D), der Universität Wageningen (NL), dem Centre de Recerca en Agrigenomica (ES) und der Symrise AG (D), biotechnologische Nutzungswege für nachwachsende Rohstoffe im Sinne einer zukünftigen Bio-Ökonomie durch die Erschließung neuer Wertschöpfungsketten. Als nachwachsende Rohstoffe werden Limonen, das als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Zitrusfrüchten anfällt bzw. Glycerin aus der Biodieselproduktion eingesetzt. Es werden dabei zwei Strategien verfolgt: 1. Biokonversion von Limonen zu einer Zwischenstufe mit anschließender chemischer Umsetzung zu Menthol 2. Biotechnologische Neusynthese von Limonen (bzw. Geraniumsäure) aus Glycerin mit anschließender Biokonversion von Limonen zu einer Zwischenstufe mit anschließender chemischer Synthese von Menthol Symrise, einer der Weltmarktführer bei der Produktion von Menthol, hat Interesse daran, seinen bestehenden, auf fossilen Rohstoffen basierenden, chemischen Prozess zur Produktion von Menthol durch einen nachhaltigen, kompetitiven und auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden biotechnologischen Prozess zu ergänzen und langfristig ggf. zu ersetzen.Die Idee von BioProMo ist eine einfache, aus 3 Schritten bestehende Synthese von (-)-Menthol ausgehend von (+)-Limonen aus Zitrusfrüchten zu etablieren. Dafür musste ein Enzym gefunden werden, dass (+)-Limonen an der richtigen Stelle in der richtigen Konfiguration oxidiert. In zwei Pilzen wurden bisher unbekannte Enzyme entdeckt, die Limonen gezielt zu einer wichtigen Zwischenstufe oxidieren können. Die aus den Pilzen stammenden Enzyme ließen sich nicht ohne weiteres in Bakterien produzieren, jedoch gelang es sie in Hefezellen zu produzieren und so Limonen zur Zwischenstufe zu oxidieren. In einem chemischen Verfahren wurde diese Zwischenstufe mit Palladium-basierten Katalysatoren erfolgreich zu (-)-Menthol hydriert und somit der Nachweis für die Durchführbarkeit dieses biotechnologischen auf nR basierenden Prozesses erbracht. Bezüglich der Synthese basierend auf Glycerin gelang es, einen bakteriellen Biokatalysator mit einem ungewöhnlichen Stoffwechselweg zu konstruieren. Dieser Stoffwechselweg hat die Eigenschaft, nicht mehr durch die eigenen Zwischenprodukte inhibiert zu werden. Dadurch ist der bakterielle Biokatalysator in der Lage, Glycerin in Limonen umzuwandeln, weitere Optimierungen sind nötig. Da sowohl Limonen als auch Menthol eine antibakterielle Wirkung haben, wurde ein Bakterium mit erhöhter Resistenz gegen diese Stoffe entwickelt. Dabei wurden weitere Erkenntnisse zu Resistenzmechanismen in Bakterien gewonnen. Um die antimikrobielle Wirkung der Produkte zu vermindern wurden dem bakt. Biokatalysator die Fähigkeit gegeben, die Produkte mit Hilfe von pflanzlichen Enzymen mit Zuckermolekülen zu verbinden. Im Zuge dieser Untersuchungen konnte ein Verfahren zur einfachen Identifizierung von pflanzlichen Enzymen, die Zuckerreste auf Terpene übertragen können, gefunden. Dem BioProMo-Konsortium ist es gelungen die Grundidee zur Ersetzung eines petrochemischen Prozesses durch einen auf nR basierenden biotechn. Prozess zur Produktion von Menthol zu untermauern.Dr. rer. nat. Jens Schrader
Tel.: +49 69 7564-422
schrader@dechema.de
DECHEMA Forschungsinstitut
Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main
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2016-05-01

01.05.2016

2019-04-30

30.04.2019
22030715Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Verbesserte Strategien zur biotechnologischen Herstellung maßgeschneiderter zuckerbasierter Biotenside (SurfGlyco); Teilvorhaben 1: Fermentative Glycolipid-Herstellung - Akronym: SurfGlycoSurfGlyco ist ein transnationales europäisches Projekt, das vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (Stuttgart, Deutschland) koordiniert wurde. In dem Verbundprojekt wurden Experten aus Großbritannien (Croda), Deutschland (Fraunhofer IGB, KIT) und Portugal (Biotrend) vereint. Die Grundidee des Projekts war es, das Potenzial bisher kaum genutzter mikrobieller Glykolipide, die viel-versprechende Ausbeuten und eine beachtliche molekulare Variabilität aufweisen, zu erschließen. Des Weiteren sollten neuartige Glykolipide aus unterschiedlichen Zucker- und Lipidkomponenten durch hoch-selektive enzymatische Reaktionen unter milden Reaktionsbedingungen erzeugt werden. SurfGlyco hat industrielle Relevanz, da es sich zum Ziel gesetzt hat natürliche Biotenside in Anwendungsbereichen einzuführen, die uns allen im Alltag begegnen. Der Tensidmarkt verzeichnete zuletzt ein deutliches Wachstum. Mehrere Marktstudien postulieren einen globalen Gesamtverbrauch von bis zu 20 Mio. t Gesamtvolumen im Wert von mehr als 40 Mrd. US$ bis 2019 (www.marketsandmarkets.com/-PressReleases/surfactants.asp). Einer der wichtigsten Faktoren, der zu diesem Markt beiträgt, ist der steigende Konsum im Konsumgüterbereich. Besonders im Heim- und Körperpflegemarkt zeigt sich ein zunehmendes Bewusstsein für die Verwendung biobasierte Produkte. Daher wurden bereits chemisch synthetisierte Tenside auf Basis nachwachsender Rohstoffe etabliert. Die wenig nachhaltige Produktion der meisten für ihre Herstellung benötigten Öle führt jedoch zu Kundenbedenken und fordert Alternativen, die innerhalb von SurfGlyco teilweise erarbeitet wurden.Das Fraunhofer IGB konzentrierte sich in SurfGlyco auf die Optimierung der mikrobiellen Fermentation zur Gewinnung von Biotensiden aus Zuckern als einzige Kohlenstoffquelle. Auf die Verwendung von Pflanzenölen als hydrophobe Substrate sollte verzichtet werden. Geeignete Mikroorganismen wurden ausgewählt, um die sogenannten Cellobioselipide (CL) zu gewinnen. Der Fermentationsprozess wurde im Labormaßstab optimiert. Erste Kultivierungen im Bioreaktorsystem führte zu CL-Mustermengen, die für erste Charakterisierungen und Anwendungsprüfungen bereitgestellt wurden. Es wurden verschiedene Strukturvarianten von CL hergestellt und Methoden zur Produktaufarbeitung untersucht. Es wurden Konzepte entwickelt, bei denen entweder nicht-toxische Lösungsmitteln wie Ethanol eingesetzt oder auf den Lösungsmitteleinsatz verzichtet wurde. Das lösungsmittelfreie Verfahren wurde von Biotrend in Zusammen-arbeit mit Croda als Industriepartner und dem IGB etabliert. Das KIT konzentrierte sich auf die enzymatische Synthese von Glykolipiden unter Verwendung von Lipasen oder Glukosidase als Biokatalysator. Ein breites Spektrum verschiedener Glykolipide wurde synthetisiert und mittels Chromatographie gereinigt. Alle Biotenside wurden über HPTLC-MALDI-ToF-MS am Fraunhofer IGB und NMR am KIT hinsichtlich ihrer Struktur charakterisiert. Darüber hinaus wurden bei Croda pyhsico-chemische Charakterisierung und Anwendungstests durchgeführt. Croda konnte Fortschritte beim Einsatz der Gelierungseigenschaften der vom Fraunhofer IGB zur Verfügung gestellten CLs in indikativen Prototypformulierungen erzielen. Die Arbeiten eröffnen die Möglichkeit, CLs als multifunktionale Additive in Sun Care & Beauty-Produkten einzusetzen. Dies ist auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, Lipophile und Hydrophiles sowohl in Öl als auch in Wasser zu dispergieren, die Gelbildung in Öl und Wasser bei geringem Tensideinsatz zu induzieren und deren Potenzial, als Emulsionsstabilisator, Verdicker und Rheologiemodifikator zu wirken.Dr.-Ing. Susanne Zibek
Tel.: +49 711 970-4167
susanne.zibek@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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01.06.2016

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31.05.2019
22030815Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Enzymatische Optimierung des Organosolv-Holzaufschlusses mit integrierter Enzymproduktion (2GEnzymes); Teilvorhaben 2: Stammentwicklung für Cellulaseproduktion - Akronym: 2GEnzymesDas Projekt verfolgt die Entwicklung eines integrierten Prozesses zur Produktion von Zuckern aus lignocellulosem Material unter Verwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen. Die Basis dafür bildet das am Fraunhofer CBP etablierte Organosolv-Verfahren zur Fraktionierung von lignocellulosehaltigen Materialien in Cellulose, Hemicellulose und Lignin. Ein Untersuchungsschwerpunkt dieses Projektes ist die kombinierte Anwendung von ligninolytischen und cellulolytischen Enzymen bei der Zellstoff-Hydrolyse. Damit soll durch partiellen Ligninabbau eine Verringerung von inhibitorischen Effekten des Lignins auf die Cellulasen und somit eine Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse des Zellstoffs erzielt werden. Zudem werden eine Verringerung der Enzymkonzentration sowie eine schnellere Konversion des Zellstoffs in Zucker angestrebt. Ein weiterer Aspekt betrifft die Nutzung des Enzymcocktails aus Penicillium verruculosum M28-10 für die Hydrolyse des Zellstoffs aus dem Organosolv-Aufschluss. Der cellulolytische Enzymkomplex dieses Pilzes weist gegenüber kommerziellen Enzympräparaten einen optimalen Gehalt an ß-Glucosidasen und eine relativ hohe Toleranz gegenüber prozessbedingten Inhibitoren auf. Es ist geplant, die Cellulase-Produktion in den Gesamtprozess der Zuckergewinnung aus holzstämmiger Lignocellulose zu integrieren. Weiterhin ist die genetische Veränderung des Produktionsstammes vorgesehen, um die Cellulase-Exkretion im Fermentationsprozess zu erhöhen.Die Eignung von Buchenholzzellstoff als Substrat/Induktor für die Cellulasegewinnung konnte mit den Penicillium verruculosum-Stämmen nachgewiesen werden. Dies betraf sowohl den Ausgangsstamm als auch die untersuchten leistungsverbesserten Mutanten. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Verwendung von Buchenholzhydrolysat als C-Quelle anstelle von Glukose für das Myzelwachstum in der Fermentation eine höhere Cellulase-Aktivität erreicht wird. Die Ausbeute an Cellulase konnte durch die Verwendung von Buchenholzhydrolysat mittels P. verruculosum- Cellulase anstelle von Glukose um ca. 60 % gesteigert werden. Eine Zugabe von anionischen Tensiden im Fermentationsmedium führte auch zu höheren Enzymaktivitäten. Der höchste Anstieg auf 125 % wurde mit Tween 85 im Vergleich zur tensidfreien Kontrolle verzeichnet. Erste Ergebnisse des Temperatureinflusses auf die Proteinsekretion zeigen eine Zunahme der Cellulase-Exkretion bei höheren Temperaturen. In einer Kooperation mit der Firma DutchDNA wurden mit speziellen Screening-Methoden Mutanten von Penicillium verruculosum M28-10 mit erhöhter ß-Glucosidase-Bildung und verringerter Proteaseaktivität selektiert. In einem mehrstufigen Screening-Verfahren wurde aus diesem Pool eine Mutante für die weiteren Arbeiten ausgewählt. Die ausgewählte und in einer fed-batch-Fermentation getestete Mutante P. verruculosum M28-10/BGL 16c erreichte eine um 30% höhere Cellulasebildung im Vergleich zum Ausgangsstamm. Die Untersuchungen zur Verzuckerung von Buchenholzzellstoff aus dem Organosolv-Prozess wurden mit Cellulase aus Penicillium verruculosum M28-10 in Kombination mit dem Laccasepräparat Novozym 51003 und einem Laccasepräparat aus der Fermentation mit Cerrena unicolor durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine Hemmung der hydrolytischen Leistung um 35 % bei Zugabe beider Laccasepräparate.Prof. Dr. Christian Wilhelm
Tel.: +49 341 97-36874
cwilhelm@rz.uni-leipzig.de
Universität Leipzig - Fakultät für Biowissenschaften, Pharmazie und Psychologie - Institut für Biologie I - Abteilung Pflanzenphysiologie
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
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31.05.2019
22030914Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung, -bewertung und -optimierung des vollmechanisierten Ernteverfahrens - Akronym: Mini-HarvesterZiel des Projektes sind die Entwicklung, der Test und die Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände (Pflegeschritt der Läuterung) mit Kleintechnik. Damit wird eine Verfahrenslücke zur Anwendung im kleinstrukturierten Wald und auf Waldumbauflächen geschlossen. Die Läuterung ist wichtig für die Erziehung stabiler und vitaler Waldbestände, die heimische Rohstoffe in den erforderlichen Mengen und Qualitäten liefern können. Das Gesamtverfahren ist als zukunftsorientiertes vorwettbewerbliches Konzept zur Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit für die Läuterung unter Einbezug der nachgelagerten Prozesse (Aufbereitung, Transport und Holzverwendung) zu verstehen. Das beinhaltet auch die Kapazitätsplanung und Datenübergabe unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen des Verfahrens im Sinne einer Gesamtoptimierung der Kette Wald-Werk. Das wissenschaftliche Hauptziel des Projektes ist die Erarbeitung von Grunddaten zur Bewertung eines spezifischen Pflege- und Bereitstellungsverfahrens als Beitrag im Bereich der forsttechnischen Forschung. Verbunden mit der Verfahrensentwicklung ist die technische Neuentwicklung eines Demonstrators für einen Mini-Harvester und die Prüfung auf umweltseitige, technische und wirtschaftliche Praxistauglichkeit aus wissenschaftlicher und unternehmerischer Sicht. Um eine breite Einsetzbarkeit des Verfahrens sicherzustellen, orientiert sich die technisch-organisatorische Entwicklung an den Ergebnissen von Praxistests in unterschiedlichen Bestandes- und Flächentypen und den Vorgaben aus forstlicher und logistischer Sicht. Anwenderbetriebe in verschiedenen Regionen testen mit wissenschaftlicher Begleitung das Verfahren in unterschiedlichen Einsatzbedingungen. Dabei wird auch geklärt, welche technischen Varianten vorzuhalten sind. Die Bewertung umfasst neben Leistungs- und Wirtschaftlichkeitskennzahlen Aspekte des waldbaulichen Nutzens und der Bestandespfleglichkeit.Prof. Dr.-Ing. Herbert Sonntag
Tel.: +49 3375 508-924
herbert.sonntag@th-wildau.de
Technische Hochschule Wildau (FH)
Hochschulring 1
15745 Wildau

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31.07.2019
22030915Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Pilzliche Chitosane aus Fermentationsrückständen für biologischen Pflanzenschutz (FunChi); Teilvorhaben 2: Fermentierung und Down-Stream-Processing - Akronym: FunChiDas FunChi Projekt hatte zum Ziel, basierend auf pilzlichen Chitosanen neue Produkte für den biologischen Pflanzenschutz zu entwickeln. Diese sollten aus Biomasse von Aspergillus niger hergestellt werden, welche bei der Fermentation von technischen Enzymen oder organischer Säuren als Abfallstrom anfällt. Der Biotechnologie-Sektor wächst stark, so dass pilzliche Biomasse – als Nebenprodukt der industriellen Produktion mit Aspergillus, Trichoderma und Penicillium – kontinuierlich in großen Mengen anfällt. Dieses Myzel ist zwar sehr komplex, ist aber auch ein sehr wertvoller erneuerbare Rohstoff und eine Quelle für Chitosan, durch die partielle Deacetylierung des enthaltenden Chitins. Im FunChi-Projekt sollte ein Enzymcocktail für die Extraktion von Chitin mit hoher Ausbeute und guter Qualität aus pilzlichen Zellwänden entwickelt werden. In einem parallelen Ansatz sollte diese Extrahierbarkeit durch Modifizierung der Zellwand von A. niger erhöht werden, indem Stämme hinsichtlich des Chitingehalts und dessen Vernetzungsgrad optimiert werden. Diese Stammoptimierung sollte gleichzeitig die Fermentationseigenschaften verbessern ohne dass die Ausbeuten der primären Fermentationsprodukte negativ beeinflusst würden. Chitin-Fraktionen aus diesen Stämmen sollten enzymatisch zu pflanzenstärkenden Chitosanen modifiziert und auf ihre Bioaktivität in Pflanzen getestet werden. Mit der Entwicklung einer solchen Wertschöpfungskette von der Biomasse über pilzliche Chitosane zur alternativen Pflanzenstärkung sollte eine Verwertung des Myzels als Abfallstrom der Biotechnologie ermöglicht werden. So liefert das FunChi-Projekt neues Wissen über die pilzliche Zellwand sowie über Chitosanvermittelte Reaktionen in Nutzpflanzen. Dieses generierte Wissen wird in der Zukunft nicht nur zur Optimierung biotechnologischer Fermentationsprozesse beitragen können, sondern auch die Entwicklung von umweltfreundlichen Agrar-Produkten aus einem bisher ungenutzten nachwachsenden Rohstoff vorantreiben.Dr. Mareike Dirks-Hofmeister
Tel.: +49 6251 9331-70
m.dirkshofmeister@weissbiotech.com
WeissBioTech GmbH
An der Hansalinie 48-50
59387 Ascheberg
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01.02.2016

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31.07.2018
22031012Verbundvorhaben: Fassadenladen - Hochtechnologie mit biogenen Werkstoffen - Ein universeller Baukasten; Teilvorhaben 1: wissenschaftliche Begleitung, Koordinierung - Akronym: FabioWDie Fassaden sind die maßgebliche Schnittstelle für Nutzerkomfort und Energiebilanz der Gebäude und bestimmen in entscheidender Weise deren Erscheinungsbild. Für die Planung und den Bau nachhaltiger und leistungsfähiger Häuser stellen ‘adaptive’ Konstruktionen ein wichtiges Arbeitsfeld dar. Seit Jahren wird im Baubereich nach Alternativen zu herkömmlichen Roh- und Werkstoffen gesucht, mit der Zielsetzung: Reduzierung der Stoff- und Primärenergieströme und Verbesserung der Recyclingfähigkeit. Biogene Werkstoffe bieten hierbei ein bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial. Vor diesem Hintergrund zielt das im Folgenden beschriebene Verbundvorhaben FabioW auf die Entwicklung einer neuartigen und marktfähigen Baukomponente, um die Durchlässigkeit von verglasten Gebäudeöffnungen wechselnden Witterungsbedingungen und Nutzerwünschen anpassen zu können. Der angestrebte ‘Fassadenladen’ soll mit zusätzlichen Leistungsmerkmalen und unter Verwendung zukunftsweisender thermoplastischer Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine innovative Weiterentwicklung des tradierten Fensterladens darstellen. Ein interdisziplinäres Projektteam aus Forschung und Industrie verknüpft mit diesem innovativen Ansatz auf systematische Weise die Themenbereiche ‘Adaptive Gebäudehülle‘ und ‘Biogene Werkstoffe’. Geplant ist die Entwicklung sowie der Bau und Test von Prototypen im Sinne eines modularen Baukastensystems. Als Vorstufe eines industriell gefertigten Produkts werden begleitend Untersuchungen und Strategien zur Vermarktung erarbeitet.Prof. Dr. Roland Krippner
Tel.: +49 911 5880-2133
roland.krippner@th-nuernberg.de
Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm - Fakultät Architektur
Bahnhofstr. 90
90402 Nürnberg
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31.03.2019
22031015Verbundvorhaben: Potenzialfelder einer ländlichen Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Technisch-betriebswirtschaftliche Bewertung von Wertschöpfungsketten - Akronym: PotLaendBiooekonomieZiel des Vorhabens des IfaS ist das Aufzeigen von Potenzialfeldern einer ländlichen Bioökonomie durch die technisch-betriebswirtschaftliche Bewertung von Wertschöpfungsketten unterschiedlicher Verwertungspfade und Anwendungsbereiche einer nachhaltigen Koppel- und Kaskadennutzung von nachwachsenden Rohstoffen. Zu Beginn des Vorhabens wird in Abstimmung mit dem Projektpartner IÖW der aktuelle Stand der Praxis herausgearbeitet. Dabei werden bestehende Ansätze und Erfahrungen im Hinblick auf Chancen, Herausforderungen, Hemmnisse, F+E-Bedarf sowie künftige Potenziale für die stofflich-energetische Nutzung (z.B. Bioraffinerien, Biomassehöfe) und eine ländliche Bioökonomie aus Sicht der Praxis aufbereitet. Anschließend an die gemeinsame Auswahl besonders vielversprechender Wertschöpfungsketten mit dem Fördermittelgeber und dem IÖW erfolgt eine vertiefende Analyse dieser im Hinblick auf die technologischen Zusammenhänge, infrastrukturellen Voraussetzungen und die jeweiligen Stoffströme. Im Anschluss an diese Arbeiten, die als Grundlage für die weitergehenden Modellbetrachtungen des IÖW dienen, erfolgt dann eine betriebswirtschaftliche Analyse und die Identifizierung relevanter Stellschrauben für eine (zukünftige) Wirtschaftlichkeit der ausgewählten Wertschöpfungsketten. Aufbauend auf den modellbasierten Szenarien des IÖW, den Erfahrungen aus der Technologie- und Infrastrukturanalyse und den betriebswirtschaftlichen Betrachtungen werden letztlich Handlungsempfehlungen für die praktische (Weiter-) Entwicklung einer ländlichen Bioökonomie formuliert. Methodische Grundlagen des Vorhabens sind Literaturauswertungen, vor allem aber Interviews von Experten und Praktikern, SWOT-Analysen & Workshops. Stoffströme werden mit Hilfe excelbasierter Modelle und ggf. der Software Umberto abgebildet. Die Ergebnisverbreitung findet im Rahmen mehrerer Praxisworkshops statt. Die bisherigen Praxiserfahrungen werden durch eine Broschüre mit "Best-practice"-Beispielen dokumentiert und verbreitet. Jörg Böhmer
Tel.: +49 6782 17-2626
j.boehmer@umwelt-campus.de
Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS)
Campusallee 9926
55768 Hoppstädten-Weiersbach
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01.08.2019

2023-02-28

28.02.2023
22031118BIMwood - Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperation in der Wertschöpfungskette vorgefertigter Holzbauten - Akronym: BIMwoodDas Forschungsprojekt BIMwood befasst sich mit der Entwicklung von Building Information Modeling basierten Lösungen für projektbezogene Kooperationen bei der Planung vorgefertigter Holzbauten. Ein wichtiger Impulsgeber für die Digitalisierung im Bauwesen ist Building Information Modeling (BIM). Der Begriff "Construction 4.0" wird in der Baubranche verwendetet analog zu "Industrie 4.0" und basiert auf der Digitalisierung der Bauwirtschaft einerseits und der Industrialisierung der Bauprozesse andererseits . Diese Themen werden im Bereich der Fertigung vorgefertigter Holzbauten partiell, aber noch nicht durchgängig in einer digitalen Kette umgesetzt. Die Produktion ist geprägt von einem hohen Grad der Off-Site-Fertigung. Ein Hindernis stellt der nicht standardisierte Datenaustausch zwischen den beteiligten Planenden und dem Austausch mit dem ausführenden Unternehmen dar, der mit hohem Informationsverlust und Mehrarbeit verbunden ist. Der vorgefertigte Holzbau weist eine hohe Anzahl an vielschichtigen Bauteilaufbauten auf, die zu einem höheren Komplexitätsgrad der Bauweise im Vergleich zu mineralischen Bauweisen führen. Bislang ist der Einsatz von BIM vorwiegend auf die (Planungs-)Prozesse des mineralischen Bauens abgestimmt und berücksichtigt die spezifischen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus nicht. Der höhere Komplexitätsgrad der Bauteilaufbauten und das Prinzip der Vorfertigung verlangen bereits in frühen Planungsphasen Entscheidungen und Festlegungen, welche geometrischen und alphanumerischen Informationen zu welchem Zeitpunkt in das semantische Datenmodell eines Holzbauprojekts einfließen. In BIMwood werden diese komplexen Anforderungen und Zusammenhänge analysiert, zusammengefasst und konkrete Lösungsvorschläge erarbeitet.BIMwood führt zunächst die besonderen Anforderungen des vorgefertigten Holzbaus an und entwickelt im weiteren Schritt Lösungsansätze für unterschiedliche Themenfelder eines holzbauspezifischen BIM Prozesses. Die Erarbeitung des BIMwood Referenzprozesses erfolgt analog der etablierten Planungsphasen auf Grundlage eines simulativen Methodenansatzes unter Betrachtung von zwei Ebenen: die deskriptive Ebene beschreibt die strukturierten multidisziplinären Daten, die prozessuale Ebene beschreibt die Austauschprozesse im Kontext der zugewiesenen Rollen und Verantwortlichkeiten. Ergänzend werden Grundlagen für das Erstellen der 3D Fachmodelle hinsichtlich geometrischer Anforderungen erarbeitet (Modellierung) sowie die Anforderungen an die Modelle bezüglich der notwendigen Daten in den Bauteilen geklärt. Die vorgeschlagenen Lösungen bieten somit die Grundlage für die Erarbeitung einer Umsetzungsstrategie in einem realen Projekt zur Verbesserung des Datenaustauschs zwischen Planern und Ausführenden und schließt die Prozesskette von der Planung bis zur Fertigung.Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold
Tel.: + 49 8928922172
petzold@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Professur für Entwerfen und Holzbau
Arcisstr. 21
80333 München
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2017-02-01

01.02.2017

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31.12.2020
22031215Entwicklung eines Entscheidungshilfesystems zur gezielten Bekämpfung der Turcicum-Blattdürre (Exserohilum turcicum) und der Augenfleckenkrankheit (Kabatiella zeae) im Mais (IPS-MAIS) - Akronym: IPS-MAISMit dem Projekt soll die Grundlage für den gezielten Fungizideinsatz gegen Turcicum-Blattdürre und die Kabatiella Augenfleckenkrankheit, der beiden derzeit im Maisanbau des gemäßigten Klimas vorherrschenden Blattkrankheiten geschaffen werden. Die Notwendigkeit für ein solches System ergibt sich dem zunehmenden Befallsdruck , die Zulassung von Blattfungiziden im Mais und das gegenwärtige Fehlen eines an Schadensschwellen orientierten Entscheidungshilfesystems. Hauptziel des Projekts ist es, ein schadschwellenbasiertes und risikokorrigiertes Entscheidungshilfesystem für die beiden Blattkrankheiten im Mais zu entwickeln, welches nach Abschluß des Projekts unmittelbar Landwirten und Beratern zur Validierung unter Praxisbedingungen zur Verfügung gestellt werden kann. Da Schadenschwellen nur unter Anbaubedingungen im Feld ermittelt werden können, stehen Feldversuche im Mittelpunkt des Projekts. Im Mittelpunkt stehen Feldversuche an drei Standorten in Deutschland (Nord-, Mittel-, Süd-), in denen unter abgestuften Befallsbedingungen (Variierung von Inokulummenge und Inokulationszeitpunkt) die Schadwirkung der beiden Pathogene quantitativ erfaßt und deren Beeinflussung durch kardinale Anbaufaktoren bestimmt werden sollen. Hieraus sollen Befalls-Verlustrelationen in Anhängigkeit von Nutzungsform (Silo-/Körnermaisnutzung), Sorte, Bodenbearbeitung und Fruchtfolge erarbeitet werden. Für die Festlegung von Bekämpfungsschwellen sollen in weiteren Feldversuchen auch Fungizidwirkungen auf die Krankheitsentwicklung und die Ertragsbildung im Feld erfasst werden. In den Versuchen sollen durch Sortenwahl und Wahl des Erntezeitpunkts Silo- und Körnermaisnutzung abgebildet werden.Prof. Dr. Andreas von Tiedemann
Tel.: +49 551 39-33701
atiedem@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz
Grisebachstr. 6
37077 Göttingen
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01.10.2019

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31.05.2021
22031218Verbundvorhaben: Entwicklung eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem); Teilvorhaben 1: Etablierung des Multikriterien-Systems - Akronym: EvaChemKMUs und auch Wissenschaftler können oft das Potenzial, das hinter ihrer Chemikalienproduktion in Bezug auf mögliche Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül liegt, selbst nicht hinreichend evaluieren. Was sind die stoff- und prozessbezogen vorteilhaftesten Kombinationen? Wann sind Biomasse erster und zweiter Generation oder CO2 am vorteilhaftesten, für welche Synthesewege und Zielmoleküle bleiben fossile Rohstoffe im Vorteil? Der Aufwand ist in der Regel hoch, entsprechende einfache Werkzeuge fehlen. Dies erschwert Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen, hemmt Innovationen in den Unternehmen und erschwert die Fokussierung der Forschung. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug geht diese Herausforderung gezielt an. Es unterscheidet sich von den bestehenden Werkzeugen dadurch, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden – die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können – leicht in der Praxis anwendbar ist, aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt. Dies ermöglicht es kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) ihre Chemikalienproduktion eigenständig und mit geringem finanziellem Aufwand zu evaluieren. Gleichzeitig besitzen aber die Ergebnisse eine hohe Aussagekraft und die Unternehmen können darauf basierend verlässliche strategische Entscheidungen treffen. Daneben erlaubt der transparente Charakter des Werkzeugs, dass die Analysen jederzeit nachvollziehbar und überprüfbar bleiben und die Bewertungsergebnisse vergleichbar sind. Diese Kombination von Leistungsmerkmalen besitzen bisherige Werkzeuge nicht.Dipl.-Phys. Michael Carus
Tel.: +49 2233 48-1440
michael.carus@nova-institut.de
nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH
Leyboldstraße 16
50354 Hürth
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2016-05-01

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31.07.2019
22031315Verbundvorhaben: ERA-IB 6: Pilzliche Chitosane aus Fermentationsrückständen für biologischen Pflanzenschutz (FunChi); Teilvorhaben 1: Enzymatische Extraktionsmethode - Akronym: FunChiDas FunChi Projekt hatte zum Ziel, basierend auf pilzlichen Chitosanen neue Produkte für den biologischen Pflanzenschutz zu entwickeln. Diese sollten aus Biomasse von Aspergillus niger hergestellt werden, welche bei der Fermentation von technischen Enzymen oder organischer Säuren als Abfallstrom anfällt. Der Biotechnologie-Sektor wächst stark, so dass pilzliche Biomasse – als Nebenprodukt der industriellen Produktion mit Aspergillus, Trichoderma und Penicillium – kontinuierlich in großen Mengen anfällt. Dieses Myzel ist zwar sehr komplex, ist aber auch ein sehr wertvoller erneuerbare Rohstoff und eine Quelle für Chitosan, durch die partielle Deacetylierung des enthaltenden Chitins. Im FunChi-Projekt sollte ein Enzymcocktail für die Extraktion von Chitin mit hoher Ausbeute und guter Qualität aus pilzlichen Zellwänden entwickelt werden. In einem parallelen Ansatz sollte diese Extrahierbarkeit durch Modifizierung der Zellwand von A. niger erhöht werden, indem Stämme hinsichtlich des Chitingehalts und dessen Vernetzungsgrad optimiert werden. Diese Stammoptimierung sollte gleichzeitig die Fermentationseigenschaften verbessern ohne dass die Ausbeuten der primären Fermentationsprodukte negativ beeinflusst würden. Chitin-Fraktionen aus diesen Stämmen sollten enzymatisch zu pflanzenstärkenden Chitosanen modifiziert und auf ihre Bioaktivität in Pflanzen getestet werden. Mit der Entwicklung einer solchen Wertschöpfungskette von der Biomasse über pilzliche Chitosane zur alternativen Pflanzenstärkung sollte eine Verwertung des Myzels als Abfallstrom der Biotechnologie ermöglicht werden. So liefert das FunChi-Projekt neues Wissen über die pilzliche Zellwand sowie über Chitosan-vermittelte Reaktionen in Nutzpflanzen. Dieses generierte Wissen wird in der Zukunft nicht nur zur Optimierung biotechnologischer Fermentationsprozesse beitragen können, sondern auch die Entwicklung von umweltfreundlichen Agrar-Produkten aus einem bisher ungenutzten nachwachsenden Rohstoff vorantreiben.Sowohl durch gezielte Genomeditierungen als auch durch UV-Mutagenese wurden aus einem Aspergillus niger Laborstamm mehrere Mutanten generiert und auf einen erhöhten Chitingehalt ihrer Zellwände durchmustert. Ein industrieller Produktionsstamm wurde für die Fermentation optimiert, um sowohl hohe Ausbeuten des Zielenzyms als auch viel Biomasse zu erreichen. Letztere konnte erfolgreich ohne den Einsatz von Filterhilfsmitteln vom Primärprodukt im Überstand abgetrennt werden. Mit Hilfe eines Technologie-Transfers vom niederländischen akademischen Partner zum deutschen Industriepartner konnte die Genomeditierungs-Methoden erfolgreich auf den nicht-sporulierenden, industriellen Stamm übertragen werden. Zellwand-Mutanten konnten bisher jedoch noch nicht stabil in diesen Stamm eingebracht werden. Chitinreiche Zellwand-Fraktionen der verschiedenen Aspergillus Stämme wurden generiert, eine geeignete Extraktionsmethode wurde skaliert und verschiedene Enzyme wurden getestet, um eine Bioaktivität in Pflanzen zu vermitteln. Eine Methode zur Analyse der Monosaccharid-Zusammensetzung der Aspergillus Extrakte konnte etabliert und optimiert werden und wurde verwendet, um den Gehalt an Glukosamin mit der gemessenen Bioaktivität zu korrelieren. Bioaktivitätsassays wurden in Arabidopsis thaliana Pflanzen durchgeführt, indem verschiedene signifikante Immunantworten, wie die Ausschüttung reaktiver Oxygen-Spezies und der Kalzium-Influx, überprüft wurden. Vielversprechende Ergebnisse zeigten, dass einige der generierten Mutationen den Gehalt von Glukosamin und teilweise auch die Zusammensetzung der Monosaccharide in den Aspergillus-Zellwänden verändert. Diese Veränderungen gehen mit erhöhten Bioaktivitäten in den Bioaktivitätsassays einher. Feldversuche und validierende Messungen werden zurzeit noch durchgeführt und werden ausschlaggebend sein, um die Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit des Gesamtansatzes bewerten zu können.Prof. Dr. Bruno Moerschbacher
Tel.: +49 251 83-24794
moersch@uni-muenster.de
Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP)
Schlossplatz 8
48143 Münster
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31.08.2022
22031318Verbundvorhaben: Biogasproduktion in Hochlastfermentern zur intelligenten Energiebereitstellung; Teilvorhaben 1: Grundlagen und Laborversuche - Akronym: Bio-SmartZiel des Projektes ist es, einen Hochlastfermenter zu entwickeln und zu überprüfen, der den Betreibern von Biogasanlagen den Weiterbetrieb ihrer Anlagen im Anschluss an das EEG ermöglicht. Das Kernelement bildet ein vergleichsweise kleiner Hochlastfermenter, der in bestehende Biogasanlagenkonzepte integriert werden kann. Hierin können die energiearmen flüssigen Fraktionen von Reststoffen aus der Landwirtschaft oder energiereiche Abwasserströme aus industriellen Prozessen hocheffizient vergoren werden. In Deutschland wurden in den Jahren 2010 bis 2013 1.972 Mio. tTS Rinderflüssigmist und 2.124 Mio. tTS Schweineflüssigmist pro Jahr energetisch nicht genutzt. Ziel des Projektes ist es u.a. diese erheblichen Potentiale zu erschließen. Dies ermöglicht den Betreibern von Biogasanlagen die Erschließung neuer regionaler, preiswerter und in keiner Konkurrenz stehender Substratpotenziale. Ein weiterer Vorteil des neuen Fermenters ist die aus der hohen Durchflussgeschwindigkeit resultierenden vergleichsweise kurzen Ansprechzeiten. Dies ermöglicht einen an den Strombedarf angepassten Betrieb des Fermenters. Hierdurch kann die Energie, bis sie benötigt wird im Substrat gespeichert werden, was die benötigten Gasspeicher reduziert und gleichzeitig neue preisgünstige nachhaltige Substratströme erschließt. Die Vorgehensweise beinhaltet neben der Identifikation von industriellen Reststoffen- und Abwasserströmungen Versuche im halbtechnischen Maßstab, wodurch die Systemgrenzen und Ansprechzeiten ermittelt und optimiert werden, sodass nach den Versuchen eine Aussage zur Eignung für die unterschiedlichen Regelenergien und das Biogaspotential gemacht werden kann. Mit der Erstellung eines Verfahrenskonzeptes werden die Versuchsergebnisse zusammengefaßt und durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung komplettiert. Der entwickelte Hochlastfermenter wird in eine zweistufige Biogasversuchsanlage eingebunden. Die Anlagenkombination wird unter realistischen Bedingungen ein Jahr betrieben.Auf Basis der Projekterkenntnisse kann die nächste Entwicklungsstufe anvisiert werden, die dann zu einer Umsetzung im Pilot-Maßstab führt. Die untersuchten landwirtschaftlichen Verfahrenskonzepte bilden den Einsatz von Schweine- und Rindergülle sowie Zuckerrübenmus ab. Das Projekt trägt zu einem erheblichen wissenschaftlichen und technischen Erkenntnisgewinn bei. Die Aktu-alität des Themas sowie die Relevanz der Ergebnisse für die Nutzung von flüssigen energiearmen landwirtschaftlichen Reststoffen zur Biogasproduktion unterstreichen die wissenschaftlichen Erfolgsaussichten. Die während des Projektes entwickelten Versuchsanlagen stehen nach dem Ende des Projekts den Studierenden der FH Münster für die Durchführung von wissenschaftlichen Arbeiten zur Verfügung und können ebenfalls in weiteren Forschungsprojekten verwendet werden. Im Rahmen des Projekts wurde eine Dissertation und drei Peer-Review Paper (Open Access) angefertigt. Die Veröffentlichung der Dissertation erfolgt nach Erstellung der Gutachten durch die Betreuer an der Universität Rostock und FH Münster. Während des Projekts und auch darüber hinaus wurden die Ergebnisse veröffentlicht. Dabei erfolgt die Veröffentlichung der Ergebnisse durch Artikel in der anwenderorientierten und wissenschaftlichen Presse, auf Konferenzen/ Tagungen und im Netzwerk der Projektpartner.Darüber hinaus wurden Poster erstellt und auf Tagungen/Kongressen ausgestellt. Dr.-Ing. Elmar Brügging
Tel.: +49 2551 9-62420
bruegging@fh-muenster.de
FH Münster - Fachbereich Energie - Gebäude - Umwelt
Stegerwaldstr. 39
48565 Steinfurt
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01.05.2017

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29.02.2020
22031614Regionalisierung von Restriktionsmustern durch naturschutzfachlich bedingte Beschränkung der forstlichen Produktion und deren Implikationen für die ökonomische Situation der Forstbetriebe und die Rohstoffbereitstellung für holzbe- und verarbeitende Industrie - Akronym: ReForMa_IIDas Projekt ReFoMa II stellt eine Fortsetzung des Projektes ReForMa I dar, in dem auf der Basis der Daten der Bundeswaldinventur 2 und eines kleinen, nur überregional aussagekräftigen Set an Managementplänen ökonomische Implikationen und die Reduktion der Nutzungspotenziale für Deutschland ausgewertet wurden. Im beantragten Projekt wird eine Aktualisierung auf die Daten der BWI III vorgenommen, der aktuelle Stand der FFH-Managementplanung abgebildet und die Ergebnisse auf Länderebene regionalisiert werden. Es werden die nachfolgend genannten Projektziele verfolgt: 1. Ermittlung der Flächenbedeutung der einzelnen Restriktionen 2. Ableitung von länderspezifischen Restriktionsmustern 3. Anwendung dieser regionalen Restriktionsmuster auf den Datensatz der BWI III. 4. Berechnung wesentlicher ökomischer Parameter für alle Bundesländer, für die eine ausreichende Zahl von Managementplänen ausgewertet werden kann 5. Programmierung einer Schnittstelle zur Aktualisierung der Annuitätentabellen 6. Aktualisierung der Annuitätentabellen 7. Einspielen der Annuitäten der Restriktionstypen in das Online-Bewertungstool der FVA Es sind die folgenden vier wesentlichen Projektphasen geplant. 1. Ermittlung länderspezifischer Restriktionsmuster 2. Neuberechnung der Annuitäten inkl. Erstellung einer Schnittstelle zur Einspielung länderspezifischer neuer Holzerlösdaten 3. Aktualisierung und Regionalisierung der monetären, naturalen und holzwirtschaftlichen Auswirkungen auf der Basis der BWI³-Daten und aktueller FFH-Management-Pläne 4. Berichtfertigung und Präsentation Dabei durchgängige fachliche Begleitung durch das ILN Bühl.Dr. Christoph Hartebrodt
Tel.: +49 761 4018-262
christoph.hartebrodt@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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01.08.2019

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31.10.2021
22031718Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptimierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifenden Ansatz; Teilvorhaben 2: Energieeffizientes Wärmenetz und Modellbetriebe - Akronym: BISONZiel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Hierbei wollen die Projektpartner eine real existierende Region in allen Sektoren im Lauf mehrerer Jahre so ausgestalten, dass Treibhausgas (THG)-Emissionen zu minimalen volkswirtschaftlichen Kosten vermieden werden können. Zugleich sollen positive Impulse auf Wirtschaftswachstum und Technologieführerschaft in der Region entstehen. Unter der Berücksichtigung eines möglichen Zielzustandes des Energiesystems mit nahezu 100% erneuerbarer Energie in allen Sektoren (im Folgenden kurz "Zielzustand" genannt) und ausgehend vom heutigen "Ist-Zustand" sollen also optimale Transformationspfade ("Zwischenzustand") entwickelt und real beschritten werden. Da die Region Hümmling schon heute auf Viertelstunden-Basis durch nahezu 100% erneuerbaren Strom versorgt wird, kann davon ausgegangen werden, dass der Zielzustand im Laufe der nächsten 5 - 15 Jahre erreicht werden kann. Der Abschluss der Transformation wäre damit in der Region Hümmling also wesentlich früher abgeschlossen, als Deutschland oder die EU diesen Zielzustand erreichen werden. Die in dieser Region frühzeitig gewonnenen Erkenntnisse, welche auf dem Weg zum "Zielzustand", einem Energieversorgungssystem mit nahezu 100% erneuerbarer Energien in allen Sektoren, durch den Realbetrieb neuer Technologien im industriellen Maßstab gesammelt werden, lassen sich auf andere Regionen übertragen und können somit wertvolle Informationen für die Ausgestaltung der deutschen und europäischen Energiewende liefern.Prof. Dr.-Ing. Stefan Holler
Tel.: +49 551 5032-287
stefan.holler@hawk.de
Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen
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01.06.2015

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30.11.2016
22031814Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 1: Emissionsminderung und Nachhaltigkeit - Akronym: qualiSDas Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. Die inhaltlichen Schwerpunkte des Teilvorhabens 1, liegen in der Koordination des Verbund-vorhabens sowie der internen und externen Kommunikation. Projekttreffen werden organi-siert und der Arbeitsfortschritt in einen regelmäßigen Turnus dokumentiert, verifiziert und kommuniziert. Der reibungslose und effiziente Projektverlauf wird durch eine enge Kommu-nikation zwischen den Teilvorhaben und besonders an den ihren Schnittstellen sichergestellt. Bei dem Austausch mit der Praxis wie auch der Kommunikation von Ergebnissen in die Fachöffentlichkeit wird auf bestehende Kommunikationskanäle des Bundesverbandes Bioenergie und seines Netzwerks holzwärmeplus zurückgegriffen. •Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". •Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". •Teilvorhaben 3: "qualiS– Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". •Teilvorhaben 4: "qualiS –Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichern-der Mess- und Kontrollparameter". Im Teilvorhaben 1 werden die nachfolgend aufgeführten Arbeitspakete behandelt: 1. Projektkoordination und Projektadministration inkl. Berichtswesen an die FNR 2. Koordi-nation des Projektbeirats & des Begleitkreises "Zertifizierung" 3. Erstellung zielgruppenspezifischer Publikationsformate 4. Durchführung vorbereitender Maßnahmen zur Marktimplementierung der Publikationsformate 5. Erarbeitung und Umsetzung von Formaten zur Verbreitung der Projektergebnisse, spez. der Handbücher. Bernd Geisen
Tel.: +49 228 81002-59
geisen@bioenergie.de
Bundesverband BioEnergie e.V. (BBE)
Godesberger Allee 142-148
53175 Bonn
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31.10.2021
22031818Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptmierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifendem Ansatz; Teilvorhaben 3: Szenarienerstellung und Bewertung - Akronym: BISONZiel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Hierbei wollen die Projektpartner eine real existierende Region in allen Sektoren im Lauf mehrerer Jahre so ausgestalten, dass Treibhausgas (THG)-Emissionen zu minimalen volkswirtschaftlichen Kosten vermieden werden können. Zugleich sollen positive Impulse auf Wirtschaftswachstum und Technologieführerschaft in der Region entstehen.Dr.-Ing. Jens zum Hingst
Tel.: +49 5321 3816-8054
jens.zum.hingst@cutec.de
Technische Universität Clausthal - Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum
Leibnizstr. 23
38678 Clausthal-Zellerfeld
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28.02.2023
22031918Verbundvorhaben: Charakterisierung des genetischen und enzymatischen Potentials von Biogas-Mikrobiomen mittels Metaanalyse von Metagenomdatensätzen; Teilvorhaben 2: Phylogenetische und funktionelle Mikrobiom-Metaanalytik - Akronym: GeneMiningAm anaeroben Abbau von Biomasse ist eine Vielzahl von Mikroorganismen-Arten mit unterschiedlichsten Stoffwechseleigenschaften beteiligt. Ein Großteil der in Biogasreaktoren nachweisbaren Arten ist aber bislang weder hinsichtlich ihrer speziellen Stoffumwandlungseigenschaften noch ihrer jeweiligen ökologischen Rolle im System ausreichend charakterisiert. Entsprechend ist das in Biogasreaktoren für den Abbau der pflanzlichen Biomasse verantwortliche trophische Netzwerk auch nur ansatzweise und nur hinsichtlich grundlegender mikrobieller Prozesse verstanden. Ziel des Vorhabens war die Nutzung von Metagenom-Sequenzdaten für eine detaillierte Analyse mikrobieller Netzwerke mittels einer umfassenden bioinformatischen Auswertung (Metaanalyse) unter Einbeziehung abiotischer Prozessfaktoren. Zunächst sollten hierzu Bioinformatik Hochdurchsatz Workflows für Mikrobiom-Datenauswertungen entwickelt werden. Ein weiteres Ziel war die Nutzbarmachung einer vorhandenen Cloud-Computing Infrastruktur für anstehende Rechenoperationen. Entwickelte Bioinformatik-Lösungen und Konzepte sollten dann für die vergleichende Analyse von Metagenomdatensätzen für Biogas-Mikrobiome eingesetzt werden. Die Identifizierung des Core-Mikrobioms von Biogas-Gemeinschaften, Bestimmung einzigartiger Taxa für spezifische Gemeinschaften und die Aufdeckung von Beziehungen zwischen taxonomischen Einheiten durch Co-Occurrence Analysen wurden angestrebt. Assemblierung von Metagenom-Sequenzdaten und Binning assemblierter kontinuierlicher Sequenzabschnitte zu Genomen (MAGs) ermöglicht dabei die funktionelle Interpretation der bislang nicht kultivierbaren Fraktion der Biogas-Mikrobiome. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse zur Identifizierung und Charakterisierung bislang nicht erkannter Schlüsselorganismen für den Biogasprozess führen. Die Verwertung und Anwendung von Erkenntnissen aus Mikrobiom-Analysen für innovative Biomasse-Konversionsprozesse und Ansätze in Bezug auf Monitoring und Management wird angestrebt.Die Genome von Schlüsselorganismen aus Biogas-Mikrobiomen wurden untersucht, um ihr genetisches Potenzial zu verstehen und mit physiologischen Ergebnissen in Verbindung zu bringen. Drei repräsentative Isolate wurden sequenziert und analysiert: Petrimonas mucosa, ein Pektin abbauendes Bakterium, Anaeropeptidivorans aminofermentans, ein Protein-abbauendes und Aminosäuren fermentierendes Bakterium, und Methanothermobacter wolfeii, ein hydrogenotrophes methanogenes Archaeon. Des Weiteren wurden auch Anpassungen von Mikrobiomen an höhere Ammonium-/Ammoniakgehalte durch Genom- zentrierte Metagenom- und Metatranskriptom-Analysen untersucht. Ein integrativer Omics-Ansatz half dabei, neue leistungsfähige Spezies zu identifizieren. Eine Voraussetzung für die oben beschriebenen Analysen war die Entwicklung von Strategien zur Verarbeitung von öffentlich zugänglichen Metagenom-Datensätzen für Biogas-Mikrobiome. Es wurde ein modularer Workflow namens Metagenomics-Toolkit implementiert. Mit Hilfe dieses Workflows konnten insgesamt 2203 MAGs hoher MIMAG Qualität und 5018 MAGs mittlerer MIMAG Qualität rekonstruiert werden. Gebildete MAGs lassen sich in den meisten Fällen den Phyla Bacillota, Bacteroidota, Halobacteriota und Methanobacteriota zuordnen. Weitere wichtige identifizierte Phyla des Core-Mikrobioms sind Synergistota, Spirochaetota und Actinobacteriota. Zahlreiche rekonstruierte MAGs ließen sich nicht bereits bekannten Spezies zuordnen und repräsentieren daher neue taxonomische Einheiten. Die Interpretation von Ergebnissen aus Meta-Metaanalysen wurde aufgrund von inkonsistent abgelegten Metadaten erschwert. Mikrobiom-Signaturen konnten daher nur ansatzweise durch Auswertung der zugehörigen Metadaten erklärt werden. Es ergaben sich aber Hinweise auf Mikrobiom-Kandidaten, die Stresssituationen im Biogas-Prozess indizieren. Prof. Dr. Alfred Pühler
Tel.: +49 521 106-8750
puehler@cebitec.uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie (CeBiTec)
Universitätsstr. 27
33615 Bielefeld
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2019-03-01

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2022-06-30

30.06.2022
22032018Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 2: Messung und Modellierung von Treibhausgasemissionen und Stickstoffauswaschung in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen - Akronym: MASTERZiel des Verbundvorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgasemissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien. Darin eingebettet ist es die Zielstellung des Teilvorhabens "Modellierung und Messung von Treibhausgasemissionen und Stickstoffauswaschung aus Rohstoffpflanzenfruchtfolgen" die langfristige Entwicklung von Treibhausgasemissionen und N Auswaschung in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen zu quantifizieren und die beobachteten Zusammenhänge mittels kalibrierter Modelle auf andere Regionen Deutschland zu übertragen. Hierzu werden prozessbasierte Modelle an zeitlich hochauflösend gemessenen Prozessen in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen auf Langzeitexperimenten kalibriert und an unabhängigen Daten validiert. Dies ist Grundlage für die zeitliche und räumliche Extrapolation der experimentell beobachteten Prozesse. Die zeitliche Extrapolation erlaubt die Analyse langfristiger Effekte von Rohstoffpflanzenfruchtfolgen auf die Interaktion von Treibhausgasflüssen, Bodenkohlenstoffsequestrierung und Nitratauswaschung für Zeiträume, die über die experimentelle Versuchsdauer hinausgehen. Die räumliche Extrapolation beinhaltet die Rechnung von Modellszenarien zu Stoffflüssen in Rohstoffpflanzensystemen für Boden und Klimaregionen Deutschlands, so dass naturräumliche Effekte analysierbar werden, was über bisherige STUFE I Methoden der Treibhausgasbilanzierung hinausgeht. Innerhalb des Verbundprojekts übernimmt das Thünen Institut die Analyse der Gasproben und Auswertung der Flussmessung.Prof. Dr. Heinz Flessa
Tel.: +49 531 596-2601
heinz.flessa@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz
Bundesallee 65
38116 Braunschweig
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30.06.2022
22032118Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 3: Messung, Bilanzierung und Modellierung von Treibhausgasemissionen in Fruchtfolgen mit Nachwachsenden Rohstoffen unter besonderer Berücksichtigung trocken, warmer Standorte - Akronym: MASTERZiel des Vorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgas-emissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen. Dies soll als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien für Treibhausgase dienen. Hierzu werden in Dauerfeldexperimenten N2O-Emissionen zeitlich hochauflösend gemessen und Prozesse der Bildung von Treibhausgasen (mikrobielle Prozesse, Speicherung und Abbau von Kohlenstoff) analysiert. Die Messung von N2O-Flüssen dient der Aufklärung von Mechanismen und Einflussfaktoren auf die N2O-Bildung. Eine wesentliche Innovation besteht darin, die Analyse der N-Dynamik der Böden und der N2O-Flüsse mit C-Umsatzprozessen der Böden in Verbindung zu setzen. Die N2O-Messdaten dienen zudem der Modellvalidierung. Die Analyse der Langzeitdynamik der Humus- und Kohlenstoffvorräte erlaubt die Ableitung von Humusreproduktionskoeffizienten für Energiepflanzen und Gärreste. In Feldversuchen am Standort Trossin (Bayern) werden praxisnahe und standorttypische Fruchtfolgen mit den Rohstoffpflanzen Mais, Raps, Winterroggen und Luzernegras untersucht. Trockenresistente Sorghum-Futterhirsen sollen besonders im Vergleich zum Mais auf Treibhausgase untersucht werden. Sorghum ist für die Region mit trocken warmen Böden prädestiniert und wird deshalb mit untersucht. Organische und mineralische Dünger-Varianten und ein intensiver Zwischenfruchtanbau werden in die Auswertungen einbezogen. Die Anbausysteme werden hinsichtlich ihrer Bodenprozesse, der Ertragsbildung und der Produktqualität sowie hinsichtlich Umwelt, Klima- und Ressourceneffizienz analysiert. Bisher noch nicht quantifizierbare Langzeitwirkungen von Fruchtfolgen und Düngungssystemen werden untersucht. Auf der Grundlage von Messdaten aus eigenen Versuchen und experimentellen Daten vorangegangener Versuche werden Stoff-, Energie- und Treibhausgasbilanzen berechnet.Dr. Kerstin Jäkel
Tel.: +49 35242 631-7204
kerstin.jaekel@smul.sachsen.de
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau
Waldheimer Str. 219
01683 Nossen
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31.12.2020
22032218Verbundvorhaben: Neue Absatzmärkte für Gärprodukte durch Aufbauagglomeration mit Sekundärstoffen; Teilvorhaben 1: Technologische Produktentwicklung - Akronym: SkarabaeusIm Rahmen des Gesamtprojekts waren Düngeragglomerate aus separierten landwirtschaftlichen NawaRo-Gärresten, unter Nutzung von Sekundärstoffen zu entwickeln und herzustellen und anschließend im Rahmen pflanzenbaulicher Versuche auf ihre Anwendbarkeit als Blühpflanzen-, Rasen- und Gemüsedünger zu untersuchen. Parallel wurden durch Analyse des Düngemittelmarkts und Kundenbefragungen das Marktpotenzial sowie Präferenzen zu Ausgangs- und Inhaltsstoffen solcher Düngemittel abgeleitet. Übergeordnetes Ziel war die Herstellung von Düngeragglomeraten, die sowohl wirtschaftlich/technisch als auch hinsichtlich der Akzeptanz potenzieller Käufer eine Chance auf dem Düngemittelmarkt haben. Im Rahmen des Teilvorhabens lag der Fokus in der Entwicklung und Herstellung der Düngeragglomerate. Als Verfahren wurde die Aufbau- bzw. Rollagglomeration angewendet. Die generellen Vorteile der Rollagglomeration – z.B. im EIRICH-Mischer – bestehen darin, dass i) eine weitgehende Vortrocknung der Gärreste bis etwa 80% TS entfallen kann, dass ii) theoretisch eine einfache und kontrollierte Beimengung von mehreren Zuschlagstoffen möglich ist und dass iii) bei niedrigen Prozesstemperaturen keine nennenswerten Stickstoffverluste auftreten. Neben der eigentlichen Agglomeration, die zunächst ein granuliertes Düngemittel liefern sollte, welches aufgrund seiner Form und Struktur gut dosierbar und auch lagerfähig ist, sollten im Prozess auch Sekundärstoffe als "Nährstoffträger" eingesetzt werden, um gleichzeitig die Eigenschaften der Düngemittelmischungen gezielt an bestimmte Anwendungsbereiche anzupassen. Dafür kamen Abfälle wie z.B. Tiermehle, Rezyklate aus der Abwasserreinigung und auch Abfälle wie Alt-Feuerlöschpulver in Frage. Kernaufgabe des Teilvorhabens war die Herstellung von stabilen, lagerfähigen Düngeragglomeraten im Korngrößenbereich von ca. 1 mm bis 8 mm, mit definierten Nährstoffgehalten, die entsprechend Anwendungsbereich gut dosierbar sein sollten.Im Rahmen des Teilvorhabens "Technologische Produktenwicklung" wurden drei Generationen von Düngeragglomeraten als Funktionsmuster I bis III auf Basis von NawaRo-Gärresten entwickelt und hergestellt. Zu Beginn konnten die Gärreste nur nach Beimengung von mindestens 50% mineralischer Bindemittel agglomeriert werden, da die separierten Gärreste, die aus drei unabhängigen Biogasanlagen bezogen wurden, aufgrund ihrer Korngröße, Kornform und Steifigkeit allein nicht zu agglomerieren waren. Zu dieser Phase war das Ergebnis des Agglomerationsprozesses aufgrund i) des hohen Tonanteils, ii) der vielen Rohfasern und iii) der ungünstigen Korngrößenverteilung im Produkt unbefriedigend. Im Weiteren wurden die Gärreste im Technikumsmaßstab zunächst kompostiert. Dadurch wurden die rohen Gärreste soweit konditioniert, dass sie in der Folge gut und ohne Einsatz von Bindemitteln zu agglomerieren waren. Auch war die Beimengung von Sekundärstoffen zur Anpassung der Nährstoffgehalte möglich. Als Ergebnis dieser Projektphase, konnten fünf Typen von Düngeragglomeraten mit unterschiedlichen Nährstoffgehalten hergestellt und für weiterführende Pflanzenversuche genutzt werden. In der finalen Projektphase wurden auf Basis der chemischen Zielparameter eingeführter Blüh-, Rasen- und Gemüsedünger adaptierte Formulierungen für die zu entwickelnden Düngeragglomerate festgelegt. Im Ergebnis wurden jeweils zwei verschiedene Blüh-, Rasen- und Gemüsedünger durch Agglomeration im EIRICH-Mischer hergestellt. Durch Optimierung des Agglomerationsprozesses, konnte das Korngrößenspektrum der Agglomerate hin zu favorisierten Korngrößen zwischen 1 mm bis 8 mm und das Ausbringen auf bis zu 96% optimiert werden. Die Herstellung folgte einem Standardprotokoll. Die Agglomerate sind kugelförmig, gut dosierbar, schwermetallarm, geruchsarm und mit ca. 90% TS lagerfähig.Prof. Dr. Thomas Raab
Tel.: +49 355 69-4226
raab@b-tu.de
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät für Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl Geopedologie und Landschaftsentwicklung
Siemens-Halske-Ring 8
03046 Cottbus
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01.09.2015

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31.08.2016
22032314Verankerung von Regeneratfasern auf der Basis von Holzcellulose - Machbarkeitsuntersuchung - Akronym: CelPactDas Projekt stellt eine zehnmonatige Machbarkeitsstudie dar, die in der Fraunhofer-Projektgruppe IWKS, am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung und an der Hochschule Bremen durchgeführt wird. Die Kurzbeschreibung schließt die Projektziele aller drei Partner ein. Das Projekt hat folgende Ziele: (1) Herstellung einer hydrohoben Beschichtung auf Celluloseregeneratfasern auf der Basis einer Vorbehandlung mit Hemicellulosen und Hydroxyzimtsäuren und (2) eine Verbesserung der Haftung der Fasern in einer Polylactid-Matrix. Letzteres wird mit Pull-out-Experimenten an modifizierten Einzelfasern ermittelt. Als biologisches Vorbild für den entstehenden Werkstoff fungiert der Polymerverbund aus Cellulose und Suberin im Korkgewebe und im Casparischen Streifen. Durch die Verwendung von Hemicellulosen mit Hydroxyzimtsäuren zielt das Projekt auf eine Förderung der stofflichen Verwertung dieser Substanzen ab, welche als Reststoffe bei der Verarbeitung pflanzlicher Lebensmittel und in Bioraffinerien anfallen. Das chemische Modifikationsverfahren soll als zweistufiger Prozess realisiert werden, bestehend aus (1) einer physikalischen Adsorption von polymeren Hemicellulosen an die Regeneratfasern und (2) einer Radikalpolymerisation unter Verwendung von Hydroxyzimtsäure-Derivaten. Arbeitspakete: 1. Gewinnung und chemische Analyse von Hemicellulose-Extrakten aus Weizenkleie. 2. Anlagerung der Hemicellulosen an Cellulosefasern. 3. Herstellung von Ferulasäure-Ethyl-Ester und Radikalpolymerisation auf den Fasern. 4. Anlagerung von amphiphilen ORMOCER®en an unbehandelte Fasern (Referenz). 5. Feststellung der Polarität der Faseroberflächen durch Kontaktwinkelmessungen. 6. Pull-out-Experimente zur Ermittlung der Faser/Matrix-Interaktion sowie Messung der Faserzugfestigkeit. Stefan Hanstein
Tel.: +49 6023 32039-829
stefan.hanstein@iwks.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) - Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie
Brentanostr. 2
63755 Alzenau
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2019-02-15

15.02.2019

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31.12.2020
22032318Verbundvorhaben: Neue Absatzmärkte für Gärprodukte durch Aufbauagglomeration mit Sekundärstoffen; Teilvorhaben 2: Ökonomische Analyse - Akronym: SkarabaeusZiel des Projektes war es, maßgeschneiderte mineralische-organisch Düngerprodukte auf der Grundlage von festen Gärresten aus NawaRo-Biogasanlagen zu entwickeln. Auf diese Weise sollen Absatzmärkte für die Gärreste insbesondere im nicht-landwirtschaftlichen Sektor geschaffen und so deren stoffliche Verwertung im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes ermöglicht werden. Kernaufgabe des Projekts war die Entwicklung von mindestens drei verschiedenen Düngerprodukten, in Form eines Gemüse-, Rasen- und Blühpflanzendüngers mit jeweils entsprechend angepassten Produkteigenschaften. Die konkrete Umsetzung des Vorhabens erfolgte in drei Teilprojekten. Im Rahmen des Teilprojekts 2 "Ökonomische Analyse" führte die HU Berlin eine Markt- und Produktpotenzialanalyse zur Identifizierung von Bedarf, technischen und ökonomischen Produktanforderungen und Absatzmöglichkeiten der Produkte auf dem Düngemittelmarkt für den Hobby-Bereich als auch den Erwerbsgartenbau durch. Mit der ersten von zwei Phasen des Vorhabens und dem ersten Meilenstein sollte so eine vorläufige Bewertung der Marktchancen bzw. Marktsegmente sowie möglicher Marktrisiken für die zukünftigen Produkte erfolgen. Zudem wurden Entsorgungsaktivitäten und Kosten der Biogasanlagenbetreiber ermittelt. Im Rahmen einer Wettbewerbsanalyse wurden die bedeutendsten Konkurrenzunternehmen und Produkte betrachtet. Die hieraus formulierten Anforderungen an das neue Produkt konnten somit bereits bei der Entwicklung mitberücksichtigt werden. Die Ergebnisse haben somit wesentlichen Einfluss auch auf das finale Produktdesign der Düngeragglomerate.In Deutschland existieren ca. 9.000 Biogasanlagen, die sich v.a. auf die Regionen Niedersachsen/ NRW sowie Süddeutschland konzentrieren und ca. 82 Mio.t Gärrückstände im Jahr produzieren (davon ca. 330.000 t separiert in Niedersachsen). Sinkende Vergütungsätze für Strom, das Wegfallen von Boni und steigende gesetzliche Anforderungen führen dazu, dass Exporte zunehmen, die Entsorgungskosten gebietsweise auf 25€/t ansteigen, der Einsatz pflanzlicher Substrate zurückgeht und der Anlagenbestand insgesamt abnimmt. Der Gartenmarkt ist von einem hohen Wettbewerb zwischen den Düngemittelherstellern mit breitem Produktangebot sowie stetig steigenden Rohstoffpreisen gekennzeichnet. Der Einkauf von Düngemitteln erfolgt zu 93% im stationären Einzelhandel, doch nimmt der Versandhandel zu (Dahlin 2016). Vereinzelt werden Gärprodukte bereits in Form von Presspellets an Hobbygärtner vermarktet. Die Preise schwanken zwischen einem und sechs Euro in Abhängigkeit zum Bestimmungsgebiet und Gebindegröße. Häufig sind die Produkte für den Ökolandbau zugelassen oder anderweitig zertifiziert. Eine Spezialisierung der Düngemittel auf verschiedene Kulturen ist i.d.R. nicht gegeben. Über die Akzeptanz bei Privatgärtnern lässt sich noch keine generelle Aussage treffen, weshalb die Herkunft der Stoffe bei der Kundenansprache vorsichtshalber nicht hervorgehoben werden sollte. Doch besteht im Allgemeinen eine zunehmende Nachfrage nach organischen, nachhaltig produzierten Düngern sowie Recyclingprodukten. Das grundsätzliche Absatzpotenzial liegt bei ca. 36 Mio. Privatgärtnern und 57 Mio. Personen mit Balkon/Terrasse. Die Ausgaben für Düngemittel liegen bei etwa 3-5€ pro l oder kg. Aufgrund abnehmenden Gartenwissens sollten die Produkte selbsterklärend und einfach in der Anwendung sein. Der Profigartenbau fordert eine hohe Qualität der Düngemittel. Experten sehen die Vermarktung somit eher im Privatbereich. Akzeptiert aber werden Mehrkosten von einem Euro (bzw. bei Langzeitdüngern zwei Euro).Prof. Dr. Wolfgang Bokelmann
Tel.: +49 30 2093-46332
w.bokelmann@agrar.hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - FG Ökonomik der Gärtnerischen Produktion
Invalidenstr. 42
10115 Berlin
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2019-02-15

15.02.2019

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31.12.2020
22032418Verbundvorhaben: Neue Absatzmärkte für Gärprodukte durch Aufbauagglomeration mit Sekundärstoffen; Teilvorhaben 3: Pflanzenbauliche Bewertung - Akronym: SKARABAEUSIm Rahmen des Gesamtprojekts wurden pflanzenbauliche Versuche zur Eignung von aus separierten landwirtschaftlichen NawaRo-Gärresten unter Nutzung von Sekundärstoffen entwickelten Düngeragglomerate durchgeführt. Ihre Eignung als Blühpflanzen-, Rasen- und Gemüsedünger sollte untersucht werden. Parallel dazu wurde durch Analyse des Düngemittelmarkts und Kundenbefragungen das Marktpotenzial sowie Präferenzen zu Ausgangs- und Inhaltsstoffen solcher Düngemittel abgeleitet. Übergeordnetes Ziel war die Herstellung von Düngeragglomeraten, die sowohl wirtschaftlich/technisch als auch hinsichtlich der Akzeptanz potenzieller Käufer eine Chance auf dem Düngemittelmarkt haben. Schwerpunkt des Teilvorhabens war die pflanzenbauliche Bewertung der hergestellten Düngeragglomerate. Anhand einer zu entwickelnden Testbatterie sollte die Pflanzenverträglichkeit und gartenbauliche Eignung der produzierten Funktionsmuster getestet werden. Die Testbatterie beinhaltet hierbei sich ergänzende chemische, biologische und physikalische Methoden. In der ersten Projektphase lag der Fokus zunächst auf der Bewertung verschiedener Funktionsmuster in Pflanzenversuchen unter kontrollierten Bedingungen.Im Rahmen des Teilvorhabens "Pflanzenbauliche Bewertung" wurden zwei Generationen von Düngeragglomeraten als Funktionsmuster I bis II auf Basis von NawaRo-Gärresten untersucht. Rohe agglomerierte Gärreste (Funktionsmuster I) unter Beimengung von Bindemitteln wirkten mit steigender N-Konzentration in den Bioassays mit Kresse Lepidium sativum L. und Chinakohl Brassica rapa subsp. Pekinensis hemmend auf die Pflanzenentwicklung. In einem Gefäßversuch mit Pelargonien Pelargonium grandiflorum zeigten sich die Pflanzen bei einer N-Konzentration von 750 mg N je Pflanze in relativ ansprechender Qualität, wobei aber auch hier im späteren Kulturverlauf vereinzelt Blattschäden auftraten. Düngeragglomerate auf der Basis kompostierter Gärprodukte mit unterschiedlichen Nährstoffgehalten (Funktionsmuster II) zeigten im Gegensatz zu den Funktionsmustern I keine Phytotoxizität in den entsprechenden Bioassays. Im Versuch mit Chinakohl zeigten die Varianten mit den Düngerfunktionsmustern mit Nährstoffzuschlägen tendenziell eine zum mineralischen Referenzdünger vergleichbare Pflanzenentwicklung. Das kompostierte agglomerierte Gärprodukt ohne Zuschlagstoffe hingegen zeigte eine nur sehr marginale Düngewirkung im Vergleich zur ungedüngten Kontrolle, was auf eine eingeschränkte N-Verfügbarkeit und -mineralisierung des überwiegend organisch festgelegten Stickstoffs hinweist. In Gefäßversuchen mit Pelargonien und Rasen konnte eine vergleichbare und zum Teil bessere Düngerwirkung der Funktionsmuster mit Sekundärstoffen in Gegenüberstellung zu bereits am Markt befindlichen Düngerprodukten nachgewiesen werden. Durch die Untersuchung von unterschiedlich aufbereiteten Düngemittelfunktionsmustern auf der Basis von Gärprodukten mit anorganischen und organischen Sekundärstoffen in Kulturpflanzenversuchen wurde eine erste Charakterisierung aus Anwendersicht durchgeführt. Es konnten sowohl technologische als auch produktbezogene Optimierungspotenziale identifiziert und benannt werden.Dipl.-Ing. Karen Sensel-Gunke
Tel.: +49 30 2093-6725
karen.sensel@agrar.hu-berlin.de
Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte
Philippstr. 13, Hs. 16
10115 Berlin
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2019-05-01

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31.10.2022
22032518Verbundvorhaben: Neue Entwicklungswerkzeuge zur Optimierung der Mischregime in Bioreaktoren; Teilvorhaben 1: Entwicklung von WSN-Technik und CFD-Verfahren zur Charakterisierung von Rührsystemen - Akronym: NeoBioRührsysteme in Biogasfermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den aktuell deutschlandweit betriebenen ca. 9.000 Anlagen wird in der Regel rein empirisch ausgelegte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Gesamtziel des Projektes ist die Steigerung des Systemwirkungsgrades durch eine Optimierung des Rührprozesses insbesondere an bestehenden Anlagen. Durch eine optimal an den individuellen Substratmix angepasste Rührstrategie kann der Gasertrag bei gleichzeitig reduzierter Antriebsleistung der Rührtechnik signifikant gesteigert werden. Hierzu werden neuartige praxistaugliche Werkzeuge und Verfahren für den direkten Einsatz bei der Auslegung von Rührkonzepten in Biogasfermentern entwickelt. Die komplexen rheologischen Eigenschaften der Fermentersuspensionen werden in großem Umfang charakterisiert. Eine völlig neue, auf drahtloser Signalübertragung aufbauende Messtechnik soll erstmals eine flexible und umfassende, zeitliche und räumliche Online-Datenerhebung der Strömungs- und Durchmischungsvorgänge während des laufenden Betriebes realer Anlagen realisieren und die tatsächlichen Vorgänge in einem bisher nicht möglichen Maße quantifizierbar und systematisch optimierbar machen. Zudem sollen über neu zu entwickelnde numerische Simulationsansätze erstmals bisher an keiner Stelle abgebildete prozessrelevante Einflussfaktoren wie die für den Einmischprozess wesentlichen Turbulenzen in direkter Rührwerksnähe sowie das Verhalten der freien Oberfläche berechenbar werden. Dies ist besonders bei Paddelrührwerken von Bedeutung, die auch Schwimmschichten aufbrechen können. Bei all diesen Untersuchungen werden die komplexen Substrateigenschaften berücksichtigt. So wird die zielgerichtete systematische Optimierung der Rührwerksgeometrie, -anordnung und -steuerung möglich.Die durch die rheologischen Messungen erhobenen Messdaten liefern einen wesentlichen Beitrag für die zielführende Auslegung von Biogasanlagen indem entsprechenden Substratmixen definierte Materialeigenschaften zugewiesen werden können. Konkret können die folgenden Punkte als Projektergebnisse aufgeführt werden: • Bestimmung des Einflusses des Feststoffgehaltes o auf das Viskositätsniveau o auf die nicht-Newtonsches Materialeigenschaften • Kategorisierung der Substratmixe in vier Hauptgruppen • Kopplung des Anlagenbetriebes mit dem Restgaspotential Auch im Bereich der numerischen Arbeiten konnten die Projektergebnisse erreicht werden indem bestehende Modelle in der Materialmodellierung auf für Rührsysteme angepasst und anschließend validiert werden konnten. Konkret ergeben sich die folgenden Projektergebnisse: • Entwicklung eines Modells zur Implementierung o eines temperaturabhängiger Viskositätsverhaltens für nicht-Newtonsche Fluide o von Viskosität in Abhängigkeit des Mischungsverhältnisses (Modellierung von Sink- und Schwimmschichten) o von thixotropem Materialverhalten o von viskoelastischer Materialeigenschaften • Bestimmung der Wellenbewegung bei Rührprozessen mit Hilfe eines SPH-Modells • Impulsausbreitung & Rührstrategie o Festlegung des Einsatzbereiches von Turbulenzmodellen o Optimale Positionierung und Ausrichtung von Rührsystemen beim Einsatz mehrerer Rührwerke (Tauchmotor-, Paddelrührwerk) • Validierung der numerischen Arbeiten unter RealbedingungenProf. Dr.-Ing. Hans-Arno Jantzen
Tel.: +49 2551 962-743
jantzen@fh-muenster.de
FH Münster - Fachbereich Maschinenbau - Labor für Strömungstechnik und Simulation
Stegerwaldstr. 39
48565 Steinfurt
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31.07.2018
22032614Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 1: Leistungsbereich >50 kW - Akronym: FRESBIZiel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert.M.Eng. Martin Meiller
Tel.: +49 9661 908-419
martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg
An der Maxhütte 1
92237 Sulzbach-Rosenberg
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31.10.2022
22032618Verbundvorhaben: Neue Entwicklungswerkzeuge zur Optimierung der Mischregime in Bioreaktoren; Teilvorhaben 2: Qualifizierung eines autonomen Sensorsystems zur Strömungs- und Mischcharakterisierung - Akronym: NEOBIORührsysteme in Biogasfermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den aktuell deutschlandweit betriebenen ca. 9.000 Anlagen wird in der Regel rein empirisch ausgelegte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Gesamtziel des Projektes ist die Steigerung des Systemwirkungsgrades durch eine Optimierung des Rührprozesses insbesondere an bestehenden Anlagen. Durch eine optimal an den individuellen Substratmix angepasste Rührstrategie kann der Gasertrag bei gleichzeitig reduzierter Antriebsleistung der Rührtechnik signifikant gesteigert werden. Hierzu werden neuartige praxistaugliche Werkzeuge und Verfahren für den direkten Einsatz bei der Auslegung von Rührkonzepten in Biogasfermentern entwickelt. Die komplexen rheologischen Eigenschaften der Fermentersuspensionen werden in großem Umfang charakterisiert. Eine völlig neue, auf drahtloser Signalübertragung aufbauende Messtechnik soll erstmals eine flexible und umfassende, zeitliche und räumliche Online-Datenerhebung der Strömungs- und Durchmischungsvorgänge während des laufenden Betriebes realer Anlagen realisieren und die tatsächlichen Vorgänge in einem bisher nicht möglichen Maße quantifizierbar und systematisch optimierbar machen. Zudem sollen über neu zu entwickelnde numerische Simulationsansätze erstmals bisher an keiner Stelle abgebildete prozessrelevante Einflussfaktoren wie die für den Einmischprozess wesentlichen Turbulenzen in direkter Rührwerksnähe sowie das Verhalten der freien Oberfläche berechenbar werden. Dies ist besonders bei Paddelrührwerken von Bedeutung, die auch Schwimmschichten aufbrechen können. Bei all diesen Untersuchungen werden die komplexen Substrateigenschaften berücksichtigt. So wird die zielgerichtete systematische Optimierung der Rührwerksgeometrie, -anordnung und -steuerung möglich.folgende Punkte als Projektergebnisse herauszustellen: • Getestetes, robustes Sensorgehäuse: o Additiv gefertigtes, kugelförmiges Gehäuse mit einem Durchmesser von 90 mm für gutes Strömungsfolgeverhalten in Biogasfermentern o Dichtigkeitstest für 10 m Tauchtiefe o Integrierte elektromechanische Auftriebseinheit zur Steuerung des Auftriebs ( ±10% der Dichte) o Funktionstest der Auftriebseinheit mit einer Hubkraft von ca. 350 N (Tauchtiefe von 10 m) o Auf- bzw. Abtauchmanöver in Biogassubstrat mit ca. 20 s/m • Getestete, miniaturisierte Sensoreinheit zur Bewegungsverfolgung: o Kombination aus Beschleunigungssensor, Drehwinkelsensoren, Magnetometer und Drucksensor o Leitfähigkeitsmodul bestehend aus einer energiesparenden Messelektronik und einem Elektrodenmodul (im Gehäuse) mit einer Messgenauigkeit von unter 10 % im relevanten Bereich der elektrischen Leitfähigkeit von 0,53 mS/cm bis 100,6 mS/cm o Temperatursensor und digitale Schnittstellen für weitere Sensoren • Implementierter Sensor-Fusionsalgorithmus zur Bewegungsverfolgung von Sensorpartikeln: o Zuverlässige Lageschätzung durch Berücksichtigung der Sensor-Unsicherheiten und Selbstkalibrierung des Magnetometers o Fusion mit der Lokalisierung über die UWB-Module o Bestimmung der Bewegung in Behälterkoordinaten aus Sensor-Körperkoordinaten o Validierung des gekoppelten Systems aus UWB-Lokalisierung und Inertialsensordaten an einer Roboterplattform (Hexapod) • Implementierte Software zur Datenauswertung und Visualisierung • Validierte der Bewegungsverfolgung in einem Testfermenter: o Visualisierung von Profilen der Aufenthaltsdichte und der Beschleunigung im Fluid o Betrachtung der vertikalen und horizontalen Beschleunigung ermöglicht die Bewertung der MischgüteDr. Sebastian Reinecke
Tel.: +49 351 260-2320
s.reinecke@hzdr.de
Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e. V. - Institut für Fluiddynamik
Bautzner Landstr. 400
01328 Dresden
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31.07.2016
22032714Durchführung von Feldmessungen an Biomassekesseln zur Bewertung der Grenzwertüberwachung nach 1. BImSchV - Akronym: FeldmessungenDie Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV) aus dem Jahr 2010 beinhaltet eine stufenweise Verschärfung der Grenzwerte für Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe, eine Ausweitung der Messpflichten und die Berücksichtigung der Messunsicherheit. Die verschärften Staubgrenzwerte machten eine Entwicklung neuer Staubmessverfahren notwendig. Dies führte zur Erarbeitung von VDI-Richtlinien zur Qualitätssicherung bei den Überwachungsmessungen. In diesem Projekt soll u.a. untersucht werden, inwieweit die dort getroffenen Regelungen, die z..T. auf den Ergebnisse von Prüfstandsmessungen beruhen, in die Praxis übertragbar sind bzw. in welchen Punkten ein Änderungsbedarf besteht, um z..B. eine höhere Repräsentativität der Überwachungsmessungen zu erreichen. Da das Emissionsverhalten der betreffenden Feuerungsanlagen u.a. vom eingesetzten Brennstoff, der Einstellung der Feuerungsanlage, dem Wartungszustand und den Randbedingungen bei den Messungen abhängt, sollen in dem Vorhaben diese Einflussgrößen untersucht und bewertet werden. Anhand der Vorhabensergebnisse sollen konkrete Handlungsempfehlungen für eine verbesserte praktische Durchführung der Überwachungsmessungen abgeleitet werden. Diese können dann in die einschlägigen Richtlinien zur Qualitätssicherung der Überwachungsmessungen aufgenommen werden. Prüfstandsmessungen mit eignungsgeprüften Staubmessgeräten an insgesamt drei unterschiedlichen Feuerungsanlagen mit Stückholz und Holzpellets bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Durch die Prüfstandsmessungen wird eine vergleichende Bewertung der ausgewählten eignungsgeprüften Messgeräte bei den Praxismessungen sichergestellt, da auf dem Prüfstand optimale Bedingungen für die Staubprobenahmen vorliegen. Durchführung von Feldmessungen mit diesen Staubmessgeräten an insgesamt 5 verschiedenen Heizkesseln für Pellets, Hackschnitzel und Stückholz über einen Zeitraum von jeweils ca. 4 Wochen.Dr.-Ing. Michael Struschka
Tel.: +49 711 685-67776
michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK)
Pfaffenwaldring 23
70569 Stuttgart
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31.05.2022
22032718Verbundvorhaben: Paludikultur in die Praxis bringen - Integration - Management - Anbau; Teilvorhaben 2: Arbeitszeitstudien und Integration von Paludikultur in die Praxis - Akronym: PRIMADas Verbundprojekt macht es sich zur Aufgabe, den Anbau, die Ernte und die Lagerung sowie Aufbereitung von Schilf und Rohrkolben unter Praxisbedingungen zu prüfen und zu bewerten. Dabei steht insbesondere die Biomassequalität in Abhängigkeit von Pflanzenherkünften, von Verfahrensgestaltung (Anbau, Ernte) sowie von Standortbedingungen (Wasser, Nährstoffe) im Zentrum des Interesses. Ein weiterer Projektschwerpunkt liegt im Bereich Ökonomie und Integration von Paludikultur in Planungsprozesse. Es wird eine Kostenkalkulation für Bestandesetablierung, Bestandesführung und Ernte durchgeführt und die ökologische Kompatibilität des Verfahrens vor dem Hintergrund verschiedener Zielkonflikte bewertet. Vergleichsgrößen bilden alternative Nutzungskonzepte von Grünland auf Niedermoorstandorten. Bei der Integration von Paludikultur in Planungsprozesse stehen Wissenstransfer und Übertragbarkeit in die landwirtschaftliche Praxis im Vordergrund.Dr. Matthias Dietze
Tel.: +49 385 588-60250
m.dietze@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
Dorfplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
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31.08.2022
22032818Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 2: Datenanalyse und ökologische Bewertung zur Weiterentwicklung der Berechnungsmethodik für die Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRTMit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können.Dr. Heinz Stichnothe
Tel.: +49 531 596-4163
heinz.stichnothe@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig
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22032918Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 3: Datenanalyse und ökonomische Bewertung zur Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRTMit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können.Dr. Sebastian Wulf
Tel.: +49 6151 7001-166
s.wulf@ktbl.de
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Bartningstr. 49
64289 Darmstadt
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31.03.2021
22033018Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines kostengünstigen Textil-Biogasreaktors; Teilvorhaben 2: Analyse und Bewertung - Akronym: SchlauchreaktorZiel des Projektes ist die Implementierung eines neuartigen Schlauchreaktors auf Polymerbasis. Die Idee der Verwendung von Schlauchreaktoren zur Produktion von Methan durch Fermentation ist nicht neu, wird jedoch derzeit vor allem in Entwicklungsländern eingesetzt. Schlauchreaktoren zeichnen sich durch Ihre Flexibilität, geringe Anschaffungskosten, einen vergleichbaren geringen Wartungsaufwand und ihre Kompaktheit aus. Im vorliegenden Projekt soll ein Schlauchreaktor optimiert und an mitteleuropäische Klimaverhältnisse angepasst werden. Dabei soll ein tieferes Verständnis für die Wirkmechanismen im Reaktor erlangt werden. Zudem soll der Aufbau des Reaktors mit dem Ziel der Effizienzsteigerung optimiert werden. Im Fokus steht eine hohe Gasausbeute bei geringen Verweilzeiten. Hierfür soll ein Demonstrationsvorhaben zur Vergärung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe umgesetzt werden. Als möglicher Demonstrationsstandort ist ein landwirtschaftlicher Viehbetrieb vorgesehen. Um den Reaktor anschließend gut am Markt platzieren zu können, wird eine Containerlösung des Anlagenkonzeptes verbunden mit einem Dienstleistungskonzept zum leicht handhabbaren Betrieb der Anlage erarbeitet. Der kompakte Reaktor ist geeignet, um bei kleinen landwirtschaftlichen Betrieben, wo Rest- und Abfallstoffe aus der Landwirtschaft anfallen, eingesetzt zu werden. Häufig haben gerade kleinere landwirtschaftliche Betriebe das Problem, dass trotz Förderung nicht ausreichend finanzielle Mittel für den gewinnbringenden Einsatz von Biogasanlagen bereitstehen. Zudem sind aufgrund der hohen Investitionskosten die Gewinnmargen so gering und gleichzeitig schlecht zu kalkulieren, so dass das Risiko zur Anschaffung für viele Landwirte zu hoch ist. Die dezentralen Anlagen können dazu dienen, vor Ort in einem BHKW eingesetzt zu werden. Die anfallende Wärme kann zur Beheizung des Reaktors sowie von Be-triebsräumen genutzt werden.Dr. Matthias Plöchl
Tel.: +49 331 601498-12
mp@b3-bornim.de
BioenergieBeratungBornim GmbH
Max-Eyth-Allee 101
14469 Potsdam
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22033118Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines kostengünstigen Textil-Biogasreaktors; Teilvorhaben 3: Membranbehälter - Akronym: SchlauchreaktorZiel des Projektes ist die Implementierung eines neuartigen Schlauchreaktors auf Polymerbasis. Die Idee der Verwendung von Schlauchreaktoren zur Produktion von Methan durch Fermentation ist nicht neu, wird jedoch derzeit vor allem in Entwicklungsländern eingesetzt. Schlauchreaktoren zeichnen sich durch Ihre Flexibilität, geringe Anschaffungskosten, einen vergleichbaren geringen Wartungsaufwand und ihre Kompaktheit aus. Im vorliegenden Projekt soll ein Schlauchreaktor optimiert und an mitteleuropäische Klimaverhältnisse angepasst werden. Dabei soll ein tieferes Verständnis für die Wirkmechanismen im Reaktor erlangt werden. Zudem soll der Aufbau des Reaktors mit dem Ziel der Effizienzsteigerung optimiert werden. Im Fokus steht eine hohe Gasausbeute bei geringen Verweilzeiten. Hierfür soll ein Demonstrationsvorhaben zur Vergärung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe umgesetzt werden. Als möglicher Demonstrationsstandort ist ein landwirtschaftlicher Viehbetrieb vorgesehen. Um den Reaktor anschließend gut am Markt platzieren zu können, wird eine Containerlösung des Anlagenkonzeptes verbunden mit einem Dienstleistungskonzept zum leicht handhabbaren Betrieb der Anlage erarbeitet. Der kompakte Reaktor ist geeignet, um bei kleinen landwirtschaftlichen Betrieben, wo Rest- und Abfallstoffe aus der Landwirtschaft anfallen, eingesetzt zu werden. Häufig haben gerade kleinere landwirtschaftliche Betriebe das Problem, dass trotz Förderung nicht ausreichend finanzielle Mittel für den gewinnbringenden Einsatz von Biogasanlagen bereitstehen. Zudem sind aufgrund der hohen Investitionskosten die Gewinnmargen so gering und gleichzeitig schlecht zu kalkulieren, so dass das Risiko zur Anschaffung für viele Landwirte zu hoch ist. Die dezentralen Anlagen können dazu dienen, vor Ort in einem BHKW eingesetzt zu werden. Die anfallende Wärme kann zur Beheizung des Reaktors sowie von Betriebsräumen genutzt werden. Jörg Eßling
Tel.: +49 2594 8927-800
joerg.essling@huesker.de
Huesker Symthetic GmbH - Standort Dülmen
Im Brömken 5
48249 Dülmen
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31.12.2018
22033211Verbundvorhaben: Entwicklung einer industriellen Bereitstellungskette von Brennnesseljungpflanzen bis zur Nesselfaser; Teilvorhaben 1: Koordination und Entholzung - Akronym: InBeNeFaDie große Brennnessel (Urtica dioica) kann auf landwirtschaftlichen Böden von unterschiedlichster Güte angebaut werden und vermag in der Konvarietät Fasernessel (Urtica dioica L. convar. fibra) hochwertige Faserrohstoffe zu liefern. Dabei betragen die Faseranteile der bisher auf großen Flächen angebauten Pflanzen ca. 10 – 12 %. Neuere, ab 2011 auf kleineren Flächen angepflanzte, Klone kamen auf Fasergehalte von 17 – 20 %. Da bisher keine Ergebnisse von großflächigen Feldversuchen > 0,5 ha vorliegen, ist deren Etablierung und Untersuchung hinsichtlich Ertrag und Qualität der Pflanzen bzw. daraus gewonnener Fasern ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Neben der etablierten vegetativen Vermehrung ist Erzeugung und konventionelle Aussaat von in vitro erzeugten somatischen Embryoiden durch das IfP ein wesentlicher Beitrag zur Steigerung der Wertschöpfung in der Bereitstellungskette. Weitere Verbesserungen sollen durch zielgerichtete Untersuchungen zur Variation Pflanz- bzw. Aussaatdichte der Nesseljungpflanzen sowie Düngemengen in der praktischen Landwirtschaft unter Koordinierung von 3N erreicht werden. Für den an die landwirtschaftliche Erzeugung anschließenden Primäraufschluss von Faserpflanzenstroh sind in den vergangenen Jahren durch den Partner ATB verschiedene technische Innovationen entwickelt und in einer Pilotanlage umgesetzt worden. Durch das nahezu vollständige Lösen der natürlichen Verbindung von Fasern und Nicht-Faserbestandteilen kann eine deutliche Reduzierung der maschinentechnischen Aufwendungen erreicht werden. Mit diesem Vorhaben wird in Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und dem Anlagenbetreiber NFC GmbH Nettle Fibre Company gleichermaßen die weitere deutliche Erhöhung des Innovationspotentials der gesamten Anlagentechnik angestrebt. Dies gewinnt auch vor dem Hintergrund der vermehrten Nachfrage nach regional und nachhaltig erzeugten Fasern insbesondere für die Textilindustrie auf der Basis nachwachsender Rohstoffe an Bedeutung.Dr. Hans-Jörg Gusovius
Tel.: +49 331 5699-316
hjgusovius@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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31.01.2023
22033218Emissionsminderung durch angepasste Kesselsteuerung auf der Basis von Daten aus der kontinuierlichen online-NIR-Brennstoffanalyse - Akronym: oNIReduceZusätzlich zu den strengen Emissionsgrenzwerten bezüglich CO und Feinstaub, deren Einhaltung im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen durch die 1. BImSchV verlangt wird, ist zukünftig auch die Ökodesignrichtlinie für Kleinfeuerungen zu beachten. Durch diese Richtlinie kommen für automatische beschickte Holzfeuerungsanlagen zusätzliche Anforderungen bezüglich NOx-Emissionen und organischer gasförmiger Komponenten (OGC) im Abgas aber auch hinsichtlich der Anlageneffizienz hinzu. Gleichzeitig führt die Umstellung der erdöl- auf eine biomassebasierte Ökonomie zu einer Verknappung hochqualitativer Rohmaterialsortimente, da deren stoffliche Nutzung Vorrang vor deren energetischer Nutzung hat. Entsprechend müssen für die Bioenergieerzeugung zunehmend Reststoffe und biogene Nebenprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft als Brennstoffe mobilisiert werden. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den derzeitig hauptsächlich genutzten hochqualitativen Holzsortimenten durch schwierigere Brennstoffeigenschaften (u.a. höherer Gehalt an Aerosolbildnern und Stickstoff) und in der Regel auch durch eine höhere Heterogenität aus. Daher ist es notwendig, dass Kesselanlagen flexibel und automatisch auf die Brennstoffzusammensetzung reagieren können. Die Steuerung moderner Kesselanlagen verfügt häufig über verschiedene Programme, die für bestimmte Brennstoffqualitäten die optimalen Parameter zur Minimierung der Emissionen und zur Maximierung der Effizienz bieten. Allerdings wird dabei meist lediglich der vollständige Abbrand und damit niedrige CO-Emissionen angestrebt, die Auswirkung auf andere gasförmige Emissionen wie z.B. NOx bleibt dagegen unberücksichtigt. Insofern soll im Rahmen des Projektes die Erfassung relevanter Brennstoffeigenschaften mittels kostengünstiger, marktverfügbarer NIR-Kompaktgeräte in der Brennstoffzuführung und deren Einbindung in die automatische Kesselsteuerung realisiert werden.Für die Betreiber von Holzfeuerungsanlagen in Deutschland ergibt sich kurz- und mittelfristig ein wirtschaftlicher Vorteil durch die Möglichkeit der Nutzung preiswerterer Holzsortimente. Gerade für dezentrale Holzfeuerungsanlagen z.B. im kommunalen Bereich ist ein geringes Risiko von Betriebsstörungen und niedrigen Emissionen zur Einhaltung der geforderten Grenzwerte essentiell, um die Akzeptanz und damit das Interesse weiterer Investoren zu erhöhen. Mittelfristig kann somit mit diesem Projekt der weitere Ausbau der nachhaltigen Nutzung von Biomassebrennstoffen vorangetrieben werden. Damit unterstützt das Projekt auch die mittelständischen Hersteller von Verbrennungsanlagen in Deutschland, da bislang noch keine Alternativen zur integrierten Brennstofferkennung in diesem Preissegment marktverfügbar sind und deutsche Kesselanlagenhersteller damit ein Alleinstellungsmerkmal entwickeln können. Die Erkenntnisse aus dem Projekt werden in die entsprechenden Gremien und Normungsausschüsse eingebracht, um einen höheren Grad der Standardisierung und damit die Vereinfachung der Nutzung zu erreichen. Damit können die Erkenntnisse im Bereich der Online-Prozesskontrolle auch auf weitere Bereiche ausstrahlen, bei denen diese Erfahrungen von großer Bedeutung sind, z.B. die Torrefizierung und eine automatisierte Mischung von verschiedenen Ausgangsstoffen für BioraffinerieprozesseDr. Annett Pollex
Tel.: +49 341 2434-484
annett.pollex@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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2019-02-01

01.02.2019

2022-09-30

30.09.2022
22033318ForestValue: Bewertung von Kleinprivatwäldern als Rohstofflieferanten einer biobasierte Ökonomie - Akronym: ValoForKleinprivatwaldbesitzer 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
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01.05.2016

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30.06.2018
22033614Verbundvorhaben: Entwicklung eines einstufigen Verfahrens zur Herstellung von Compounds aus vernetzter Stärke mit biobasierten Thermoplasten im Doppelschneckenextruder (Stärkecompound); Teilvorhaben 1: Technik- und Prozessoptimierung, Koordinierung - Akronym: StaerkecompoundStärke eignet sich als Füllstoff für thermoplastische Kunststoffe. Eine Vernetzung von getrockneter Stärke führt zu höheren mechanischen Eigenschaften. Hierzu ist aber ein weiterer Prozessschritt (Vernetzung) vor der eigentlichen Compoundierung erforderlich. Durch die Einarbeitung von vernetzter Stärke in einen biobasierten Kunststoff wie PLA kann der "carbon footprint" verbessert werden. Die direkte Nutzung des Biopolymeres Stärke ist energieeffizienter und somit nachhaltiger als die Verwendung von Biokunststoffen wie PLA (mehr Prozessschritte). Ein Nachteil bei der Verarbeitung von Stärke ist die erforderliche Trocknung. Dies ist mit erhöhten Kosten (Energie, Personal etc.) verbunden. Aufgrund der zuvor aufgezählten Schwierigkeiten bei der Compoundierung von Stärkeblends soll das Vorhaben folgendes Ziel erreichen: Die Entwicklung einer Compoundieranlage auf Basis eines konventionellen Doppelschneckenextruders, welche die Trocknung und Vernetzung von nativer Stärke sowie das anschließende Blenden mit biobasierten Thermoplasten innerhalb eines Prozesses ermöglicht. Eine Trocknung der Stärke vor der Compoundierung führt zu höheren mechanischen Eigenschaften und verhindert die Hydrolyse des PLA. Daher soll die native Stärke prozessintegriert getrocknet werden. Zeppelin Systems soll ein Konzept entwickeln um eine Trocknung der Stärke in einem Heiz-/Kühlmischer und anschließende kontinuierliche Förderung in einen Extruder zur Compoundierung mit PLA zu gewährleisten. Am IfW soll die native Stärke in einem Extruder getrocknet und vernetzt werden. Anschließend soll die modifizierte Stärke in einen zweiten Extruder (Kaskade), in dem die Compoundierung erfolgt, gefördert werden. Die Aufgabe des IAP liegt vor allem in der Auswahl und Analyse von geeigneten Vernetzern/Additiven, der Modifikation der nativen Stärke sowie der Untersuchung der Compounds. Die Compounds sollen zu Probekörpern (IfW, IAP) sowie Bauteilmustern (Projektpartner) verarbeitet und untersucht werden.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
heim@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
Mönchebergstr. 3
34125 Kassel
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01.02.2016

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31.03.2019
22033714Verbundvorhaben: Bio-PPT und Bio-PBT mit Cellulosefaserverstärkung zur leichtbauorientierten Verwendung in der Automobil- und Elektronikindustrie; Teilvorhaben 1: Compoundierung, Probekörper, Koordinierung - Akronym: Bio-PBTAufgrund der guten mechanischen Eigenschaften und der guten Oberflächeneigenschaften des PPT und PBT wird besonders im Kraftfahrzeugsektor eine große Anzahl von Bauteilen aus zumeist glasfaserverstärktem PBT hergestellt. Unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der Verknappung von Erdölressourcen, sowie dem Anspruch an eine hohe Gewichtsreduktion, ließen sich in geeigneten Bereichen Glasfasern durch heimische Cellulosefasern substituieren. Zur Substitution der konventionell verwendeten Glasfasern durch den nachwachsen Rohstoff Cellulose sowie zur Erschließung neuer Anwendungsgebiete, sind Forschungsarbeiten zu den Materialeigenschaften und grundlegenden und praxisrelevanten Prozess-Eigenschafts-Wechselwirkungen vorgesehen. Schwerpunkt des Projektes ist die Optimierung von Verarbeitungs- und Materialeigenschaften der biobasierten Verbundmaterialien durch optimierte Prozessparameter und eine kompatible Additivierung sowie die Überführung der entwickelten Materialverbunde in praxisnahe Anwendungen. Zur Vermeidung der Degradation der Celluloseregeneratfasern bei der Verarbeitung PBT und PTT werden Untersuchungen sowohl an den biogenen Ausgangsmaterialien als auch an Verbunden durchgeführt. Durch eine Optimierung der Compoundierung und stabilisierte Fasereigenschaften soll die thermische und mechanische Schädigung der Naturfasern verringert werden. Das hydrophile Verhalten der Cellulosefasern und die Hydrolyse des Bio-PBT/PTT soll durch eine Additivierung verringert werden. Die Fließ- und Flammschutzeigenschaften werden mit geeigneten Additiven verbessert, um die Anwendungsbereiche auf eine Vielzahl technischer Bauteile ausweiten zu können. Dazu werden geeignete Additive identifiziert, ggf. entwickelt und im Compoundierverfahren eingearbeitet. Die unterschiedlichen Compounds werden zu Probekörpern und Bauteilen abgemustert und hinsichtlich Alterung und spezieller Belastungsszenarien charakterisiert.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
heim@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
Mönchebergstr. 3
34125 Kassel
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2020-09-01

01.09.2020

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31.08.2024
22034018Verringerung der Lachgas-Emission bei der Verwertung von Gärrückständen durch Zugabe Lachgas-reduzierender Bakterien - Akronym: LachgasbakterienDie Düngung landwirtschaftlich genutzter Flächen führt zu erhöhten Emissionen des Treibhausgases N2O (Lachgas). Dafür sind verschiedene Stoffwechselprozesse der mikrobiellen Gemeinschaft des Ackerbodens verantwortlich. In diesem Projekt soll untersucht werden, inwieweit durch eine innovative Gärrestaufbereitung spätere N2O-Emissionen verringert bzw. vollständig unterdrückt werden können. Dazu sollen N2O-reduzierende Bakterien aus Gärrückständen und Ackerböden isoliert und charakterisiert werden. Geeignete Isolate werden Gärrückständen zugesetzt (Bioaugmentation), um deren Wachstums- und Überlebensfähigkeit sowie deren Aktivität der N2O-Reduktion zu N2 zu prüfen. Es handelt sich um FuE-Arbeiten im Bereich der universitären Grundlagenforschung. Vorrangiges Ziel ist das Proof of Concept des Forschungsansatzes. Ein langfristig zu entwickelndes Verfahren soll marktrelevant und kostengünstig sein; es sieht eine kurze Behandlungszeit von Gärrückständen vor. Falls erfolgreich, ist davon auszugehen, dass das Projekt signifikante Beiträge zur nachhaltigen und klimafreundlichen Verwertung von Gärrückständen leisten und die gesellschaftliche Akzeptanz der Verwendung von Gärrückständen als Düngemittel steigern wird.Prof. Dr. Jörg Simon
Tel.: +49 6151 1624-680
simon@bio.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Biologie - Arbeitsgruppe Mikrobielle Energiewandlung und Biotechnologie
Schnittspahnstr. 10
64287 Darmstadt

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31.12.2020
22034211Verbundvorhaben: Biomasse-Asche-Monitoring (BAM); Teilvorhaben 1: Koordination und Monitoring - Akronym: BAMBiomasseaschen, insbesondere Halmgutaschen sind zurzeit keinem nach DüMV 2012 zugelassenen Düngemitteltyp zuzuordnen und gelten formal als Abfallstoff. Die teils fehlende, jedoch notwendige Fraktionierung von Feuerraum- bzw. Filteraschen steht einer ackerbaulichen Verwertung dieser Aschen entgegen. Ziel dieses Projekt ist es, die bei der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsmaterialien entstehenden Aschen in der Landwirtschaft zu verwerten und somit einen gesetzeskonformen Verwertungspfad im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes zu etablieren. Dazu sind ein Monitoring, die Prüfung der Düngewirkung sowie eine Anerkennung der Biomasseaschen notwendig. Gefäßversuche mit verschiedenen Fruchtarten und Bodenarten liefern Erkenntnisse zur Düngewirkung und zu Applikationsformen von Biomasseaschen, um Empfehlungen zur sachgerechten Anwendung formulieren zu können. Im Rahmen eines Monitorings werden Aschen von unterschiedlichen naturbelassenen Biobrennstoffen aus verschiedenen Konversionsanlagen bzw. Leistungsklassen untersucht. Dabei werden Schwankungsbreiten für Nähr- und Schadstoffe bestimmt. Für die Einschätzung der Qualität der Aschen wird das Feuerungsverhalten der Konversionsanlagen bewertet. Um die physikalische Verfügbarkeit der Nährstoffe zu untersuchen, erfolgt ggf. eine Aufbrechung und Aufmahlung gröberer Aschefraktionen. Die Aschen werden in verschiedene Applikationsformen überführt um die Wirksamkeit und Verfügbarkeit der Nährstoffe zu bewerten. Auf zwei Bodenarten werden die Pflanzenverfügbarkeit von P und K in verschiedenen Aschevarianten und Aufbereitungsformen für diverse Fruchtarten einschließlich der P-Fraktionen in den Aschen und im Boden sowie die Wirkung der Aschen auf bodenbiologische Parameter untersucht. Dadurch wird die Einordnung der Biomasseaschen in geeigneten Düngemitteltypen möglich. Im Rahmen eines Ringversuches werden die Messgenauigkeit und -verfahren für die Ascheanalytik validiert.Über 60 % der ersten Aschefraktion halten laut DüMV alle Anforderungen an die Schadstoffgehalte ein. Aschen der o.g Fraktion, die nicht alle Anforderungen laut DüMV einhielten, überschritten zumeist Grenzwerte einzelner Parameter (Cd und/oder Cr-VI bzw. den PCDD/F oder Ni-Gehalt). Bei Prüfung der Aschen nach BioAbfV sind die Cu-, Cd-, Cr- und Ni-Konzentrationen zu beachten. Teilweise ist den Biomasseaschen (nf. nur als Asche bezeichnet) organisches Material (Kompost, Stroh oder Holz) hinzuzufügen, um den geforderten Mindestgehalt von 10 % organischem Anteil zu erfüllen. Alle Aschen sind aufgrund ihrer Nährstoffe einem Düngemitteltyp zuzuordnen und entsprechend durch Siebung, evtl. Trocknung, Aufmahlung, Kompaktierung bzw. Staubbindung aufzubereiten. In umfangreichen Gefäßversuchen zur P- und K-Düngewirkung wurde anhand von sechs ausgewählten Aschen nachgewiesen, dass die Düngewirkung von Aschen bezüglich der o.g Elemente P und Kin Bezug auf deren Pflanzenverfügbarkeit mit Mineraldüngern vergleichbar ist. Aschen, insbesondere Rohaschen sowie einzelne Granulate von Halmgutaschen sind zur Neutralisation saurer Böden geeignet. Sie zeigten jedoch eine mit der CaCO3 -Kalkung vergleichbare, teils etwas verzögerte Reaktion. Im Hinblick auf eine Ascheverwertung sollte die Aschelogistik optimiert werden. Dies schließt sowohl eine konsequente, fraktionierte Entaschung der Feuerungsanlage als Voraussetzung für eine land- bzw. forstwirtschaftliche Aschenutzung als auch die Etablierung eines Qualitätsmanagementsystems (regelmäßige Nähr- und Schadstofftests) bis hin zur gesetzeskonformen Aufbereitung (Granulierung, Siebung, Befeuchtung oder Beimischung organischen Materials) sowie die Förderung betriebsinterner bzw. regionaler Stoffkreisläufe ein. Thomas Hering
Tel.: +49 3641 683-259
thomas.hering@tll.thueringen.de
Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR)
Naumburger Str. 98
07743 Jena
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2016-04-01

01.04.2016

2018-09-30

30.09.2018
22034414Verbundvorhaben: Entwicklung und Umsetzung naturfaserbasierter Leichtbaukomponenten für ein Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 1: Konstruktion, Gestaltung, Verbundprofile, Koordinierung - Akronym: EcoSTATIVNaturfaserbasierte Verbundwerkstoffe sind ein innovativer Ansatz für neue Produkte mit niedrigem Gewicht. Insbesondere in der Naturfotographie ist der Bezug zu natürlichen Werkstoffen besonders hoch. Berlebach Stativtechnik produziert seit 100 Jahren Stative aus Holz und hat sich weltweit ein hohes Ansehen erarbeitet. Die Marke Berlebach muss dem Trend zur Gewichtsreduzierung mit neuen Produkten begegnen. Ziel des Vorhabens ist es, ökologische Werkstoffe auf Basis von u.a. Flachsfasern, Hanffasern sowie Buchen- oder Fichtenhölzer zu entwickeln und durch neuartige Fertigungsverfahren zur Anwendung zu bringen. Gewichtsreduktion und Holzanmutung stehen im Vordergrund. Anforderungen sind geringe Masse, einfache und umweltfreundliche Fertigungstechnologie, gute Haltbarkeit, hohe Tragfähigkeit, gute Recyclingfähigkeit, Verarbeitung umweltfreundlicher Ausgangswerkstoffe. Die Anbindung der Leichtbau- Stativbeine an den Stativkopf mit hoher Tragfähigkeit ist extrem anspruchsvoll. Aufgabe von Berlebach ist die Entwicklung und Systemintegration der Leichtbaukomponenten zum ökologischen Leichtbaustativ. Der Demonstrator dient der Analyse der Funktionalität und Marktakzeptanz. • Produktspezifizierung, Anforderungsprofile • Gestaltung der geometrischen Strukturen • Entwicklung/ CAD Konstruktion Profile, Arretierungs- und Verstellvarianten, • Konstruktionsvarianten, 3D-CAD-Modellierung. • Werkstoffgerechte Gestaltung der Leichtbaustrukturen. • Erstellung Werkzeuge und Vorrichtungen • Entwicklung und Erprobung der Bearbeitungsverfahren, • Verbundprofile fertigen, bearbeiten • Bau und Vor- Montage der Einzelteile • Prototypen mechanischer Arretierungskomponenten fertigen • Erprobung und Evaluation • Abschließende Praxistests • Fähigkeitsnachweis Serientauglichkeit Wolfgang Fleischer
Tel.: +49 37320 1201
berlebach@t-online.de
Berlebach Stativtechnik Wolfgang Fleischer
Chemnitzer Str. 2
09619 Mulda
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2015-10-01

01.10.2015

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31.01.2019
22034614Verbundvorhaben: Bewertung von Substraten hinsichtlich des Gasertrags – vom Labor zur großtechnischen Anlage; Teilvorhaben 1: Durchführung der Labor- und Praxisversuche - Akronym: SubEvalFür die Qualitätsbeurteilung von Substraten und die Effizienzbewertung ihrer verfahrenstechnischen Umsetzung in einer Biogasanlage existieren in der Wissenschaft und Praxis vielfältige Untersuchungsverfahren und Berechnungsmethoden. Eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Verfahren auf Basis der Trockensubstanz (TS, oTS, FoTS), Futtermittel-, Elementar- oder Brennwertanalyse sowie den Richtwerten der KTBL ist bis heute nicht gegeben. Anlagenbetreibern oder Finanzdienstleistern ist es damit nicht möglich, den aktuellen Substrateinsatz bzw. Prozesszustand oder das jeweilige Investitionsrisiko (Repowering) detailliert und realitätsnah zu bewerten. Ziel der vorliegenden Projektskizze ist es, die unterschiedlichen Verfahren in Ihrer Aussagekraft und Praxistauglichkeit zu beurteilen und hinsichtlich einer einheitlichen bzw. präzisen Methode zur Substrat- und Prozessbewertung weiterzuentwickeln. Das Projekt leistet damit einen entscheidenden Beitrag, um einen direkten Vergleich und gezielten bzw. aussagekräftigen Einsatz der vielfältigen Kenngrößen im großtechnischen Anlagenbetrieb zu ermöglichen. Im Rahmen der Projektarbeit sollen die unterschiedlichen theoretischen und analytischen Verfahren für die Bestimmung des maximalen Biogasbildungspotentials praxisrelevanter Substrate miteinander verglichen werden. Auf Basis vereinfachter Reaktionsmodelle lassen sich diese Ergebnisse dann im Rahmen einer Anlagenbilanzierung zur Effizienzbewertung einer Biogasanlage verwenden. Durch die vergleichenden Analysen im Labor-, Technikums- und Praxismaßstab lassen sich die unterschiedlichen Bewertungsverfahren dabei auch hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit evaluieren. Die Projektergebnisse sollen abschließend sowohl in einem praxisnahen Leitfaden (DBFZ-Report) als auch in einer benutzerfreundlichen Webanwendung zur Substrat- und Effizienzbewertung von Biogasanlagen veröffentlicht werden.Dr. Sören Weinrich
Tel.: +49 341 2434-341
soeren.weinrich@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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01.03.2019

2022-10-31

31.10.2022
22034718ForestValue: Innovative Lösungen für das zukünftige Bauen mit Brettsperrholz - Akronym: InnoCrossLamDie Entwicklung der letzten Jahre im Bereich mehrgeschossiger Holzbauten war bemerkenswert, Brettsperrholz spielt eine wichtige Rolle in dieser Entwicklung. Um den nächsten Schritt hin zu einer großflächigen Einführung dieser Bauweise tun zu können, sind jedoch Weiterentwicklungen und Innovationen in der Brettsperrholzbauweise notwendig. Wenn Massivholzprodukte ein ernstzunehmender Wettbewerber gegenüber mineralischen Baumaterialien wie Beton werden sollen, müssen sie Architekten und Ingenieuren eine vergleichbare Flexibilität im Einsatz bieten. Das Hauptziel des Europäischen Forschungsvorhabens InnoCrossLam bestand darin, die Anwendbarkeit und Flexibilität von Massivholzelementen wie Brettsperrholz (BSP) für mehrgeschossige Gebäude und weitgespannte Tragwerke zu erweitern. Der Hauptgedanke hinter diesem Projekt war die Weiterentwicklung der Verwendung von Massivholzprodukten wie BSP in neuen Bauanwendungen und in multifunktionalen Kontexten. Solche Entwicklungen wurden durch einen transdisziplinären Ansatz erreicht, indem Themen wie Architektur und Design, Haustechnik (HVAC) und Bauingenieurwesen in die Projektarbeit integriert wurden, in Kombination mit Forschung und Entwicklung, die auf der Anwendung fortschrittlicher theoretischer und experimenteller Ansätze basieren. Indem Architekten eingeladen wurden und ihre Kompetenz als Motor des Projekts fungierte, wurden in Zusammenarbeit mit Bauingenieuren und Experten die Herausforderungen definiert, denen sich Planer und Industrie stellen müssen. So wurden neue und praxisorientierte Lösungen für anspruchsvolle Entwurfssituationen entwickelt . Flexibilität wardabei eines der Schlüsselwörter . Flexibilität im Sinne von z.B. flexiblen Grundrissen, auskragenden Strukturen, weit gespannten Systemen, effizienten Verbindungstechniken, effizienter Montage und Demontage von Bausystemen und dem Potenzial für zusätzliche Funktionalität.DLT (Diagonal Laminated Timber, Diagonallagenholz, diagonal verklebtes Brettsperrholz) stellt eine anwendungsoptimierte Weiterentwicklung von Brettsperrholz (BSP) dar, und erreicht bei gleichem Materialeinsatz deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften. Dabei wird diagonal verklebtes BSP herkömmliches BSP nicht verdrängen, sondern zu einer Erweiterung der Produktpalette im Massivholzbereich führen. Multifunktionale Massivholz-Wandelemente – multifunktional in Bezug auf eine thermische Aktivierbarkeit –wurden in Richtung Anwendungsreife weiterentwickelt. Sechs verschiedene Serien von multifunktionalem BSP für die mechanischen und klimatischen Untersuchungen sowie für die Bestimmung des Feuerwiderstandes wurden entwickelt, hergestellt und getestet. Zusammenfassend verspricht und unterstützt die Forschung innerhalb des AP5 eine effizientere zukünftige Nutzung von Massivholzelementen durch das Hinzufügen zusätzlicher Funktionalität oder diagonaler Lagenanordnungen. Mit Hilfe eines Online-Fragebogens, persönlicher Interviews und parallel entwickelter Dokumente wurde über den Stand der Technik der Bemessung mehrgeschossiger Gebäude in Brettsperrholz berichtet. Die Arbeit wurde von mehr als 150 Experten weltweit begleitet. An der Online-Umfrage und Interviews nahmen Ingenieure aus über 25 Ländern weltweit teil, darunter 15 EU-Mitgliedsstaaten sowie Überseenationen wie Kanada und Neuseeland. Die Erkenntnisse zu für die Anwendung wichtigen Kerngebieten der Forschung ermöglichten den europäischen Partnern u.a. Arbeiten an sprödem Versagen von Verbindungen und lateraler Stabilität von Brettsperrholzelementen, sowie an Punktstützungen und Öffnungen in Brettsperrholzdecken.Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 89 289-22416
winter@bv.tum.de
Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München
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31.12.2018
22034814Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 1: Entwicklung der biotechnologischen Verfahren (in-vitro-Vermehrung und Erhaltung) - Akronym: DendroMax-IIDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Aspe, Hybridlärche, Douglasie). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte – u.a. auf Grundlage der somatischen Embryogenese – wurden in der ersten Projektphase erarbeitet und sollen im Anschlussvorhaben in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen (nach FoVG) Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Aspe wird eine Umsetzung der entwickelten Technologie in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Um das Baumartenspektrum zu erweitern, soll ebenso wie für die Hybridlärche, die Douglasie und die Aspe eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arten und -Arthybriden etabliert werden. Außerdem muss die Reembryonalisierung von Zellen adulter Bäume ein vordringliches Forschungsziel bleiben, um den direkten Zugang zu züchterisch wertvollem Elite-Material zu ermöglichen. Dieses soll im Vorhaben mithilfe molekularbiologischer Methoden entscheidend voran gebracht werden. Die Ziele sollen mithilfe klonaler Vermehrung auf Grundlage der somatischen Embryogenese (Koniferenarten) bzw. der Organogenese bei der Aspe erreicht werden. Molekularbiologische Untersuchungen erfolgen am Modell der somatischen Embryogenese bei Lärche.Prof. Dr. Kurt Zoglauer
Tel.: +49 30 2093-8700
kurt.zoglauer@biologie.hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Institut für Biologie
Invalidenstr. 42, Hauptgebäude, Raum 1328
10115 Berlin
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01.02.2019

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31.12.2019
2203481813. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 13_BEFMit der Einführung der EEG 2016/2017 Novelle startete kürzlich eine neue Phase der Energiewende. Die Novellierung zielt auf einen Systemwechsel vom Modell der Einspeisevergütungen hin zum Ausschreibungsverfahren. Diese Wettbewerbsumstellung traf nicht nur auf Befürworter. Kritiker fürchteten, dass die geplanten Maßnahmen den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien sowie das Erreichen der Pariser Klimaschutzziele behindern und den Arbeitsmarkt gefährden. Drei Jahre nach Einführung der Novelle stellt sich die Frage, ob sich diese Vorhersagen bestätigen konnten und inwiefern sich die Wettbewerbsumstellung tatsächlich auf die erneuerbaren Energien und speziell die Bioenergie als wichtigster Energieträger ausgewirkt hat. Neben der EEG-Novellierung spielt auch die Bioökonomie eine immer bedeutendere Rolle für die Weiterentwicklung der Bioenergie. Durch die stetige Entwicklung neuer Rohstoffe, Herstellungsverfahren und Technologien, Energiespeichermethoden, sowie der Symbiose aus energetischer und stofflicher Verwertung von biogenen Reststoffen, soll speziell das stoffliche Potenzial der biogenen Reststoffe ausgeschöpft werden, um innovative, international wettbewerbsfähige biobasierte Produkte zu schaffen. Als Antwort auf diese aktuellen Entwicklungen konzentriert sich das kommende Rostocker Bioenergieform auf die Weiterentwicklung der nachhaltigen Bioökonomie. Schwerpunkte bilden hier die Nachhaltigkeit in der Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen und biogenen Reststoffen, die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger sowie der gesellschaftliche Dialog. Dazu zählen Themen wie das nachhaltige Stoffstrom-Management, die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Dezentralisierung, die Erschließung von Recycling-Potenzialen von Reststoffen, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Gute Praxisbeispiele aus den Bundesländern sollen präsentiert und diskutiert werdProf. Dr. Michael Nelles
Tel.: +49 381 498-3400
michael.nelles@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock
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22034914Verbundvorhaben: Entwicklung und Einführung von biotechnologischen Verfahren zur Züchtung, Produktion und Verwendung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung Ausgangsmaterial, Akklimatisierung und Jungpflanzenanzucht sowie Klonprüfung und Umsetzung - Akronym: Dendromax-IIDas Gesamtziel ist die Entwicklung einer praxistauglichen Prozesskette für die klonale Massenvermehrung von Hochleistungssorten ausgewählter Baumarten (Aspe, Hybridlärche, Douglasie). Die relevanten, biotechnologischen Verfahrensschritte stehen zur Verfügung und sollen in Bezug auf ihre Wirtschaftlichkeit optimiert werden. Umfangreiche Feldprüfungen dienen der Auswahl von zulassungsfähigen Eliteklonen für Klonmischungen der jeweiligen Arten. Im Falle der Aspe wird eine Umsetzung des entwickelten Verfahrens in die Praxis in einem Baumschulunternehmen angestrebt. Zur Erweiterung des Baumartenspektrums soll ebenso wie für die Hybridlärche, die Douglasie und die Aspe eine Klonsammlung ausgewählter, forstwirtschaftlich interessanter Tannen-Arten und -Arthybriden etabliert werden. Das Teilvorhaben 2 verfolgt die Bereitstellung des Ausgangsmaterials für die In-vitro-Vermehrung, die Akklimatisierung und Anzucht von In-vitro-erzeugten Keimlingspflanzen, die Phänotypisierung und Prüfung der erzeugten Klone sowie Maßnahmen zur Übertragung der Ergebnisse in die Praxis. Auslese von Plusbäumen bei Aspe, verschiedenen Tannen-Arten und deren Hybriden; Erzeugung von Saatgut für die Gewinnung von embryonalem Gewebe bei Lärche, Douglasie und Tannen-Arten und deren Hybriden aus kontrollierter Kreuzung; Optimierung von Akklimatisierung und Jungpflanzenkultivierung bei Aspe, Hybridlärche und Douglasie; erste Untersuchungen bei Tannen-Arten bzw. Arthybriden zur Akklimatisierung und Jungpflanzenkultivierung; Phänotypisierung und Prüfung möglichst vieler Aspen- und Hybridlärchen-Klone aus In-vitro-Vermehrung auf Resistenz-, Wachstums- und Qualitätsmerkmale unter kontrollierten Bedingungen sowie in Feldversuchen entsprechend Forstvermehrungsgutgesetz; Auslese erfolgversprechender Klone auf Grundlage der Ergebnisse zu Ausfallrate, Wachstum, Qualität und Toleranz gegenüber Frost- und Trockenstress.Dr. Heino Wolf
Tel.: +49 3501 542-220
heino.wolf@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung
Bonnewitzer Str. 34
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01.03.2017

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31.05.2020
22035014Verbundvorhaben: Eigenschaftsprofil und Einsatzspektrum von schnellwachsenden Züchtungsprodukten (Hybridlärche) in der holzverarbeitenden Industrie; Teilvorhaben 1: Sortencharakteristik und Erarbeitung verwendungsorientierter Züchtungsstrategien - Akronym: WoodForIndustryWichtiger Ansatzpunkt zur mittel- bis langfristigen Produktivitätsverbesserung von Kurzumtriebs- bzw. Schnellwuchsplantagen und Waldbeständen sind die Ergebnisse der Forstpflanzenzüchtung. Die Züchtungsziele hoben bisher auf eine Verbesserung von Wachstum und Qualität nach forstlichen Gesichtspunkten bei gleicher oder erhöhter Widerstandskraft ab. Holzeigenschaften spielten dagegen bisher eine untergeordnete Rolle. In dem Vorhaben werden erstmals in Deutschland bereits existierende Züchtungsprodukte der Aspe, Douglasie und Hybridlärche umfassend auf ihre physikalischen und chemischen Holzeigenschaften sowie ihre Verwertbarkeit für die Säge-, Holzwerkstoff- und Papierindustrie untersucht. Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des umfassenden Eigenschaftsprofils und Ableitung des potenziellen Einsatzspektrums zugelassener Züchtungsprodukte in der Massivholz-, Holzwerkstoff- und chemischen Industrie sowie die Erstellung eines holztechnologischen Steckbriefes für jede Sorte. Aus den Ergebnissen wird weiterhin die Definition von Züchtungszielen für weiterführende Züchtungsarbeiten, die optimiertes Material für den jeweiligen stofflichen Einsatzbereich erzeugen sollen, abgeleitet. Zur Verbesserung der Versorgung mit Vermehrungsgut existierender Sorten für Forst- und Agrarsysteme wird eine Bereitstellungs-und Vermarktungsstrategie erarbeitet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP 1 - Materialbereitstellung und –ausformung AP 2 - Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte AP 3 - Materialeigenschaften AP 4 - Mikrostrukturelle Eigenschaften AP 5 - Verarbeitungseigenschaften AP 6 - Züchtungsstrategien AP 7 - Auswertung, Bericht, Ergebnistransfer Sachsenforst verantwortet die Materialbereitstellung und -Ausformung (AP 1), die Erarbeitung der Züchtungsstrategien (AP 6) und die Auswertung, Berichterstattung und den Ergebnistransfer (AP 7) und arbeitet bei der Qualitätsbewertung der Züchtungsprodukte (AP 2) mit.Dr. Heino Wolf
Tel.: +49 3501 542-220
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01.07.2019

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30.06.2022
22035018Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Volatilerfassung und -analyse zur Lockstoffentwicklung sowie Wahrnehmungsbestimmung und Verhaltenstests - Akronym: ReBekDas Projekt ReBek umfasst zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Borkenkäfer- und Rüsselkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussierte auf die Entwicklung naturnaher und pflanzenschutzmittelfreier Regulationsverfahren im Management von Borkenkäfern. Durch den Einsatz dieser Nicht-Habitat-Duftstoffe sollen gefährdete Objekte, wie z.B. Polterholz, chemisch getarnt und von den Zielinsekten als nicht passendes Habitat erkannt werden. Im TP 1 sollen durch Literaturrecherche, durch Beprobung von Wirtspflanzen und die Analyse von Duftstoffspektren aussichtsreiche Duftstoffkandidaten gefunden werden. Geeignete Kandidaten von Duftstoffen, Mischungen und ätherischen Ölen der Wirtspflanzen werden anschließend durch Verhaltensversuche auf eine Lockwirkung für die Forstschädlinge Buchdrucker (Ips typographus) und Großer Brauner Rüsselkäfer (Hylobius abietis) untersucht. Im TP 2 sollen ebenfalls durch Literaturrecherche und durch Beprobung von unterschiedlichen Pflanzengruppen und Waldgesellschaften, welche ein ungeeignetes Habitat anzeigen, Duftstoffe gefunden werden, welche eine repellente Wirkung auf die Zielinsekten Buchdrucker (Ips typographus), Zwölfzähniger Kiefernborkenkäfer (Ips sexdentatus) und Schwarzer Nutzholzkäfer (Xylosandrus germanus) haben.Im TP 1 haben Untersuchungen von Lockdispensern für den Buchdrucker gezeigt, dass es zwei Gruppen von Dispensern gibt: eine mit einer Emissionsrate von ca. 0,5 g/d und einer maximalen Emissionsrate von 0,1 g/d. Auch bei den Verhältnissen der Pheromonkomponenten cis-Verbenol und 2-Methyl-3-buten-2-ol gab es zwei Gruppen. Für den Buchdrucker konnten insgesamt 3 Duftstoffe gefunden werden, die signifikant attraktiv wirkten. Mit tendenzieller Wirkung kommen zwei weitere Duftstoffe und eine Mischung dazu. Vor Verhaltenstests mit dem Großen Braunen Rüsselkäfer wurde das Duftstoffspektrum von 5 Wirtspflanzenarten untersucht. Dazu wurde der überirdische und der unterirdische Teil von Setzlingen beprobt. Die so ermittelten Duftstoffe wurden auf deren Wirkung untersucht. Männliche Käfer zeigten eine erhöhte Präferenz bei drei Duftstoffen. Weibliche Käfer zeigten diese bei drei Duftstoffen, darunter zwei andere. Gleichfalls wurden ätherische Öle von Koniferen auf deren Wirkung untersucht. Verhaltensversuche mit ätherischen Ölen lösten nur bei männlichen Käfern eine Präferenz aus. Im TP 2 wurden 4 Pflanzengruppen (Kräuter, Standortanzeiger, Pilze und Senfölglycosoide) und 3 Waldgesellschaften beprobt. Die so ermittelten Duftstoffe wurden in Verhaltensversuchen beim Buchdrucker, Zwölfzahnigen Kiefernborkenkäfer und Schwarzen Nutzholzkäfer verwendet und auf repellente Wirkung untersucht. Auch in diesem TP wurde die Wirkung von ätherischen Ölen auf die Zielinsekten überprüft. Beim Buchdrucker konnten 5 signifikant repellent wirkende Duftstoffe, 3 tenenziell repellent wirkende Duftstoffe. Zwei ätherische Öle wirkten signifikant repellent, 2 tendenziell und eines konzentrationsabhängig. Von den untersuchten Duftstoffen wirkten beim Zwölfzähnigen Kiefernborkenkäfer 4 Duftstoffe signifikant repellent. Beim Schwarzen Nutzholzkäfer konnte nur ein repellent wirkender Duftstoff gefunden werden. Ein zweiter wirkte konzentrationsabhängig von attraktiv bis repellent.Dr. Martin Gabriel
Tel.: +49 551 39-23958
mgabrie@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstzoologie und Waldschutz
Büsgenweg 3
37077 Göttingen
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01.07.2019

2020-06-30

30.06.2020
22035118Entwicklung eines ligninmodifizierten Bindemittels auf Epoxidharzbasis für Reaktionsharzbetone (EpoLig) - Akronym: EpoLigDas 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
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01.01.2020

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30.06.2023
22035318Verbundvorhaben: Direktmethanisierung zur Flexibilisierung kleiner und mittlerer Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Erprobung eines heat pipe gekühlten Reaktors für die Direktmethanisierung von Biogas - Akronym: FlexBiomethaneDie Flexibilisierung von Biogasanlagen ist eines der wesentlichen Ziele der letztjährigen EEG-Novellen. Ziel ist dabei die bedarfsgerechte Drosselung der Stromproduktion beispielsweise tagsüber und eine Verschiebung der Stromproduktion zur Deckung von Strombedarfsspitzen. Das Konzept "Power-to-Gas" nutzt die Biogas- oder Kläranlage lediglich als CO2-Quelle für die Methanisierung und ist entsprechend auf große Biomethananlagen beschränkt. Wesentlich vereinfachen würde sich die Prozesskette dagegen, wenn das CO2 für die Methanisierung nicht vollständig abgetrennt werden müsste, sondern das Biogas direkt katalytisch umgesetzt und im vorhandenen Gasspeichervolumen der Fermenter zwischengespeichert wird. Beim vorgeschlagenen Konzept wird daher dem Fermenter kontinuierlich Biogas entnommen. Der CO2 Anteil wird katalytisch in Methan gewandelt und zurück in den Fermenter gespeist. Dadurch wird der Anteil des Methans im Gasspeichervolumen des Fermenters kontinuierlich erhöht und die Prozesskette und Abwärmenutzung vereinfacht sich maßgeblich. Da auf die Gasnetzeinspeisung verzichtet wird, reduzieren sich Aufwand und Kosten gegenüber etablierten Konzepten substantiell. Das Projekt soll damit die Umsetzung eines ersten "Proof-of-Concepts" zur katalytischen Direktmethanisierung von Biogas mit Direktdampferzeugung und Direktbeheizung des Fermenters vorbereiten, um eine vielversprechende Option zur einfachen Nachrüstung und Flexibilisierung der ca. 9.000 bundesdeutschen Bestandsanlagen zu erproben. Ziele des beantragten Projektes sind entsprechend - Integrierte Anlagenkonzepte für kleine und mittlere Anlagen - Entwicklung Methanisierungsreaktor mit integrierter Direktverdampfung - Direktbeheizung des Fermenters mit Dampf und heißem Produktgas aus dem Methanisierungsreaktor - Dauertest des Methanisierungsreaktors mit realem Biogas, um nach einer wirtschaftlichen Evaluierung ein weiterführendes Demonstrationsprojekt an einer realen Biogasanlage vorzubereiten.Die durchgeführten Laboruntersuchungen zur Methanisierung von Biogas ergaben, dass die notwendigen hohen CH4-Konzentrationen im Produktgas zentral durch eine Reduzierung der Reaktorleistung, einer unterstöchiometrischen H2-Zugabe und einer Druckerhöhung auf 5,5 bar erreicht werden können. Das im Biogas zusätzlich enthaltene CH4 wirkt hier als thermische Ballast und verringert dadurch die Reaktivität des Gases wodurch bei der Methanisierung von Biogas geringere Temperaturen und damit auch geringere Reaktionsgeschwindigkeiten auftreten. Zum Erreichen der notwendigen Gasqualitäten für den Kopplungsbetrieb musste die Reaktorleistung allerdings trotzdem von den geplanten 25 kW auf 2 kW deutlich reduziert werden. Hierdurch konnten in einer Reaktorstufe CH4-Konzentrationen von 90 % und unter 3 % Restwasserstoff erreicht werden. Hinsichtlich der Katalysatordeaktivierung konnte bei dem im Biogas enthaltenen Spurengas NH3 keine Beeinträchtigung der katalytischen Aktivität beobachtet werden. Ist H2S im Eduktgas der Methanisierung enthalten, so ist zwangsläufig eine vorgeschaltete Entschwefelungseinheit notwendig.Zyklische Versuche, die eine Methananreicherung im Fermenter im Tag-Nacht-Zyklus nachbilden sollten, haben gezeigt, dass eine sehr dynamische Methanisierung mit Zyklen-Zeiten um 30 - 45 min möglich ist. Die Methanisierung liefert dabei innerhalb von wenigen Minuten stabil hohe Methankonzentrationen und kann schnell auf schwankende Betriebsbedingungen reagieren. Bei ansteigenden Methangehalten im Biogas von 50 - 75 % wurden CH4- Konzentrationen im Produktgas von 83 – 87 % erreicht. Im Kopplungsbetrieb mit dem Fermenter der TH Ingolstadt konnten die mit synthetischen Biogas durchgeführten Laboruntersuchungen anschließend mit realen Biogas reproduziert werden. Dabei wurde eine stabile Methanisierung ohne Deaktivierung durch die im Biogas enthaltenen Spurengase erreicht.Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl
Tel.: +49 911 5302-99021
juergen.karl@fau.de
Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik
Fürther Str. 244 f
90429 Nürnberg

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22035414Verbundvorhaben: Entwicklung einer neuartigen biologisch abbaubaren Mulchfolie mit einstellbarer biologischer Abbauzeit; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Prüfung - Akronym: BiomulchfolieIm Rahmen des Projektes soll eine biologisch abbaubaren Mulchfolie mit definiert einstellbarer biologischer Abbauzeit entwickelt werden. Biologisch abbaubare Mulchfolien im Allgemeinen sind zwar Stand der Technik und werden auch im Markt vertrieben, sie bauen aber nicht im gewünschten Zeitraum ab und müssen dann wie konventionelle Mulchfolien nach der Ernte wieder eingesammelt werden. Eine Lösung hierfür sind definiert abbaubare Bio-Mulchfolien für Früchte mit verschieden definierten Anbauzeiten, die aber aktuell nicht am Markt vertrieben werden. Ziel des geplanten Projekts ist es deshalb, diesen Nachteil zu überwinden und mindestens drei Abbaukategorien zu realisieren. Wenn dann für die jeweiligen Pflanzenarten Mulchfolien mit entsprechend angepassten Abbaugeschwindigkeiten angeboten werden und somit die biologische Abbaubarkeit im vorgesehenen Zeitraum gegeben ist, muss die Folie nach der Ernte auch nicht mehr eingesammelt werden. Das Projekt umfasst folgende Arbeitspakete (AP): AP1: Diskussion, Recherche und Beschaffung geeigneter Biopolymere und Additive für die Compoundierungsversuche. AP2: Compoundierung der Biopolymere und Additive im halbtechnischen und technischen Maßstab unter Einstellung und Optimierung der biologischen Abbaubarkeit. AP3: Herstellung von Modellfolien gemäß AP2 und Prüfung von Prozessfähigkeit und mechanischen Eigenschaften. AP4: Prüfung von biologischer Abbaubarkeit und Gesamtfunktionalität der gemäß der in AP3 hergestellten Modellfolien. AP5: Untersuchung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften der Biopolymercompounds. AP6: Up-Scaling-Versuche.Prof. Dr. Michael Nase
Tel.: +49 9281 409-4730
michael.nase@hof-university.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Fachhochschule Hof - Institut für Materialwissenschaften
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof
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31.10.2022
22035418ForestValue: Innovative Waldbewirtschaftungsstrategien für eine resiliente Bioökonomie unter zunehmenden Risiken; Teilvorhaben 2: Datenbereitstellung, Bewirtschaftungsszenarien, Modellkalibrierung und Simulationen - Akronym: I-MaestroDie EU-Bioökonomie soll sicherstellen, dass Wälder nachhaltig erzeugte Ressourcen liefern und gleichzeitig andere Ökosystemleistungen erhalten bleiben. Der Klimawandel und die Intensivierung von Störungen können dieses Ziel jedoch gefährden. Die Resilienz der Wälder kann für die Bioökonomie eine wichtige Rolle bei der Begrenzung der negativen Auswirkungen spielen. Ziel von I-Maestro ist es, die wissenschaftliche Grundlage für Bewirtschaftungsstrategien zu verbessern, die die Resilienz von Wäldern erhöhen und gleichzeitig die Biodiversität und das Potenzial Kohlenstoffspeicherung schützen. I-Maestro bewertet Bewirtschaftungsstrategien, die die strukturelle Komplexität der Wälder fördern. Diese Ziele sollen erreicht werden durch (i) Dokumentation und Analyse vergangener Störungen zur Erstellung zukünftige Störungsszenarien, (ii) evidenzbasierte Studien über die Auswirkungen von Störungen und Wiederherstellungsprozesse, (iii) Simulation der Holzproduktion und anderer Ökosystemleistungen unter Szenarien von Störungen, Bewirtschaftung und Klimawandel in Wäldern in Slowenien, Polen, Deutschland und Frankreich mit sich ergänzenden Waldmodellen. Das Projekt liefert Schlüsselprodukte für eine nachhaltige Bioökonomie: eine frei zugängliche Störungsdatenbank, ein tieferes Verständnis der Auswirkungen von Störungen und des Managements auf Ökosystemleistungen auf Bestands-, Landschafts- und Länderebene sowie Simulationen zur Bewertung innovativer Bewirtschaftungsstrategien. Durch die Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Störungen, Bewirtschaftung, Klimawandel und struktureller Komplexität entwickelt I-Maestro auch neue adaptive Bewirtschaftungsverfahren. Schließlich werden die wichtigsten Ergebnisse in Empfehlungen für die Anwender und Politik zusammengefasst. Das PIK trägt hauptsächlich zu AP1 (Datenbereitstellung, M1-12) und AP3 (Bewirtschaftungsszenarien, Modellkalibrierung und Simulation, M16-36) bei.Das Gesamtvorhaben hat Daten zu Störungen gesammelt, diese im Rahmen der DFDE Datenbank des EFI frei zugänglich zur Verfügung gestellt und daraus Störungsszenarien abgeleitet. Zusätzlich wurden auf verschiedenen Ebenen innovative Bewirtschaftungsszenarien entwickelt und mit dynamischen Waldmodellen auf ihre Fähigkeit untersucht unter Störungen weiterhin Ökosystemleistungen bereitzustellen. Die umfangreiche Szenarienarbeit mit Klima-, Störungs- und Bewirtschaftungsszenarien auf verschiedenen räumlichen Ebenen vom Waldbestand zur Landesebene erlaubte eine Betrachtung der Interaktion von möglichen Änderungen des Klimas, Störungsregimes und Möglichkeiten der Anpassung der Bewirtschaftung. Analog zu Ergebnissen auf der Bestandesebene haben zunächst auch Simulationen auf Landschaftsebene keine Hinweise auf einen positiven Effekt von komplexitätserhöhenden Bewirtschaftungsmaßnahmen auf die Resilienz gegen Sturmschäden gebracht, was daran liegen könnte, dass strukturelle Komplexität kontextabhängige Effekte auf die Resilienz hat. Weitere Analysen mit einer nächsten Generation an Störungsszenarien und zugehörigen Modellexperimenten wären nötig, um die Robustheit dieser Erkenntnisse zu überprüfen. Die Einbeziehung von Störungen, wie z.B. Sturmschäden, in die Simulationen der Walddynamik hat einen signifikanten Effekt auf die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen. Hinsichtlich der Klimasensitivität des Wachstums haben die Modellsimulationen auf Landesebene außerdem ergeben, dass Zuwachsunterschiede zwischen Klimaszenarien in der ersten Hälfte des Jahrhunderts gering sind und erst ab der zweiten Hälfte des Jahrhunderts größer werden. Die im Projekt verwendeten Modelle ergänzten sich wie erwartet im Hinblick auf die Übereinstimmung mit Beobachtungsdaten, was die Notwendigkeit von Multi-Model-Studien unterstreicht.Dr. Christopher Reyer
Tel.: +49 331 288-20725
reyer@pik-potsdam.de
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. - Forschungsbereich II - Klimawirkung und Vulnerabilität
Telegrafenberg 31
14473 Potsdam
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31.08.2017
22035514Entwicklung und Herstellung eines Kunststoffcompounds, für die Produktion von Elektroklemmen aus nachwachsenden Rohstoffen, unter Berücksichtigung der Anforderungen von Elektroklemmenherstellern (EbiKE) - Akronym: EbiKEDie Universität Paderborn strebt in Zusammenarbeit mit Reihenklemmenherstellern in Ostwestfalen - Lippe die Entwicklung eines Kunststoffs auf Basis nachwachsender Rohstoffe an, der für den Einsatz in der Elektroindustrie geeignet ist. Für Erfüllung dieser Anforderungen müssen Additive in den biobasierten Kunststoff eingearbeitet werden. Es sind geeignete Kunststoffe und Additive aus nachwachsenden Rohstoffen zu identifizieren und Rezepturen zu formulieren und anhand der Rezepturen Compounds herzustellen. Mit diesen Compounds sind im Anschluss Probekörper mit verschiedenen Prozesseinstellungen auf einer Spritzgießmaschine herzustellen. Anschließend sind die geforderten Eigenschaften im Labor zu untersuchen. Nach einem Soll-Ist Vergleich der Eigenschaften findet eine Optimierung der Additivierung und der Prozessparameter statt. Mit diesen Optimierungen findet eine weitere Compoundierung und Prüfkörperherstellung statt. Eine abschließende Bewertung zeigt, welche Material- und Eigenschaftsklassen erreichbar sind. AP1 Erstellung technischer Unterlagen (Projektierung) AP1a Erstellung Lasten- und Pflichtenheft AP1b Recherche hinsichtlich verfügbarer biobasierter Polymer und Additive AP2 Entwicklung verschiedener Materialrezepturen für mind. zwei Basispolymere AP3 Statistische Versuchsplanung zum Einfluss der Prozessparameter und Additive beim Spritzgießen -Variation der Prozessparameter AP4 Compoundierung und Granulierung AP5 Experimentelle Untersuchungen - Spritzgießen AP5a Probekörperherstellung AP5b Material- und Bauteilprüfung AP6 Auswertung der statistischen Versuchsplanung und Bewertung der Verarbeitbarkeit AP6a Beurteilung der Additivierung AP6b Ermittlung optimaler Prozessparameter AP7 Experimentelle Untersuchungen AP7a Probekörperherstellung mit optimalen Prozessparametern und Rezepturen AP7b Material- und Bauteilprüfung AP8 Analyse der Ergebnisse und Evaluierung der erreichbaren Material- und Eigenschaftsklassen AP9 ProjektdokumentationProjektergebnisse: Durch die Verwendung von Polyamid 6.10 und Melamincyanurat als Flammschutzmittel konnte eine Eignung nach UL94 von V0 bei der Wanddicke von 1 mm nachgewiesen werden. Für die geforderten 0,4 mm Wanddicke stand während des Bearbeitungszeitraums kein Werkzeug zur Verfügung. Die Materialabbauuntersuchungen zur Validierung der produktionsinternen Wiederaufbereitung der Abfälle aus der Spritzgießfertigung erfolgten in zwei Schritten. Zunächst wurden vier Materialien in einem adaptierten Miniaturprozess thermisch und mechanisch geschädigt. Es wurden ein biobasiertes und flammgeschütztes PPA, ein biobasiertes flammgeschütztes PA 4.10 und ein konventionelles flammgeschütztes PA 66 untersucht. Zudem wurde das Basispolymer der Compoundierung, das PA6.10, mit in die Untersuchungen aufgenommen. Anschließend wurde diese Schädigung bewertet. Im nächsten Schritt wurde eines der Polymere wurde das biobasiertes und flammgeschütztes PPA in einem industriell relevanten Maßstab thermisch und mechanisch geschädigt. Das Resultat beider Untersuchungen zeigte, dass die aufgebrachte thermische und mechanische Schädigung der Polymere keine signifikante Schädigung der Materialien erzeugt hat. Daher würde eine produktionsinterne Wiederverwertung der betrachteten biobasierten Polymere mit einer geringen Beimischung zur Neuware keine Qualitätseinbußen erzeugen.Prof. Dr.-Ing Volker Schöppner
Tel.: +49 5251 60-3057
volker.schoeppner@ktp.uni-paderborn.de
Universität Paderborn - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Kunststofftechnik
Warburger Str. 100
33098 Paderborn

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22035614Vorstudie für die Pilotierung zur ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat - Akronym: VorprojektRapsZiel des Vorhabens ist die detaillierte Planung und Ausarbeitung von Konzepten zur Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat. Mit diesem Verfahren steht ein neuartiges Konzepts zur Aufbereitung von Raps zur Verfügung, die die Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland sowie die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps zulässt. Eine Vorstudie zur Pilotierung dieses Verfahrens ermöglicht die detaillierte Planung des Verfahrens- und Anlagenkonzeptes inklusive der Ressourcen- und Zeitplanung. Partner aus Forschung und Industrie werden Fragestellungen zur Machbarkeit und Umsetzung dieses Konzepts in den Pilotmaßstab bearbeiten und diskutieren, um ein vollständiges Gesamtkonzept zur Pilotierung des Verfahrens zu entwickeln. Für eine erfolgreiche Realisierung des geplanten Vorhabens sind Fragstellungen zur Machbarkeit und Bewertung sowie zur Umsetzung der Projektidee zur ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat zu klären, die in dieser Vorstudie erarbeitet werden sollen. Stärken und Schwächen des geplanten Verfahrens im Vergleich zum Stand der Technik der herkömmlichen Ölsaatenaufarbeitung und die vergleichende Bewertung beider Verfahren soll beschrieben werden. Aussichtsreichste Verwertungsoptionen der Produktfraktionen werden definiert und eine detaillierte Planung der Pilotierung des Verfahrens wird erarbeitet.Im Rahmen des Vorhabens wurden offene Fragen zur Erarbeitung eines vollständigen Gesamtkonzepts geklärt und eine ausführliche Beschreibung des geplanten Verbundvorhabens zur Pilotierung des EthaNa-Verfahrens erarbeitet. Dies beinhaltete gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung die detaillierte Planung des Verfahrens- und Anlagenkonzeptes inklusive der Ressourcen- und Zeitplanung. Darüber hinaus wurden nachfolgend genannte Sachverhalte zur Machbarkeit und ökonomischen und ökologischen Relevanz geklärt: " eine detaillierte Beschreibung der Stärken und Schwächen des geplanten Verfahrens im Vergleich zum Stand der Technik der herkömmlichen Ölsaatenaufarbeitung und die vergleichende Bewertung beider Verfahren, " der Nachweis, dass der Einsatz von Ethanol als Extraktionsmittel unter den Prozessbedingungen der nativen ethanolischen Extraktion nicht zur Bildung von Fettsäureethylestern führt und " eine Fokussierung der geplanten Arbeiten zur Gewinnung von sekundären Inhaltsstoffen (Phosholipide, Glycoside, Phytinsäure, Sinapinsäure) auf die aussichtsreichsten Verwertungsoptionen. In Zusammenarbeit aller beteiligten Projektpartner wurden auch detaillierte Arbeits- und Kostenplanungen zum ausgearbeiteten Konzept der Pilotierung des neuartigen Gesamtverfahrens zur Aufbereitung von Raps (EthaNa-Verfahren - ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat) erarbeitet. Auf dieser Basis ist eine Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland sowie die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikation zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps nachfolgend erfolgreich möglich. Dr. rer. nat. Daniela Pufky-Heinrich
Tel.: +49 3461 43-9103
daniela.pufky-heinrich@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
Am Haupttor 1251
06237 Leuna

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22035714Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 2: Qualitätssicherungssystem für bestehender HHS -Bereitstellungssysteme - Parameter und Faktoren - Akronym: QualiSDas Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche Grundlage für zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweissysteme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. Die Zielstellung dieses Teilvorhabens 2 ist die Analyse bestehender Bereitstellungsketten zur Produktion qualitativ hochwertiger Holzhackschnitzel aus Waldrestholz, Vollbäumen und Energierundholz für Kleinfeuerungsanlagen < 200 kW Leistung. • Teilvorhaben 1: "qualiS – Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit". • Teilvorhaben 2: "qualiS – Qualitätssicherungssystem für bestehende HHS-Bereitstellungssysteme – Parameter und Faktoren". • Teilvorhaben 3: "qualiS – Marktanalyse und experimentelle Unterstützung". • Teilvorhaben 4: "qualiS –Grundlagen, Praxistests und Optimierung qualitätssichernder Mess- und Kontrollparameter". Arbeitsplanung für TV 2: 1. Analyse bestehender Herstellungswege von Qualitätshackschnitzeln 2. Bestandsaufnahme der Bereitstellung im Wald 3. Wissenschaftliche Analyse der sekundären Hackschnitzelaufbereitung 4. Verbrennungsversuche an ausgewählten Heizkesseln 5. Testläufe mit optimierten Bereitstellungsketten und Maßnahmen der QS aus TV 4Dr. Daniel Kuptz
Tel.: +49 9421 300-118
daniel.kuptz@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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30.11.2016
22035814Verbundvorhaben: QualiS - Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion; Teilvorhaben 3: Marktanalyse und experimentelle Unterstützung - Akronym: QualiSDas Verbundvorhaben "qualiS" setzt sich zum Ziel, die Branche zu befähigen, das Potential des Brennstoffs Hackschnitzel (HS) zur Emiss.-minder. und Wertschöpfung zu realisieren. Es erarbeitet dazu eine fachliche GLfür zukünftige Qualitätssicherungs- und Nachweis-systeme, die eine hohe Anschlussfähigkeit an die Praxis besitzt und von ihr getragen wird. In dem vom DBFZ koordinierten Teilvorhaben 3 werden die HS-analyse und die experim. Unterstützung der Untersuchungen anhand von Brennstoff (BS)-analysen und Abbrandtests durchgeführt. Das Projekt besteht aus 4 Teilvorhaben (TV):• TV1 (BBE), FZK 22031814 (14NR318): "qualiS – BS-Qualifizierung und Qualitätsmanagem. in der HS-produk. als Beitrag zur Emissionsmind. und Nachhaltigkeit". • TV 2 (TFZ, LWF),FZK 22035714/ 4NR357: "qualiS – Qualitätssicherungssyst. für bestehende HS-Bereitstell.-systeme – Parameter und Faktoren".• TV 3 (DBFZ), FZK 22035814 (14NR358): "qualiS– Marktanal. und experiment. Unterstützung".• TV 4 (HAWK), 22005815 (15NR058): "qualiS –GL, Praxis- tests und Optim. qualitätssichern- der Mess- und Kontrollparam.". Das TV3 wird vom DBFZ geleitet. Es werden überwiegend die folgenden Arbeits- und Unterarbeitspakete bearbeitet:. •AP 3.1 Marktanalyse Holz-HS einschl. Bereitstellungskosten •UAP 3.1.1: Gesetzl. Rahmenbedi. und Praxiserfahr. •UAP 3.1.2: Bestimmg. & Eingrenz. der Zielgruppen •UAP 3.1.3: Identifiz. der Anforderungen je Zielgruppe an QHS •UAP 3.1.4: Ökonom. Betrachtung UAP 3.1.5: Ermittl. des Absatzpotentials für QHS •AP 3.2: Ermittlung des Beitrags von QHS zur Emiss.-reduktion und Wirkungs-gradoptim. •UAP 3.2.1: Charakterisierung von Qualitäts-HS aus TV 2 •UAP 3.2.2: Verbrennungsversuche an ausgewählten Heizkesseln •UAP 3.2.3: Bewertung der positiven Auswirkungen von Qualitäts-HS im Zusammenspiel mit innovativen Kesselsyst. •UAP 3.2.4: Kostensenkungspot. durch den Einsatz von Qualitäts-HS. David Peetz
Tel.: +49 341 2434 323
david.peetz@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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22036214Biotechnische Herstellung von Bernsteinsäure aus Reststoffen der Landwirtschaft (BIOBST) - Akronym: BIOBSTZiel des beantragten Projektes ist die Entwicklung und Bewertung eines neuartigen und wirtschaftlichen Verfahrens zur biotechnischen Produktion von Bernsteinsäure aus Roh- bzw. Reststoffen der Landwirtschaft z.B. Glycerin, Kaff oder Pressrückständen. In Vorversuchen mit einem Bodenisolat wurden unter nicht optimierten Bedingungen bereits vielversprechende Ergebnisse erhalten. Die Kultur ist daher hochinteressant für die industrielle Verwendung komplexer Substrate, wie Reststoffe der Landwirtschaft oder nachgeschalteter Industriebereiche. Die Wachstumsansprüche und Stoffwechselwege, die zur Bernsteinsäure führen, sind dabei genauer zu untersuchen. Die Charakterisierung des Stammes sowie die Optimierung des Produktionsprozesses finden im 50 mL bis 6 L Maßstab statt. Bei den verwendeten Kultivierungssystemen handelt es sich um Laborglasflaschen, sowie verschiedenen Bioreaktoren.In dem Projekt wurde ein bisher unbekannter Bodenorganismus für die biotechnologische Produktion von Bernsteinsäure unter Verwendung von Glycerin und einer Carbonatquelle (Magnesiumcarbonat und Natriumcarbonat) untersucht. Bei dem Bodenbakterium wurde herausgestellt, dass es sich um eine nicht trennbare Mischkultur handelt. Für die Bildung der Bernsteinsäure wurde in diesem symbiontischen Zellverband ein neuer Organismus, der zur Gruppe der Actinomyceten gezählt wird, ausgemacht. Unter mikroaerophilen Bedingungen bildet dieser im Satzbetrieb Bernsteinsäure mit 87 g/L als Hauptprodukt bei einer Ausbeute von 0,9 g/g und einer maximalen Produktivität von 0,66 g/(L·h). Ein mikroaerophiles Milieu wird durch die Kultivierung in Schottflaschen mit einer Kanüle und einem Septum im Deckel gewährleistet. Eine geringe tägliche Luftzufuhr wird zusätzlich durch einmalige Probenahme gewährleistet. Dabei sollte das Arbeitsvolumen in den Schottflaschen 50 % vom Gesamtvolumen der Flaschen entsprechen. Durch Supplementierung von Asparaginsäure, Glutaminsäure und Phenylalanin sowie des B-Vitamins Pantothensäure wird die Produktion begünstigt. Im Bioreaktor wurde sowohl mit Magnesiumcarbonat, als auch mit Natriumcarbonat als Puffer gearbeitet. Es konnte eine geeignete Begasungsstrategie gefunden werden. Die Prozessparameter pH-Wert, Temperatur, Rührerdrehzahl, Redoxpotential, sowie der Einfluss der initialen Glycerinkonzentration wurden überprüft. Im Zulaufverfahren wurde eine Bernsteinsäureendkonzentration von 133 g/L erreicht. Bei wachstumsentkoppelter Produktion erreichen Ausbeute und Produktivität 1,15 g/g bzw. 0,39 g/(L·h).Dr. Ulf Prüße
Tel.: +49 531 596-4270
ulf.pruesse@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig

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30.06.2021
22036318Verfahren für eine Nährstoffverschiebung in Wirtschaftsdüngern für eine effizientere Ausbringung, Phase 1: Labortechnische Untersuchungen - Akronym: N-ShiftAufgrund der Regelungen der Düngeverordnung insbesondere bei Stickstoff können aktuell im Herbst kaum relevante Mengen an Gärprodukten auf die Felder ausgebracht werden. Dadurch muss die Kapazität der Lagerhaltung ebenso erhöht werden wie die Schlagkraft bei der Ausbringung im Frühjahr. Letzteres ist außerdem häufig schwierig, da die feuchten Böden nach dem Winter schlechter befahrbar sind. Eine Entzerrung dieser ungleichen Ausbringintensitäten kann erreicht werden, wenn es gelingt mittels einfacher Verfahren den Stickstoffgehalt in Wirtschaftsdüngern zu verändern. So wird im Projekt angestrebt, dass ein größerer Teilstrom der Gesamtmenge (z.B. 2/3) hinsichtlich des Stickstoff- bzw. Ammoniumgehaltes deutlich abgewertet wird, so dass diese Teilmenge im Herbst komplett ausgebracht werden kann, ohne die Grenzwerte für die maximale Stickstofffracht pro ha zu überschreiten. Der entfernte Stickstoff soll parallel und gezielt im verbliebenen Teilstrom (z.B. 1/3 der Gesamtmenge) angereichert und gespeichert werden. Diese Teilmenge wäre dann mit erheblich weniger Aufwand im Frühjahr komplett und zügig ausbringbar. Die Zielstellung der Nährstoffverschiebung von einer Teilmenge Gärprodukt zu einer anderen Teilmenge sollte allein durch eine möglichst minimale Veränderung der jeweiligen Milieus (Temperatur, pH) und einem aktiven Entgasen und Rücklösen von Stickstoff in Form von Ammoniak realisiert werden. Die Übertragung des Ammoniaks sollte dabei entweder durch eine Kreislaufstrippung oder über eine hydrophobe Membran realisiert werden. In der durchgeführten ersten Projektphase wurden im Labor des Fraunhofer IKTS systematische Untersuchungen zu relevanten Einflussparametern auf die Übertragungseffizienz von Ammoniak untersucht. Außerdem wurden geeignete keramische Membranen hergestellt und hinsichtlich der Übertragung von Ammoniakgas bei gleichzeitiger Trennung der wässrigen Gärprodukte getestet.Für die Kreislaufstrippung wurde der Einfluss von pH-Wert, Temperatur und Stripp-Volumenstrom auf den Austrag und auf die Aufnahme von Ammoniak (NH3) bewertet. Für die Einstellung des Ammonium-/Ammoniak-Gleichgewichtes spielen pH und Temperatur eine wichtige Rolle. Letztere übt aufgrund der veränderten Löslichkeit von NH3 noch einen zusätzlichen Effekt aus, welcher zur gezielten Laugeneinsparung genutzt werden kann. Die Intensität des Stripp-Volumenstromes wirkt sich direkt auf die Übertragungsrate von NH3 aus. Hier liegt weiteres Optimierungspotenzial. Für die Versuchsparameter konnten sehr unterschiedliche Übertragungsraten von NH3 detektiert werden. Die max. Übertragungsraten lagen bei ca. 3,2 %-Punkten pro Stunde. D.h., dass theoretisch innerhalb von 31 h 100 % der Ausgangsfracht im Austragsreaktor zum Eintragsreaktor übertragen werden können. Für den Membrankontaktor wurden keramische Membranen in Einkanalrohrgeometrie synthetisiert und mit unterschiedlichen Hydrophobierungstechnologien funktionalisiert. Es konnten Membranen beschichtet und getestet werden, die sehr hohe LEP gegenüber Wasser haben und zugleich einen hohen Gastransport erlauben. Diese Membranen wurden systematisch in synthetischen Gemischen (verdünntes NH3-Wasser) und in Einzelversuchen mit realem Gärrest erprobt. Bei Verwendung synthetischer Gemische konnten hohe NH3-Transferraten ermittelt werden. Die Versuche mit realem Gärrest zeigten nur einen geringen Übergang von NH3, dies bedingt zukünftiger Klärung. Sollten im realen Gärrest ähnliche Stoffübergangsraten wie in den Versuchen mit synthetischen Gemischen erreicht werden, kann das Membrankontaktorverfahren energetisch eine interessante Alternative zur Kreislaufstrippung darstellen. Potenziale bezüglich der Investkosten liegen bei den flächenspezifischen Membranleistungen und den Kosten für die Membranen. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit ergeben sich Aufgaben für die Verringerung des Einsatzes von Lauge sowie des Energiebedarfes. Dipl.-Ing. Björn Schwarz
Tel.: +49 351 2553-7745
bjoern.schwarz@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden
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15.08.2019

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28.02.2023
22036418Züchtung auf einen reduzierten Rohfasergehalt beim Raps - LoFiRaps - Akronym: LoFiRapsDie kontinuierliche Erhöhung des Öl- und Proteingehaltes sowie die Verbesserung der Proteinqualität ist stetiges Ziel der Rapszüchtung. Eine merkliche weitere züchterische Erhöhung des Ölgehaltes und des Proteingehaltes im Samen kann nur durch Reduzierung des Rohfaseranteils erreicht werden. Dieser setzt sich aus Lignin, Hemicellulose und Cellulose zusammen. Aus ernährungsphysiologischer Sicht kommt der züchterischen Reduzierung des Gehaltes an unverdaulichem Lignin die größte Bedeutung zu. Die züchterische Reduzierung des Ligningehaltes sollte zu verbesserten Absatzmöglichkeiten in der Tierernährung sowie auch den Einsatz von Rapsproteinen im Lebensmittelbereich erweitern. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die genetische Analyse und züchterische Nutzung vorhandener genetischer Variation für einen reduzierten Rohfasergehalt im Raps. Darüber hinaus soll Material mit signifikanter genetischer Variation für Rohfasergehalt entwickelt und dieses mit Laborreferenzwerten für den Rohfasergehalt der kommerziellen Pflanzenzüchtung für die Validierung und Optimierung betriebseigener NIRS-Kalibrierungen zur Verfügung gestellt werden. Durch die züchterische Verbesserung der Qualität des Rapsextraktionsschrots können Pflanzenzüchtungsunternehmen mittel- und langfristig neue verbesserte Rapssorten entwickeln, was zur wirtschaftlichen Konkurrenzfähigkeit des Winterrapses beiträgt und der heimischen Landwirtschaft eine erhöhte Wertschöpfung ermöglichen sollte. Die Verwertung der Projektergebnisse wird sich in einer Intensivierung der pflanzenzüchterischen Aktivitäten im Hinblick auf die Entwicklung neuer, qualitativ verbesserter Winterrapssorten mit verbesserten Verwertungsmöglichkeiten in der Tier- und Humanernährung widerspiegeln.Dr. Christian Möllers
Tel.: +49 551 3924-364
cmoelle2@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abteilung Nutzpflanzengenetik
Von-Siebold-Str. 8
37075 Göttingen

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01.03.2016

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28.02.2019
22036614Ersatz von BPA durch holzstämmige Verbindungen (GruenerEntwickler) - Akronym: GruenerEntwicklerDas Vorhaben besteht aus einem Screening der in Frage kommenden lignocellulosischen Verbindungen oder Verbindungsklassen, die nativ in Lignocellulosen vorliegen oder nach Abbau und Modifizierungsschritten aus Lignocellulosen gewonnen werden können. Bei vielen der in Frage kommenden Verbindungen oder Verbindungsklassen wird die Frage untersucht werden müssen, wie weit die in der Regel als Mischung gewinnbaren Einzelsubstanzen gereinigt werden müssen oder ob auch die Verwendung von Fraktionen möglich ist. Eine weitere Einflussmöglichkeit zur Eigenschaftsanpassung ist die gezielte Modifikation. Vorstellbar ist, dass über geeignete Modifikationen, wie Bleiche, gezielte Oxidationen oder andere Derivatisierungen, Eigenschaften der Entwickler wie die Farbinduzierung, der Schmelzpunkt oder die Eigenfarbe der in Frage kommenden Verbindungen im gewünschten Sinn geändert werden können. Die Screeningaufgaben sowie eventuell nötige Reinigungs- und Modifizierungsschritte sollen am Arbeitsbereich cHT der UHH durchgeführt werden. Die erweiterten Eigenschaftsprüfungen sollen im Labor des Industriepartners erfolgen. Die Ergebnisse aus den Eigenschaftsprüfungen werden mit den Arbeitspaketen rückgekoppelt, die sich mit Gewinnung, Aufreinigung und Modifizierung beschäftigen. Mit Mitsubishi HiTec Paper Europe kooperiert ein führender Hersteller von Thermopapieren in dem Vorhaben, der die über das Screening, Fraktionierung, Reinigung und Derivatisierung hinausgehende spezifische Eigenschaftsprüfung interessanter Verbindungen oder Fraktionen vornehmen kann.Insgesamt wurden rund 50 holzbasierte, nachwachsende Rohstoffe und Fraktionen aus 15 verschiedenen Verbindungsklassen mit der an der Universität Hamburg entwickelten schmelz-punktbasierten Rapid-Screening-Methode getestet. Die Ergebnisse der Screeningtests zeigen, dass etwa 70% der getesteten Substanzen die Fähigkeit besitzen, als Entwickler in Thermopapier wirken zu können. Weitere spektroskopische Methoden wie die Ultraviolett-Spektroskopie (UV) und die Fourier-Trans¬formations-Infrarotspektroskopie (FTIR) bestätigen ebenfalls die Ergebnisse der entwickelten Screening-Methode. Verschiedene Fraktionierungs- und Aufreinigungs¬techniken wie Fällung, Flüssig-Flüssig-Extraktion, sukzessive Extraktion, fraktionierende Destillation, Gelpermeations¬chromatographie und Festphasenextraktion wurden durchgeführt, um die komplexen Gemische, die aus der Kochlauge des Holzaufschlusses extrahiert wurden, zu vereinfachen. Die Ergebnisse zeigen, dass dieses Gemische aus Verbindungen bestehen, die mit dem Farbbildner die erwartete schwarze Farbe erzeugen können. Die Isolierung einzelner Verbindungen bleibt jedoch eine Herausforderung. Darüber hinaus wurden biobasierte Verbindungen wie Tannin modifiziert, um die physikochemischen Eigenschaften einiger der getesteten Proben zu verändern. Die ausführlichen Tests potenzieller "grüner Entwickler" wurden vom Industriepartner, Mitsubishi HiTech Paper Europe (MPE), durchgeführt. Die vielversprechenden Ergebnisse legten den Grundstein für die Einreichung einer deutschen Patentanmeldung. Weitere Arbeiten laufen derzeit sowohl an der Universität Hamburg als auch bei MPE.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
Leuschnerstr. 91 b
21031 Hamburg
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22036618Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 2: Merkmalserfassung von IPK-Genbankakzessionen - Akronym: InnoLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze unter Berücksichtigung von (I) neuartigen Mutantenkollektionen und (II) bisher nicht genutzten genetischen Ressourcen, kombiniert mit Entwicklung von innovativen, sequenzbasierten Markern, kann eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Mit dem Vorhaben sollen Innovationsimpulse an die Pflanzenzüchtung gegeben werden.Dr. Ulrike Lohwasser
Tel.: +49 39482 5-282
lohwasse@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
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30.11.2020
22036714Verbundvorhaben: 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-PrintIm 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)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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01.10.2022
22036718ForestValue: Verbesserung des Brandschutzes für Konstruktionen mit Ingenieurholzbauprodukten und -systemen; Teilvorhaben 2: Erarbeitung von brandschutztechnischen Konstruktions- und Bemessungsregeln - Akronym: FIRENWOODDas Forschungsvorhaben "Firenwood" hat das Ziel bestehende Brandbemessungskonzepte für geklebte ingenieurtechnische Holzbauprodukte zu optimieren sowie Wissenslücken zum Materialverhalten im Brandfall zu schließen. Einer der Hauptschwerpunkte des Projekts lag deshalb in der Untersuchung des brandschutztechnischen Verhaltens von Klebstoffen, die in strukturellen Anwendungen eingesetzt werden, da bei vielen dieser innovativen Systeme unterschiedliche Klebstoffsysteme verwendet werden. Untersucht wurden dabei unter anderem Klebstoffverbindungen in Brettsperrholz (CLT), in Brettschichtholz (BSH), in Stegträgern sowie bei eingeklebten metallischen Verbindungsmitteln. Neben der Verbesserung bestehender Bemessungsregeln sollten auch Möglichkeiten zur Klassifizierung einzelner Klebstoffgruppen erarbeitet werden. Das Teilvorhaben 2 war dabei an der Identifizierung technischer und soziokultureller Hemmnisse für das Bauen mit Holz sowie der Entwicklung von zugehörigen Lösungsansätzen beteiligt, um eine breitere Anwendung von Holzbauprodukten zu ermöglichen. Ein weiterer Aufgabenbereich lag in der experimentellen Untersuchung eingeklebter metallischer Verbindungsmittel unter Brandbelastung. Hierzu wurden vier Versuchsreihen durchgeführt um das mechanische und thermische Materialverhalten in der Verbindung zu untersuchen. Dabei wurden neben kleinformatigen Prüfkörpern zur Untersuchung der Klebstoffeigenschaften auch Brandversuche mit eingeklebten Gewindestangen durchgeführt. Aufbauend auf den Versuchsergebnissen wurden brandschutztechnische Bemessungsregeln abgeleitet. Zusätzlich wurden im Rahmen von projektbegleitenden Umfragen und Workshops mit Interessenvertretern Diskussionen über Teilergebnisse angeregt und durchgeführt.Auf Basis einer Grundlagenermittlung zur aktuellen Anwendbarkeit von Holzbauprodukten in den europäischen Ländern wurde eine Übersicht erarbeitet, die den erforderlichen Feuerwiderstand von Bauteilen für verschiedene Gebäudehöhen wiedergibt. Zusätzlich werden die Einsatzmöglichkeiten von brennbaren Baustoffen (Brennbarkeitsklasse D) in mehrgeschossigen Gebäuden aufgezeigt. Basierend auf den gesammelten Erkenntnissen zu den vorhandenen Barrieren für die verbreitete Anwendung des Holzbaus sowie den Projekterfahrungen werden entsprechende Lösungsansätze vorgeschlagen. Es wurden numerische Simulationen zur Temperaturentwicklung innerhalb geklebter Verbindungen durchgeführt. Hierbei wurden materialspezifische sowie thermische Kennwerte auf Basis der Versuche angepasst und validiert. Diese Modelle wurden auch als Planungshilfe für die Entwicklung der Prüfkörper für die finale Versuchsreihe eingesetzt. Die experimentellen Untersuchungen für eingeklebte metallische Verbindungsmittel zeigen den Einfluss bestimmter Parameter auf das Durchwärmungsverhalten des Bauteils. Hierbei wurden unter anderem Klebstofffugendicken, brandschutztechnische Überdeckungen, Einbindelängen sowie die thermische Beanspruchung variiert. Bei der Verknüpfung von mechanischer und thermischer Beanspruchung im Brandfall wurde gezeigt, dass der Klebstoff die Schwachstelle der Verbindung darstellt. Dementsprechend wird vorgeschlagen immer eine Überdeckung vorzusehen, die die Klebstofffuge vor einer thermischen Einwirkung schützt. Das hierzu vorgeschlagene brandschutztechnische Bemessungsmodell wurde entsprechend den Versuchsergebnissen sowie durgeführten numerischen Simulationen angepasst.Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 89 289-22416
winter@bv.tum.de
Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München
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30.06.2023
22038018Verbundvorhaben: Prozessinformationssysteme zur kontinuierlichen Überwachung der Energieeffizienz von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung und Auswertung - Akronym: EffektorZur unmittelbaren Beurteilung der Energieeffizienz von Bioenergie-Konversionsanlagen fehlt es an einer objektiven, idealerweise einsatzstoffunabhängigen und unmittelbar verfügbaren Kennzahl. Hier setzt das vorgeschlagene Projekt an und verbindet biologische und energetische Bilanzierung zu einer kontinuierlichen Überwachung der technischen Effizienz von Biogasanlagen. Aus dem Transfer von der Wissenschaft in die Praxis wird im Ergebnis eine allgemein zugängliche Software stehen, welche Biogasanlagenbetreibern die tagesaktuelle und intuitive Beurteilung der Anlageneffizienz ermöglicht und perspektivisch die Grundlage für effizienzbasierte Förderinstrumente darstellen kann. Durch die Verschneidung und Integration der etablierten Ansätze von energetischer Anlagenbilanzierung und der Bilanzierung des biologischen Umsatzes sollen sich differenzierte Handlungsempfehlungen für die Betreiber ableiten lassen. Die genannte Vereinigung der beiden Bilanzierungsansätze soll die vorhandene Bilanzierungslücke zwischen Gasproduktion und Gasverwertung zu schließen. Hierdurch wird die Suche nach Schwachstellen im Betrieb präzisiert und der Anlagenbetrieb kann in ökonomischer wie ökologischer Hinsicht verbessert werden. Dies geschieht mithilfe der messtechnischen Erfassung der gefassten Gasemissionen über Über-/Unterdrucksicherungen und der Fackel, welche in der derzeitigen Praxis vornehmlich nicht überwacht sind, aber dennoch Biogas in nicht bezifferbarer Menge durchsetzen. Die exemplarische Integration in das Prozessinformationssystem PIMOS der Firma OPTUM greift hierbei auf vorhandenen Datenaufnahmen zu. Der entwickelte Algorithmus wird zur Verifikation an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ sowie zwei Praxis-Biogasanlagen getestet und wissenschaftlich begleitet. Marcel Pohl
Tel.: +49 341 2434-471
marcel.pohl@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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30.06.2023
22038118Verbundvorhaben: Prozessinformationssysteme zur kontinuierlichen Überwachung der Energieeffizienz von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Erprobung und Implementierung - Akronym: EffektorZur unmittelbaren Beurteilung der Energieeffizienz von Bioenergie-Konversionsanlagen fehlt es an einer objektiven, idealerweise einsatzstoffunabhängigen und unmittelbar verfügbaren Kennzahl. Hier setzt das vorgeschlagene Projekt an und verbindet biologische und energetische Bilanzierung zu einer kontinuierlichen Überwachung der technischen Effizienz von Biogasanlagen. Aus dem Transfer von der Wissenschaft in die Praxis wird im Ergebnis eine allgemein zugängliche Software stehen, welche Biogasanlagenbetreibern die tagesaktuelle und intuitive Beurteilung der Anlageneffizienz ermöglicht und perspektivisch die Grundlage für effizienzbasierte Förderinstrumente darstellen kann. Durch die Verschneidung und Integration der etablierten Ansätze von energetischer Anlagenbilanzierung und der Bilanzierung des biologischen Umsatzes sollen sich differenzierte Handlungsempfehlungen für die Betreiber ableiten lassen. Die genannte Vereinigung der beiden Bilanzierungsansätze soll die vorhandene Bilanzierungslücke zwischen Gasproduktion und Gasverwertung zu schließen. Hierdurch wird die Suche nach Schwachstellen im Betrieb präzisiert und der Anlagenbetrieb kann in ökonomischer wie ökologischer Hinsicht verbessert werden. Dies geschieht mithilfe der messtechnischen Erfassung der gefassten Gasemissionen über Über-/Unterdrucksicherungen und der Fackel, welche in der derzeitigen Praxis vornehmlich nicht überwacht sind, aber dennoch Biogas in nicht bezifferbarer Menge durchsetzen. Die exemplarische Integration in das Prozessinformationssystem PIMOS der Firma OPTUM greift hierbei auf vorhandenen Datenaufnahmen zu. Der entwickelte Algorithmus wird zur Verifikation an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ sowie zwei Praxis-Biogasanlagen getestet und wissenschaftlich begleitet.Dr.-Ing. Martin Haupt
Tel.: +49 371 5300-110
martin.haupt@optum.de
Optum Systemtechnik GmbH
Reichenhainer Str. 171
09125 Chemnitz

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31.10.2021
22038218Verbundvorhaben: Pfropfenstrom-basierte Hydrolyse-Reaktoren mit flexibler Phasentrennung zur effizienten Substratvorbehandlung anaerober Gärprozesse; Teilvorhaben 2: Versuchsreaktor - Akronym: HydroflexDas Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines Pfropfenstrom-basierten Hydrolyseverfahrens, welches mit unterschiedlichen Feststoffgehalten und -zusammensetzungen betrieben wird, so dass mit der Kopplung von bis zu zwei Dünnschlamm-Zirkulationskreisen entlang des Reaktors unterschiedliche hydrolytische Phasen gebildet werden. Diese sollten zu einer vollständigen und effizienten Hydrolyse führen und eine eventuell nachgeschaltete Hauptgärung zur Biogasgewinnung flexibler und robuster gestalten. Die biotechnologische Hydrolyse sollte dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen auskommen, keine Enzymzusätze oder ähnliches notwendig machen und gleichzeitig für niedrigere Viskositäten im Hauptvergärer sorgen. Gleichzeitig sollte die Hydrolyse aus energetischen Gesichtspunkten mesophil betrieben werden. Die Zugabe von hydrolytischen Mikroorganismen wurde mit und ohne Rezirkulation hinsichtlich der Unterstützung des Aufschlusses insbesondere von zellulolytischem Substrat untersucht. Von Fickert+Winterling wurde ein Pfropfenstrom-basiertes Laborreaktorsystem anhand einer Maßstabsverkleinerung erstellt, welches an mehreren Stellen mit Probennahmen und Sensoren ausgestattet wurde. Damit sollte das mögliche Auftreten von Gradienten und die Bedeutung für die Prozessüberwachung bestimmt werden.Im Rahmen dieses Projektes wurde an der TU Berlin ein Pfropfenstrom-basiertes Verfahren weiterentwickelt, um mit Hilfe von einer Gradienten-basierten Messung des pH-Wertes, der Leitfähigkeit sowie des Redoxpotentials zu einer robusteren Betriebsweise zu gelangen. Untersuchungen mit der Dünnschlammrezirkulation und eine gezielte Zuführung von Organismen, insbesondere Paenibacillus spp. in die ansonsten undefinierte Mischkultur (Bioaugmentation) zeigen, dass dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen gearbeitet werden muss. Es zeigte sich im dynamischen Betrieb des Propfenstromreaktors nach einer Korrelationsanalyse, dass insbesondere die Entwicklung der Leitfähigkeit als ein auch in der Praxis einfach zu messender Parameter wesentliche Prozessinformation über die Hydrolyse liefern kann. Zudem ist es sinnvoll, den pH-Wert an zwei Stellen parallel und nicht wie häufiger in der Praxis appliziert, nur im Reaktorzentrum oder am Eingang zu messen. Das Laborreaktorkonzept im Pfropfenstrombauweise und einem Fassungsvermögen von bis zu 15L Flüssigphase zeigte Material-seitig Schwächen bei starker Wasserstoffentwicklung, wie dies im Rahmen der Bioaugmentation auftrat. Insgesamt ist die Bildung von Wasserstoffgas als wünschenswert zu betrachten, da sich dadurch Kopplungsmöglichkeiten nicht nur wie ursprünglich vorgesehen mit dem ersten Hauptvergärer (mit dominanter Acidogenese), sondern auch mit dem Nachvergärer (dominante Methanogenese) ergeben. Daher wurden die ausgewählten Stahlbauteile teilweise durch geeignetes Material ersetzt. Die gewonnenen Erkenntnisse zur Prozessüberwachung werden nach Projektende zur Auslegung von Versuchen im industriellen Maßstab verwendet, um eine autonome und automatisierte Betriebsweise zu unterstützen. Ein modulares Konzept mit separater vorgeschalteter mikrobieller Hydrolyse wird dabei als ein vielversprechender Weg angesehen, die Substratflexibilität auch in Bestandsanlagen zu erhöhen. Tobias Schraml
Tel.: +49 9231 502-57
tobias.schraml@fickertwinterling.de
Fickert & Winterling Maschinenbau GmbH
Wölsauer Str. 20
95615 Marktredwitz
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30.06.2021
22038318Biomethan & Torfersatzstoff aus Pappelholz - Akronym: PaplGasPappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für das dezentrale Wärmecontracting zum Einsatz kommen. Die Anwendung von klimafreundlichen Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager sowie aufgrund der aktuellen Feinstaubdiskussion. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung dessen Innovationsgrad durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht wird. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft.Dr. Britt Schumacher
Tel.: +49 341 2434-540
britt.schumacher@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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31.03.2022
22038418Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 1: Theoretische und Experimentelle Untersuchungen, Koordination - Akronym: UVVErgebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern.Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt.Dr. rer. nat. Ingo Hartmann
Tel.: +49 341 2434-541
ingo.hartmann@dbfz.de
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Torgauer Str. 116
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22038518Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 5: Einsatz von Sensorelementen und experimentelle Untersuchungen, Validierung - Akronym: UVVErgebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern.Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt.Dr.-Ing. Gunter Hagen
Tel.: +49 921 55-7406
gunter.hagen@uni-bayreuth.de
Universität Bayreuth - Angewandte Naturwissenschaften Fakultät - Lehrstuhl für Funktionsmaterialien
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
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22038618Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Gassensoren, Aufbau Prototypen, Tests und Langzeitstabilität - Akronym: UVVErgebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern.Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt.Dr. Frank Hammer
Tel.: +49 6227 605275
hammer@lamtec.de
LAMTEC Meß- und Regeltechnik für Feuerungen GmbH & Co. KG
Josef-Reiert-Str. 26
69190 Walldorf

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22038718Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von Gassensorik an Biomassefeuerungen - Akronym: UVVErgebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern.Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt.Prof. Dr. Heinz Kohler
Tel.: +49 721 925-1282
heinz.kohler@hs-karlsruhe.de
Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft
Moltkestr. 30
76133 Karlsruhe
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22038818Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 3: Konzeptentwicklung von Kessel und Abscheider, experimentelle Untersuchungen - Akronym: UVVErgebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern.Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt.MSc Philipp Schneider
Tel.: +49 9608 9230128
p.schneider@oeko-therm.net
A. P. Bioenergietechnik GmbH
Träglhof 6
92242 Hirschau
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01.07.2019

2022-09-30

30.09.2022
22038918Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung, theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: CycleTestIm Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden.Es werden verschiedene Anstrengungen unternommen, das System bei möglichst vielen Akteuren der Branche bekannt zu machen und durch wachsende Akzeptanz eine Etablierung zu erreichen. Hier sollen auch Erkenntnisse aus der Einführung des mittlerweile weithin verbreiteten Zertifizierungsprogramms ENplus zur Standardisierung für Holzpellets einbezogen werden. Die neue Methodik für das Zyklus-Messsystem und das darauf aufbauende Zertífizierungsprogramm bieten eine realistische Chance, dass das Verfahren allgemein anerkannt wird und sich bei der Bewertung der Effizienz sowie des Emissionsverhaltens von Holzkesseln durchsetzen kann.Dr. Hans Hartmann
Tel.: +49 9421 300-172
hans.hartmann@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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30.09.2022
22039118Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Koordination - Akronym: CycleTestIm Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden.Es werden verschiedene Anstrengungen unternommen, das System bei möglichst vielen Akteuren der Branche bekannt zu machen und durch wachsende Akzeptanz eine Etablierung zu erreichen. Hier sollen auch Erkenntnisse aus der Einführung des mittlerweile weithin verbreiteten Zertifizierungsprogramms ENplus zur Standardisierung für Holzpellets einbezogen werden. Die neue Methodik für das Zyklus-Messsystem und das darauf aufbauende Zertífizierungsprogramm bieten eine realistische Chance, dass das Verfahren allgemein anerkannt wird und sich bei der Bewertung der Effizienz sowie des Emissionsverhaltens von Holzkesseln durchsetzen kann.Dipl.-Ing. (FH), MSc Jakob Bosch
Tel.: +49 30 6881599-56
bosch@depi.de
DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH
Neustädtische Kirchstr. 8
10117 Berlin
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30.09.2022
22039218Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 2: Entwicklung und experimentelle Untersuchungen - Akronym: EmissionPredictorDas Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen.Im Vorhaben wurden die kameraoptische Brennstofferkennung für die Fraktionen Altholz und Kompost Siebüberlauf angewandt, und soll in Folgevorhaben auf eine breite Brennstoffbasis erweitert werden. Die Kombination der kameraoptischen Eigenschaften mit anderen Messmethoden erweitert die Vorhersagbarkeit der Brennstoffeigenschaften und soll als Basis für Folgeanträge genutzt werden. Die Kompetenzen der aixprocess GmbH sollen durch die stärkere Kombination der kamerabasierten Stofferkennung und der Prädiktionsmodelle in künftigen Projekten vertieft werden. Durch die Zusammenarbeit mit anderen Forschungseinrichtungen soll Sensorik zur Onlinebestimmung von Brennstoffeigenschaften weiterentwickelt werden.Dr.-Ing. Martin Weng
Tel.: +49 241 4134492-10
weng@aixprocess.de
aixprocess GmbH
Alfonsstr. 44
52070 Aachen
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31.12.2021
22039318Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Entwicklung und Bewertung - Akronym: SITROFENDas Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wiest
Tel.: +49 291 99104912
wiest.wolfgang@fh-swf.de
Fachhochschule Südwestfalen - Standort Meschede - Fachbereich Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften - Fachgebiet Thermische Energietechnik
Jahnstr. 23
59872 Meschede
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2020-06-01

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31.05.2022
22039518Entwicklung eines biobasierten und biologisch abbaubaren, wasserlöslichen Stützstrukturwerkstoffs für die Verwendung im FDM-Verfahren für die rückstandsfreie Entfernung von Stützstrukturen ohne die Einbringung von Polymeren in die Umwelt - Akronym: AquaLoes3D-Druck im Strangablegeverfahren erfreut sich besonders bei Privatanwendern immer stärkerer Beliebtheit. Zur Herstellung komplexer Geometrien werden hierbei Stützstrukturen benötigt, um beispielsweise Überhänge oder Bohrungen fertigen zu können. Um diese mit geringem Aufwand bei gleichbleibend hoher Oberflächenqualität vom Bauteil entfernen zu können, haben sich lösliche Stützstrukturwerkstoffe etabliert, die in schwachen Säuren oder sogar in Wasser vollständig gelöst werden können. Im privaten Bereich wird das entstehende Abwasser mitsamt der darin gelösten Polymere über das Abwasser entsorgt und die Polymerketten gelangen in die Umwelt. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein neuartiger Stützstrukturwerkstoff entwickelt werden, der in Wasser löslich, gleichzeitig aber biobasiert und bioabbaubar ist. Die gelösten Polymerketten können von Bakterien verstoffwechselt werden, es verbleiben keine Rückstände in der Umwelt. Ergebnis ist ein komplexes Bauteil mit einer qualitativ hochwertigen Oberfläche. Das geplante Vorhaben umfasst, neben der Werkstoffaufbereitung und Filamentextrusion, Löslichkeitsversuche sowie erste Tests zur Druckbarkeit des neu entwickelten Werkstoffs. Die Verbindung zwischen Stützstruktur und Bauteil muss ausreichen, um das Bauteil zu stützen, darf jedoch nicht zu ausgeprägt für eine spätere Ablösung sein. Ebenso wird eine ausreichende Festigkeit benötigt, damit die Stützstruktur das Bauteil tragen kann, gleichwohl eine geringe Festigkeit die spätere Auflösung erleichtern würde. Diese Anforderungen sollen durch die Entwicklung und Optimierung einer geeigneten Werkstoffzusammensetzung erreicht werden.Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten
Tel.: +49 711 68585 335
christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT)
Böblinger Str. 70
70199 Stuttgart
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2019-09-01

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31.08.2022
22039618Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, Entwicklung Module zur Datenerfassung - Akronym: DigitalFireIm Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird.M.Eng. Martin Meiller
Tel.: +49 9661 908-419
martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg
An der Maxhütte 1
92237 Sulzbach-Rosenberg
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2019-06-01

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2021-02-28

28.02.2021
22039718Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 4: Modellierung relevanter Stickstoffspezies - Akronym: RekoRTMit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können.Prof. Dr. Rolf Nieder
Tel.: +49 531 391-5917
r.nieder@tu-bs.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Geoökologie - Abt. Bodenkunde und Bodenphysik
Langer Kamp 19c
38106 Braunschweig
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31.10.2021
22039818Verbundvorhaben: Pfropfenstrom-basierte Hydrolyse-Reaktoren mit flexibler Phasentrennung zur effizienten Substratvorbehandlung anaerober Gärprozesse; Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung - Akronym: HydroflexDas Gesamtziel dieses Vorhabens war die Entwicklung eines Pfropfenstrom-basierten Hydrolyseverfahrens, welches mit unterschiedlichen Substratzusammensetzungen entlang der Reaktorebene betrieben wird, so dass mit der Kopplung von bis zu zwei Dünnschlamm-Rezirkulationskreisen entlang des Reaktors unterschiedliche hydrolytische Phasen gebildet werden. Diese sollten zu einer vollständigen und effizienten Hydrolyse führen und eine eventuell nachgeschaltete Hauptgärung zur Biogasgewinnung flexibler und robuster machen. Die biotechnologische Hydrolyse sollte dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen auskommen, keine Enzymzusätze oder ähnliches notwendig machen und gleichzeitig für niedrigere Viskositäten im Hauptvergärer sorgen. Gleichzeitig sollte die Hydrolyse aus energetischen Gesichtspunkten mesophil betrieben werden. Es wurde ausgehend von Ganzpflanzenmaissilage als Referenzbetriebsweise nach und nach der Anteil an Stroh im Substrat erhöht. Währenddessen wurden zuvor ausgewählte hydrolytische Mikroorganismen aus Reinkultur im Reaktor zugesetzt (Bioaugmentation) und anschließend verschiedene Dünnschlamm-rezirkulationsmodi gewählt. Dabei wurden die Prozesseigenschaften neben einer Charakterisierung der Gradientenbildung in der Flüssigphase durch online Monitoring durch offline Messungen beschrieben. So konnten die Auswirkungen unterschiedlicher Konfigurationen, besonders bezüglich der Bioaugmentation und Dünnschlammrückführung auf den Hydrolyseprozess hin untersucht werden.Im Rahmen dieses Projektes wurde an der TU Berlin ein Pfropfenstrom-basiertes Verfahren weiterentwickelt, um mit Hilfe von einer Gradienten-basierten Messung des pH-Wertes, der Leitfähigkeit sowie des Redoxpotentials zu einer robusteren Betriebsweise zu gelangen. Untersuchungen mit der Dünnschlammrezirkulation und eine gezielte Zuführung von Organismen, insbesondere Paenibacillus spp. in die ansonsten undefinierte Mischkultur (Bioaugmentation) zeigten, dass dabei weitestgehend ohne oder mit nur geringen mechanischen Substratvorbehandlungen gearbeitet werden muss und keine Enzymzusätze oder ähnliches notwendig sind. Es zeigte sich im dynamischen Betrieb des Propfenstromreaktors nach einer Korrelationsanalyse, dass insbesondere die Entwicklung der Leitfähigkeit entlang der Reaktorebene als ein auch in der Praxis einfach zu messender Parameter wesentliche Prozessinformation über die Hydrolyse liefern kann, da zwischen den Gradienten und der off line bestimmbaren Säurekonzentration sowie der Zellpolarisierbarkeit ein linearer Zusammenhang besteht. Zudem ist es sinnvoll, den pH-Wert an zwei Stellen und nicht wie häufiger in der Praxis appliziert, nur im Reaktorzentrum oder am Eingang zu messen. Durch die verschiedenen Maßnahmen konnte beim Einsatz von Maissilage als Substrat und Bioaugmentation mit Paenibacillus spp. eine Erhöhung der Hydrolyserate von bis zu 76% und bei Mischsubstrat mit 30% Stroh eine Erhöhung von 26% erzielt werden. Gleichzeitig stieg die Säurekonzentration am Auslass um 54%. Die Effekte nach Bioaugmentation hielten mindestens 2 Verweilzeiten an.Prof. Dr. Peter Neubauer
Tel.: +49 30 314-72527
peter.neubauer@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Biotechnologie - Fachgebiet Bioverfahrenstechnik
Ackerstr. 76 ACK24
13355 Berlin
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22040018Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen zur Aufklärung zellbiologischer Wirkungen und Validierung - Akronym: TeToxBeScheitScheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel von TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungseinrichtungen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden hierzu für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft somit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere eine aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. In TV 2 erfolgen humantoxikologische Untersuchungen (in-vitro), die es ermöglichen, das Gefährdungspotential einer Exposition gegenüber Verbrennungsaerosolen gesundheitlich zu bewerten. Der Einsatz einer mehrstufigen biologischen Testbatterie in für die Exposition relevanten Zell- und Gewebemodellen des Respirationstraktes ermöglicht die Ableitung möglicher Gesundheitsfolgen. Der Fokus der molekularbiologischen Analysen liegt auf relevanten mechanistischen Endpunkten, wie z.B. die Induktion von oxidativem Stress, Freisetzung von Entzündungsfaktoren, Bildung von DNA-Strangbrüchen oder der Identifizierung signifikanter Veränderungen auf Ebene der Genexpression. Die im Projektverlauf generierten humantoxikologischen Daten werden mit physikochemischen Analysen korreliert und in einer Bewertungsmatrix verarbeitet. Die Zielsetzung der Untersuchungen am Universitätsklinikum Freiburg im Verbundvorhaben ist es, eine wissenschaftlich fundierte Bewertungsgrundlage zu schaffen, die der weiterführenden Beurteilung der Effizienz von technischen Minderungseinrichtungen dient und eine Priorisierung von effektiven Maßnahmen zur Emissions- und Schadstoffminderung ermöglicht.Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer
Tel.: +49 761 270-83410
manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene
Breisacher Str. 115 b
79106 Freiburg im Breisgau
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22040218ForestValue: Entwicklung von Strategien und Technologien zur Nutzung der somatischen Embryogenese zur Intensivierung der Koniferenproduktion durch multivariate Forstwirtschaft - Akronym: MULTIFOREVERDurch das Projekt MULTIFOREVER soll die Entwicklung der somatischen Embryogenese (SE) bei Nadelbäumen in Richtung multivariater Forstwirtschaft (MVF) gelenkt werden. Das Verbundvorhaben bringt führende Forscher und Züchter aus sieben öffentlichen und privaten Organisationen aus fünf EU-Ländern (FCBA, Frankreich; HUB, Deutschland; INRA, Frankreich; LUKE, Finnland; NEIKER, Spanien; UPSC, Schweden) sowie aus Argentinien (INTA) zusammen. Fachwissen über und SE-Klonsammlungen wirtschaftlich relevanter Nadelbaumarten (Pinus pinaster, P. taeda, P. elliottii x P. caribaea var. Hondurensis, Pseudotsuga menziesii, Picea abies, Larix decidua, L. x eurolepis) sollen zielführend geteilt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer Wertschöpfungskette und einer gemeinsamen Strategie, um hochwertige somatische Bäume zu akzeptablen Kosten in den Forst zu bringen. Es sollen zudem langhin bestehende Fragestellungen in gemeinsamen Ansätzen gelöst werden, sowie der SE-Produktionsprozess (Planung, Hochskalierung des Produktionsvolumens, Vermarktung/Öffentlichkeitsarbeit) als Pilotvorhaben für die Praxistauglichkeit und Wirtschaftlichkeit geprüft werden.Die somatische Embryogenese (sE) als künstliches In-vitro-Verfahren weist noch einige Engpässe auf, doch durch die Arbeit im Konsortium – an dem ursprünglich 7 Expertenteams für die somatische Vermehrung von Nadelbäumen aus 6 Ländern in Europa und Argentinien beteiligt waren – konnten mehrere Meilensteine auf dem Weg dorthin erreicht und eine gemeinsame Strategie entwickelt werden, um hochwertige somatische Bäume zu wettbewerbsfähigen Kosten in den Forst zu bringen: - Einzelne Schritte der Produktionskette wurden optimiert (insbesondere zur Lagerung somatischer Embryonen und deren Keimung). - Um die Produktionskosten durch Scale-up zu senken, wurden Bioreaktor- und Automatisierungssysteme eingesetzt, die die manuelle Arbeit verringerten. Zudem wurde die Langlebigkeit der Kulturen durch verbesserte Kryokonservierungsoptionen vereinfacht und so für einfach ausgestatte Labore zugänglicher gemacht. - Züchtungsrelevante Ergebnisse wurden bei der Monterey-Kiefer erzielt, indem junge somatische Embryonen einem Temperaturstress ausgesetzt wurden ("Priming"). Sie bildeten daraufhin während ihrer Entwicklung eine Art Gedächtnis aus und zeigten im Jungpflanzenstadium eine Toleranz gegenüber abiotischem Stress (Trockenheit). - Trotz des Lockdowns konnten junge sE-Pflanzen zwischen verschiedenen Ländern ausgetauscht und Demonstrationsflächen für multi-klonale Mischungen für mehrere Arten im Vergleich zu Pflanzen aus Standardsaatgut angelegt werden. Diese Versuche stellen die erste europaweite Anlage für die MVF von Nadelbäumen auf der Grundlage von sE dar. Weitere Information finden sich auf unserer Homepage: www.multiforever.comProf. Susann Wicke
Tel.: +49 30 2093-12934
susann.wicke@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Biologie - Botanik und Arboretum
Invalidenstr. 42
10115 Berlin

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30.09.2022
22040318Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 1: Koordination - Akronym: EmissionPredictorDas Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen.Die demonstrierten Maßnahmen zur Verringerung von Emissionen sollen im Rahmen eines Leitfadens sollen Anlagenbetreibern und -herstellern zugänglich gemacht werden. Mit der technischen Umsetzung der Maßnahmen erfolgt damit verbundene Wertschöpfung direkt bei einer Vielzahl von Heiz(kraft)werken. Es wird erwartet, dass durch die Einbindung des Heizkraftwerks Altenstadt ein Multiplikatoreffekt innerhalb der Branche erreicht werden kann. Über Consultingleistungen werden die FAU und vor allem aixprocess mit der Simulationsmethodik eine wirtschaftliche Verwertung sicherstellen. Ein vollkommen neuer Weg wird mit dem Emissionskontrollsystem zur Feuerungsoptimierung beschritten. aixprocess wird die Adaption von erfahrungsbasierter Regelungstechnik auf ein Biomasseheizkraftwerk realisieren und demonstrieren. Ein erfolgreicher Projektabschluss wird hier dazu führen, dass dieser Optimierungsansatz eine weite Verbreitung finden wird. Die Technologie ist übertragbar auf den gesamten Wärme- und Strommarkt basierend auf der Verbrennung von biogenen Festbrennstoffen. Für die Anwendung in anderen Anlagen wird stets ein gezieltes Detailengineering vor allem hinsichtlich der Schnittstellen vorausgehen, weshalb auch hier von einer langandauernden Wertschöpfung bei der Firma aixprocess bzw. etwaiger Mitbewerbern auszugehen ist, die gleichzeitig auch den Fortbestand von Biomasseheizkraftwerken fördern wird. Die wissenschaftliche Verwertung ist durch eine regelmäßige Präsentation der Projektergebnisse auf Konferenzen und innerhalb wissenschaftlicher Artikel obligatorisch für ein Forschungsprojekt mit starker Industriebeteiligung. Prof. Dr.-Ing. Jürgen Karl
Tel.: +49 911 5302-99021
juergen.karl@fau.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik
Fürther Str. 244 f
90429 Nürnberg
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30.11.2022
22040418ForestValue: Ressourceneffiziente und datengetriebene integrierte Festigkeitssortierung für Rund- und Schnittholz (READiStrength) - Akronym: READiStrengthIn Europa ist Nadelholz, besonders Holz von Fichte und Kiefer, der wichtigste Rohstoff zur Produktion von Bauholz. Um Holz im Baugewerbe einer möglichst hochwertigen Verwendung zukommen zu lassen, wird Schnittholz hinsichtlich der Qualität bewertet und einer Tragfähigkeitsklasse zugeordnet. Durch eine vorgelagerte Qualitätsansprache von Rundholz kann dieses besser sortiert werden, um die Ausbeute an hochwertigem Schnittholz zu erhöhen. Mit der zu erwartenden Klimaveränderung und geänderter waldbaulicher Zielsetzung ist in Deutschland mit einem Rückgang der Ressource Fichtenholz zu rechnen. Um die Sägeindustrie nachhaltig mit hochwertigem Rohholz zu versorgen, muss das Stoffstrom-Management für andere Baumarten durch verbesserten Ressourceneinsatz optimiert werden. Im süddeutschen Raum ist mit einem höheren Angebot an Weißtannenholz zu rechnen, da der Weißtanne eine geringere Klimasensitivität zugesagt wird. Ihr Holz wird derzeit in der Sägeindustrie als geringer wertig gegenüber dem der Fichte angesehen, obwohl die entscheidenden holztechnologischen Eigenschaften und damit das Verwendungsspektrum nahezu gleich sind. So stellt zum Beispiel ein gesunder artspezifischer Nasskern bei der Weißtanne ein scheinbares Problem bei der technischen Trocknung dar. Mit den Ergebnissen dieses Projekts sollen durch kombinierte Verfahren der Qualitätsansprache an Rund- und Schnittholz höhere Klassen der Tragfähigkeit für Sägeprodukte der Weißtanne erreicht werden können. Dies führt durch gesteigerte Materialeffizienz zu einem geringeren Ressourcenbedarf und gleichzeitig höherem Wertpotential des Weißtannenrohholzes.Dr. Udo Sauter
Tel.: +49 761 4018-237
udo.sauter@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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31.12.2024
22040618Beurteilung von Anpassungsfähigkeit und Wuchsleistung beim Spitz-Ahorn (Acer platanoides) - Akronym: SpitzAhornZiel des Vorhabens ist es, eine Serie von Versuchsflächen zur Prüfung von Bestandes- und Einzelbaumabsaaten ausgewählter Spitzahornbestände aus dem gesamten Verbreitungsgebiet unter verschiedenen Standortbedingungen in Deutschland anzulegen, um die Anpassungsfähigkeit und die Wuchsleistung dieser Baumart beurteilen zu können. Solche Versuche sind notwendig, um wissenschaftlich fundierte Empfehlungen für die Verwendung geeigneten Saat- und Pflanzguts für die forstliche Praxis geben zu können. Weiterhin sollen Kriterien für eine genetisch nachhaltige Saatgutgewinnung aufgrund populationsgenetischer Analysen entwickelt werden. Neben Fragen zum Genfluss innerhalb von Populationen wird dabei auch untersucht, ob es Hinweise auf ein Einkreuzen von gartenbaulich verwendeten Sorten in natürliche Populationen von Spitz-Ahorn gibt. Für die Beantwortung der genetischen Fragestellungen wird ein geeignetes Markerset für Spitz-Ahorn entwickelt und eine Methode zur genetischen Charakterisierung etabliert.Dr. Mirko Liesebach
Tel.: +49 4102 696-156
mirko.liesebach@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

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30.06.2023
22040718Verbundvorhaben: Entwicklung von Probennahme-, Prüf- und Klassifizierungsverfahren zur Bestimmung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Teilvorhaben 1: Modifiziertes Holz und Holzwerkstoffe - Akronym: DURATESTDie Dauerhaftigkeitsklassifizierung ist eine wichtige Basis für die Gebrauchsdauerabschätzung; zudem sind Angaben zur Dauerhaftigkeit eine wichtige Hilfe für Verbraucher bei der Auswahl geeigneter Produkte. Mit der Fassung der EN 350 von 2016 kann – zumindest theoretisch – auch für modifizierte und schutzmittelbehandelte Holzprodukte sowie Holzwerkstoffe eine Dauerhaftigkeitsklasse ermittelt werden, was bisher nur für native Hölzer möglich war. Praktisch ist dies ist mit den Vorgaben dieser Norm jedoch nicht möglich, da genauere bzw. konkretere Angaben fehlen. Ziel war es daher, die festgestellten Defizite weitmöglich zu beheben. An einer Reihe natürlicher, schutzmittelbehandelter und modifizierte Hölzer wurden die Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Pilze in Labor- und Freilandprüfungen (im Erdkontakt und auch außerhalb) untersucht. Dabei wurden Proben aus unterschiedlichen Zonen im Stammquerschnitt entnommen und gesondert betrachtet. Die umfangreichen Prüfergebnisse wurden mit statistischen Methoden analysiert und kritisch bewertet. Zudem wurden Richtlinien zur Bewertung von Ergebnissen erarbeitet. Weiterhin erfolgten Untersuchungen zum Verhalten der Materialien gegenüber Feuchtigkeit bzw. Wasser. Durch das Projekt werden wichtige Informationen zum Themenkomplex der Dauerhaftigkeitsbestimmung und -klassifizierung sowohl für die Normungsarbeit als auch für die Praxis bereitgestellt. Dies trägt zur Imageverbesserung von Holzprodukten bei und erhöht die Sicherheit für den Verbraucher. Das Projekt wurde von den beiden Forschungsstellen IHD und UGOE arbeitsteilig bei intensivem fachlichem Austausch bearbeitet. Durch Einbeziehung eines projektbegleitenden Ausschusses mit 15 Vertretern von Forschungs- und Prüfinstitutionen, Unternehmen, Verbänden sowie dem Verbraucherschutz und Sachverständigenwesen war eine große Praxisnähe sichergestellt.Das Projekt erbrachte umfangreiche Daten und wichtige Ergebnisse zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit mit Nutzen für die Forschung sowie für Prüfinstitutionen, Normungsgremien und die Holzwirtschaft. Aus den Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit wurden Vorschläge für Probenahme, Durchführung und Auswertung der Prüfungen sowie die Klassifizierung der Dauerhaftigkeit abgeleitet. Bei der theoretischen Analyse von Holzwerkstoffnormen wurden Verbesserungspotentiale herausgearbeitet. Aus den Versuchen zum Feuchteverhalten resultierten konkrete und praktikable Vorschläge zur Einbeziehung dieser Eigenschaften in die Dauerhaftigkeitsbewertung. Zur Erleichterung des Ergebnistransfers wurde ein Diskussionspapier "Hinweise und Empfehlungen zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und holzbasierten Materialien" erstellt. Ein neuer, im Projekt entwickelter Ansatz ist die Dauerhaftigkeitsprüfung an Proben mit originalem Bauteil- Querschnitt, die sowohl im Labor unter definierten (und sterilen) Bedingungen als auch im Freiland möglich ist. Diese Ansätze wurden im Projekt erfolgreich erprobt und der für die Praxis wichtige Schritt von der reinen Materialprüfung zur Bauteil- bzw. Produktbewertung vorbereitet. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage weiterer Arbeiten zur Qualifizierung der Methoden. Wesentliche Erkenntnisse fließen unmittelbar in die Normungsarbeit auf Europäischer Ebene ein, insbesondere in die Überarbeitung der wichtigen Norm EN 350, die im Fokus des DURATEST-Projektes stand. Hierfür wurde im CEN/TC 38 WG 21 eine spezielle Arbeitsgruppe "TG EN 350" eingerichtet, in der zwei der DURATEST-Bearbeiter mitwirken, davon einer als Koordinator der TG. Ein wichtiges Werkzeug hierfür ist das im Projekt erarbeitete Diskussionspapier. Aus dem Projekt ergaben sich mehrere Ansätze für weiterführende FuE-Arbeiten.Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding
Tel.: +49 351 4662-280
wolfram.scheiding@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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31.12.2023
22040918Verbundvorhaben: Verminderung der Umwelt- und Klimawirkung des Anbaus von Rohstoffpflanzen durch Nutzung der Vorteilswirkungen optimierter Verfahren der Krumenvertiefung; Teilvorhaben 2: Ökonomisch-ökologische Bewertung - Akronym: KrumensenkeDer Anpassung von Produktionsverfahren für Rohstoffpflanzen kommt eine Schlüsselstellung bei der Verringerung der Klimawirkung der Landwirtschaft zu. Diese ackerbauliche Nutzung steht im Verdacht, durch verstärkten Abbau der Humus- bzw. C-Vorräte im Boden die CO2-Quellenfunktion zu befördern. Besonderer Handlungsbedarf besteht bei der Minderung der negativen Klima- und Umweltwirkungen, die aus der Ausbringung der bei der Biogasproduktion anfallenden Gärreste resultieren. Eine Reihe von Indizien deutet darauf hin, dass sich die genannten Probleme mithilfe der alt bekannten Technik der Krumenvertiefung lösen lassen. Die klassische Krumenvertiefung birgt bei flächendeckender Durchführung das Risiko von Bodenverdichtungen und ist durch hohen Energieverbrauch gekennzeichnet. Diese negativen Effekte treten bei partieller und meliorativer (einmaliger Anwendung mit langem zeitlichem Abstand) jedoch nicht auf. Bei einer partiellen Krumenvertiefung (pKV) erfolgt eine intensive, aber dosierte Einmischung von C-ärmeren Unterböden in den Pflughorizont. Dadurch werden im Oberboden Ungleichgewichte im C- und N-Haushalt induziert, die Motor eines schnellen und dauerhaften Humusaufbaues und damit einer CO2-C-Sequestrierung sowie N-Festlegung sind. Eine nachfolgende reduzierte Bodenbearbeitung kann eine zusätzliche Effizienzoptimierung im Sinne von CO2-Einsparungen durch verringerten Energieverbrauch ermöglichen. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht darin, herauszufinden, ob sich die Technik der meliorativen, partiellen Krumenvertiefung (pKV) mithilfe eines interdisziplinären Forschungsansatzes so optimieren lässt, dass eine dauerhafte Verminderung der Klima- und Umweltwirkung der Produktion von Rohstoffpflanzen in der landwirtschaftlichen Praxis erreicht werden kann.Dr. Heinz Stichnothe
Tel.: +49 531 596-4163
heinz.stichnothe@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig

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22041018Verbundvorhaben: Innovative Züchtungsstrategien zur Verbesserung der Anbauwürdigkeit der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 3: Korn- und Proteinqualitäten - Akronym: InnoLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchterische Ansätze, soll eine deutliche Merkmalsoptimierung erzielt werden, und die Basis für einen zukünftigen Züchtungsfortschritt in der Gelben Lupine gebildet werden. Das Fraunhofer IVV charakterisiert im Vorhaben die Zusammensetzung und Qualität der Lupinensaaten sowie die Eigenschaften der enthaltenen Proteine. Dies hat zum Ziel, in enger Abstimmung mit den Züchtern, vielversprechende Varietäten der gelben Lupine für spätere Applikationen zu selektieren und weiter zu optimieren. Andreas Fetzer
Tel.: +49 8161 491-423
andreas.fetzer@ivv.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV)
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising
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22041118Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: TeToxBeScheitEinzelraumfeuerungen für Scheitholz emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind notwendig, um die schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertung zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Die Datengrundlage wird experimentell von einem interdisziplinären Konsortium mit vier Partnern aus den Bereichen Verfahrenstechnik, Toxikologie, Umweltforschung sowie Arbeits- und Umweltmedizin erarbeitet. Um die Wirkung der Minderungsmaßnahmen vergleichend zu beurteilen, wird das native Verbrennungsaerosol (Partikel und Gasphase) vor und nach dem Einsatz der jeweiligen Emissionsminderungseinrichtung auf mehreren Ebenen untersucht. Eine umfassende physikalische und chemische Analyse der Rauchgasbestandteile wird durch die Untersuchung der zellbiologischen und der ökotoxikologischen Effekte in relevanten Testsystemen ergänzt. Die Teilergebnisse werden abschließend zusammengeführt und dienen einer kombinierten Bewertung der betrachteten Minderungsmaßnahmen. Auf Grundlage dieser Bewertung kann die THG- und schadstoffspezifische Leistungsfähigkeit praxisrelevanter, technischer Minderungseinrichtungen umfänglich verglichen werden. Auf Grundlage des Vergleichs können Handlungsempfehlungen zur Einhaltung hoher Umweltstandards abgeleitet werden. Lisa Feikus
Tel.: +49 241 80 96695
feikus@teer.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER)
Wüllnerstr. 2
52062 Aachen
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22041218Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 2: Betrieb Pilotanlage - Akronym: EBBBSZiel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. Die Pilotanlage wurde errichtet und wurde in zwei Kampagnen betrieben. Es waren havariebedingt und zur Sicherung des Betriebes verschiedene Umbauten erforderlich. Aus dem Vergleich der modellierten und gemessenen Biogaserträge ist ein deutlicher Mehrertrag nach Einsatz der Turbomaische sichtbar. Konkret ist dieser bei der Bilanzierung des Hauptfermenters 3 sichtbar, in dem ein Biogas-Mehrertrag zwischen 13% und 18% erreicht werden konnte, allein bezogen auf das in der Turbomaische behandelte Material in den Zeiträumen des stabilen Turbomaische-Betriebes deutlich oberhalb von 30%. Der Anlagenbetrieb war allerdings mit vielen Herausforderungen verbunden, sodass die Turbomaische nicht über die gesamte ursprünglich geplante Versuchszeit betrieben werden konnte. Dabei wurde eine Vielzahl an erstmaligen Erkenntnissen gewonnen, unter welchen Bedingungen die Turbomaische im Realmaßstab stabil läuft und welche Einflussfaktoren beherrscht werden müssen. Aus einem Versuch zu den Flexibilisierungsmöglichkeiten der Biogasanlage über das Fütterungsregime der Turbomaische wurde geschlussfolgert, dass die Fütterungsmengen der Pilotanlage zu gering waren, um einen Regelungseffekt an der gesamten BGA Grabsleben nachzuweisen. Thomas Balling
Tel.: +49 9773-8320
balling@agrarenergie.eu
GraNott Gas GmbH
Nottleber Str. 3
99869 Drei Gleichen
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22041418Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 1: Prozesskonzeption und Modellierung - Akronym: EBBBSZiel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. Ergebnisse der Prozessmodellprogrammierung Die durchgeführten Laborversuche lieferten keine Ergebnisse, um die Simulation mit individuellen Kinetikparametern für die unbehandelten und in der Turbomaische vorbehandelten Substrate durchführen zu können. Um dennoch das Modell zur Validierung der Turbomaische nutzen zu können, wurden Simulationen mit Hilfe der aus der Literatur und Erfahrungswerten abgeleiteten substratspezifischen Modellparameter für die unbehandelten Substrate durchgeführt und die Simulationsergebnisse mit den messtechnisch erfassten Gasmengen verglichen. Der Prozess in der Biogasanlage mit und ohne Turbomaische konnte sehr gut nachgebildet werden und die Laborergebnisse stützen die Erkenntnisse aus dem praktischen Anlagenbetrieb. Ergebnisse des Betriebes der Pilotanlage und analytische Begleitung Aus dem Vergleich der modellierten und gemessenen Biogaserträge ist ein deutlicher Mehrertrag nach Einsatz der Turbomaische sichtbar. Konkret ist dieser bei der Bilanzierung des Hauptfermenters 3 sichtbar, in dem ein Biogas-Mehrertrag zwischen 13% und 18% erreicht werden konnte, allein bezogen auf das in der Turbomaische behandelte Material in den Zeiträumen des stabilen Turbomaische-Betriebes deutlich oberhalb von 30%. Der Anlagenbetrieb war allerdings mit vielen Herausforderungen verbunden, sodass die Turbomaische nicht über die gesamte ursprünglich geplante Versuchszeit betrieben werden konnte. Dabei wurde eine Vielzahl an erstmaligen Erkenntnissen gewonnen, unter welchen Bedingungen die Turbomaische im Realmaßstab stabil läuft und welche Einflussfaktoren beherrscht werden müssen. Aus einem Versuch zu den Flexibilisierungsmöglichkeiten der Biogasanlage über das Fütterungsregime der Turbomaische wurde geschlussfolgert, dass die Fütterungsmengen der Pilotanlage zu gering waren, um einen Regelungseffekt an der gesamten BGA Grabsleben nachzuweisen. Dr.-Ing. Frank Scholwin
Tel.: +49 3643 54489-120
scholwin@biogasundenergie.de
Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie
Steubenstr. 15
99423 Weimar
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22041518Verbundvorhaben: StroPellGas-Nachhaltiger Einsatz von Strohpellets zur Biogaserzeugung; Teilvorhaben 1: Charakterisierung der Strohpellets und verfahrenstechnische und ökobilanzielle Bewertungen - Akronym: StroPellGasDas angestrebte Vorhaben "StroPellGas" soll als Verbundprojekt der HAWK und der Universität Göttingen einen Beitrag leisten zur Erreichung der Ziele des Förderaufrufs "Stärkung der landwirtschaftlichen Rest-und Abfallstoffverwertung für die Biogaserzeugung". Im Vorhaben werden verschiedene Szenarien zur Nutzung von Strohpellets als Biogassubstrat technisch, analytisch, sozioökonomisch und ökologisch betrachtet. Dies soll auch die Entwicklung und Bewertung von Konzepten für die Herstellung und den Transport von Strohpellets umfassen. Zudem wird eine ökobilanzielle Bewertung eingeplant, die u.a. eine Bewertung der Verbesserung der CO2-Bilanz durch die Substitution von Maissilage durch Strohpellets beinhaltet. Durch chemische und physikalische Analysen sowie die Bestimmung des Gasertragspotentials werden die Qualität und Eignung unterschiedlicher Strohpellets als Biogassubstrat bewertet. Auf Basis der entwickelten Szenarien werden in kontinuierlichen Technikumsversuchen die Auswirkungen auf den Biogasprozess untersucht. Dabei werden z.B. Parameter wie die Erhöhung des Trockensubstanzgehalts, der Nährstoffversorgung und der Viskosität berücksichtigt. Mit Versuchen an einer Praxisanlage soll die großtechnische Umsetzbarkeit untersucht und validiert werden. Eine sozioökonomische Bewertung mittels Prozesskostenrechnungen und einer Akzeptanzstudie wird durchgeführt. Durch die Bereitstellung einer Handreichung und eines Kalkulationstools werden Anlagenbetreibern Entscheidungshilfen bereitgestellt. Insbesondere für Betreiber von Bestandsanlagen werden Wege aufgezeigt, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit ihrer Anlage zu steigern.Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen

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31.12.2021
22041618Verbundvorhaben: Effiziente Aufbereitung alternativer Biogassubstrate durch gezielte Kombination von Entstickung, Ammoniakaufschluss und Pelletierung; Teilvorhaben 1: Verfahrenskonzeption und Optimierung für die Maximierung der Biogasausbeute - Akronym: NH3FeedSowohl Getreidestroh als auch Wirtschaftsdünger stellen aktuell die größte bisher ungenutzte Ressource an Biomasse dar, welche potenziell in Biogasanlagen genutzt werden könnte. Zusätzlich fallen bei der Ernte und Reinigung von Getreide regional größere Mengen an Spelzen und Getreideausputz an, welche z.T. als günstige Alternative zur Verfügung stünden. Auch Materialien aus der Landschaftspflege werden bisher nicht im großen Maße in Biogasanlagen eingesetzt. Während Wirtschaftsdünger, insbesondere Geflügelmist, eine Überlastung mit Stickstoff im Fermenter bewirken können, liegt die Herausforderung bei den anderen genannten Einsatzstoffen eher im schwierigen Handling und dem begrenzten Abbaugrad. Genau hier setzt das skizzierte Projekt "NH3-Feed" an, indem beide Herausforderungen mit einem kombinierten Verfahren gelöst werden sollen. Verfolgt wird dabei die Verfahrensentwicklung und Demonstration des gezielten Ammoniakaufschlusses von unterschiedlichen lignozellulosehaltigen Reststoffen in Kombination mit mechanischer Zerkleinerung und Pelletierung. Der dafür notwendige Ammoniak wird aus der Entstickung von Wirtschaftsdüngern gewonnen. Damit soll ein praxisnaher Beitrag zur Verbesserung der Einsatzmöglichkeiten sowohl von hoch stickstoffhaltigen Reststoffen (z.B. Geflügelmist) als auch von hoch lignozellulosehaltigen Reststoffen (z.B. Stroh, Spelzen, Ausputz und Landschaftspflege) geleistet werden.Innerhalb des Projektes konnten die Betriebsbedingungen für eine Ammoniakstrippung abgeleitet werden, um damit landwirtschaftliche Reststoffe zu behandeln. In systematischen Laborversuchen zum Einsatz von Ammoniakgas und Ammoniakwasser für den Aufschluss von Substraten wurden Konzentration, Behandlungsdauer, Partikelgröße und Substratart variiert. Dabei konnte festgestellt werden, dass es zu einer deutlichen pH-Wert-Erhöhung kommt. Diese Erhöhung führt auch zur Freisetzung von gelösten organischen Stoffen (CSB). In durchgeführten Biogas Ertragstests zeigte sich jedoch keine oder nur eine sehr geringe Steigerung des produzierten Methans. In kontinuierlichen Vergärungstests konnte dies bestätigt werden. Die Aufschlusswirkung von Ammoniak ist offensichtlich zu gering. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung konnte daher nur für die Prozesse der Pelletierung durchgeführt werden. Im Ergebnis zeigte sich nur dann eine Wirtschaftlichkeit, wenn die Substrate kostengünstig erworben werden. Die THG-Bilanz weist einen sehr niedrigen Fußabdruck für landwirtschaftliche Reststoffe aus. Optimierungsbedarf besteht generell bezüglich des Methanschlupf bei der Biogaserzeugung und Wandlung im BHKW.Dipl.-Ing. Björn Schwarz
Tel.: +49 351 2553-7745
bjoern.schwarz@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden
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31.03.2023
22041718Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 1: Anlagenbetrieb und begleitende Optimierung - Akronym: BioSuSepIn Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrens-technik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzen-de, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart wer-den. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefel-wasserstofffrachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanla-gen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Be-völkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen.Es ist im Projekt gelungen, das bestehende BEKOM-H-Verfahren des Projektpartners UGN-Umwelttechnik GmbH zu BEKOM-Bio-Power weiterzuentwickeln. Dieses Verfahren ist das erste vollständige externe Verfahren, das einerseits dem Muster der heutigen konventionellen internen Entschwefelung und deren Vorteilen entspricht. Andererseits konnten bekannte Nachteile der internen Entschwefelung (u.a. biogene Korrosion, Hemmung der Methanbildung durch Lufteintrag) beseitigt werden. Es konnte gezeigt werden, dass die bereits in einem Vorgängerprojekt als potent evaluierten mikrobiellen Sulfurikanten im größeren Maßstab für den Einsatz im Entschwefelungsmodul kultiviert werden konnten. Für den Nachweis ihrer Aktivität wurde die Methode der q-PCR durchgeführt und kann anschließend analytisch als Sensor für die Anwesenheit, aber auch einer quantitativen Abschätzung der mikrobiellen Entschwefelungsleistung dienen. Überführt in die o.g. BEKOM-Bio-Power-Anlage wurde die sequentielle Entschwefelung durch Kaskadenanordnung von drei Module als wirksam evaluiert. Diese drei Module sind das submerse Entschwefelungsmodul mit den mikrobiellen Sulfurikanten, das autochthone Entschwefelungsmodul mit den im Biogasstrom durch die Vergärung der eingesetzten Substrate natürlich vorkommenden und sich ansiedelnden Schwefelbakterien und das chemische Entschwefelungsmodul mit den neu entwickelten eisenbeladenen Cellulosepellets. Die Anordnung der Module ist variabel ausgeführt und kann somit auf die Qualität und Quantität des Biogasstroms eingestellt werden. Die neu entwickelten UCP-IK-Pellets aus nachhaltigen Rohstoffen, die in der chemischen Stufe eingesetzt werden, sind zurzeit nach ihrem Einsatz noch nicht weiter verwend- oder recylebar, da sie gesetzlich noch nicht als Düngemittel oder Bodenhilfsstoff zugelassen sind.Prof. Dr. Uta Breuer
Tel.: +49 3631 420-708
uta.breuer@hs-nordhausen.de
Hochschule Nordhausen
Weinberghof 4
99734 Nordhausen
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31.12.2022
22041818Untersuchung der Eignung landwirtschaftlicher Reststoffe zur Flexibilisierung des Biogasprozesses mittels modellgestützter Methoden und Verschneidung der Ergebnisse mit vorhandenen Mengenpotenzialen - Akronym: RestFlexIm Vorhaben RestFlex wurde die Eignung von landwirtschaftlichen Reststoffen für die flexible Biogasproduktion mittels modellgestützter Auswertungsmethoden untersucht. Die flexible Biogaserzeugung beruht grundlegend auf dem unterschiedlichen Abbauverhalten bzw. der Abbaugeschwindigkeit und dem Gasbildungspotenzials der einzelnen Substrate. Für eine Abschätzung der Nutzbarkeit landwirtschaftlicher Reststoffe zur bedarfsgerechten Biogaserzeugung ist daher die Bestimmung der Abbaugeschwindigkeit und des Biomethanpotenzials zwingend erforderlich. Im Vorhaben wurden kinetische Daten zum Abbauverhalten verschiedener landwirtschaftlicher Reststoffe erhoben, die Aufschluss über die spezifischen Einsatzmöglichkeiten der Reststoffe in der bedarfsgerechten Biogasproduktion mittels Fütterungs-management geben. Darüber hinaus wurde eine Einordnung von regionalspezifischen Potenzialen der untersuchten landwirtschaftlichen Reststoffe im Zusammenhang mit der flexiblen, bedarfsgerechten Biogasproduktion durchgeführt.Im Rahmen des Vorhabens wurden Batchtests und semikontinuierliche Versuche zur Bestimmung der Biogasbildungskinetik und des Biomethanpotenzials von insgesamt 12 landwirtschaftlichen Reststoffen durchgeführt. Die Ergebnisse der modellbasierten Auswertung der Batch-Tests sind in der Ressourcendatenbank des DBFZ verfügbar (https://datalab.dbfz.de/resdb/kinetics). Neben wichtigen Informationen zur Weiterentwicklung der modellbasierten Methoden zur Bestimmung der Methanbildungskinetik und der Methanpotentiale lassen sich anhand der Ergebnisse des Vorhabens RestFlex grundlegende Informationen zur Eignung landwirtschaftlicher Reststoffe für die bedarfsgerechte Biogaserzeugung ableiten. So kann in Verbindung mit den entsprechenden Mengenpotenzialen landwirtschaftlicher Reststoffe aus der Ressourcendatenbank des DBFZ grundlegend abgeleitet werden, dass: • Reststoffe mit großem Mengenpotenzial, wie z. B. Weizenstroh und Rinder- sowie Schweinegülle über eine tendenziell niedrige Abbaugeschwindigkeit und/ oder ein niedriges Biogaspotenzial verfügen. Diese Substrate sind damit insbesondere für den Grundlastbetrieb von Biogasanlagen geeignet. • Reststoffe mit hoher Biogasbildungskinetik über tendenziell niedrigere Potenziale verfügen, teilweise fehlen hier Potenzialdaten gänzlich (z. B. Apfeltrester aus der Apfelsaftproduktion) • schnell abbaubare Reststoffe häufig nur saisonal verfügbar sind (z. B. Rübenblatt und Apfeltrester). Für eine möglichst ganzjährige bzw. längere Nutzung dieser Reststoffe ist eine Konservierung/Silierung notwendig (z. B. Rübenblattsilage), • detaillierte Daten zu regionalen Reststoffmengenpotenzialen noch nicht vollständig vorhanden sind, und • rechtliche Rahmenbedingungen den Einsatz von Reststoffen mit Abfallschlüssel, z. B. Apfeltrester, in landwirtschaftlichen Biogasanlagen derzeit noch erschweren. Dr. Jörg Kretzschmar
Tel.: +49 341 2434-419
joerg.kretzschmar@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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2023-01-31

31.01.2023
22041918Biologische Entschwefelung von Rohbiogas durch Grüne Schwefelbakterien - Akronym: BEGSBDie Betreiber von Biogasanlagen benötigen für die Verstromung des Rohbiogases ein Gas, das weitgehend frei von Schwefelwasserstoff ist, da ansonsten der Motor durch Korrosion geschädigt oder sogar zerstört wird. Die Entfernung des Schwefelwasserstoffs erfolgt heutzutage nach gängiger Praxis durch Einblasen von Luft in die Gasphase der Biogasanlagen, wodurch die Umsetzung des Schwefelwasserstoffs zu elementarem Schwefel gefördert wird. Dieses Verfahren ist sehr beliebt, da es vordergründig nur sehr geringe Kosten verursacht. Im Anschluss findet extern noch eine zusätzliche Reinigung und Trocknung über Aktivkohle statt, bevor das Gas in den Motor gelangt. Der oben beschriebene Prozess ist schwierig zu kontrollieren und es kommt sehr häufig zur mikrobiellen Oxidation des Schwefels, wobei Schwefelsäure gebildet wird, mit der Folge von massiven Korrosionserscheinungen im Gasraum der Biogasanlage. In diesem Projekt soll ein Verfahren zur nachgeschalteten biologischen Entschwefelung von Rohbiogas entwickelt werden, das als kostengünstige und nachhaltige Alternative zu bisher angewandten Verfahren dienen soll. Die Verwendung anaerober phototropher Bakterien unter niedrigen Lichtintensitäten zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus dem Rohbiogas stellt eine neue und interessante Möglichkeit dar. Diese Bakterien benötigen zum Wachstum ein flüssiges Medium, Licht und Schwefelwasserstoff als Energiequelle sowie Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle. Sie sind anspruchslos und tolerieren auch hohe und schwankende Schwefelwasserstoffgehalte. Ihre Aktivität ist über die Lichtintensität sehr einfach zu steuern.Dr. rer. nat. Jan Kuever
Tel.: +49 421 53708-70
kuever@mpa-bremen.de
IWT Stiftung Institut für Werkstofftechnik - Amtliche Materialprüfungsanstalt Bremen - Abt. Mikrobiologie
Paul-Feller-Str. 1
28199 Bremen
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31.03.2023
22042018Verbundvorhaben: Innovative Rührtechnik in Biogasanlagen zur energieoptimalen Substrateinmischung bei flexibler Fütterung; Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Rührwerksgeometrien und Auslegungsmethodik zur Optimierung der Rühr- und Mischprozesse - Akronym: innoFlexRührsysteme in Biogas-Fermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den rund 9.400 aktuell deutschlandweit betriebenen Anlagen wird in der Regel rein empirisch entwickelte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches, bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die deutliche Steigerung des Methanertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigen-Energiebedarfes in Biogas-Fermentern. Zielsysteme sind dabei insbesondere bestehende aber auch neue Anlagen. Bei der Entwicklung einer Post-EEG-Strategie setzen Betreiber bestehender Anlagen zunehmend auf eine Flexibilisierung der Zufütterung. Hierbei werden vermehrt auch anfallende Rest- und Abfallstoffe sowie industrielle Abwässer eingesetzt, um wirtschaftlicher, effizienter und nachhaltiger agieren zu können sowie die Flächenkonkurrenz zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich das Projekt insbesondere auf die effiziente Vergärung stark variierender Substratzusammensetzungen. Erreicht wird dies durch drei Teilziele: Die Entwicklung einer neuen Generation von Rührwerken mit deutlich verbessertem Suspensionsverhalten bei gleichzeitig hohem Axialschub, eine substratabhängige Antriebsregelung in Kombination mit einem Online-Prozessmonitoring sowie eine neue Auslegungsmethodik zur Projektierung neuer und Optimierung bestehender Anlagen. Grundsatzuntersuchungen zum Impulseintrag in scherverdünnende Fluide sowie die Adaption der Tragflächentheorie herkömmlicher newtonscher Fluide auf die Rührwerksgeometrie im viskoplastischen Regime sind Bausteine einer streng algorithmischen Geometrieauslegung. Zur effizienteren und variablen Rührstrategie für den Einsatz bei sich häufig ändernden Substratzusammensetzungen wird eine neuartige Rührwerksregelung unter Einbindung robuster, alltagstauglicher Sensorsysteme entwickelt.Im Rahmen des Projektes konnten die gesteckten Ziele erreicht werden. Zur Reduktion des Leistungsbedarfes und Steigerung des Rührwerkswirkungsrades wurde die Geometrie insbesondere langsam laufender Paddelrührwerke erstmalig streng algorithmisch an die Anforderungen des Fermentersubstrats angepasst. Parallel zur Rührwerksentwicklung wurde ein Regelverfahren entwickelt, welches auf Basis lokaler Geschwindigkeitsmessungen Rückschlüsse auf die Gesamtströmung im Fermenter ermöglicht, woraus letztendlich Steuersignale für Rührintervalle und Umdrehungsgeschwindigkeiten generiert werden. Die dafür notwendigen Messdaten konnten mit Hilfe von zwei eigens entwickelten Messverfahren bereitgestellt werden. Die Messverfahren wurden erfolgreich in einer Realanlage getestet. Konkret können die folgenden Punkte als Projektergebnisse aufgeführt werden: • Entwicklung einer Messtechnik zur Bestimmung von Oberflächengeschwindigkeiten in Biogasanlagen o Erfolgreiche Erprobung unter Realbedingungen o Automatisierte Auswertung des betrachteten Bereiches • Entwicklung einer Messtechnik zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb von Biogasanlagen o Erfolgreiche Erprobung unter Realbedingungen o Ermittlung von Kalibrierdaten für unterschiedliche Substrateigenschaften • Erstellung eines Profilkatalogs zur Auswahl von an das Substrat angepasste Rührwerksgeometrien o Erarbeitung eines Leitfadens zur Rührwerksauslegung in Abhängigkeit von drei Fluidgruppen o Charakterisierung optimaler Gestaltungsparameter für sechs Geometrien in Abhängigkeit unterschiedlicher Fluidgruppe • Entwicklung eines Regelverfahrens zur Steuerung von Rührwerkszyklen auf Basis lokaler Geschwindigkeitsmessungen o Charakterisierung der Rührzyklen auf Basis von experimentell ermittelten Mischzeiten Prof. Dr.-Ing. Hans-Arno Jantzen
Tel.: +49 2551 962-743
jantzen@fh-muenster.de
FH Münster - Fachbereich Maschinenbau - Labor für Strömungstechnik und Simulation
Stegerwaldstr. 39
48565 Steinfurt
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30.04.2023
22042118Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung im Labormaßstab - Akronym: NredZiel des Vorhabens ist es, eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern.Dr. Franziska Schäfer
Tel.: +49 341 2434-443
franziska.schaefer@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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31.12.2022
22042218Verbundvorhaben: Landwirtschaftliche Rest- und Abfallstoffverwertung (LaRA) - Lösungsansätze zur technischen Anpassung bestehender Biogasanlagen für die Nutzung faseriger Reststoffe; Teilvorhaben 1: Anlagentechnische Untersuchungen - Akronym: LaRADie übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Lösungsansätzen und Anlagenkonzepten zur Schaffung optimaler prozess- und anlagentechnischer Rahmenbedingungen für die Verwertung der faserhaltigen Reststoffkategorien Stroh, Landschaftspflegegras und Festmist in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Die Grundlage der Konzeptentwicklung bilden umfassende Untersuchungen an repräsentativen bundesweit verteilten Praxisanlagen unter Berücksichtigung prozess-, anlagentechnischer und (sozio-) ökonomischer Fragestellungen. Die Untersuchungen beinhalten sowohl detaillierte Datenerhebungen zu den Anlagen und Erfahrungsberichte der Anlagenbetreiber als auch die Erfassung der mit der Substratsubstitution einhergehenden Umstellung ertragsrelevanter Prozessgrößen von den Gaspotentialen über die Rheologie und den Substrataufschluss bis hin zum Verschleißverhalten der Anlagenkomponenten anhand von Laboruntersuchungen und Vorort-Messungen. Basierend auf der generierten Datenbasis werden bestehende Optimierungspotenziale definiert. Aufbauend auf den abgeleiteten Handlungsfeldern werden technische Lösungen zur Erschließung der Potentiale auf der Ebene der Anlagen- und Prozesstechnik innerhalb der Systemgrenze der Biogasanlage als auch im Hinblick vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsprozesse, entwickelt. Die Lösungsansätze und Maßnahmen werden anschließend zu anlagen- und standortspezifisch optimierten Anlagenkonzepten zusammengefasst und als Handlungsempfehlung in einer Handreichung für Anlagenbetreiber formuliert. Um einen faktischen Mehrwert für den Anlagenbetreiber darzustellen und den methodischen Ansatz der entwickelten technischen Lösungen und Anlagenkonzepte adäquat zu verwerten, wird ein checklistenbasierter Aufbau der Handlungsempfehlungen in der Handreichung dargestellt. Dies ermöglicht eine betreiberspezifische Definition optimaler Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung wertschöpfungsrelevanter Rahmenbedingungen.Der Anspruch an eine effizientere Betriebsweise der bestehenden Biogasanlagen ist im Hinblick auf die Umsetzung der klimapolitischen Ziele und den sich ändernden förderpolitischen Rahmenbedingungen für den Weiterbetrieb ein aktuelles Kernthema in der Biogasbranche. Zukünftig wird die Anlageneffizienz, die Wettbewerbsfähigkeit und die Suche nach kostengünstigen alternativen Substraten weiter an Bedeutung gewinnen, um die Zukunftsfähigkeit des Anlagenbestandes in Deutschland zu sichern. In weiterführenden Schritten gilt es, die erfolgreiche Umsetzung von geeigneten anlagentechnischen Maßnahmen für den Koppelprodukteinsatz an Biogasbestandsanlagen zu verfolgen. Hierbei steht der praktische, wirtschaftliche und ökologische Nutzen im Fokus. Des Weiteren sind Chancen und Weiterentwicklungen der verfügbaren Technologien und der zukunftsrelevanten Anlagenkonzepte zu beobachten. Durch eine Analyse über die Umsetzungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen und eine begleitende Effizienzbewertung an weiteren Praxisanlagen lassen sich gezielt neue Erkenntnisse darüber gewinnen, welche spezifischen Maßnahmen und entwickelten Konzeptvarianten eine breite und zukunftsorientierte Anwendung finden. Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner
Tel.: +49 841 9348-2270
wilfried.zoerner@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF)
Esplanade 10
85049 Ingolstadt
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22042318T2O2-Regelung - Entwicklung und Dauererprobung einer vermarktungsfähigen Verbrennungsregelung zur Schadstoffminderung und Effizienzerhöhung in freistehenden Raumheizern nach DIN EN 13240 - Akronym: T2O2-RegelungIm Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll ein bereits bestehendes Regelsystem, welches auf der Grundlage der Energiebilanzmethode, die sogenannte T2O2-Regelung, basiert und bereits im Rahmen von vorangegangenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten entwickelt wurde, für den Einsatz in Einzelraumfeuerungsanlagen nach DIN EN 13240 bis zur Marktreife weiterentwickelt werden. Hierfür soll im Unterauftrag mit der Sabo Elektronik GmbH, welche das bisher auf einer SPS basierende Regelsystem auf einen geeigneten Mikrocontroller übertragen soll, der Firma Kutzner + Weber GmbH als potentieller Systemlieferant sowie mit der Firma Wodtke GmbH und der Firma Hase Kaminofenbau GmbH als Feuerungsanlagenhersteller eng zusammengearbeitet und das Regelsystem in der Praxis, durch den Einsatz in realen Raumheizern, dauererprobt werden. Die Weiterentwicklungen des Regelsystems sollen sich speziell auf Raumheizer für feste Brennstoffe nach DIN EN 13240 beziehen. Als Grundlage für eine erfolgreiche Zulassung und Vermarktung des Regelsystems ist es außerordentlich wichtig, dass die Weiterentwicklungen im Praxisbetrieb für reale Anwendungen d. h. in Haushalten beim Endkunden, über mindestens zwei Heizperioden dauererprobt werden. Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin, dass das Regelsystem im Anschluss an die durchzuführenden Weiterentwicklungs- und Optimierungsarbeiten eine Marktreife erlangt, sodass nach Abschluss des geplanten Forschungsvorhabens ein vermarktungsfähiges Produkt angeboten werden kann.Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa
Tel.: +49 711 970-3455
mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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31.01.2021
22042418Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz - Durchführbarkeitsstudie für ein mit Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien autark versorgtes Gewerbegebiet - Akronym: NeustrelitzIm vorliegenden Vorhaben "Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz" wird der Gedanke verfolgt, bestehende und neue Erzeugungsanlagen im Bereich der erneuerbaren Energien sowie regionale Energieverbraucher Angebote in ein technisches Gesamtkonzept einzubinden und in einem Maßnahmenkatalog zu bewerten. Ziel ist es alle o.g. Akteure mit lokal erzeugter elektrischer Energie und Wärme aus erneuerbaren Energieanlagen zu versorgen (Sektorenkopplung). In der Stadt Neustrelitz sind in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von erneuerbaren Energieanlagen errichtet und installiert worden. Zum einen liefern sie bereits heute eine Vielzahl, der im Stadtgebiet benötigten, Strom- und Wärmebedarfe. Zum anderen leistet Neustrelitz schon heute einen erheblichen Anteil am Klimaschutz in Mecklenburg-Vorpommern. So können allein durch das Biomasseheizkraftwerk (BMHKW 7,5 MWel,17 MWth) jährlich 14.000 t CO2 eingespart werden. Diese positive Bilanz hat zu einer großen Akzeptanz und Identifikation mit den erneuerbaren Energien in Neustrelitz geführt Das Vorhaben soll die einzelnen Komponenten des "Grünen Gewerbegebietes Neustrelitz" untersuchen und diese zu einem effektiven und wirtschaftlichen Gesamtkonzept zusammenfügen, welches im Einklang mit dem Stadtentwicklungskonzept steht und es fördert. Es soll dargestellt werden, welche Komponenten welche Rolle bei einem solchen Konzept spielen und wie Sie ausgeprägt werden müssen. Dabei wird auch der Nutzen und die Wichtigkeit am Gesamtkonzept betrachtet. Ziel dieses Vorhabens ist ein übertragbarer Maßnahmenkatalog, welcher die einzelnen Komponenten, die zur Umsetzung eines solchen Vorhabens notwendig sind, identifiziert und beleuchtet. Es wird also möglich sein das Konzept teilweise zu übertragen, auch wenn nicht alle Komponenten vorhanden sind. Am Ende dieses Vorhabens wurde damit ein übertragbarer Maßnahmenkatalog zur Errichtung eines solchen "Grünen Gewerbegebietes" bzw. ein "grünes" Verbrauchsgebiet erstellt.In der Studie wurde zunächst, auf Basis der zur Verfügung stehenden Fläche, eine mögliche Struktur des Grünen Gewerbegebietes erstellt. Unter Annahme einer GFZ von 0,6 wurde eine modellhafte Planung der Grundstücke und Gebäude vorgenommen, mit dem Ziel eine maximale Anzahl an anzusiedelnden Unternehmen zu ermitteln. Auf Basis der modelhaften Gebäudedaten und der möglichen Unternehmenszweige, wurden im Anschluss Verbrauchsverläufe ermittelt, um ein modelhafte Verbrauchslast im Strom und Wärmebereich zu ermitteln. Es wurde gezeigt, dass die benötigte Wärme durch das BmHKW bereitgestellt werden kann unter Hinzunahme weiterer Erzeuger zur Spitzenlastdeckung im Winter. Hieraus konnten die Erzeugungsanlagen simuliert werden, die notwendig sind, um eine mögliche Gesamtlast zu erstellen. Im Bereich Photovoltaik, welche auf den Dächern der Gebäude errichtet werden sollen, wurde eine mögliche installierte Leistung von 2,2 MWp ermittelt. Es wurde die Integration von 2 WEA in räumlicher Nähe zum Gewerbegebiet analysiert. Der ermittelte Standort in der Stadtforst von Neustrelitz ist aus naturschutzrechtlichen Gründen der einzige mögliche für die Errichtung von Windenergieanlagen. Die Planung von WEA mit einem Gitterturm mittels vier gespreizten Stahlgitterfüßen über ein Eisenbahngleis ist eine wichtige Innovation. Der hier erzeugte Strom, soll vorrangig zur Versorgung des Gewerbegebietes und zur Erzeugung von Wasserstoff mittels Elektrolyse genutzt werden. Die Analyse einer Wasserstofferzeugung ist ebenfalls durchgeführt wurden. Mehrere Varianten wurden analysiert mit dem Ergebnis, dass ein wirtschaftlicher Betrieb ausschließlich mit einer hohen Andy Werner
Tel.: +49 3981 474-170
werner@stadtwerke-neustrelitz.de
Stadtwerke Neustrelitz Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Wilhelm-Stolte-Str. 90
17235 Neustrelitz

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30.04.2024
22042518Reduktion von Treibhausgasrelevanten Emissionen von Biogasmotoren mit Vorkammerzündung - Akronym: miniCO2METIm Rahmen des Forschungsvorhabens werden Strategien zur "Reduzierung der Methan- und Stickoxid-Emissionen in Biogasmotoren mit optimierten Zündkonzepten" untersucht. Bei Biogasmotoren sind insbesondere die hohen Methan-Emissionen zu nennen, die ein 25-fach höheres Treibhausgas-Potential (GWP) aufweisen und damit dem CO2-Vorteil der Biogasverbrennung entgegen stehen. In diesem Zusammenhang sollen Brennverfahren mit Vorkammerzündung untersucht und entwickelt werden, die ein Treibhausgas-Reduktionspotential gegenüber konventionellen Zündverfahren aufweisen. Das Konzept der Vorkammerzündung für Großgasmotoren mit Leistungen über 5 MW soll auf Biogasmotoren für mittlere BHKW-Anwendungen im landwirtschaftlichen Bereich (~ 0,5 MW) adaptiert werden einschließlich der Vorteile wie Effizienz und geringe Emissionen. Der Einsatz von Vorkammerzündstrategien ist gerade bei schwer entzündlichen Biogasen in Biogasmotoren für BHKW-Anwendungen vorteilhaft, um eine schnelle und vollständige Verbrennung zu begünstigen. Wichtig wird das insbesondere bei schwankenden Gasqualitäten oder Mager-Brennverfahren. Unterstützend sollen Anpassungen an der Brennraumgeometrie vorgenommen werden, die der Flammenausbreitung und Emissionsminimierung dienlich sind. Die Brennraumanpassungen zielen darauf ab eine optimierte Ladungsbewegung im Brennraum zu generieren, die der Entstehung der Methan-Emissionen in kritischen Bereichen (Wand-, Feuerstegbereich) entgegenwirken soll. Die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich direkt in bestehende Biogasmotoren für BHKW-Anwendungen umsetzen, z.B. durch Umrüstlösungen bestehender Zündanlagen.Prof. Dr. Friedrich Dinkelacker
Tel.: +49 511 762-2418
dinkelacker@itv.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Technische Verbrennung
An der Universität 1
30823 Garbsen

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30.06.2023
22042618Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 1: Technologiescreening, Evaluierung und ökonomische Bewertung - Akronym: EBA-HolzIm Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren.Prof. Dr. Harald Thorwarth
Tel.: +49 7472 951-142
thorwarth@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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31.12.2022
2218WK01A3Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 1: Entwicklung des Bauwerksentwurfs auf Basis der ökologischen Anforderungen und technischen Möglichkeiten einschließlich Projektkoordination - Akronym: GBLaubHolzDie Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden.Dipl.-Ing Frank Miebach
Tel.: +49 2205 9044-80
info@ib-miebach.de
IB-MIEBACH - Ingenieurbüro für Holzbau und Holzbrückenbau
Haus Sülz 7
53797 Lohmar
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2218WK01B3Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 2: Erfassung und Bewertung der ökologischen Aspekte des Vorhabens - Akronym: GBLaubHolzDie Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden.Dr. Jochen Behrmann
Tel.: +49 211 302005-14
jochen.behrmann@bund.net
Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland - Landesverband Nordrhein-Westfalen
Merowingerstr. 88
40225 Düsseldorf
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31.12.2022
2218WK01C3Verbundvorhaben: Planung, Entwicklung und Vermarktung einer Grünbrücke mit einem Tragwerk aus Eichen-Brettschichtholz (GBLaubHolz); Teilvorhaben 3: Grundlagenermittlung zur Verwendung von Laubholz - Akronym: GBLaubHolzDie Anpassung der Wälder an den Klimawandel erfordert ein Umdenken innerhalb der holzverwendenden Baubranche. Die Verwendung von Laubholz ist dabei ein wichtiges Mittel, um die Anpassung des Waldes an den Klimawand mit dem CO2-Speicherpotential von Holz im Bauwesen in Einklang zu bringen. Zu diesem Zweck soll innerhalb dieses Projekts ein Konzept für eine Grünbrücke aus Laubholz erarbeitet werden. Mit diesem Konzept sollen Planer und Entscheider aus der Baubranche auf die technischen Möglichkeiten des Bauens mit Laubholz aufmerksam gemacht werden und so der stoffliche Einsatz von Laubholz langfristig gefördert werden.Prof. Dr.-Ing. Volker Krämer
Tel.: +49 5121 881-262
volker.kraemer@hawk.de
HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen
Hohnsen 4
31134 Hildesheim
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31.05.2023
2218WK02A1Verbundvorhaben: Schutz und Förderung natürlich entstandener Auen-Pionierwälder im Deichvorland des Unteren Niederrheins; Teilvorhaben 1: Grundlagenermittlung und Konzepterstellung - Akronym: AuwaldentwicklungIn der rezenten Aue des Niederrheins sind vielerorts Weichholz-Auwälder und Weiden-Gebüsche herangewachsen. Dies ist aus Sicht des Naturschutzes positiv zu bewerten, steht jedoch häufig in Konflikt mit den Erfordernissen der Schifffahrt und des Hochwasserschutzes. Ziel des Projektes ist, vorhandene Auwaldbereiche zu optimieren, sowie Teile der jungen Waldstadien in der Rheinaue in ältere Bestände zu überführen und Bereiche für die Neuentwicklung von Auwäldern zu ermitteln. Das Projekt hat eine Modellfunktion für die Entwicklung von Auwald an ähnlichen Standorten. Dabei soll die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Institutionen optimiert werden. Aus dieser Zusammenarbeit sollen abgestimmte Empfehlungen für die Pflege und Entwicklung von Flächen entstehen, die im Sinne des Förderschwerpunktes 1 der Wiederherstellung naturverträglich genutzter Auwälder und damit dem Erhalt der biologischen Vielfalt und dem Erhalt und der Entwicklung forstgenetischer Ressourcen dienen.Dr. Ulrich Werneke
Tel.: +49 2851 9633-12
werneke@nz-kleve.de
Naturschutzzentrum im Kreis Kleve e.V.
Niederstr. 3
46459 Rees
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2218WK02B1Verbundvorhaben: Schutz und Förderung natürlich entstandener Auen-Pionierwälder im Deichvorland des Unteren Niederrheins; Teilvorhaben 2: Hydraulische Untersuchungen - Akronym: AuwaldentwicklungIn Rahmen des Gesamtprojektes sollen die vorhandenen Auwaldbereiche optimiert werden, ohne dass dabei der Hochwasserschutz und die Schifffahrt beeinträchtigt werden. Um dieses Gesamtziel zu erreichen sind die naturschutzfachlichen, forstlichen und ökologischen Belange zu berücksichtigen, parallel müssen die geplanten Maßnahmen und erwarteten Entwicklungen auch unter hydraulischen Gesichtspunkten genau untersucht werden, um die Auswirkungen auf die hydraulischen und wasserwirtschaftlichen Verhältnisse quantifizieren zu können. Das Gesamtvorhaben erfordert eine interdisziplinäre Bearbeitung. Es lässt sich grob in die zwei Aufgabenbereiche naturschutzfachliche Betrachtung und hydraulisch, wasserwirtschaftliche Belange untergliedern. Beide Aufgabenbereiche werden im Rahmen eines Verbundprojektes bearbeitet. ProAqua bearbeitet die wasserwirtschaftlichen Aspekte und hydronumerischen Berechnungen, sodass in Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten eine fundierte Abstimmung erfolgen kann. Der vorliegende Antrag bezieht sich auf den Teil des Gesamtprojektes, der von ProAqua durchgeführt wird.M.S. Dipl.-Ing. Joachim Steinrücke
Tel.: +49 241 94992-10
jsteinruecke@proaqua-gmbh.de
ProAqua Ingenieurgesellschaft für Wasser- und Umwelttechnik mbH
Turpinstr. 19
52066 Aachen
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2218WK04A5Verbundvorhaben: Klimaschutzbeitrag von Wäldern mit multifunktionaler und nachhaltiger Bewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Ansprache gesellschaftlicher Multiplikatoren mit direktem oder indirektem Einfluss auf die Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder - Akronym: KliWaBeDurch verbesserte Kommunikation der Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder gegenüber ausgewählten Zielgruppen sollen die politische Unterstützung für die Notwendigkeit der Bewirtschaftung und des klimaplastischen Umbaus des Waldes sowie eine vorurteilsfreie Nutzung des nachhaltig produzierten und zertifizierten Rohstoffs Holz durch die Bevölkerung gefördert werden. Indirekt würde somit die Klimaschutzleistung des deutschen Waldes erhöht werden. Hierzu soll zunächst einmal das bestehende Angebot analysiert werden, da die Forstwirtschaft deutschlandweit bereits seit Jahren im Bereich Öffentlichkeitsarbeit und Waldpädagogik tätig ist. Basierend auf dieser Analyse sollen dann mit Hilfe von Experten Best-Practice-Beispiele herausgegriffen sowie neue Methoden und Materialien entwickelt und auf der Fläche eingesetzt werden. Der Deutsche Forstwirtschaftsrat e. V. (DFWR) beschäftigt sich dabei mit der Ansprache gesellschaftlicher Multiplikatoren mit direktem oder indirektem Einfluss auf die Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder. Damit sind lokale Meinungsmacher und Entscheidungsträger aus den Kreisen der Waldbesitzer, der Verwaltung und der Zivilgesellschaft (Journalisten, Umweltschützer, Touristiker, Sportler) gemeint. Die Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) wird durch Qualifizierung des Personals und Schaffung von Unterrichtsmaterial außerschulische Lernorte an Orten der Forst- und Holzwirtschaft etablieren, die den Lehrenden die Möglichkeit eröffnen, den Schülerinnen und Schüler Vorgänge in Forst- und Holzwirtschaft und ihre Bedeutung für den Klimaschutz aus erster Hand zu zeigen. Johannes Schmitt
Tel.: +49 30 31904-563
schmitt@dfwr.de
Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR)
Claire-Waldoff-Str. 7
10117 Berlin

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2218WK04B5Verbundvorhaben: Klimaschutzbeitrag von Wäldern mit multifunktionaler und nachhaltiger Bewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Schaffung außerschulischer Lernorte im Cluster Forst und Holz zur Vermittlung der Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder an zukünftige Generationen - Akronym: KliWaBeDurch verbesserte Kommunikation der Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder gegenüber ausgewählten Zielgruppen sollen die politische Unterstützung für die Notwendigkeit der Bewirtschaftung und des klimaplastischen Umbaus des Waldes sowie eine vorurteilsfreie Nutzung des nachhaltig produzierten und zertifizierten Rohstoffs Holz durch die Bevölkerung gefördert werden. Indirekt würde somit die Klimaschutzleistung des deutschen Waldes erhöht werden. Hierzu soll zunächst einmal das bestehende Angebot analysiert werden, da die Forstwirtschaft deutschlandweit bereits seit Jahren im Bereich Öffentlichkeitsarbeit und Waldpädagogik tätig ist. Basierend auf dieser Analyse sollen dann mit Hilfe von Experten Best-Practice-Beispiele herausgegriffen sowie neue Methoden und Materialien entwickelt und auf der Fläche eingesetzt werden. Der Deutsche Forstwirtschaftsrat e. V. (DFWR) beschäftigt sich dabei mit der Ansprache gesellschaftlicher Multiplikatoren mit direktem oder indirektem Einfluss auf die Klimaschutzleistung bewirtschafteter Wälder. Damit sind lokale Meinungsmacher und Entscheidungsträger aus den Kreisen der Waldbesitzer, der Verwaltung und der Zivilgesellschaft (Journalisten, Umweltschützer, Touristiker, Sportler) gemeint. Die Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) wird durch Qualifizierung des Personals und Schaffung von Unterrichtsmaterial außerschulische Lernorte an Orten der Forst- und Holzwirtschaft etablieren, die den Lehrenden die Möglichkeit eröffnen, den Schülerinnen und Schüler Vorgänge in Forst- und Holzwirtschaft und ihre Bedeutung für den Klimaschutz aus erster Hand zu zeigen. Imke Feist
Tel.: +49 0228 94598391
imke.feist@sdw.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V.
Dechenstr. 8
53115 Bonn

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2218WK06A3Verbundvorhaben: Förderung der regionalen Bereitstellung von Rohholz und Holzprodukten als Beitrag zum Klimaschutz und zur Strukturverbesserung (CarboRegio); Teilvorhaben 1: Koordination und wissenschaftliche Bearbeitung des Verbundvorhabens - Akronym: CarboRegioIn einem engen Verbund von angewandter Wissenschaft und Praxis soll das Zusammenspiel von Klimaschutz und Regionalität in der Forst- und Holzwirtschaft exemplarisch in der Region Allgäu untersucht und deren Potenziale analysiert werden. Über die Berechnung von Bilanzen zur Kohlenstoffspeicherung, Stoffstrom- und Ökobilanzen sowie sozialempirische Untersuchungen zu Angebot und Nachfrage von regionalen Holzprodukten sollen die Klimaschutzleistung regionaler Holzprodukte sowie die Potenziale und Grenzen der Vermarktung über die Zusatzinformation Regionalität dargestellt werden. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse bzw. der Methodik wird geprüft und kritisch diskutiert. Zudem soll thematisiert werden, inwieweit Regionalität, Ökobilanzen und Klimaschutz durch Holz und Holzprodukte zu einer Aufklärung und Werbung über die positive Wirkung von Holz beitragen. Grundsätzlich soll geklärt werden, in welchem Maße regionale Holzprodukte zum Klimaschutz beitragen können und welche Holzprodukte realistisch regional vermarktet werden können. Christoph Schulz
Tel.: +49 8161 4591-705
christoph.schulz@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) - Abt. Waldbesitz, Beratung, Forstpolitik
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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2218WK06B3Verbundvorhaben: Förderung der regionalen Bereitstellung von Rohholz und Holzprodukten als Beitrag zum Klimaschutz und zur Strukturverbesserung (CarboRegio); Teilvorhaben 2: Lokales Netzwerken und Gewährleistung wechselseitiger Daten- und Informationsflüsse - Akronym: CarboRegioIn einem engen Verbund von angewandter Wissenschaft und Praxis soll das Zusammenspiel von Klimaschutz und Regionalität in der Forst- und Holzwirtschaft exemplarisch in der Region Allgäu untersucht und deren Potenziale analysiert werden. Über die Berechnung von Bilanzen zur Kohlenstoffspeicherung, Stoffstrom- und Ökobilanzen sowie sozialempirische Untersuchungen zu Angebot und Nachfrage von regionalen Holzprodukten sollen die Klimaschutzleistung regionaler Holzprodukte sowie die Potenziale und Grenzen der Vermarktung über die Zusatzinformation Regionalität dargestellt werden. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse bzw. der Methodik wird geprüft und kritisch diskutiert. Zudem soll thematisiert werden, inwieweit Regionalität, Ökobilanzen und Klimaschutz durch Holz und Holzprodukte zu einer Aufklärung und Werbung über die positive Wirkung von Holz beitragen. Grundsätzlich soll geklärt werden, in welchem Maße regionale Holzprodukte zum Klimaschutz beitragen können und welche Holzprodukte realistisch regional vermarktet werden können. Hugo Wirthensohn
Tel.: +49 1716533568
wirthensohn@holzforum-allgaeu.de
Holzforum Allgäu e.V.
Kemptener Str. 39
87509 Immenstadt i. Allgäu
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2218WK07A3Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 1: standardisierte Holzbausysteme, Brettsperrholzdeckenkonstruktion und Lebenszyklusanalyse - Akronym: HolzhybridFür die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die TU Kaiserslautern trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Wesentlich ist die Erforschung von nutzungsneutralen Tragstrukturen mit hohen räumlichen und funktionalen Qualitäten aus Laub- und Nadelholz für die verschiedenen Ausbaustufen. Darauf aufbauend sollen raumbildende und gebäudetechnisch optimierte modulare Ausbauelemente für Wand und Decke für eine kaskadenartige Verwendung von Holzbauprodukten ohne abnehmende Wertschöpfung entwickelt werden. Die Suffizienz von Tragstruktur und Ausbauelementen wird über den gesamten Lebenszyklus mit Hilfe einer BIM-basierten Gebäudesimulation nachgewiesen. Dazu werden effiziente Algorithmen zur ganzheitlichen multikriteriellen Optimierung in Bezug auf Tragfähigkeit, Bau- und Umbauprozesse, Baukosten, Betriebskosten, CO2-Bilanz, Kaskadennutzung und Rückbau entwickelt.Prof. Dr.-Ing. Jürgen Graf
Tel.: +49 631 205-2296
juergen.graf@architektur.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material
Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1
67663 Kaiserslautern
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2218WK07B3Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 2: Bauteilverbindungen für mehrgeschossige Tragwerke aus Buchen-Furnierschichtholz - Akronym: HolzhybridFür die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Das KIT trägt mit einem Schwerpunkt Verbindungstechnik zum Forschungsprojekt bei. Um nachhaltige, wirtschaftliche und attraktive Gebäude aus Holz errichten zu können, sind innovative und effiziente Verbindungsdetails erforderlich, die hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit aufweisen, eine Vorfertigung der Bauteile einschließlich der Verbindungselemente im Werk erlauben und gleichzeitig eine schnelle Baustellenmontage ermöglichen. Hierzu werden Verbindungsdetails entwickelt, die eine Durchleitung konzentrierter Normalkräfte durch querdruckbeanspruchte Platten und Träger erlauben, dabei auch Querkräfte und Momente übertragen können und leicht zu montieren und zu demontieren sind. Für die Tragstruktur aus BauBuche und gegebenenfalls Brettsperrholz sind die Verbindungen dabei an den Querschnittsaufbau und die Lagen der Holzbauteile anzupassen.Prof. Dr.-Ing. Hans Joachim Blass
Tel.: +49 721 608-42710
blass@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen
Reinhard-Baumeister-Platz 1
76131 Karlsruhe
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2218WK07C3Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 3: Ökobilanzierungen wandelbarer Strukturen unter Berücksichtigung von Recycling und Kaskadennutzung - Akronym: HolzhybridFür die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg trägt mit drei Schwerpunkten zum Forschungsprojekt bei. Der erste Schwerpunkt befasst sich mit den Möglichkeiten zur Steigerung des Anteils an konstruktiv nutzbarer Brettware am insgesamt nachwachsenden Buchenholzvolumen durch waldbauliche Maßnahmen. Der zweite Schwerpunkt gilt der Optimierung des verwendungsorientierten Holzeinschlags durch geeignete Inventurverfahren zur präzisen Ansprache von Quantität und Qualität der anfallenden Sortimente Der dritte Schwerpunk beinhaltet die Ermittlung der Lebenszyklusemissionen und –kosten der einzelnen Komponenten des Produktsystems ‚Wandelbares Holzhybrid‘ mittels einer Ökobilanz (LCA). Ein Vergleich mit den Emissionen von funktional äquivalenten Gebäuden mit konventionellen Baumaterialen und Nutzungsmustern ist ebenfalls vorgesehen.PhD Stefan Pauliuk
Tel.: +49 761 203-98726
stefan.pauliuk@indecol.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Juniorprofessur für Nachhaltiges Energie- und Stoffstrommanagement
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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2218WK07D3Verbundvorhaben: Wandelbarer Holzhybrid für differenzierte Ausbaustufen; Teilvorhaben 4: Brandschutzkonzept für flexible Nutzungen in mehrgeschossigen Bauwerken - Akronym: HolzhybridFür die Erstellung und Nutzung von Gebäuden in Europa ist die Bauindustrie jeweils für 40 % des Energieverbrauchs, des Rohstoffverbrauchs, des Abfallaufkommens und der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das Bauen muss daher zukünftig durch einen geringeren Energie- und Rohstoffverbrauch suffizienter werden, um die Einhaltung der Pariser Klimaziele erreichen zu können. Dies gelingt vor allem durch die effiziente Steigerung der Verwendung von Holzbauprodukten. Holz ist ein CO2-Speicher durch die stoffliche Substitution energieintensiver hergestellter Bauprodukte, durch dessen verzögerte Freisetzung von biogenem Kohlenstoff sowie am Lebensende durch seine energetische Substitution. Die Wirksamkeit als CO2-Speicher steigt mit der kaskadenartigen Verwendung von Holzbauprodukten. Angestrebt werden Produkte ohne abnehmende Wertschöpfung, wie dies mit standardisierten und reversiblen Bauteilen aus Holz möglich ist. Mit dem Forschungsprojekt eines wandelbaren Holzhybrid soll daher aufzeigt werden, wie in Kaskade verwendbare Holzbauprodukte in den Ausbaustufen Parken, Wohnen und Arbeiten in ein und derselben Tragstruktur einsetzbar sind. Die Technische Universität München bearbeitet den Teilbereich Brandschutz. Die Zielsetzung dieses Teilbereichs ist - die Erforschung und Entwicklung der Wandelbarkeit der Nutzung innerhalb dauerhafter Gebäudetragstrukturen nach brandschutztechnischen Gesichtspunkten. - die Bestimmung der relevanten Einfluss- und Randbedingungen, die als Kenngrößen für Bauplanung wandelbarer Gebäude Berücksichtigung finden müssen. - die Erörterung der Möglichkeiten der Verwendung des brennbaren Baustoffs Holz unter Erfüllung der bauordnungsrechtlichen Schutzziele in Holz-Hybridgebäuden.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 89 289-22417
winter@tum.de
Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München
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2218WK08X4Effektive räumliche Modellierung und Simulation waldbaulich gesteuerter Mischverjüngung unter sich ändernden Klimabedingungen - Akronym: VERMOSIm Rahmen des vorgeschlagenen Projektes werden Handlungsempfehlungen zur Mischverjüngung von kieferndominierten Waldflächen des Nordostdeutschen Tieflands entwickelt, die sich ändernde Klimabedingungen sowie waldbauliche und betriebliche Rahmenbedingungen berücksichtigen. Damit sind folgende Projektziele verbunden: (1) Untersuchung vergleichbarer Mischungskonstellationen in der Baumartenverjüngung unter Berücksichtigung standörtlicher Gradienten und regionaler Klimaprognosen der Modellregion. (2) Entwicklung eines praxisnahen Monitoringsystems, das räumliche Informationen des Oberstandes (Licht- und Wasserkonkurrenz der Altbäume entsprechend den eingesetzten Hiebsarten) mit den Baumartenmischungen in der Waldverjüngung verbindet. (3) Untersuchung der oberirdischen Interaktionswirkungen zwischen Verjüngungspflanzen der Baumarten Kiefer, Birke, Eiche und Buche entlang regionaler Klimagradienten und unter Berücksichtigung klein-standörtlicher Bestandes- und Umweltgrößen. (4) Kopplung eines individuen-basierten Waldsimulators mit einem Verjüngungsmodell unter Einbeziehung vorhandener empirischer Daten, Daten aus der Modellstudie und ergänzender Literatur; sowie Durchführung von Simulationsexperimenten. (5) Abschließende waldbauliche und waldökologische Bewertung der empirischen und simulierten Ergebnisse unter Berücksichtigung der regional-klimatischen Rahmenbedingungen und Zielformulierungen zur Baumartenmischung sowie Ableitung praxisorientierter Handlungsempfehlungen. Das Konsortium setzt sich interdisziplinär aus den Bereichen Forstwissenschaften, Ökologische Modellierung, Biometrie (TU Dresden) und Landeswaldbewirtschaftung (Landesbetrieb Forst Brandenburg) zusammen. Die Projektpartner verfügen über sich ergänzende Expertisen auf den Gebieten Waldbau, Waldsimulation, Datenanalyse sowie naturale und ökonomische Planung, die für den Erfolg des Projektes essentiell sind.Prof. Dr. Uta Berger
Tel.: +49 35203 38-31892
uta.berger@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik - Professur für Forstliche Biometrie und Forstliche Systemanalyse

01737 Tharandt

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2218WK09A4Verbundvorhaben: KohleNstoff- und HOlzvorräte (KNOW) – Verbesserte Projektionen des CO2-Vorrates mittels ökophysiologischer und empirischer Waldwachstumsmodelle; Teilvorhaben 1: Empirisches Waldwachstumsmodell, Inventurdaten und Datenmanagement. - Akronym: KNOWOberziel des Projektes ist der Vergleich und die wechselseitige Verbesserung von prozessbasierten und empirischen Waldwachstumssimulatoren zur Verbesserung ihrer Aussagefähigkeit über zukünftige klima- und bewirtschaftungsbeeinflusste Entwicklungen in Wäldern. Prozessbasierte Waldwachstumssimulatoren (z. B. 4C) werden überwiegend im Bereich Erdsystemmodellierung und Klimawandelforschung eingesetzt. Sie haben Stärken in der Simulation von Standorts- und Klimaeinflüssen, während die im Forstbereich eingesetzten empirischen Simulatoren (WEHAM, SILVA, BWin-Pro) die Waldbewirtschaftung und bestehende Strukturen besser widerspiegeln, weil sie aus Wiederholungsmessungen realer Bestände entwickelt wurden. Für die Simulation und die Beurteilung zukünftig möglicher Zustände und Leistungspotenziale des Waldes sind Abschätzungen über die Auswirkungen von Bewirtschaftungsmaßnahmen und Umwelteinflüssen auf Waldstruktur und Ökosystemleistungen wichtig. In dem hier vorgestellten Projekt werden hierfür auf Basis der Bundeswaldinventuren (BWI) 2002 (retrospektiv) und 2012 vergleichend Analysen der Wachstumssimulationen eines empirischen (WEHAM) und eines ökophysiologischen Waldwachstumsmodells (4C) erstellt, klimabedingte Wachstumsänderungen aus den ökophysiologischen Projektionen isoliert und in WEHAM implementiert. Dies ermöglicht die Analyse klimaänderungsbedingter, derzeit in WEHAM nicht abgebildeter Wachstumsänderungen und Abschätzung der Bedeutung dieser Änderungen für die Bewertung bereits vorliegender und zukünftig zu erstellender WEHAM - Szenarienergebnisse. Die Ergebnisse können im Rahmen der wissenschaftlichen Beratung von Politik, Industrie, Waldbesitzern, Verbänden und der Öffentlichkeit bezüglich Anpassungs- und Minderungsmaßnahmen bis zu Anrechnungsregeln in Kyoto-Folgeabkommen und einem überarbeiteten Forest Management Reference Level genutzt werden.Dr. Joachim Rock
Tel.: +49 3334 3820-351
joachim.rock@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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2218WK09B4Verbundvorhaben: KohleNstoff- und HOlzvorräte (KNOW) – Verbesserte Projektionen des CO2-Vorrates mittels ökophysiologischer und empirischer Waldwachstumsmodelle; Teilvorhaben 2: Klimasensitive Simulation und Analyse von Witterungslagen. - Akronym: KNOWDas Vorhaben umfasst den Vergleich und die Kopplung zweier unterschiedlicher Waldwachstumssimulatoren, um so die Klimasensitivität der Simulationen zu den Kohlenstoff- und Holzvorräten zu verbessern und Analysen bestehender WEHAM-Szenarien unter Klimawandelaspekten zu ermöglichen. Die Grundlage der Ergebnisse bildet die Anpassung der in WEHAM hinterlegten Wachstumsfunktionen hin zu klimasensitiven Wachstumsfunktionen. Mit Hilfe dieser neuen Wachstumsfunktionen und der Identifizierung und Charakterisierung seltener extremer Witterungslagen erfolgt eine Neubewertung des WEHAM-Basiszenarios hinsichtlich seiner Auswirkungen auf die die Waldwirtschaft betreffenden Ökosystemdienstleistungen wie zum Beispiel Holzbereitstellung, Klimaschutz und Lebensraum. Die Ergebnisse des hier beantragten Projektes ermöglichen die Re-Analyse dieser und weiterer, möglicher Bewirtschaftungsszenarien unter verschiedenen Klimawandelszenarien und geben Politik, Verwaltung, Verbänden und Wirtschaft so die Möglichkeit zu einer besseren Folgeabschätzung der entsprechenden Handlungsoptionen.Dr. Martin Gutsch
Tel.: +49 331 288-2632
martin.gutsch@pik-potsdam.de
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. - Forschungsbereich II - Klimawirkung und Vulnerabilität
Telegrafenberg 31
14473 Potsdam
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2218WK09C4Verbundvorhaben: KohleNstoff- und HOlzvorräte (KNOW) – Verbesserte Projektionen des CO2-Vorrates mittels ökophysiologischer und empirischer Waldwachstumsmodelle; Teilvorhaben 3: Konzeption klimasensitiver empirischer Modelle zu Höhen/Durchmesser. - Akronym: KNOWAls Oberziel verfolgt dieses Vorhaben den Vergleich und die Kopplung zweier unterschiedlicher Waldwachstumssimulatoren, um so die Klimasensitivität der Simulationen von Kohlenstoff- und Holzvorräten zu verbessern und Analysen bestehender WEHAM-Szenarien unter Klimawandelaspekten zu ermöglichen. Diese Szenarien wurden bereits entwickelt ("Basisszenario", Projekt "WEHAM-Szenarien"). Sie sind jedoch nicht klimasensitiv. Die Ergebnisse des hier beantragten Projektes ermöglichen die Re-Analyse dieser und weiterer, möglicher Szenarien unter verschiedenen Klimawandelszenarien und geben Politik, Verwaltung, Verbänden und Wirtschaft so die Möglichkeit zu einer besseren Folgeabschätzung der entsprechenden Handlungsoptionen.Dr. Gerald Kändler
Tel.: +49 761 4018-120
gerald.kaendler@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Biometrie und Informatik
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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2218WK10X4Deutschlandweiter Status und Entwicklung von Waldstandorten auf organischen Böden - Konkretisierung der nationalen Treibhausgasberichterstattung sowie Möglichkeiten und Wirkungen von Klimaschutzmaßnahmen - Akronym: MoorWaldAls Vertragsstaat der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) ist Deutschland dazu verpflichtet, Inventare zu nationalen Treibhausgasemissionen zu erstellen. Die Klimaberichterstattung erfolgt für 5 Sektoren, unter anderem Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft (LULUCF). Im Inventar wird für Wälder u.a. über CO2-Emissionen aus Biomasse auch auf organischen Böden und Emission aus Drainage dieser Böden berichtet. Im Hinblick auf die Vollständigkeit und den Detaillierungsgrad weist Deutschland in der derzeitigen Berichterstattung bezugnehmend auf die Berechnung der Emissionsfaktoren von Biomasse auf organischen Böden Defizite auf. Hier werden möglicherweise bestehende Spezifika von Waldbeständen auf organischen Böden nicht explizit berücksichtigt. Obwohl Moore nur 5 % der Landesfläche von Deutschland bedecken, sind sie mit 2 % bis 5 % der nationalen Treibhausgasemissionen die größte Treibhausgasquelle im Landsektor allgemein und auch im Wald. Daher ist ein Ziel des Projektes, die derzeitige Berechnung der Emissionsfaktoren für Waldstandorte auf organischen Böden unter Berücksichtigung ihrer standörtlichen Gegebenheiten (naturnahe Moore, renaturierte Moore mit naturnahem Zustand, dränierte Moore), zu verbessern. Da sich etwa 50 % der Waldfläche auf organischen Böden in Privatwaldbesitz befindet soll eine weitere Kernaufgabe des Projektes darin bestehen, vor allem Privatwaldbesitzer über klimarelevante Optimierungen (Wiedervernässung) ihrer Waldbestände (naturschutzfachlicher Aspekt) aber auch die damit verbundenen Auswirkungen (forstwirtschaftlicher Aspekt) zu informieren. Hiermit soll ein aktiver Beitrag im Bereich Information und Kommunikation zur Unterstützung der Speicherung von Kohlenstoff im Wald und der Vermeidung von Emissionen geleistet werden.Dr. Nicole Wellbrock
Tel.: +49 3334-3820-304
nicole.wellbrock@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2218WK11A3Verbundvorhaben: 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: LauBiOekZiel 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 gemeinnützige GmbH
Obere Hauptstr. 36 / Rückgebäude
85354 Freising

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2218WK11B3Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Bewertung spezifischer Produktlinien innovativer Laubholznutzung im regionalen Kontext - Akronym: LauBiOekZiel 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

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2218WK11C3Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 3: Stoffstrombilanz und Wertschöpfungsanalyse für eine innovative Laubholznutzung - Akronym: LauBiOekZiel 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

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2218WK12A4Verbundvorhaben: Anpassungsstrategien von Buchenwäldern bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität (NaWi); Teilvorhaben 1: Einfluss der Bewirtschaftungsintensität auf die Bestandsentwicklung, die Nährstoffverfügbarkeit, die Boden-Kohlenstoffspeicherung sowie Bodentreibhausgasemissionen - Akronym: NaWiDie sich verändernden klimatischen Umweltbedingungen führen zu einem zunehmenden Stresspotential für Wälder. In der Folge könnten Wälder in ihrer Funktion als CO2-Senke geschwächt werden und sich, störungsbedingt, sogar in CO2-Quellen verwandeln. Es ist bislang allerdings ungeklärt, ob und wenn ja, inwieweit die Waldstruktur als Ausdruck bestimmter Bewirtschaftungskonzepte und die Nährstoffversorgung des Standorts eine erhöhte Vulnerabilität der Bestände gegenüber abiotischem und biotischem Stress bedingen. So könnten unterschiedliche Nutzungsintensitäten, die sich in bestimmten Waldstrukturen manifestieren, unterschiedliche Anpassungsfähigkeiten der jeweils behandelten Wälder zur Folge haben. Aus Jungbeständen ist beispielsweise bekannt, dass Dichtereduktion zu einer Abnahme von Trockenstress führt (Gebhardt et al. 2014, Sohn et al. 2016) in älteren Bestanden sind jedoch auch gegenteilige Wirkungen denkbar. Ziel des Projektes ist die Erforschung der Mechanismen von Anpassungsstrategien älterer Buchenbestände unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität an Klimaveränderungen. Entlang eines Gradienten der Nutzungsintensität und der Standortsgüte werden die Waldstrukturen, die Stoffflüsse und wichtige baumphysiologische Kenngrößen analysiert, umweltökonomisch bewertet und räumlich explizite Modelle und Szenarien der Waldbewirtschaftung und ihrer Auswirkungen erstellt. Die Interaktionen von waldbaulicher Bewirtschaftungsintensität und Stressresistenz werden auf unterschiedlichen Standorten faktoriell kombiniert und hinsichtlich bodenchemischer und pflanzenphysiologischer Parameter analysiert. Zudem wird die Kohlenstoffsenkenfunktion der verschiedenen Waldnutzungsformen quantifiziert, modelliert und bewertet. Annett Reinhardt
Tel.: +49 551 3920 501
annett.reinhardt@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen Institut - Ökopedologie der Gemäßigten Zonen
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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01.08.2019

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31.12.2022
2218WK12B4Verbundvorhaben: Anpassungsstrategien von Buchenwäldern bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität (NaWi); Teilvorhaben 2: Einfluss der Bewirtschaftungsintensität auf die Versorgung mit Wasser, N und P sowie chemische Verteidigung mittels Phenolen/Tanninen - Akronym: NaWiDie sich verändernden klimatischen Umweltbedingungen führen zu einem zunehmenden Stresspotential für Wälder. In der Folge könnten Wälder in ihrer Funktion als CO2-Senke geschwächt werden und sich, störungsbedingt, sogar in CO2-Quellen verwandeln. Es ist bislang allerdings ungeklärt, ob und wenn ja, inwieweit die Waldstruktur als Ausdruck bestimmter Bewirtschaftungskonzepte und die Nährstoffversorgung des Standorts eine erhöhte Vulnerabilität der Bestände gegenüber abiotischem und biotischem Stress bedingen. So könnten unterschiedliche Nutzungsintensitäten, die sich in bestimmten Waldstrukturen manifestieren, unterschiedliche Anpassungsfähigkeiten der jeweils behandelten Wälder zur Folge haben. Aus Jungbeständen ist beispielsweise bekannt, dass Dichtereduktion zu einer Abnahme von Trockenstress führt (Gebhardt et al. 2014, Sohn et al. 2016) in älteren Bestanden sind jedoch auch gegenteilige Wirkungen denkbar. Ziel des Projektes ist die Erforschung der Mechanismen von Anpassungsstrategien älterer Buchenbestände unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität an Klimaveränderungen. Entlang eines Gradienten der Nutzungsintensität und der Standortsgüte werden die Waldstrukturen, die Stoffflüsse und wichtige baumphysiologische Kenngrößen analysiert, umweltökonomisch bewertet und räumlich explizite Modelle und Szenarien der Waldbewirtschaftung und ihrer Auswirkungen erstellt. Die Interaktionen von waldbaulicher Bewirtschaftungsintensität und Stressresistenz werden auf unterschiedlichen Standorten faktoriell kombiniert und hinsichtlich bodenchemischer und pflanzenphysiologischer Parameter analysiert. Zudem wird die Kohlenstoffsenkenfunktion der verschiedenen Waldnutzungsformen quantifiziert, modelliert und bewertet.Prof. Dr. Judy Simon
Tel.: +49 7531 88-2501
judy.simon@uni-kassel.de
Universität Konstanz - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Sektion - Fachbereich Biologie
Universitätsstr. 10
78464 Konstanz

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01.08.2019

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31.12.2022
2218WK12C4Verbundvorhaben: Anpassungsstrategien von Buchenwäldern bei unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität (NaWi); Teilvorhaben 3: Einfluss der Bewirtschaftungsintensität auf die Kapazität zur Kompensation von Stress durch Umweltveränderungen in Buchen (Universität Freiburg) - Akronym: NaWiDie sich verändernden klimatischen Umweltbedingungen führen zu einem zunehmenden Stresspotential für Wälder. In der Folge könnten Wälder in ihrer Funktion als CO2-Senke geschwächt werden und sich, störungsbedingt, sogar in CO2-Quellen verwandeln. Es ist bislang allerdings ungeklärt, ob und wenn ja, inwieweit die Waldstruktur als Ausdruck bestimmter Bewirtschaftungskonzepte und die Nährstoffversorgung des Standorts eine erhöhte Vulnerabilität der Bestände gegenüber abiotischem und biotischem Stress bedingen. So könnten unterschiedliche Nutzungsintensitäten, die sich in bestimmten Waldstrukturen manifestieren, unterschiedliche Anpassungsfähigkeiten der jeweils behandelten Wälder zur Folge haben. Aus Jungbeständen ist beispielsweise bekannt, dass Dichtereduktion zu einer Abnahme von Trockenstress führt (Gebhardt et al. 2014, Sohn et al. 2016) in älteren Bestanden sind jedoch auch gegenteilige Wirkungen denkbar. Ziel des Projektes ist die Erforschung der Mechanismen von Anpassungsstrategien älterer Buchenbestände unterschiedlicher Bewirtschaftungsintensität an Klimaveränderungen. Entlang eines Gradienten der Nutzungsintensität und der Standortsgüte werden die Waldstrukturen, die Stoffflüsse und wichtige baumphysiologische Kenngrößen analysiert, umweltökonomisch bewertet und räumlich explizite Modelle und Szenarien der Waldbewirtschaftung und ihrer Auswirkungen erstellt. Die Interaktionen von waldbaulicher Bewirtschaftungsintensität und Stressresistenz werden auf unterschiedlichen Standorten faktoriell kombiniert und hinsichtlich bodenchemischer und pflanzenphysiologischer Parameter analysiert. Zudem wird die Kohlenstoffsenkenfunktion der verschiedenen Waldnutzungsformen quantifiziert, modelliert und bewertet.PD Dr. Jürgen Kreuzwieser
Tel.: +49 761 203-8300
juergen.kreuzwieser@ctp.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie - Professur für Baumphysiologie
Georges-Köhler-Allee 53-54
79110 Freiburg im Breisgau

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01.08.2019

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31.07.2022
2218WK13X2Präventives Containerscreening von volatilen organischen Substanzen zur Erkennung von invasiven Schädlingen zum Schutz des Waldes - Akronym: PraeventinSZiel des Projektes ist die Entwicklung einer Präventionsstrategie zur Eindämmung der deutschland- und EU-weiten Ausbreitung invasiver Schädlinge, die durch Containerfrachten eingeschleppt werden können. Dies soll zunächst am Beispiel der Detektion vom Asiatischen Laubholzbockkäfer geschehen, der in der Regel über importiertes Palettenholz seinen Ausbreitungsweg findet.Derzeit findet die Bekämpfung nach einer Bestätigung eines Befalls durch eine großflächige Rodung von Laubholz im Befallsgebiet statt. Die Fällung und das Monitoring verursachen immense ökologische und wirtschaftliche Schäden, wobei nur in wenigen Fällen eine Ausrottung bisher gelungen ist. Langfristig kann daher auch von einer großflächigen Bedrohung des heimischen Laubholzbestandes ausgegangen werden.Es soll daher ein effizientes Verfahren zur Erkennung von Quarantäneschädlingen bereits bei der Einfuhrkontrolle von Containern entwickelt werden. Hierzu soll eine Methodik erarbeitet werden, mit der der Holzbefall mit Schaderregern wie z.B. dem ALB durch eine Luftprobenahme an Containern frühzeitig entdeckt werden kann. Eine Einfuhr ins Land und die unkontrollierte Ausbreitung kann auf diese Weise so früh wie möglich ausgeschlossen werden und durch das frühzeitige Aufspüren kann ein Schaden am heimischen Wald verhindert werden.Aus Vorarbeiten ist bekannt, dass der ALB als Larve im Baum spezifische volatile Substanzen emittiert, mit denen ein Befall identifiziert werden kann. Gelingt es, diese Volatile durch eine geeignete Luftprobenahme auf Anreicherungsfilter am Container zu identifizieren, so ist ein präventives Screening deutlich einfacher und in viel größerer Stückzahl möglich, da die Container hierzu nicht mehr geöffnet werden müssen. Im Projekt werden hierzu instrumentell analytische Verfahren genutzt als auch der Spürhund als Detektor eingesetzt. Der Hundeeinsatz bietet den Vorteil, auch sehr sensitive "Detektoren" nutzen zu können, was ggf. den Aufwand der Samplingmethode verringert.Prof. Dr. Peter Kaul
Tel.: +49 2241 865-515
peter.kaul@h-brs.de
Hochschule Bonn-Rhein-Sieg - Institut für Sicherheitsforschung
Von-Liebig-Str. 20
53359 Rheinbach

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01.03.2020

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30.11.2023
2218WK14A4Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 1: Hauptbaumarten des (herzynischen) Bergmischwaldes - Akronym: sensFORclimZiel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von derart geeigneten Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche.Dr. Joachim Hamberger
Tel.: +49 8666 9883-63
joachim.hamberger@awg.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf

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30.11.2023
2218WK14B4Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 2: Bergmischwald in Bayern - Akronym: sensFORclimZiel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von geeigneten nach FoVG zugelassenen Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Staatsbetrieb Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche.Prof. Dr. Hans Pretzsch
Tel.: +49 8161 7147-11
hans.pretzsch@lrz.tum.de
Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

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2023-11-30

30.11.2023
2218WK14C4Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 3: Bergmischwald in Sachsen - Akronym: sensFORclimZiel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von geeigneten nach FoVG zugelassenen Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Staatsbetrieb Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche.Dr. Matthias Meyer
Tel.: +49 3501 542-122
matthias.meyer@smekul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna

2020-03-01

01.03.2020

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30.11.2023
2218WK14D4Verbundvorhaben: Klimasensitivität von Forstgenressourcen in Deutschland (sensFORclim); Teilvorhaben 4: Bergmischwald in Thüringen - Akronym: sensFORclimZiel des Projektes ist es, Bestände für die Produktion von klimatolerantem, heimischem Vermehrungsgut der Baumarten Fichte, Buche und Tanne zu identifizieren. Die Identifikation von geeigneten nach FoVG zugelassenen Erntebeständen kommt der Forstpraxis zugute. Das Projektgebiet umfasst die Bundesländer Bayern, Baden-Württemberg, Sachsen und Thüringen. In diesem Bereich wird gezielt nach Baumpopulationen und daraus gewonnen Forstpflanzen geforscht, die ein hohes Anpassungspotenzial im Klimawandel aufweisen. Die fünf kooperierenden Antragsteller (Bayerisches Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), die TU München, Staatsbetrieb Sachsenforst - Referat Forstgenetik/Forstpflanzenzüchtung (SBS), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg und das Forstliche Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha wählen hierzu einen interdisziplinären Ansatz: Es werden Standortsinformation in die ökologischen Nischenmodelle integriert und der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Saatguterntebestände von Buche, Fichte und Tanne ermittelt. Deren Resilienz gegenüber Klimaextremen wird über vier definierte ökologische Straten retrospektiv erforscht (z.B. mittels Dendroökologie). Hierdurch werden Aussagen zu Adaptionsreaktionen von Erntebeständen und unmittelbaren Nachkommen möglich. Dieser Forschungsansatz ist einmalig und erlaubt weitreichende Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der untersuchten Baumarten auf die Veränderung relevanter klimatischer Parameter. Die in diesem Ansatz identifizierten Saatguterntebestände können gezielt zur Produktion von klimatolerantem Saatgut für die Forstpraxis genutzt werden. Die Ergebnisse insbes. der ökophysiologischen Studien können mittelfristig auch in die gezielte Neuzulassung von Saatguterntebeständen in den sog. Grenzbereichen münden. Mit Hilfe der Nischenmodelle werden zudem Suchkulissen für künftige Transferstudien erstellt, als Grundlage für gezielte Klimawandel-Anpassungs-Feldversuche.Forstassessor Ingolf Profft
Tel.: +49 3621 225-152
ingolf.profft@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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01.03.2020

2023-08-31

31.08.2023
2218WK15A4Verbundvorhaben: Entwicklung eines datengetriebenen Nutzungsmodells für die Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung als Grundlage zur Treibhausgas-Berichterstattung; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Parametersystems aus BWI-Daten. - Akronym: WEHAM-FRLDas seit über 20 Jahren genutzte Modell WEHAM (Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung) soll für die Modellierung eines datengetriebenen "Business As Usual" Szenarios zur künftigen Waldentwicklung ertüchtigt werden. Damit soll die Erstellung eines realistischen Post-2020 EU Forest Reference Level Szenarios für die Treibhausgas-Berichterstattung vereinfacht und verbessert werden. Für das datengetriebene Waldbehandlungsmodell ist ein kNN-Ansatz vorgesehen (k-Nearest-Neighbors). Die Grundidee ist, dass sich zu jeder heutigen Situation an einem Plot der Bundeswaldinventur ähnliche Situationen aus früheren Erhebungen finden lassen, zu deren Entwicklung es Informationen aus mindestens einer Wiederholungsaufnahme gibt. Der Algorithmus lernt aus ganz konkreten, tatsächlichen Entwicklungen in der Vergangenheit ("Business as Usual") und kann dann auf die in der neuesten Inventur vorgefundene aktuelle Situation angewendet werden. Eine wissenschaftliche Kernaufgabe ist die Entwicklung eines mehrdimensionalen Parametersets für die Beschreibung der Ähnlichkeit des Waldzustandes zu einem Inventurzeitpunkt und die Analyse der damit korrelierten Waldentwicklung im Zeitraum bis zur Folgeinventur. Das können zum Beispiel die Ähnlichkeit des Alters, der Grundfläche, der Baumartenmischung, der Geländeneigung oder auch die Eigentumsart oder Nutzungseinschränkungen sein. Diese sind verbunden mit bestimmten Mustern der Waldentwicklung. Ergänzend wird ein weiterer Ansatz untersucht, bei dem geprüft wird, ob durch Variation der bislang verwendeten WEHAM-Steuerparameter das tatsächliche Nutzungsmuster annähernd reproduziert werden kann. Methodisch wird die Modifikation der Steuerparameter als Optimierungsproblem gelöst. Das neue datengetriebene Waldbehandlungsmodell wird in die vorhandene WEHAM-Software integriert und kann dann im Rahmen der bestehenden technischen Lösungen zur Auswertung der nationalen Waldinventur direkt genutzt werden. Karsten Dunger
Tel.: +49 3334 3820-328
karsten.dunger@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

2020-03-01

01.03.2020

2023-06-30

30.06.2023
2218WK15B4Verbundvorhaben: Entwicklung eines datengetriebenen Nutzungsmodells für die Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung als Grundlage zur Treibhausgas-Berichterstattung; Teilvorhaben 2: Implementierung in WEHAM für ein "BaU"-Szenario. - Akronym: WEHAM-FRLDas seit über 20 Jahren genutzte Modell WEHAM (Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung) soll für die Modellierung eines datengetriebenen "Business As Usual" Szenarios zur künftigen Waldentwicklung ertüchtigt werden. Damit soll die Erstellung eines realistischen Post-2020 EU Forest Reference Level Szenarios für die Treibhausgas-Berichterstattung vereinfacht und verbessert werden. Für das datengetriebene Waldbehandlungsmodell ist ein kNN-Ansatz vorgesehen (k-Nearest-Neighbors). Die Grundidee ist, dass sich zu jeder heutigen Situation an einem Plot der Bundeswaldinventur ähnliche Situationen aus früheren Erhebungen finden lassen, zu deren Entwicklung es Informationen aus mindestens einer Wiederholungsaufnahme gibt. Der Algorithmus lernt aus ganz konkreten, tatsächlichen Entwicklungen in der Vergangenheit ("Business as Usual") und kann dann auf die in der neuesten Inventur vorgefundene aktuelle Situation angewendet werden. Eine wissenschaftliche Kernaufgabe ist die Entwicklung eines mehrdimensionalen Parametersets für die Beschreibung der Ähnlichkeit des Waldzustandes zu einem Inventurzeitpunkt und die Analyse der damit korrelierten Waldentwicklung im Zeitraum bis zur Folgeinventur. Das können zum Beispiel die Ähnlichkeit des Alters, der Grundfläche, der Baumartenmischung, der Geländeneigung oder auch die Eigentumsart oder Nutzungseinschränkungen sein. Diese sind verbunden mit bestimmten Mustern der Waldentwicklung. Ergänzend wird ein weiterer Ansatz untersucht, bei dem geprüft wird, ob durch Variation der bislang verwendeten WEHAM-Steuerparameter das tatsächliche Nutzungsmuster annähernd reproduziert werden kann. Methodisch wird die Modifikation der Steuerparameter als Optimierungsproblem gelöst. Das neue datengetriebene Waldbehandlungsmodell wird in die vorhandene WEHAM-Software integriert und kann dann im Rahmen der bestehenden technischen Lösungen zur Auswertung der nationalen Waldinventur direkt genutzt werden.Dr. Petra Adler
Tel.: +49 761 4018-207
petra.adler@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

2020-06-01

01.06.2020

2022-10-31

31.10.2022
2218WK16A3Verbundvorhaben: Psychoakustisch determiniertes Klassifikationssystem zum Schallschutz für CO2-bindende Bauweisen (SKH-CO2); Teilvorhaben 1: Bauphysikalische und psychoakustische Untersuchungen in Einfamilienhäusern - Akronym: SKH-CO2Der Baubereich besitzt mit rund 60% des Holzverbrauchs die größte Bedeutung für die Holzverwendung in Deutschland. Allerdings bestehen hinsichtlich des Schallschutzes von Holzhäusern immer noch Vorbehalte. Ziel des Forschungsantrags ist es daher, einen Bewertungsmaßstab für die Praxis auf Basis der Hörwahrnehmung abzuleiten, der eine eindeutige Einstufung von Holzbau-Deckenkonstruktionen in Holzhäusern hinsichtlich ihrer Schallschutzwirkung ermöglicht. Existierende Schallschutzkennwerte sollen dafür in einen leicht verständlichen und einfach kommunizierbaren Erwartungswert übersetzt werden. Ein solches Verfahren macht den Trittschallschutz für Laien verständlich und bildet die Lebensrealität der Bewohner deutlich besser ab. Der bislang einzige mögliche Bezug auf die Grenzwerte der DIN 4109 reicht für eine Bewertung der Einhaltung von Schallschutzanforderungen nicht aus. Im Rahmen des Projekts werden Stufen eines Klassifikationssystems auf Grundlage von tatsächlich wahrnehmbaren akustischen Unterschieden zwischen Konstruktionen definiert, so dass sich die unterschiedlichen baulichen Qualitätsstufen auch in dem tatsächlichen Höreindruck niederschlagen. Als Ergebnis entsteht ein Instrument, welches es den Baubeteiligten ermöglicht, die akustische Qualität von Deckenkonstruktionen mit der subjektiven akustischen Wahrnehmung in Bezug zu setzen und damit nachvollziehbar zu machen. Anschließend wird ein Leitfaden erarbeitet, welcher kostenfrei bezogen werden kann. Benjamin Müller
Tel.: +49 711 970-3404
benjamin.mueller@ibp.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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2020-06-01

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2022-10-31

31.10.2022
2218WK16B3Verbundvorhaben: Psychoakustisch determiniertes Klassifikationssystem zum Schallschutz für CO2-bindende Bauweisen (SKH-CO2); Teilvorhaben 2: Publikation eines Leitfadens zur Klassifikation von Deckenkonstruktionen basierend auf Messungen und Probandenbefragungen - Akronym: SHK-CO2Der Baubereich besitzt mit rund 60% des Holzverbrauchs die größte Bedeutung für die Holzverwendung in Deutschland. Allerdings bestehen hinsichtlich des Schallschutzes von Holzhäusern immer noch Vorbehalte. Ziel des Forschungsantrags ist es daher, einen Bewertungsmaßstab für die Praxis auf Basis der Hörwahrnehmung abzuleiten, der eine eindeutige Einstufung von Holzbau-Deckenkonstruktionen in Holzhäusern hinsichtlich ihrer Schallschutzwirkung ermöglicht. Existierende Schallschutzkennwerte sollen dafür in einen leicht verständlichen und einfach kommunizierbaren Erwartungswert übersetzt werden. Ein solches Verfahren macht den Trittschallschutz für Laien verständlich und bildet die Lebensrealität der Bewohner deutlich besser ab. Der bislang einzige mögliche Bezug auf die Grenzwerte der DIN 4109 reicht für eine Bewertung der Einhaltung von Schallschutzanforderungen nicht aus. Im Rahmen des Projekts werden Stufen eines Klassifikationssystems auf Grundlage von tatsächlich wahrnehmbaren akustischen Unterschieden zwischen Konstruktionen definiert, so dass sich die unterschiedlichen baulichen Qualitätsstufen auch in dem tatsächlichen Höreindruck niederschlagen. Als Ergebnis entsteht ein Instrument, welches es den Baubeteiligten ermöglicht, die akustische Qualität von Deckenkonstruktionen mit der subjektiven akustischen Wahrnehmung in Bezug zu setzen und damit nachvollziehbar zu machen. Anschließend wird ein Leitfaden erarbeitet, welcher kostenfrei bezogen werden kann. Johannes Niedermeyer
Tel.: 49 30 20314-534
niedermeyer@institut-holzbau.de
Holzbau Deutschland- Institut e.V.
Kronenstr. 55-58
10117 Berlin
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2020-06-01

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31.05.2024
2218WK17A4Verbundvorhaben: Klimasmarte Wege für klimafitte Wälder - Anpassungsstrategien für Walderschließungsinfrastrukturen (KlarWeg); Teilvorhaben 1: Maßnahmen zur Minimierung klimawandelbedingter Schäden an Fahrwegen und Waldbestände - Akronym: KlarWegVerbundvorhaben: Der Klimawandel verändert die Umwelt- und Produktionsbedingungen für Wälder und die dort arbeitenden Menschen. Einerseits verschlechtern die zu erwartenden Niederschlagsverteilungen i.d.R. die Wachstumsbedingungen und Vitalität der Waldökosysteme (zusätzliche Dürrephasen in der Vegetationszeit). Andererseits schädigen vermehrte Starkniederschläge die Wegeinfrastruktur im Wald. Dennoch ist eine intakte Wegeinfrastruktur Voraussetzung für die Durchführung von Klimaanpassungsmaßnahmen im Wald (Waldumbau, Forstschutz), für Erntemaßnahmen des klimafreundlichen Rohstoffs Holz bei Gewährleistung von Arbeitssicherheitsstandards. Ziel des Projektantrags ist die Entwicklung eines aktuellen Regelwerks "Klimasmarte Wege 1.0", mit Empfehlungen zu Planung, Bau und Instandhaltung der Wegeinfrastruktur unter Klimawandelbedingungen, einschließlich adaptiertem Wassermanagement. Mit "Klimasmarte Wege 1.0" wird nicht nur die Wegeinfrastruktur an den Klimawandel angepasst, sondern insbesondere die Wasserversorgung der umgebenden Waldbestände und damit ihre Resilienz verbessert. Ein webbasiertes Learning Management System mit einem Klima-Wege-Wiki erlaubt eine kurzfristige, innovative und effiziente Dissemination der Projektergebnisse für klimaangepasste Wege und Wälder. Teilvorhaben 1: In der ersten Phase des Projekts werden modellbasierte Daten von Effektivniederschlägen mit lokalen Schäden an der Waldwegeinfrastruktur abgeglichen, um daraus eine Schadenssystematik zur Beurteilung von klimaänderungsbedingten Schäden zu entwickeln. Unter anderem werden diese erhobenen Daten verwendet, um bestehende Richtlinien zu Geländewasserabfluss, Dimensionierung von Wasserableitungseinrichtungen, Wegeprojektierung u.a.m. auf die sich ändernden Niederschlagsverhältnisse zu aktualisieren ("Klimasmarte Wege 1.0"). Die Synergie aus den generierten Erkenntnissen wird bei Feldversuchen umgesetzt und mit Kosten-Wirksamkeitsmethodik analysiert.Prof. Dr. Dirk Jaeger
Tel.: +49 551 39-23571
dirk.jaeger@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

2020-06-01

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2024-05-31

31.05.2024
2218WK17B4Verbundvorhaben: Klimasmarte Wege für klimafitte Wälder - Anpassungsstrategien für Walderschließungsinfrastrukturen (KlarWeg); Teilvorhaben 2: Erstellung moderner Schulungs- und Wissensdokumentationen zum Fahrwegbau - Akronym: KlarWegZielsetzung Entwicklung und Erstellung einer zielgruppenorientierten Lernplattform mit: (1) Klima-Wege-Wiki, (2) Online-Kurs Wegebau im Klimawandel für Praktiker, (3) VR-Schulungsmaterial und (4) Web-GIS-Plattform zur Dokumentation von Schadereignissen Methodik, Vorgehensweise Die technischen Möglichkeiten und Alternativen eines webbasierten Learning Ma-nagement Systems werden im Hinblick auf die praxisorientierte Verwendung im Pro-jekt geprüft und umgesetzt mit dem Ziel der Erstellung einer modernen Schulungs- und Wissensdokumentation (unter Einbeziehung eines externen Dienstleisters). Ba-sierend auf den Projekterkenntnissen soll auf dieser Expertenplattform ein "Klima-Wege-Wiki" etabliert werden. Auf der Plattform soll ferner eine Lerneinheit für Prak-tiker als Online-Kurse zum Thema "Klimawandelangepasste Methoden des Was-ser(ver)baus" erarbeitet und angeboten werden. Als einfach zu bedienende Web-GIS-Applikation werden der Anpassungsfortschritt und die Schadereignisse auf Re-vierebene dokumentiert sowie die Umsetzung in die Praxis und der Wissenserhalt über das Projektende hinaus gewährleistet. Technisch werden Schulungsinhalte und Praxisbeispiele durch den Einsatz einer Virtual-Reality-Technik unterstützt. Mittels App kann diese auf handelsübliche Smartphones aufgespielt werden. Der digitale Inhalt wird mit marktgängiger Hard- und Software erzeugt (z.B. 360°-Kameras, Ren-dersoftware). Die VR-Inhalte sollen für Schulungen eingesetzt oder auch im Internet zur Verfügung gestellt werden. Mit einer einfachen (und kostengünstigen) VR-Brille, in die das Smartphone eingelegt wird (Google Cardboard) oder über gängige VR-Systeme erfolgt die Betrachtung. Dies stellt einen bundesweit neuen Ansatz für den wichtigen Wissens-Praxis-Transfer dar. Thilo Wagner
Tel.: +49 2931 7866-311
thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik
Alter Holzweg 93
59755 Arnsberg

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2218WK17C4Verbundvorhaben: Klimasmarte Wege für klimafitte Wälder - Anpassungsstrategien für Walderschließungsinfrastrukturen (KlarWeg); Teilvorhaben 3: Prüfung und Empfehlung technischer Innovationen/Adaptionen maschinenseitiger Anforderungen - Akronym: KlarWegVerbundvorhaben: Der Klimawandel verändert die Umwelt- und Produktionsbedingungen für Wälder und die dort arbeitenden Menschen. Einerseits verschlechtern die zu erwartenden Niederschlagsverteilungen i.d.R. die Wachstumsbedingungen und Vitalität der Waldökosysteme (zusätzliche Dürrephasen in der Vegetationszeit). Andererseits schädigen vermehrte Starkniederschläge die Wegeinfrastruktur im Wald. Dennoch ist eine intakte Wegeinfrastruktur Voraussetzung für die Durchführung von Klimaanpassungsmaßnahmen im Wald (Waldumbau, Forstschutz), für Erntemaßnahmen des klimafreundlichen Rohstoffs Holz bei Gewährleistung von Arbeitssicherheitsstandards. Ziel des Projektantrags ist die Entwicklung eines aktuellen Regelwerks "Klimasmarte Wege 1.0", mit Empfehlungen zu Planung, Bau und Instandhaltung der Wegeinfrastruktur unter Klimawandelbedingungen, einschließlich adaptiertem Wassermanagement. Mit "Klimasmarte Wege 1.0" wird nicht nur die Wegeinfrastruktur an den Klimawandel angepasst, sondern insbesondere die Wasserversorgung der umgebenden Waldbestände und damit ihre Resilienz verbessert. Ein webbasiertes Learning Management System mit einem Klima- Wege-Wiki erlaubt eine kurzfristige, innovative und effiziente Dissemination der Projektergebnisse für klimaangepasste Wege und Wälder. Teilvorhaben 2: Prüfung und Empfehlung von Innovationen/Adaptionen bestehender maschinentechnischer Standards im wassergebundenen Wegebau Europas und weltweit bei Wegeneubau und Instandsetzung (Aufnahme (Materialwerbung), Aufbereitung/ Anreicherung und Wiedereinbau/ Verdichtung von Wegebaumaterial).Prof. Dr.-Ing. Alfred Ulrich
Tel.: +49 221 8275-2312
alfred.ulrich@th-koeln.de
Technische Hochschule Köln - Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme (F09) - Institut für Bau- und Landmaschinentechnik
Betzdorfer Str. 2
50679 Köln

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30.06.2023
2218WK18A3Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 1: Auswahl und Vermessung geeigneter Stämme, Aufbau der Datenbank BAU und ingenieurbauliche Begleitung des Referenzbaus - Akronym: EichenSystemProjektziel ist, bisher ungenutztes oder minderwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neue Verfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzung zuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL 2A in längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzsortimenten, da sie lediglich 20 % der dort notwendig werdenden Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz soll die Entwicklung neuer, innovativer Produkte zur stofflichen Nutzung von Laubholz gefördert werden.Prof. Dr. techn. Wieland Becker
Tel.: +49 651 8103-267
w.becker@hochschule-trier.de
Holzkompetenzzentrum Trier Prof. Dr. Wieland Becker
Schneidershof 104-106
54293 Trier
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2218WK18C3Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 2: Charakterisierung von schwächerem Eichenstammholz für konstruktive Verwendungen, Voruntersuchungen zur Prozesskette - Akronym: EichenSystemProjektziel ist, bisher ungenutztes oder geringwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neueVerfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzungzuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL2A in Längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzprodukten, da sie lediglich 20 % der dort notwendig Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz durch die Entwicklung innovativer Produkte für den Konstruktionsbereich soll die stoffliche Nutzung von Laubholz gefördert werden.Dr. Franka Brüchert
Tel.: +49 761 4018-239
franka.bruechert@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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2218WK18D3Verbundvorhaben: Erstellung eines Bauwerkes mit einem neuartigen Tragsystem aus Eichenschwachholz; Teilvorhaben 3: Mechanische Versuche, Sortierung und Zuordnung zu Festigkeitsklassen der Rohholzressource Laubschwachholz - Akronym: EichenSystemProjektziel ist, bisher ungenutztes oder minderwertig genutztes Laubschwachholz (Eiche) durch neue Verfahren des Entwurfsprozesses und des Ingenieurholzbaus einer langlebigen, hochwertigen Nutzung zuzuführen. Dabei soll eine neue Prozesskette Forst-Sortierung-Säge-Konstruktion entwickelt und praktisch erprobt werden. Es soll Aufschluss darüber erzielt werden, ob und wie Laubschwachholz, welches aufgrund seines Stammdurchmessers und seiner geometrischen Form (Wuchs und weiterer äußerer und innerer Stammmerkmale) bislang für standardisierte Anwendungen des konstruktiven Holzbaus als ungeeignet angesehen wurde, den zuvor beschriebenen höherwertigen Nutzungen zugeführt werden kann. Es ist vorgesehen, Eichenholz der Klassifizierung IL 2A in Längen maximal 8 m aus Erst- oder Zweitdurchforstung zu verwenden. Am Ende der Prozesskette steht die Generierung möglicher Stabtragwerke. Die Zuordnung der Querschnitte zu den vorher definierten Tragwerkstypen erfolgt über eine vorgelagerte Charakterisierung und Vorsortierung des Eichenrohholzes nach Dimension, äußerer Form, sowie physikalischen und mechanischen Eigenschaften. Die Stäbe der parametrisch entwickelten Tragwerke erfordern lediglich einen Kappschnitt zur Herstellung definierter Längen. Die Verbindungsknoten der überwiegend druckbeanspruchten Tragwerke lassen sich durch kostengünstige Formteile aus Mineralguss herstellen, wobei die Anschlusskräfte überwiegend durch Kontaktpressung in Faserlängsrichtung in die Stäbe eingeleitet werden können. Es ist vorgesehen, auf energieintensive Trocknungsprozesse soweit möglich zu verzichten. Naturgetrocknete Holzquerschnitte besitzen eine äußerst günstige Gesamtenergiebilanz gegenüber kammergetrockneten Schnittholz- und Brettschichtholzsortimenten, da sie lediglich 20% der dort notwendig werdenden Prozessenergie beanspruchen. Durch Substitution von Nadel- durch Laubholz soll die Entwicklung neuer, innovativer Produkte zur stofflichen Nutzung von Laubholz gefördert werden.Prof. Dr.-Ing. Kay-Uwe Schober
Tel.: +49 6131 6281327
schober@is-mainz.com
Hochschule Mainz
Lucy-Hillebrand-Str. 2
55128 Mainz
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2218WK19X5Alarmstufe grün! Gemeinsam gegen den Klimawandel. Ein interaktives Wald- und Klima-Planspiel für Familien und Gruppen. - Akronym: AlGrueMit dem Planspiel "Alarmstufe grün!" möchten wir bei Familien Interesse für das Thema Wald und Klima wecken und ein Verständnis bei ihnen entwickeln, was ihre eigene Lebensweise mit dem weltweiten Klimawandel zu tun hat und wie das Klima wiederum mit unseren Wäldern als CO²-Speicher hier und weltweit zusammenhängt. Wir möchten Gespräche und letztendlich Einstellungs- und Handlungsveränderungen innerhalb der Familien anstoßen, die zeitlich weit über das eigentliche Planspiel hinausreichen. Dazu setzen wir sowohl beim Planspiel selbst, als auch bei dessen Nachbereitung eine Online-Plattform über eine bestehende Social-Media-Umgebung ein. Unser Ziel ist es, "Alarmstufe grün!" über drei Jahre hinweg bei insgesamt 30 Veranstaltungen für Familien durchzuführen. Damit möchten wir insgesamt etwa 500 Familien oder Gruppen erreichen, die das Planspiel durchspielen und erleben. Nicole Fürmann
Tel.: +49 711 67412-12
nicole.fuermann@sdw-bw.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Baden-Württemberg e. V. , Bund zur Förderung der Landespflege
Königsträßle 74
70597 Stuttgart
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2218WK20A4Verbundvorhaben: Mittelalterliche Waldzusammensetzung als Basis forstwirtschaftlicher Anpassungen an den Klimawandel; Teilvorhaben 1: Habitatmodelle für Baumarten und Anbauempfehlungen - Akronym: ArchaeoForestÜbergeordnetes Ziel des Verbundprojektes "ArchaeoForest" ist eine Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Wäldern an den Klimawandel zur Sicherung der vom Wald erbrachten Ökosystemdienstleistungen als CO2-Speicher, Rohstofflieferant und artenreiches Habitat. Ergebnisse des Projektes liefern Langzeitinformationen zur Anpassungsfähigkeit von Waldgemeinschaften und dienen als Grundlage für die Validierung und Modifizierung langfristiger Waldentwicklungskonzepte. Eine Rekonstruktion von Wäldern vor und während der einsetzenden Bewirtschaftung in der hochmittelalterlichen Klimaanomalie zwischen dem 10. und 13. Jhdt. hilft, menschliche und klimatische Einflussfaktoren zur trennen und damit Rückschlüsse für eine zukünftige Waldbewirtschaftung angesichts der Herausforderungen des Klimawandels zu liefern. Wichtigster Baustein für die Projektaktivität bilden Holzfunde aus den mittelalterlichen Bergwerken des Erzgebirges. An eine systematische Erschließung knüpft eine Auswertung der Holzfunde an. Im Verbundprojekt ArchaeoForest übernimmt der Projektleiter SachsenForst im Arbeitspaket 1 die Ausarbeitung von forstwissenschaftlichen Schlussfolgerungen auf Basis der Untersuchungsergebnisse an vom Landesamt für Archäologie Sachsen bereitgestellten und von der Universität Greifswald detailliert untersuchten archäologischen Holzfunde. Zusammen mit historischen Untersuchungen zu Waldzusammensetzung und Waldverbreitung im Erzgebirge auf Basis historischer Untersuchungen nach Kienitz ist SachsenForst dann im Rahmen des Arbeitspaketes 2 für die Ausarbeitung von Empfehlungen für die zukünftige Waldbewirtschaftung zuständig. Dazu gehört auch die Eingliederung der Projektergebnisse in die regelmäßige Fortschreibung in die Sächsische Richtlinie zu den Waldentwicklungstypen sowie Ausrichtung einer Abschlussveranstaltung in Tharandt. Im Arbeitspaket 3 unterstützt SachsenForst das Landesamt für Archäologie, Sachsen bei der Einrichtung eines Dendro-Archivs für archäologische Hölzer.Dr. Dirk-Roger Eisenhauer
Tel.: +49 3501 542-315
dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna
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2218WK20B4Verbundvorhaben: Mittelalterliche Waldzusammensetzung als Basis forstwirtschaftlicher Anpassungen an den Klimawandel; Teilvorhaben 2: Archäologisches Holz: Bewertung und Archivierung - Akronym: ArchaeoForestÜbergeordnetes Ziel des Verbundprojektes "ArchaeoForest" ist eine Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Wäldern an den Klimawandel zur Sicherung der vom Wald erbrachten Ökosystemdienstleistungen als CO2-Speicher, Rohstofflieferant und artenreiches Habitat. Ergebnisse des Projektes liefern Langzeitinformationen zur Anpassungsfähigkeit von Waldgemeinschaften und dienen als Grundlage für die Validierung und Modifizierung langfristiger Waldentwicklungskonzepte. Eine Rekonstruktion von Wäldern vor und während der einsetzenden Bewirtschaftung in der hochmittelalterlichen Klimaanomalie zwischen dem 10. und 13. Jhdt. hilft, menschliche und klimatische Einflussfaktoren zur trennen und damit Rückschlüsse für eine zukünftige Waldbewirtschaftung angesichts der Herausforderungen des Klimawandels zu liefern. Wichtigster Baustein für die Projektaktivität bilden Holzfunde aus den mittelalterlichen Bergwerken des Erzgebirges. An eine systematische Erschließung knüpft eine Auswertung der Holzfunde an. Im Verbundprojekt ArchaeoForest übernimmt das Landesamt für Archäologie im AP 1 die Aufgaben einer systematischen Erfassung und Erschließung von archäologischen Holzfunden sowie eine archäologische Auswertung & Untersuchung der Holzfunde (Synthese und Ergebnisaufbereitung). Im Arbeitspaket 2 übernimmt das Landesamt für Archäologie eine archäologische Verifizierung von historischen Untersuchungsergebnissen an Hand von ausgewählten Meilerplätzen im Erzgebirge sowie im AP 3 die Einrichtung eines Dendro-Archivs archäologischer Hölzer auch als Klimaarchiv in Zusammenarbeit mit weiteren erfahrenen Akteuren, insb. der Technischen Universität Dresden, Fachrichtung Forstwissenschaften in Tharandt und des Dendroarchäologischen Forschungsarchivs NRW am Institut für Ur- und Frühgeschichte an der Universität Köln. Dazu gehört neben der Aufstellung und Etablierung eines Archivierungskonzeptes auch die Durchführung von Testverfahren zur Bestimmung adäquater Konservierungsmethoden.Dr. Christiane Hemker
Tel.: +49 351 8926-673
christiane.hemker@lfa.sachsen.de
Landesamt für Archäologie des Landes Sachsen
Zur Wetterwarte 7
01109 Dresden
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2218WK20C4Verbundvorhaben: Mittelalterliche Waldzusammensetzung als Basis forstwirtschaftlicher Anpassungen an den Klimawandel; Teilvorhaben 3: Dendroklimatologie und historische Waldökologie - Akronym: ArchaeoForestÜbergeordnetes Ziel des Verbundprojektes "ArchaeoForest" ist eine Verbesserung der Anpassungsfähigkeit von Wäldern an den Klimawandel zur Sicherung der vom Wald erbrachten Ökosystemdienstleistungen als CO2-Speicher, Rohstofflieferant und artenreiches Habitat. Ergebnisse des Projektes liefern Langzeitinformationen zur Anpassungsfähigkeit von Waldgemeinschaften und dienen als Grundlage für die Validierung und Modifizierung langfristiger Waldentwicklungskonzepte. Eine Rekonstruktion von Wäldern vor und während der einsetzenden Bewirtschaftung in der hochmittelalterlichen Klimaanomalie zwischen dem 10. und 13. Jhdt. hilft, menschliche und klimatische Einflussfaktoren zur trennen und damit Rückschlüsse für eine zukünftige Waldbewirtschaftung angesichts der Herausforderungen des Klimawandels zu liefern. Wichtigster Baustein für die Projektaktivität bilden Holzfunde aus den mittelalterlichen Bergwerken des Erzgebirges. An eine systematische Erschließung knüpft eine Auswertung der Holzfunde an. Im Verbundprojekt ArchaeoForest übernimmt die Universität Greifswald im Rahmen des Arbeitspaketes 1 die Auswertung und Untersuchung archäologischer Holzfunde durch Datenerhebungen, Probenentnahmen und Vorbereitungen und Datenanalysen über verschiedene Untersuchungsmethoden. Hierzu gehören besonders Tätigkeiten wie das Screening archäologischer Holzproben und die Probenentnahme von rezenten Hölzern sowie die Durchführung einer Vielzahl von wissenschaftlich-technischen Untersuchungsmethoden zur Bestimmung einer historischen Waldzusammensetzung und Umweltfaktoren. Die Uni Greifswald übernimmt eine Aufbereitung der Ergebnisse zur Ermittlung anschließender forstwissenschaftlicher Schlussfolgerungen. Die Universität Greifswald ist zudem Ausrichter einer Projektauftaktveranstaltung in Greifswald und berät den Projektpartner SachsenForst bei der Erarbeitung von forstwissenschaftlichen Schlussfolgerungen und Ausarbeitung von zukünftigen Empfehlungen für die Forstwirtschaft im Erzgebirge.Prof. Ph.D. Martin Wilmking
Tel.: +49 3834 420-4095
wilmking@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald
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2218WK22X1Bodenwasserhaushalt von Waldstandorten mit unterschiedlichen Lithologien in Nordbayern - Akronym: BodenWasserWaldIn den vergangenen Jahren gab es in Deutschland und besonders im Regierungsbezirk Unterfranken vermehrt trockene und warme Frühjahrsperioden. Die Frühjahrstrockenheit hat nicht nur zu einer erheblichen Steigerung der Waldbrandgefahr, sondern auch zu Trockenstress der Bäume geführt. Regionale und kleinräumige Unterschiede der Auswirkungen dieser Trockenperioden auf die Waldgesellschaften werden hierbei auch durch die kleinräumige Variabilität der Böden auftreten. Übergeordnetes Ziel des Projekts ist daher die Erfassung der raumzeitlichen Bodenfeuchteänderung unter dem Einfluss des Bestandsklimas und der am Standort herrschenden Bodeneigenschaften, sowie deren Bewertung im Hinblick auf die prognostizierte Erwärmung der Atmosphäre. Entlang eines Transekts vom Vorspessart über den Hochspessart bis hin zum Steigerwald werden mehrere ausgewählte Waldstandorte mit repräsentativ-unterschiedlichen Ausgangssubstraten der Bodenbildung untersucht. Durch einen holistischen Forschungsansatz erfolgt die Charakterisierung des raumzeitlich variablen Bodenwasserhaushaltes, u.a. durch eine Kombination von in-situ Messungen, fernerkundlichem und geophysikalischem Monitoring. Die Ergebnisse des Projektes werden in einem allgemein zugänglichen WebGIS veröffentlicht, um die raumzeitliche Dynamik des Klimas und der Wälder auf einfache und verständliche Weise kartographisch erkennbar und fassbar zu machen.Prof. Dr. Christof Kneisel
Tel.: +49 931 31-85441
kneisel@uni-wuerzburg.de
Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Institut für Geographie und Geologie - Lehrstuhl I - Physische Geographie
Am Hubland
97074 Würzburg

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2218WK23A4Verbundvorhaben: Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern unterschiedlicher Nutzungsintensität; Teilvorhaben 1: Untersuchungsmanagement, Biodiversität und Verbundkoordination - Akronym: BiCO2Ziel des geplanten Projekts ist es, die Auswirkungen der forstlichen Bewirtschaftung in verschiedenen Intensitäten auf die Kohlenstoffvorräte im aufstockenden Bestand und im Boden ebenso zu erfassen wie die ober- und unterirdische Biodiversität. Im Zentrum der geplanten Untersuchungen stehen dabei die drei häufigsten Baumarten in Nordrhein-Westfalen: Buche, Eiche und Fichte. Verschiedene Nutzungsintensitäten sollen dabei ebenso untersucht werden wie die Auswirkung forstlicher Handlungsoptionen in den Bereichen Baumartenwahl, Befahrung und Bodenbearbeitung. Ein weiterer wichtiger Aspekt der geplanten Untersuchung besteht darin, die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung näher zu beleuchten. Die synoptische Auswertung der Daten im Anschluss an die geplanten Untersuchungen soll als Grundlage für eine Bewertungsmatrix forstlicher Handlungsoptionen dienen. Diese Bewertungsmatrix soll verdeutlichen, welche Auswirkungen unterschiedliche Handlungsoptionen auf die oben beschriebenen Parameter haben. Nur wenn die Folgen forstlichen Handelns auf die entscheidenden Parameter Kohlenstoffhaushalt und Biodiversität bekannt und von allen Stakeholdern anerkannt sind, ist eine faktenbasierte Diskussion zwischen allen relevanten Interessengruppen möglich. Darüber hinaus können die Erkenntnisse einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der forstlichen Förderung leisten.Dr. Britta Linnemann
Tel.: +49 2501 9719433
b.linnemann@nabu-station.de
NABU-Naturschutzstation Münsterland e.V.
Westfalenstr. 490
48165 Münster

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2218WK23B4Verbundvorhaben: Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern unterschiedlicher Nutzungsintensität; Teilvorhaben 2: Bodenkohlenstoff und wissenschaftliche Synthese - Akronym: BiCO2Ziel des geplanten Projekts ist es, die Auswirkungen der forstlichen Bewirtschaftung in verschiedenen Intensitäten auf die Kohlenstoffvorräte im aufstockenden Bestand und im Boden ebenso zu erfassen wie die ober- und unterirdische Biodiversität. Im Zentrum der geplanten Untersuchungen stehen dabei die drei häufigsten Baumarten in Nordrhein-Westfalen: Buche, Eiche und Fichte. Verschiedene Nutzungsintensitäten sollen dabei ebenso untersucht werden wie die Auswirkung forstlicher Handlungsoptionen in den Bereichen Baumartenwahl, Befahrung und Bodenbearbeitung. Ein weiterer wichtiger Aspekt der geplanten Untersuchung besteht darin, die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung näher zu beleuchten. Die synoptische Auswertung der Daten im Anschluss an die geplanten Untersuchungen soll als Grundlage für eine Bewertungsmatrix forstlicher Handlungsoptionen dienen. Diese Bewertungsmatrix soll verdeutlichen, welche Auswirkungen unterschiedliche Handlungsoptionen auf die oben beschriebenen Parameter haben. Nur wenn die Folgen forstlichen Handelns auf die entscheidenden Parameter Kohlenstoffhaushalt und Biodiversität bekannt und von allen Stakeholdern anerkannt sind, ist eine faktenbasierte Diskussion zwischen allen relevanten Interessengruppen möglich. Darüber hinaus können die Erkenntnisse einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der forstlichen Förderung leisten.Prof. Dr. Dr. h.c. Norbert Hölzel
Tel.: +49 251 8333994
nhoelzel@uni-muenster.de
Universität Münster
Schlossplatz 2
48149 Münster

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2218WK23C4Verbundvorhaben: Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern unterschiedlicher Nutzungsintensität; Teilvorhaben 3: Flächenmanagement und Wissenstransfer in die Forstpraxis - Akronym: BiCO2Ziel des geplanten Projekts ist es, die Auswirkungen der forstlichen Bewirtschaftung in verschiedenen Intensitäten auf die Kohlenstoffvorräte im aufstockenden Bestand und im Boden ebenso zu erfassen wie die ober- und unterirdische Biodiversität. Im Zentrum der geplanten Untersuchungen stehen dabei die regional und bundesweit häufigsten Baumarten: Buche, Eiche, Fichte und Kiefer. Verschiedene Nutzungsintensitäten sollen dabei ebenso untersucht werden wie die Auswirkung forstlicher Handlungsoptionen in den Bereichen Baumartenwahl, Befahrung und Bodenbearbeitung. Ein weiterer wichtiger Aspekt der geplanten Untersuchung besteht darin, die Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung näher zu beleuchten. Die synoptische Auswertung der Daten im Anschluss an die geplanten Untersuchungen soll als Grundlage für eine Bewertungsmatrix forstlicher Handlungsoptionen dienen. Diese Bewertungsmatrix soll verdeutlichen, welche Auswirkungen unterschiedliche Handlungsoptionen auf die oben beschriebenen Parameter haben. Nur wenn die Folgen forstlichen Handelns auf die entscheidenden Parameter Kohlenstoffhaushalt und Biodiversität bekannt sind, ist eine faktenbasierte Diskussion zwischen allen relevanten Interessengruppen möglich. Darüber hinaus können die Erkenntnisse einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der forstlichen Förderung leisten. Michael Elmer
Tel.: +49 251 91797-291
michael.elmer@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Fachbereich IV - Team Waldnaturschutz
Kurt-Schumacher-Str. 50b
59759 Arnsberg

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2218WK24X4Situative Zuwässerung in Wäldern des Hessischen Rieds zur Sicherung und Wiederherstellung naturverträglich genutzter feuchter Eichen-Hainbuchen-Wälder (SiZuRi) - Akronym: SiZuRiDas Vorhaben soll als Demonstrationsvorhaben modellhaft die Eignung einer oberirdischen Zuwässerung als mögliche Alternative zu einer Grundwasseraufspiegelung zur Erhaltung und Redynamisierung naturverträglich genutzter Feuchtwälder (FFH Lebensraumtyp 9160: Sternmieren-Stieleichen-Hainbuchenwald) überprüfen. Es soll ein Verfahren entwickelt und erprobt werden, welches geeignet ist, durch Klimawandel und Grundwasserabsenkung gefährdete Waldlebensraumtypen zu sichern bzw. wiederherzustellen.Dr. Henning Meesenburg
Tel.: +49 551 69401-170
henning.meesenburg@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2218WK25A5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 1: Bildungswerkstatt Wald und Klima - Akronym: BiWaKliUm eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft.Dipl.-Forstwirt Christoph Rullmann
Tel.: +49 228 945983-0
info@sdw.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V.
Dechenstr. 8
53115 Bonn
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2218WK25B5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 2: Bildungswerkstatt Wald und Klima Bayern - Akronym: BiWaKliDas Vorhaben dient dem Förderschwerpunkt 5 "Information und Kommunikation zur Unterstützung der unter den Nummern¿1 – 3 aufgeführten Förderziele" der Förderrichtlinie des Waldklimafonds des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft und des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Dabei insbesondere: Der Erarbeitung und Bereitstellung geeigneter Medien zur Information und Aufklärung über die Bedeutung und Wirkungszusammenhänge nachhaltiger Waldbewirtschaftung und effizienter Holzverwendung für den Klimaschutz und die Erfordernisse zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel (Buchstabe a) und der Entwicklung und Umsetzung von Informationsangeboten in Form von Schulungen, Seminaren, Fallstudien oder Planspielen zum Thema Sicherung der Kohlenstoffspeicherung und Erhöhung der CO2-Einbindung sowie von Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel im Rahmen nachhaltiger, ordnungsgemäßer Forstwirtschaft (Buchstabe b)Dipl. ing. silv. Simon Tangerding
Tel.: +49 89 284-394
simon.tangerding@sdwbayern.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald Landesverband Bayern e.V. Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes
Ludwigstr. 2
80539 München
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2218WK25C5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 3: Bildungswerkstatt Wald und Klima Baden-Württemberg - Akronym: BiWaKliUm eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. Nicole Fürmann
Tel.: +49 711 67412-12
nicole.fuermann@sdw-bw.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Baden-Württemberg e. V. , Bund zur Förderung der Landespflege
Königsträßle 74
70597 Stuttgart
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2218WK25D5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 4: Bildungswerkstatt Wald und Klima Brandenburg - Akronym: BiWaKliUm eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald- Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. Felix Mueller
Tel.: +49 3334 277-9133
felix.mueller@sdw-brandenburg.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Landesverband Brandenburg e.V.
Brunnenstr. 26 a
16225 Eberswalde
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2218WK25E5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 5: Bildungswerkstatt Wald und Klima Hessen - Akronym: BiWaKliUm eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. Christoph von Eisenhart Rothe
Tel.: +49 611 300 909
ch.v.eisenhart@sdwhessen.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - SDW, Landesverband Hessen e. V., Bund zur Förderung von Naturschutz, Landschaftspflege und Umweltschutz
Rathausstr. 56
65203 Wiesbaden
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2218WK25F5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 6: Bildungswerkstatt Wald und Klima Niedersachsen - Akronym: BiWaKliUm eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und –schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. Maren Szymiczek
Tel.: +49 511 363 590
maren.szymiczek@sdw-nds.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - Bund zur Förderung der Landespflege - Landesverband Niedersachsen e. V.
Johannssenstr. 10
30159 Hannover
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2218WK25G5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 7: Bildungswerkstatt Wald und Klima Nordrhein-WestfaIen - Akronym: BiWaKliUm eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klimabroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vergangenen Fortbildungen entwickelten Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und -schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit zur Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft.ForstAss. Gerhard Naendrup
Tel.: +49 208 8831882
gerhard.naendrup@sdw-nrw.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald - Bund zur Förderung der Landespflege - Landesverband NRW e. V.
Ripshorster Str. 306
46117 Oberhausen
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2218WK25H5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 8: Bildungswerkstatt Wald und Klima Sachsen - Akronym: BiWaKliOberstes Ziel des Vorhabens ist es, Multiplikatoren in Vorschule und Schule, insbesondere in Ausbildung befindliche Lehrkräfte und Mitarbeiter/innen in Kitas, für das Thema Wald und Klima zu sensibilisieren und zu motivieren, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Bildungswerkstatt Wald und Klima Dazu soll schwerpunktmäßig das erfolgreich entwickelte und erprobte Fortbildungskonzept "Bildungswerkstattwerkstatt Wald und Klima" an die Bedürfnisse der Ausbildung künftiger Lehrkräfte und Mitarbeiter/innen in Kitas angepasst und jeweils individuell nach den Bedürfnis-sen der Ausbildungsstätten (Fachschulen, Studienseminare, etc.) umgesetzt werden. Die "Bildungswerkstattwerkstatt Wald und Klima" soll auch weiterhin im Beruf stehenden Multi-plikatoren in Schule, Kita und sonstigen Bildungseinrichtungen offen stehen. Leuchtturm Schulen und Kitas Als "Leuchttürme" klimafreundlichen Handelns sollen Klimakönner-Schulen und Klimakönner-Kitas ausgezeichnet werden und andere Einrichtungen zur Nachahmung motivieren. Alle Schularten können sich um das Zertifikat "Klimakönner-Schule" bewerben.M. Sc. Hans Friedrich Findeisen
Tel.: +49 341 3090 814
friedrich.findeisen@sdw-sachsen.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landschaftspflege und des Naturschutzes, Landesverband Sachsen e.V.
Städtelner Str. 54
04416 Markkleeberg
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2218WK25I5Verbundvorhaben: Bildungsnetzwerk Wald und Klima – Die Klimakönner (BiWaKli); Teilvorhaben 9: Bildungswerkstatt Wald und Klima Sachsen-Anhalt - Akronym: BiWaKliUm eine Bewusstseinsbildung zu Wald, Klima und deren Zusammenhängen nachhaltig und langfristig im Bildungssystem zu verankern, richten sich Bildungswerkstätten Wald und Klima vornehmlich an PädagogInnen in Ausbildung, wie Lehramtsstudierende und angehende ErzieherInnen. Ziel ist es, klimafreundliches Handeln in ihren Einrichtungen und bei Kindern und Jugendlichen (und indirekt bei deren Eltern) anzustoßen, um dadurch eine langfristige CO2-Einsparung in einer breiten Bevölkerungsschicht zu bewirken. Neben regulären Bildungswerkstätten werden individuell zugeschnittene Werkstätten, auch an Wunschorten, angeboten. Flankierend zu den Wald & Klima Bildungsbroschüren aus dem Projekt MoWaKli werden die besten, von den TeilnehmerInnen der vorangegangenen Fortbildungen entwickelten, Wald-Klima-Erlebnis-Programme in Bildungsbroschüren veröffentlicht und Interessierten zugänglich gemacht. Des Weiteren wird es das Konzept Klimakönner-Kitas und -schulen für Einrichtungen geben und die Möglichkeit der Durchführung einer Wald-Klima-Projektwoche. Regionale und ein deutschlandweites Bildungsnetzwerk und innovative Informations- und Kommunikationsangebote, wie MOOCs, runden das Projekt ab und werden auf einer zentralen Online-Plattform verknüpft. Anne-Katrin Blisse
Tel.: +49 391 6628 372
info@sdw-sa.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald, Landesverband Sachsen-Anhalt e.V.
Maxim-Gorki-Str. 13
39108 Magdeburg
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2218WK27X5Die Rolle von Wald und Holz im Klimawandel und für den Klimaschutz - Innovatives Lehrprojekt zur Förderung handlungsrelevanter Kompetenzen - Akronym: WaldKlimaLehrpfadeZur Erreichung der Projektziele werden Lehramtsstudierende und Lehrkräfte als Multiplikatoren, als auch Schüler*innen und Bürger*innen als Zielgruppen definiert und bzgl. des Themas Wald und Klima bundesweit adressiert und sensibilisiert. Durch die Nutzung zielgruppenspezifischer und partizipatorischer Lehr- und Lernformate werden handlungsrelevante Kompetenzen bei den definierten Zielgruppen gefördert sowie die Lehrkräfte in Bezug auf die Vermittlung von dafür notwendigem Wissen und Kompetenzen professionalisiert und zur Teilhabe aktiviert. Lehramtsstudierende der Biologie und Geographie werden in verschiedenen neu konzipierten, praxisorientierten und interdisziplinären Lehrveranstaltungen für die Wald und Klima Thematik und die damit verbundenen bestehenden Herausforderungen ausgebildet. Die Sensibilisierung von Lehrkräften erfolgt in Form von Lehrerfortbildungen, Lehrerinformationsmaterialien und fertig ausgearbeiteten Unterrichtsbausteinen. Hierbei werden die im Schulalltag bestehenden Hürden, weshalb die betreffende Thematik bisher nicht oder kaum Lehrgegenstand gewesen ist und Naturerfahrungen selten geboten werden, aufgegriffen. Als Lösungsansatz werden Lehrpfade zum Themenkomplex Wald und Klima sowie Klimawandel entwickelt. Diese Lehrpfade werden modular aufgebaut und flexibel einsetzbar sein. Einzelne Lehrpfad-Module können für jede Schule entsprechend ihrem Schulumfeld, dem geplanten Unterrichtsumfang und der Altersstufe zu einem individuellen Lehrpfad zusammengestellt werden. Da die Lehrpfade in der unmittelbaren Schulumgebung installiert und umgesetzt werden, werden regelmäßige Draußen-, d. h. Naturerfahrungen, für die Schüler*innen ermöglicht. Die Lehrpfade werden über eine Projekt-Homepage mit entsprechender Filterfunktion beziehbar bzw. zusammenstellbar sein. Zuvor sollen die modularen Lehrpfade an drei modellhaften Schulen mit unterschiedlichen Standortansprüchen im Raum Köln getestet und evaluiert werden.Prof. Dr. Kirsten Schlüter
Tel.: +49 221 470-1894
kirsten.schlueter@uni-koeln.de
Universität zu Köln
Albertus-Magnus-Platz
50931 Köln
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2218WK28X3Verpackungen aus Lignocelluloseschäumen - Akronym: WoodPackLeichte 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)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2218WK29X4Verbesserung der Risikobewertung forstwirtschaftlich wichtiger Baumarten im Klimawandel: Klimasensitivität des Wurzelsystems von Buche, Eiche, Kiefer, Douglasie und Tanne - Akronym: ROOTCLIMDie forstliche Anbauplanung steht angesichts des zu erwartenden Klimawandels vor einer schwierigen Aufgabe, weil Anbauentscheidungen für Zeiträume von bis zu 120 Jahren getroffen werden müssen, ohne dass die Antwort der Baumarten auf die Klimaänderungen ausreichend bekannt wäre. Besonders unbefriedigend ist unsere Kenntnis über die Reaktion des Feinwurzelsystems der Bäume auf die erwartete zunehmende Trockenheit und steigende Sommertemperaturen. Weil ein oft ähnlich großer Anteil des jährlichen Kohlenstoffgewinns auf die Feinwurzelproduktion entfällt wie auf den Holzzuwachs (jeweils etwa 30 Prozent), ist ein besseres Verständnis der Klimasensitivität des Feinwurzelsystems von großer Bedeutung für eine bessere ökologische wie ökonomische Gefährdungseinschätzung unserer Baumarten. Dieses Vorhaben möchte diese Wissenslücke füllen und untersucht entlang von Niederschlagsgradienten (900 – 500 mm a-1) und Temperaturgradienten (8.5 – 10.5 °C) die Reaktion des Feinwurzelsystems von Altbäumen der ökonomisch bedeutenden Baumarten Buche, Traubeneiche, Kiefer, Douglasie und Weißtanne auf Austrocknung und Erwärmung. In einem Klimakammerexperiment mit Jungbäumen der 5 Arten sollen zudem die kombinierte Wirkung von Bodentrockenheit, Temperatur und Stickstoff-Deposition auf die Vitalität des Feinwurzelsystems im Hinblick auf die Etablierung von neuen Beständen untersucht werden. Die Befunde werden mit bereits vorliegenden Erkenntnissen zur Trockenstressantwort aus dem Stamm- und Kronenraum verknüpft, um für diese Baumarten klimatische Grenzwerte zu definieren, jenseits derer das Anbaurisiko deutlich ansteigt. Konkret sollen in diesem Vorhaben neben dem Jungpflanzenexperiment entlang der klimatischen Gradienten folgenden Messziele erreicht werden: 1. Inventur der lebenden und toten Feinwurzelmasse und Lebend-tot-Verhältnis 2. Unterschiede in Feinwurzelproduktion und -lebensdauer zwischen den Baumarten 3. Unterschiede in Feinwurzelmorphologie und Kolonisation mit EktomykorrhizapilzDr. Dietrich Hertel
Tel.: +49 551 395-708
dhertel@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung
Untere Karspüle 2
37073 Göttingen

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2218WK30X4Erhalt trockenstresstoleranter und biodiverser Wälder mittels natürlicher Verjüngung der Traubeneiche (Quercus petraea) - Akronym: KlimaQuerDie prognostizierten Häufungen von Trockenperioden und Witterungsextremen als Folge des globalen Klimawandels lassen Stabilitäts- und Vitalitätseinbußen unserer Wälder erwarten. Um deren vielfältige Funktionen zu erhalten, ist für die Anpassung der Wälder an vielen Standorten der Erhalt und die Verbreitung trockenheitstoleranter Baumarten nötig. Insbesondere die Traubeneiche wird in diesem Zusammenhang als Baumart der Zukunft gesehen. Die Verjüngung der Traubeneiche ist jedoch häufig mit erheblichen waldbaulichen Problemen und Kosten verbunden. Dazu gehören die Konkurrenz schattentoleranter Begleitbaumarten, Wildverbiss und ein hoher Pflegeaufwand. Das Ziel des Projekts ist, der waldbaulichen Praxis Empfehlungen bezüglich der Mindestgröße von Kronendachöffnungen sowie über Zeitpunkt und Umfang von Pflegemaßnahmen zu geben. Diese Anleitungen gewährleisten, dass Erntemaßnahmen in hiebsreifen, von Eichen dominierten Mischwäldern zur sicheren Etablierung einer von Traubeneichen dominierten Verjüngung führen. Hierdurch soll die natürliche Verjüngung der Traubeneiche bei Ausnutzung natürlicher Prozesse zu vertretbaren Kosten ermöglicht und dadurch der derzeitige Eichenanteil gehalten und ausgebaut werden. Im Rahmen des Projektes werden über einen repräsentativen Standortsgradienten hinweg mittels lichtökologischer Messmethoden Wachstum und Konkurrenzfähigkeit der Traubeneichenverjüngung in Abhängigkeit von der verfügbaren Strahlung untersucht. Zudem wird ein Zusammenhang zwischen Höhenwachstum und Vitalität der Eichenverjüngung und der Größe von waldbaulich geschaffenen Kronendachöffnungen hergeleitet. Der wissenschaftliche Erkenntnisgewinn des Forschungsvorhabens liegt insbesondere in der Abdeckung des gesamten Strahlungsbereichs; der Quantifizierung der Konkurrenzvegetation über viele Entwicklungsstadien der Verjüngung und der Analyse der Bedeutung von Lichtflecken für die Eichenverjüngung sowie der Reaktionsfähigkeit des Wurzelwachstums nach Freistellung.Prof. Dr. Jürgen Bauhus
Tel.: +49 761 203-3677
juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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2218WK31A4Verbundvorhaben: Auswirkungen natürlicher Waldentwicklung auf Kohlenstoffspeicherung und Biodiversität; Teilvorhaben 1: Auswirkung natürlicher Waldentwicklung, Waldstruktur und Kohlenstoffspeicherung - Akronym: natWald100Das beantragte Vorhaben leistet einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4a "Forschung einschließlich Monitoring zur Unterstützung der in den Nummern 2.1 und 2.2 genannten Maßnahmen", indem die mittel- bis langfristigen (40-50 Jahre) Auswirkungen einer natürlichen Waldentwicklung auf einer empirischen Datengrundlage erstmalig repräsentativ abgeschätzt werden. Im Einzelnen werden die Auswirkungen auf 1. die Vielfalt der Waldstruktur, z. B. horizontale und vertikale Strukturvielfalt, Durchmesserdifferenzierung, Totholz, Altbäume, Lückenmuster (Modul 1) 2. den Kohlenstoffspeicher im Wald (Modul 2) und 3. die Artenvielfalt, z. B. Baumarten, Gefäßpflanzen, Moose, Arthropoden (Modul 3) in Abhängigkeit von Bestandesgeschichte (Nutzungen, Baumalter), Standort, Naturraum und Waldgesellschaft untersucht. Zudem leistet das Vorhaben einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4j "Entwicklung eines einheitlichen Monitoringsystems in bewirtschafteten und dauerhaft unbewirtschafteten Wäldern zur Erforschung von Anpassungsprozessen und Reaktionen von Waldökosystemen auf den Klimawandel einschließlich genetischem Monitoring sowie der Entwicklung der entsprechenden Kohlenstoffbilanzen", indem Methoden 1. für das Monitoring der Reaktionen von Wäldern mit natürlicher Entwicklung (NWE) und vergleichbaren bewirtschafteten Waldökosystemen auf den Klimawandel und 2. zur Ableitung von Kohlenstoffbilanzen für NWE entwickelt sowie 3. ein genetisches Verfahren zur Untersuchung von Arthropoden erstmals in einem deutschlandweiten Einsatz in Wälder getestet wird. Die Module 1 und 2 werden von der NW-FVA bearbeitet, das Modul 3 ist bei der LWF (Freising) angesiedelt.Dr. Peter Meyer
Tel.: +49 551 69401-180
peter.meyer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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2218WK31B4Verbundvorhaben: Auswirkungen natürlicher Waldentwicklung auf Kohlenstoffspeicherung und Biodiversität; Teilvorhaben 2: Biodiversität von Vegetation und Arthropoden - Akronym: natWald100Das beantragte Vorhaben leistet einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4a "Forschung einschließlich Monitoring zur Unterstützung der in den Nummern 2.1 und 2.2 genannten Maßnahmen", indem die mittelbis langfristigen (40-50 Jahre) Auswirkungen einer natürlichen Waldentwicklung auf einer empirischen Datengrundlage erstmalig repräsentativ abgeschätzt werden. Im Einzelnen werden die Auswirkungen auf 1. die Vielfalt der Waldstruktur, z. B. horizontale und vertikale Strukturvielfalt, Durchmesserdifferenzierung, Totholz, Altbäume, Lückenmuster (Modul 1) 2. den Kohlenstoffspeicher im Wald (Modul 2) und 3. die Artenvielfalt, z. B. Baumarten, Gefäßpflanzen, Moose, Arthropoden (Modul 3) in Abhängigkeit von Bestandesgeschichte (Nutzungen, Baumalter), Standort, Naturraum und Waldgesellschaft untersucht. Zudem leistet das Vorhaben einen Beitrag zum Förderschwerpunkt 2.4j "Entwicklung eines einheitlichen Monitoringsystems in bewirtschafteten und dauerhaft unbewirtschafteten Wäldern zur Erforschung von Anpassungsprozessen und Reaktionen von Waldökosystemen auf den Klimawandel einschließlich genetischem Monitoring sowie der Entwicklung der entsprechenden Kohlenstoffbilanzen", indem Methoden 1. für das Monitoring der Reaktionen von Wäldern mit natürlicher Entwicklung (NWE) und vergleichbaren bewirtschafteten Waldökosystemen auf den Klimawandel und 2. zur Ableitung von Kohlenstoffbilanzen für NWE entwickelt sowie 3. ein genetisches Verfahren zur Untersuchung von Arthropoden erstmals in einem deutschlandweiten Einsatz in Wälder getestet wird. Die Module 1und 2 werden von der NW-FVA bearbeitet, das Modul 3 ist bei der LWF (Freising) angesiedelt. Markus Blaschke
Tel.: +49 8161 4591-603
markus.blaschke@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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2218WK32X4Interaktion von Klimaerwärmung und atmosphärischen Stickstoffeinträgen bei der Steuerung des Verjüngungserfolgs der Rotbuche im Vergleich zu trockenheitstoleranteren Baumarten - Akronym: NitroClimDer Klimawandel ist für die Forstwirtschaft besonders problematisch, da hier Anbauentscheidungen für sehr lange Zeiträume getroffen werden müssen. Die Rotbuche, die natürlicherweise einen besonders hohen Anteil in der Waldvegetation Deutschlands hat und daher auch in den letzten Jahrzehnten in der Waldbauplanung stark gefördert wurde, hat sich als empfindlich gegenüber zunehmender Sommertrockenheit erwiesen. Trockene Phasen im Sommer werden jedoch künftig zunehmen, was die Anbaufähigkeit der Buche zumindest regional in Frage stellt. Als weiterer wichtiger Faktor tritt die in den letzten Jahrzehnten stark angestiegene atmosphärische Stickstoffdeposition hinzu. Im Experiment konnten bei der Buche und anderen Baumarten Synergismen nachgewiesen werden, die unter anderem durch verringerte Wurzelbildung Trockenstress verstärken. Eine besonders kritische Lebensphase stellt die Etablierung des Jungwuchses dar, wo die Bäume besonders sensitiv auf Umwelteinflüsse reagieren. Im geplanten Vorhaben sollen in 60 Buchenwaldregionen Nordwest-, Mittel- und Südwestdeutschlands mit unterschiedlichen Kombinationen aus Klimabedingungen und atmosphärischer Stickstoffdeposition die Verjüngung quantifiziert und Vitalitätsparameter erfasst werden. Ferner sollen Topfversuche unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt werden. Die Untersuchungen sollen für die Rotbuche im Vergleich zu zwei trockenheitstoleranteren potentiellen Nachfolgebaumarten (Traubeneiche, Douglasie) in Gebieten, in denen der zukünftige Anbau für die Buche zu riskant erscheint, vorgenommen werden. Soweit möglich (Topfversuch; Freilanduntersuchungen in Südwestdeutschland), soll auch die Weißtanne (primär als Substitutionsart für die Fichte) in die Untersuchungen einbezogen werden. Mit den dabei gewonnenen Informationen sollen Risikogebiete für den Anbau dieser Baumarten in Abhängigkeit von Klima und Stickstoffdeposition identifiziert werden und Handlungsempfehlungen für die zukünftige Baumartenauswahl gegeben werden.Prof. Dr. Markus Hauck
Tel.: +49 761 203-54256
markus.hauck@ecology.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Angewandte Vegetationsökologie
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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2218WK34A4Verbundvorhaben: Genetische Basis der Anpassung und Erhaltung anpassungsrelevanter Variation bei der Rotbuche (Fagus sylvatica L.); Teilvorhaben 1: Erfassung genomweiter genetischer Variation und ihre Assoziation mit Umweltvariablen und phänotypischen Merkmalen (GenVarBuche) - Akronym: GenVarBucheDie Buche ist hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Bedeutung eine der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland. Die Häufigkeit, Verbreitung und Leistungsfähigkeit dieser Art wird voraussichtlich wesentlich vom Klimawandel beeinflusst werden. Daher ist die Entschlüsselung der genetischen Basis für die Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen von großer Bedeutung für ihre langfristige Erhaltung und Anpassungsfähigkeit. Experimentelle und genetische Untersuchungen zeigten eindeutig, dass Buchenpopulationen unterschiedliche lokale Anpassungen aufweisen. So zeigten Herkünfte von trockenen Standorten eine höhere Trockentoleranz als Herkünfte von frischen oder nachhaltig frischen Standorten. Die vorhergesagten schnellen Klimaveränderungen werden allerdings voraussichtlich zu einer Beeinträchtigung der lokalen Anpassung führen. Daher ist die Identifizierung anpassungsrelevanter genetischer Variation für unterschiedliche Umweltbedingungen von entscheidender Bedeutung für die Erhaltung der Art. Das Hauptziel des Antrags ist daher die Identifizierung genetischer Variation für die Anpassung der Buche an unterschiedliche Umweltbedingungen, um Grundlagen für die Identifikation von Individuen und Herkünften zu legen, die auch zukünftig eine hohe Angepasstheit mit einer hohen Ertragsleistung gewährleisten. Dazu werden natürliche Populationen und Herkunftsversuche mit Hilfe moderner und leistungsfähiger statistischer Methoden untersucht. Ebenfalls werden verschiedene phänotypische Merkmale wie Stammwachstum, spezifische Blattfläche und Stomatadichte erfasst. Schließlich werden sich ergänzende Ansätze für die Identifizierung von Genen genutzt, die mit phänotypischer Variation und mit Umweltvariation assoziiert sind. Unsere Ergebnisse sollen für die Entwicklung von Züchtungsstrategien zur Verbesserung von Anpassungspotential und Ertragsleistung, und für das Management und die Erhaltung von Buchenwäldern unter wechselnden klimatischen Bedingungen genutzt werden.Prof. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 3933-536
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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2218WK34B4Verbundvorhaben: Genetische Basis der Anpassung und Erhaltung anpassungsrelevanter Variation bei der Rotbuche (Fagus sylvatica L.); Teilvorhaben 2: Differenzierung von Buchenherkünften an anpassungsrelevanten phänotypischen Merkmalen (GenVarBuche) - Akronym: GenVarBucheDie Buche ist hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Bedeutung eine der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland. Die Häufigkeit, Verbreitung und Leistungsfähigkeit dieser Art wird voraussichtlich wesentlich vom Klimawandel beeinflusst werden. Daher ist die Entschlüsselung der genetischen Basis für die Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen von großer Bedeutung für ihre langfristige Erhaltung und Anpassungsfähigkeit. Experimentelle und genetische Untersuchungen zeigten eindeutig, dass Buchenpopulationen unterschiedliche lokale Anpassungen aufweisen. So zeigten Herkünfte von trockenen Standorten eine höhere Trockentoleranz als Herkünfte von frischen oder nachhaltig frischen Standorten. Die vorhergesagten schnellen Klimaveränderungen werden allerdings voraussichtlich zu einer Beeinträchtigung der lokalen Anpassung führen. Daher ist die Identifizierung anpassungsrelevanter genetischer Variation für unterschiedliche Umweltbedingungen von entscheidender Bedeutung für die Erhaltung der Art. Das Hauptziel des Antrags ist daher die Identifizierung genetischer Variation für die Anpassung der Buche an unterschiedliche Umweltbedingungen, um Grundlagen für die Identifikation von Individuen und Herkünften zu legen, die auch zukünftig eine hohe Angepasstheit mit einer hohen Ertragsleistung gewährleisten. Dazu werden natürliche Populationen und Herkunftsversuche mit Hilfe moderner und leistungsfähiger statistischer Methoden untersucht. Ebenfalls werden verschiedene phänotypische Merkmale wie Stammwachstum, spezifische Blattfläche und Stomatadichte erfasst. Schließlich werden sich ergänzende Ansätze für die Identifizierung von Genen genutzt, die mit phänotypischer Variation und mit Umweltvariation assoziiert sind. Unsere Ergebnisse sollen für die Entwicklung von Züchtungsstrategien zur Verbesserung von Anpassungspotential und Ertragsleistung, und für das Management und die Erhaltung von Buchenwäldern unter wechselnden klimatischen Bedingungen genutzt werden.Dr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004-31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden
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2218WK35A4Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und geländegebundene Bodenuntersuchungen - Akronym: HolzDekoDas beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordostdeutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden in dem Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern" durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit, genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitestgehend anerkannter oder standardisierter Gelände-, Labor- und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden- und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potenzial ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortsbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Waldökosysteme.Dr. Jens Hannemann
Tel.: +49 3334 2759-102
jens.hannemann@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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2218WK35B4Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 2: Dynamik des Holzabbaus (makroskopisch) - Akronym: HolzDekoDas beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordostdeutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden im Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern " durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitgehend anerkannter oder standardisierter Gelände-, Labor und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsetzungsprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potential ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Wald-Ökosysteme.Dr. Peter Schumacher
Tel.: +49 3334 65-559
schumacher@mpaew.de
MPA Eberswalde Materialprüfanstalt Brandenburg GmbH
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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2218WK35C4Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 3: Dynamik der Holzzerstörung (mikroskopisch) - Akronym: HolzDekoDas beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordost-deutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden in dem Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern" durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit, genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitestgehend anerkannter oder standardisierter Gelände, Labor- und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden- und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potenzial ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortsbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Waldökosysteme.Prof. Dr. Silke Lautner
Tel.: +49 3334 657-347
silke.lautner@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Angewandte Holzbiologie/Strukturerfassung und nachhaltig ausgerichteter Holzschutz
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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2218WK35D4Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 4: Thermogravimetrie der organischen Bodensubstanz und des Holzes - Akronym: HolzDekoDieses Teilprojekt greift a) Fragen zur Dynamik biologischer Abbauprozesse von Holz, ihrer Abhängigkeit von Umweltfaktoren (z.B. Temperatur und Feuchte) sowie b) der Nachweisbarkeit von Holzrückständen in der organischen Bodensubstanz (OBS) auf. Dazu ist eine Erfassung des mikrobiologischen Abbaupotenzials von Holzrückständen unter kontrollierten Bedingungen im Labor geplant sowie Analysen von Holz und Gemischen aus Holz und Boden mit Hilfe der Thermogravimetrie als einfaches, potentiell praxisrelevantes Analyseverfahren. Für die Durchführung des Projektes sind Inkubationsexperimente mit kontinuierlicher Messung der Bodenatmung über die CO2-Freisetzung geplant. Sie sollen eine Übersicht über Abhängigkeiten der Dynamik des mikrobiologischen Holzabbaus in Abhängigkeit von Standortfaktoren, der Kalkung, Holzart, der Lagerungstiefe und Verweildauer von Holz im Boden etc. als Grundlage für ein besseres Verständnis von Umsatzprozessen in Waldböden liefern. Thermogravimetrische Analysen wurden zur Bewertung des Humuszustands in Ackerböden entwickelt und sollen hier zur Anwendung auf Waldböden validiert werden. Dazu ist die Dynamik des thermogravimetrischen Zerfalls von Holzproben und Gemischen aus Holz mit Böden bei Erwärmung von 30 auf 950 °C aufzuzeichnen und mit analogen Analysen zu Ackerböden zu vergleichen. Bei der Auswertung stehen Auswertealgorithmen thermischer Analysen im Vordergrund, die für eine Bewertung des Humuszustands von Ackerböden entwickelt wurden und deren Übertragbarkeit auf Waldböden bewertet werden soll. Darüber hinaus geht es um die Ableitung von Parametern und Auswertealgorithmen thermischer Analysen für den Nachweis von Holz in der OBS von Waldböden zwecks Monitoring von Holzveränderungen. Erwartet wird eine begrenzte Aussagefähigkeit der Thermogravimetrie zu diesen Fragen, die wegen der Vorteile des Verfahrens und seiner einfachen Nutzbarkeit für praktische Fragen des Waldbaus sein werden (z.B. Bewertung der Nährstoffnachlieferung).Prof. Dr. Christian Siewert
Tel.: +49 351 462-3035
christian.siewert@htw-dresden.de
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH)
Friedrich-List-Platz 1
01069 Dresden
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2218WK35E4Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 5: Molekulardiagnostische Pilzbestimmung im Holz - Akronym: HolzdekoDas beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordostdeutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden in dem Länder- Verbundprojekt "Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern" durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit, genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitestgehend anerkannter oder standardisierter Gelände, Labor- und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden- und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potenzial ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Waldökosysteme.Dipl.-Ing. Natalie Rangno
Tel.: +49 351 4662-242
natalie.rangno@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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2218WK35F4Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Holzzersetzung im Mineralboden sowie in und auf der Auflage von gekalkten und ungekalkten Waldböden; Teilvorhaben 6: Bestimmung von Enzymaktivitäten /-kinetiken im Boden und im Holz - Akronym: HolzDekoMikroorganismen spielen eine zentrale Rolle für den Umsatz von Biopolymeren und organischer Bodensubstanz. Extrazelluläre Enzyme sind dabei die unmittelbaren Akteure. Die Produktion von diesen ist eng an den bodenchemischen Zustand gebunden. Eine Erweiterung der Enzymaktivitätsbestimmung auf die Untersuchung von Michaelis-Menten-Kinetiken entlang von unterschiedlichen Landnutzungsintensitäten ermöglicht eine genauere Ableitung von Konsequenzen für Umsatzprozesse unter sich ändernden Umweltbedingungen. Totholz stellt ein wichtiges Habitat und Substrat für Mikroorganismen und einen Faktor für Ökosystemprozesse in Wäldern dar. Der Abbau von Totholz ist ein komplexer Prozess, der das synergistische Zusammenwirken verschiedener Abbausysteme erfordert und im Allgemeinen kaum in dieser Komplexität erforscht wird. Das geplante Vorhaben wird in einem ersten Teil den bodenökologischen Zustand der Untersuchungsbestände in Abhängigkeit von der Kalkung anhand von Kinetiken extrazellulärer Enzyme aus dem C-, N-, P-, und S-Kreislaufes erfassen. Ziel ist die Bewertung des Grundzustandes sowie der Modifikation durch die Kalkung. Der zweite Teil widmet sich der Erfassung der Enzymkinetiken in den Rundhölzern. Ziele dabei sind: 1) die Erfassung der zeitlichen Dynamik und in Abhängigkeit vom bodenökologischen Zustand (TPI+IV); 2) die Kombination der Enzymdaten mit den Informationen zur molekulardiagnostischen Pilzbestimmung (TPV); 3) die Kombination der Enzymdaten mit den makro- und mikroskopischen Beschreibungen der Holzzersetzung (TPII+III) um ursächliche Zusammenhänge besser zu beschreiben; 4) die Ableitung von Indikatoren die geeignet sind, die Zusammenhänge zwischen Bodenzustand und Totholzabbau in andere Inventur- und Monitoringprogramme zu überführen. Aus den Ergebnissen werden Aussagen zur Integration eines Totholzmanagements in Kombination mit anderen Strategien wie der Kalkung für die Konzeption nachhaltiger Waldnutzungsstrategien abgeleitet.Dr. Alexander Tischer
Tel.: +49 3641 9-48806
alexander.tischer@uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Geographie
Löbdergraben 32
07743 Jena
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2218WK36X4Kohlenstoff im System Wald – Umsatzraten, Speicherung und waldbauliche Strategien zur Anpassung an den Klimawandel - Akronym: C-turnDer Klimawandel und insbesondere das verstärkte Auftreten von Extremereignissen stellen große Herausforderungen an das zukünftige Management von Wäldern in Deutschland. Aktuell wirken Deutschlands Wälder als Kohlenstoffsenke. Zukunftsprognosen sind stark abhängig von Klimaentwicklung und Managementstrategien. Das Projekt zielt darauf die Prognosegenauigkeit von Kohlenstoff-Verweildauer und –Speicherung in Misch- und Laubwaldökosystemen deutschlandweit zu verbessern. Hierfür werden kritische Schlüsselparameter wie Kohlenstoffverweildauer und Umsatzraten insbesondere für Laub- und Mischwälder mit hoher Präzession aus experimentellen Datensätzen abgeleitet. Bei der Beurteilung der Kohlenstoffbilanz stehen verschiedenen Szenarien zur Klimaentwicklung und waldbaulichem Management im Fokus. Aus diesen Szenarien können mögliche Potentiale zur Kohlenstoffspeicherung und Anpassungsstrategien, die zu einer erhöhten Kohlenstoffverweildauer und damit Speicherung führen, für die Praxis abgeleitet werden. Die Ziele des Projekts werden durch experimentelle Bestimmung der Verweildauern und Umsatzraten von Kohlenstoff, durch die Verwendung der präzisierten Umsatzraten in einem dynamischen Vegetationsmodell, und durch ökonomischen Optimierungen erreicht. Grundlagenforschung wird so für wissenschaftsbasierte, praktische Entscheidungen nutzbar gemacht. Umgesetzt wird dieses Projekt in einem Team aus Ökophysiologen, Vegetationsmodellierern und Forstökonomen der Technischen Universität München.Prof. Dr. Thorsten Grams
Tel.: +49 8161 71-7461
grams@tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Land Surface - Atmosphere Interactions
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

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2218WK37X4Auswirkungen von biotischen Störungen auf C-Dynamiken und C-Speicherung von Waldböden - Akronym: Bio-CBiotische Störungen in Wäldern sind klima-sensitiv. In diesem Projekt werden die Auswirkungen von klimatisch begünstigten Insektenkalamitäten auf die C-Dynamiken und die C-Speicherung im Boden analysiert und die resultierenden Rückkopplungseffekte zwischen Waldvegetation, Boden und Atmosphäre quantifiziert. Das Projekt konzentriert sich auf die wichtigsten Prozesse des terrestrischen Kohlenstoffkreislaufs, in enger Koppelung mit den Stickstoffumsätzen. Durch kombinierte Feldexperimente werden die C- und N-Vorräte und deren Umsatzrate in Böden mittels Chronosequenzen befallener und nicht befallener Laub- und Nadelwälder erfasst und die C-Sequestierung bewertet. Mit räumlichen Modellen werden aktuell (und zukünftig) vulnerable Bestände simuliert und bilanziert, Risikogebiete identifiziert sowie deren relativer Beitrag zum Treibhauseffekt durch Emissionen von CO2, N2O und VOCs abgeschätzt ("global warming potential").Prof. Dr. Helge Walentowski
Tel.: +49 551 5032-177
helge.walentowski@hawk.de
HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement
Büsgenweg 1 a
37077 Göttingen

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2218WK42A4Verbundvorhaben: Planung- und Risikomanagement - Integration von Instrumenten des Risikomanagements in den Forsteinrichtungsprozess; Teilvorhaben 1: Koordination, Modellentwicklung und Fallstudien Sachsen-Forst - Akronym: PRIMADie Forsteinrichtung ist eines der traditionsreichsten Verfahren in der Waldbewirtschaftung und stellt im naturalen Bereich die wesentlichen Weichen für die künftige Ausgestaltung von Waldökosystemen. Damit hat sie auch eine zentrale Rolle bei der Anpassung von Waldökosystemen an den Klimawandel. Obwohl in den vergangenen Jahren verschiedenste Verfahren zur Risikobewertung und -handhabung entwickelt wurden (z. B. zielbezogenes Risikomanagement, Baumarteneignungs- und Vulnerabilitätskartierungen, risiko- und ertragsorientierte Optimierungsrechnungen zu Baumartenzusammensetzung, Oberhöhenmodelle (Ndh), ökologische Risikobewertungen…) finden diese bisher nur sehr eingeschränkt bzw. nicht konzeptionell Eingang in die Forsteinrichtung. Mit dem vorgeschlagenen Projekt soll die Voraussetzung geschaffen werden, verschiedene Tools zur Risikobewertung und -handhabung in die FE-Prozesse zu integrieren, um so Planung und Risikomanagement zu verbinden. Mit dem vorgeschlagenen Projekt sollen folgende Hauptziele erreicht werden: • Entwicklung eines Konzeptes für eine Integration von Methoden des Risikomanagements in das Prozessmodell der Forsteinrichtung • Integration des zielbezogenen Risikomanagementansatzes und eine integrierte Nutzung anderer verfügbarer Verfahren zur Bewertung von naturalen und betrieblichen Risiken in die Forsteinrichtung • Erprobung von möglichen Verfahrensvarianten in zwei Modellregionen (Niedersachsen und Sachsen) • Erstellung einer Online-Handreichung "Forsteinrichtung und Risikomanagement" unter Waldwissen.net (Ratgeber Forstliches Krisenmanagement).Dr. Christoph Hartebrodt
Tel.: +49 761 4018-262
christoph.hartebrodt@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2218WK42B4Verbundvorhaben: Planung- und Risikomanagement - Integration von Instrumenten des Risikomanagements in den Forsteinrichtungsprozess; Teilvorhaben 2: Fallstudien und Evaluation der Verfahren - Akronym: PRIMADie Forsteinrichtung ist eines der traditionsreichsten Verfahren in der Waldbewirtschaftung und stellt im naturalen Bereich die wesentlichen Weichen für die künftige Ausgestaltung von Waldökosystemen. Damit hat sie auch eine zentrale Rolle bei der Anpassung von Waldökosystemen an den Klimawandel. Obwohl in den vergangenen Jahren verschiedenste Verfahren zur Risikobewertung und -handhabung entwickelt wurden (z. B. zielbezogenes Risikomanagement, Baumarteneignungs- und Vulnerabilitätskartierungen, risiko- und ertragsorientierte Optimierungsrechnungen zu Baumartenzusammensetzung, Oberhöhenmodelle (Ndh), ökologische Risikobewertungen…) finden diese bisher nur sehr eingeschränkt bzw. nicht konzeptionell Eingang in die Forsteinrichtung. Mit dem vorgeschlagenen Projekt soll die Voraussetzung geschaffen werden, verschiedene Tools zur Risikobewertung und -handhabung in die FE-Prozesse zu integrieren, um so Planung und Risikomanagement zu verbinden. Mit dem vorgeschlagenen Projekt sollen folgende Hauptziele erreicht werden: • Entwicklung eines Konzeptes für eine Integration von Methoden des Risikomanagements in das Prozessmodell der Forsteinrichtung • Integration des zielbezogenen Risikomanagementansatzes und eine integrierte Nutzung anderer verfügbarer Verfahren zur Bewertung von naturalen und betrieblichen Risiken in die Forsteinrichtung • Erprobung von möglichen Verfahrensvarianten in zwei Modellregionen (Niedersachsen und Sachsen) • Erstellung einer Online-Handreichung "Forsteinrichtung und Risikomanagement" unter Waldwissen.net (Ratgeber Forstliches Krisenmanagement). Das Projekt wird in 10 klar beschriebenen und eindeutig voneinander getrennten Arbeitspaketen bearbeitet. Diese sind nachfolgend im Einzelnen dargestellt. Martin Hillmann
Tel.: +49 511 3665-1441
martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Forstwirtschaft - Fachbereich Forsteinrichtung, Bewertung, Waldinventur Raumordnung, Naturschutz
Wunstorfer Landstr. 9
30453 Hannover

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2218WK43A4Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Marker zur Analyse von Anpassungen an Trockenstress bei Trauben-Eiche und Buche, Teilvorhaben 1: Assoziation von phänotypischer und genetischer Variation in Trauben-Eichen-Populationen im Vergleich zur Buche - Akronym: DroughtMarkersWaldökosysteme haben neben anderen Funktionen wie der Produktion des Rohstoffs Holz eine besoEntndere Bedeutung als Kohlenstoffsenke. Diese Senkenfunktion ist abhängig von der Zusammensetzung und Vitalität der Wälder. Als Konsequenz des Klimawandels wird für Deutschland eine Abnahme des Flächenateils und der Produktivität von Rotbuche und ein Anstieg der Fläche von Eichen prognostiziert. Um das CO2-Senkenpotenzial von Buchen- und Eichenlaubwaldökosystemen in Deutschland zu stärken, ist es erforderlich trockenheitsangepasste Ökotypen und Individuen zu identifizieren und unter Erhalt genetischer Vielfalt gezielt fördern zu können. Zu diesem Zweck sollen in diesem Projekt validierte genetische Marker für Trockenstresstoleranz von Rotbuche und Trauben-Eiche entwickelt werden. Mit Hilfe transkriptomweiter Assoziationsstudien mit Populationen von Buche und Trauben-Eiche aus West-Rumänien werden signifikante Assoziationen zwischen phänotypischen Trockenstressmerkmalen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) getestet werden. Natürliche Populationen entlang von Trockenheitsgradienten in West-Rumänien sind für diesen Ansatz besonders geeignet, weil das gegenwärtige Klima dort den klimatischen Bedingungen stark ähnelt, die in Deutschland in etwa 50 Jahren zu erwarten sind. Zusätzlich sollen mit dem gleichen methodischen Ansatz vergleichende Analysen in Eichen-Herkunftsversuchen in Deutschland durchgeführt werden. Ergänzend werden Trockenstressexperimente mit kontrollierter Bodenwasserverfügbarkeit mit Jungpflanzen von Buche und Trauben-Eiche durchgeführt und auf signifikante Assoziationen zwischen SNPs und Trockenstressmerkmalen getestet. Durch die Untersuchung unterschiedlicher Herkünfte und Populationen beider Arten können validierte genetische Marker für Trockenstressreaktionen beider Arten entwickelt werden. Diese Marker können dann eingesetzt werden, um Bäume und Ökotypen mit hoher Vitalität unter zukünftigen klimatischen Bedingungen in Deutschland zu identifizieren.Prof. Dr. Henning Wildhagen
Tel.: +49 551 5032-238
henning.wildhagen@hawk.de
HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement
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37077 Göttingen

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2218WK43B4Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Marker zur Analyse von Anpassungen an Trockenstress bei Trauben-Eiche und Buche; Teilvorhaben 2: Assoziation von phänotypischer und genetischer Variation bei der Buche und in einem Eichen-Herkunftsversuch - Akronym: DroughtMarkersWaldökosysteme haben neben anderen Funktionen wie dem Erhalt der Biodiversität und der Produktion des Rohstoffs Holz eine besondere Bedeutung als Kohlenstoffsenke. Diese Senkenfunktion ist abhängig von der Zusammensetzung und Vitalität der Wälder. Als Konsequenz des Klimawandels wird für Deutschland eine Abnahme des Flächenanteils und der Produktivität von Rotbuche und ein Anstieg des Flächenanteils von Eichen prognostiziert. Um das CO2-Senkenpotenzial von Buchen- und Eichenlaubwaldökosystemen in Deutschland zu erhalten bzw. zu stärken, ist es erforderlich trockenheitsangepasste Ökotypen und Individuen zu identifizieren und unter Erhalt genetischer Vielfalt gezielt fördern zu können. Zu diesem Zweck sollen in diesem Projekt validierte genetische Marker für Trockenstresstoleranz von Rotbuche und Trauben-Eiche entwickelt werden. Mit Hilfe genomweiter Assoziationsstudien mit natürlichen Populationen von Buche und Trauben-Eiche aus West-Rumänien werden signifikante Assoziationen zwischen phänotypischen Trockenstressmerkmalen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) getestet werden. Natürliche Populationen entlang von standörtlichen Trockenheitsgradienten in West-Rumänien sind für diesen Ansatz besonders geeignet, weil das gegenwärtige Klima dort den klimatischen Bedingungen stark ähnelt, die in Deutschland in etwa 50 Jahren zu erwarten sind. Zusätzlich sollen mit dem gleichen methodischen Ansatz vergleichende Analysen in Eichen-Herkunftsversuchen in Deutschland durchgeführt werden. Ergänzend werden Trockenstressexperimente mit kontrollierter Bodenwasserverfügbarkeit mit Jungpflanzen von Buche und Trauben-Eiche durchgeführt und auf signifikante Assoziationen zwischen SNPs und Trockenstressmerkmalen getestet. Durch die Untersuchung unterschiedlicher Herkünfte und Populationen beider Arten können validierte genetische Marker für Trockenstressreaktionen beider Arten entwickelt werden. Diese Marker können dann eingesetzt werden, um Bäume und Ökotypen mit hoher Vitalität unteProf. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39-33536
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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2218WK43C4Verbundvorhaben: Entwicklung genetischer Marker zur Analyse von Anpassungen an Trockenstress bei Trauben-Eiche und Buche; Teilvorhaben 3: Auswahl von Herkunftsversuchen und Anzucht von Versuchsmaterial - Akronym: DroughtMarkersWaldökosysteme haben neben anderen Funktionen wie der Produktion des Rohstoffs Holz eine besondere Bedeutung als Kohlenstoffsenke. Diese Senkenfunktion ist abhängig von der Zusammensetzung und Vitalität der Wälder. Als Konsequenz des Klimawandels wird für Deutschland eine Abnahme des Flächenateils und der Produktivität von Rotbuche und ein Anstieg der Fläche von Eichen prognostiziert. Um das CO2-Senkenpotenzial von Buchen- und Eichenlaubwaldökosystemen in Deutschland zu stärken, ist es erforderlich trockenheitsangepasste Ökotypen und Individuen zu identifizieren und unter Erhalt genetischer Vielfalt gezielt fördern zu können. Zu diesem Zweck sollen in diesem Projekt validierte genetische Marker für Trockenstresstoleranz von Rotbuche und Trauben-Eiche entwickelt werden. Mit Hilfe transkriptomweiter Assoziationsstudien mit Populationen von Buche und Trauben-Eiche aus West-Rumänien werden signifikante Assoziationen zwischen phänotypischen Trockenstressmerkmalen und Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) getestet werden. Natürliche Populationen entlang von Trockenheitsgradienten in West-Rumänien sind für diesen Ansatz besonders geeignet, weil das gegenwärtige Klima dort den klimatischen Bedingungen stark ähnelt, die in Deutschland in etwa 50 Jahren zu erwarten sind. Zusätzlich sollen mit dem gleichen methodischen Ansatz vergleichende Analysen in Eichen-Herkunftsversuchen in Deutschland durchgeführt werden. Ergänzend werden Trockenstressexperimente mit kontrollierter Bodenwasserverfügbarkeit mit Jungpflanzen von Buche und Trauben-Eiche durchgeführt und auf signifikante Assoziationen zwischen SNPs und Trockenstressmerkmalen getestet. Durch die Untersuchung unterschiedlicher Herkünfte und Populationen beider Arten können validierte genetische Marker für Trockenstressreaktionen beider Arten entwickelt werden. Diese Marker können dann eingesetzt werden, um Bäume und Ökotypen mit hoher Vitalität unter zukünftigen klimatischen Bedingungen in Deutschland zu identifizieren.Dr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004-31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

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2218WK45X4Untersuchungen zum natürlichen Wiederbewaldungspotenzial von Sturmwurfflächen mittels Pionierbaumarten im Hinblick auf sich verändernde Standortsbedingungen im Klimawandel - Akronym: WISTUPIONeben den prognostizierten Änderungen der klimatischen Verhältnisse im Klimawandel, ist auch von einer weiteren Zunahme von Extremwettereignissen auszugehen. Insbesondere Sturmwürfe haben neben ökonomischen Einbußen weitreichende negative ökologische Konsequenzen für das Waldökosystem und die Gesellschaft. Trotz walbaulicher Präventivmaßnahmen haben Großschadereignisse in den letzten Jahrzehnten bewusstgemacht, dass Stürme in Zukunft unabwendbar mit Schäden für den Wald verbunden sind. Kalamitätsbewusste Waldbaustrategien setzten daher inzwischen auf eine natürliche Wiederbewaldung (Selbstregulation) durch Pionierbaumarten. Die ökologisch wertvollen Pionierbaumarten vermögen aufgrund ihrer regelmäßigen Fruktifikation und hohen Ausbreitungsfähigkeit Schadflächen bereits im Jahr des Ereignisses natürlich wieder zu bewalden und die negativen Auswirkungen innerhalb kürzester Zeiträume abzumildern. Vor dem Hintergrund des Klimawandels ist jedoch davon auszugehen, dass der Temperaturanstieg und eine abnehmende Wasserversorgung in den entscheidenden Phasen des Verjüngungsgeschehens zu einer weiteren Verschlechterung des Verjüngungserfolgs bei Pionierbaumarten führen wird, wodurch eine sukzessionsgestützte Wiederbewaldung im Falle neuer Schadkatastrophen gefährdet und nicht mehr gänzlich eingriffsfrei realisierbar ist. Ziel des Projektes ist daher die Untersuchung mittel- bis langfristiger Veränderungen des Wiederbewaldungspotenzials durch Pionierbaumarten bezüglich ihrer Samenlebensdauer, Keimverhalten und Etablierung im Zuge sich ändernder ökologischer Rahmenbedingen im Klimawandel. Hierbei wird der Einfluss verschiedener Varianten der Bodendeckung, Strahlung (Beschattung) und Niederschlagsmenge getestet. Zudem soll die Wirkung von Bodenbearbeitungsmaßnahmen auf Schadflächen in Gebieten mit unterschiedlicher Niederschlagsverfügbarkeit erprobt werden, die dem eingeschränkten Keimerfolg zukünftig entgegenwirken sollen. Danach gilt es Handlungsempfehlungen auszugegeben.Prof. Dr. habil. Sven Wagner
Tel.: +49 35203 3831300
wagner@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

2021-07-01

01.07.2021

2024-06-30

30.06.2024
2218WK46A3Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 1: Koordination, Versuchsdurchführung und Nachhaltigkeit - Akronym: HolzSchutzplankeZiel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Das Teilvorhaben des Fraunhofer WKI besteht darin, die Arbeiten der Projektpartner zu koordinieren, die experimentellen Versuche durchzuführen, die Umweltauswirkungen zu analysieren und End-of-Life Betrachtungen vorzunehmen. Das Fraunhofer WKI stellt zudem mit dem Zentrum für Leichte und Umweltgerechte Bauten das Gebäude und die Plattform zur engen Zusammenarbeit zwischen der TU Braunschweig, dem Fraunhofer WKI und den Industriepartnern. Insgesamt bringt sich das Fraunhofer WKI mit der Kompetenz auf den Gebieten der numerischen Simulation, der Materialentwicklung, des Holzes und des Holzschutzes ein.Prof. Dr. Libo Yan
Tel.: +49 531 120496-14
libo.yan@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2021-07-01

01.07.2021

2024-06-30

30.06.2024
2218WK46C3Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 3: Dauerhaftigkeit - Akronym: HolzSchutzplankeZiel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit über einen Zeitraum von mehr als 25 Jahren ist dabei ein ganz entscheidendes, zu erfüllendes Kriterium. Ohne eine solchen Nachweis wird kein Fahrzeug-Rückhaltesystem marktfähig sein. Die Sicherstellung der Dauerhaftigkeit kann durch unterschiedliche Maßnahmen wie - Verwendung dauerhafter Hölzer - konstruktive Maßnahmen und - chemischen Holzschutz erreicht werden. Innerhalb dieses Vorhabens soll die Nutzung chemischer Holzschutzmittel auf das erforderliche Minimum reduziert werden. Insgesamt ist zwar davon auszugehen, dass ein vollständiger Verzicht auf chemischen Holzschutz nicht realisierbar ist – angestrebt wird dieses Ziel dennoch. Wegen der bereits beschriebenen Problematik der Multi-Parameter-Optimierung werden in dem Teilvorhaben im - ersten Schritt die Möglichkeiten der Imprägnierung unterschiedlicher Hölzer im Labor- und Technikumsmaßstab experimentell ermittelt. Im - zweiten Schritt werden die Möglichkeiten der technischen Bearbeitbarkeit wie spanende Bearbeitung und Verklebbarkeit der imprägnierten Hölzer zusammen mit dem Fraunhofer WKI untersucht.Dr. Marco Fleckenstein
Tel.: +49 2751 524236
marco.fleckenstein@obermeier.de
Kurt Obermeier GmbH
Berghäuser Str. 70
57319 Bad Berleburg

2021-07-01

01.07.2021

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30.06.2024
2218WK46D3Verbundvorhaben: Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems aus hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen; Teilvorhaben 4: Numerische Simulation und Dynamik - Akronym: HolzSchutzplankeZiel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines nachhaltigen Schutzplankensystems basierend auf hochbeanspruchbaren Holzverbundelementen unter Verwendung heimischer Hölzer. Damit soll ein dauerhaftes und wettbewerbsfähiges System entstehen, das mit den derzeitigen Stahl- und Stahlbetonsystemen konkurrieren kann. Als Projektziele werden - ein Prototyp einer HolzSchutzplanke für die Aufhaltestufe N2 und für die Aufhaltestufe H1 angestrebt. Das Teilvorhaben der TU Braunschweig hat die Entwicklung eines Modells zur numerischen Simulation der HolzSchutzplanke bei dynamischen Einwirkungen wie Anprall und eines Ingenieurmodells zur ingenieurmäßigen Abschätzung des Verhaltens der HolzSchutzplanke bei dynamischen Einwirkungen wie Anprall zum Ziel. Während das numerische Modell allgemeingültig und (deswegen) höchst komplex sein wird, wird das Ingenieurmodell auf die zu entwickelnde HolzSchutzplanke beschränkt sein und es sollen mit Hilfe verhältnismäßig einfacher Gleichungen die Auswirkungen von Änderungen einzelner Systemkomponenten abgeschätzt werden können.Prof. Dr.-Ing. Bohumil Kasal
Tel.: +49 531 22077-30
bo.kasal@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz - FG Organische Baustoffe und Holzwerkstoffe
Hopfengarten 20
38102 Braunschweig

2021-03-15

15.03.2021

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31.10.2024
2218WK48X4Erforschung von Grundlagen für die Entwicklung eines Verfahrens zur inundativen biologischen Bekämpfung des Buchdruckers (Ips typographus L.) - Akronym: IPSolutKlimatische Veränderungen und sich häufende Schadereignisse wie Stürme, Dürreperioden und Hitzewellen stellen den Wald und dessen Bewirtschafter zunehmend vor Herausforderungen. Besonders die flach wurzelnde Baumart Gemeine Fichte (Picea abies L.) steht auf Grund der weiten Verbreitung, des hohen Flächenanteils und der starken Gefährdung durch den Buchdrucker (Ips typgraphus L.) sowie weitere Borkenkäferarten besonders im Fokus. Die Vereinbarkeit von wirtschaftlichen, ökologischen und sozialen Ansprüchen an den Wald bedürfen innovativer zukunftsfähiger Lösungsansätze, da aktuell angewandte Verfahrensweisen einer sauberen Waldbewirtschaftung an ihre Grenzen stoßen. Dies ist der Punkt, an welchem das Projekt "IPSolut" ansetzt. Das perspektivische Ziel der Forschung ist es, durch die Freisetzung in Massenzucht vermehrter parasitoider Hymenopteren (inundativer biologischer Pflanzenschutz) die Populationsdichte des Buchdruckers punktuell effektiv zu regulieren. Im Zuge dieses Projektes sollen die Grundlagen und Prinzipien für die Entwicklung eines Massenzucht- und -ausbringungsverfahrens geschaffen werden. So soll erforscht werden soll, welche parasitoide/n Art/en aus der Ordnung Hymenoptera das größte regulatorische Potenzial besitzen und die günstigsten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Massenzucht bieten. Die Ausbringung der Parasitoide soll dabei unter anderem zur Bekämpfung an Poltern, an Käferlöchern oder in Randgebieten von Großschutzgebieten erfolgen. Der Buchdrucker dient hierbei im Projektvorhaben als Beispielart. Die im Projektzeitraum gewonnenen Erkenntnisse und Prinzipien lassen sich jedoch voraussichtlich direkt oder indirekt auf weitere Schadorganismen (andere Borkenkäferarten, Kieferngroßschädlinge, Eichenschadinsekten) übertragen.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 351 463-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

2021-04-01

01.04.2021

2025-05-31

31.05.2025
2218WK49A1Verbundvorhaben: Moorwissen umsetzen - Moorrevitalisierung in der Modellregion Westerzgebirge/Sachsen; Teilvorhaben 1: Management von Moorinformationen und dessen Nutzung für Revitalisierung und Monitoring - Akronym: MooReSaxDas Vorhaben umfasst die Zusammenführung und Bereitstellung von Fachinformationen zu Waldmoor-Standorten, die Erarbeitung von Optimalvarianten der Moorrevitalisierung für verschiedene Kategorien sich überlagernder Schutzfunktionen in Mooren bzw. deren Einzugsgebieten(Steckbriefe insbesondere Planungs- und Genehmigungsprozess), die Etablierung eines vegetationsökologischen Monitorings sowie die Bewertung der erzielbaren Ökosystemdienstleistungen durch Moorrevitalisierung. Als Bewertungsansatz insbesondere für Treibhausgase wird der für Tieflandsmoore existierende GEST-Ansatz für Wald-Moorstandorte in Mittelgebirgsregionen angepasst. Das zusammengeführte Moorwissen wird in 10 Moorkörpern im Landeswald der Modellregion Westerzgebirge umgesetzt. Das heißt, es werden hier konkrete Maßnahmen zur Moorrevitalisierung geplant, umgesetzt und dokumentiert. Dieser ganzheitliche Ansatz wird als Beispiel zur Übertragung auf andere Waldeigentumsarten oder andere Mittelgebirgsregionen in Deutschland bzw. Mitteleuropa entwickelt (Modellvorhaben).Dr. Dirk-Roger Eisenhauer
Tel.: +49 3501 542-315
dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum für Wald und Forstwirtschaft
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna

2021-04-01

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31.03.2025
2218WK49B1Verbundvorhaben: Moorwissen umsetzen - Moorrevitalisierung in der Modellregion Westerzgebirge/Sachsen; Teilvorhaben 2: Moorhydrologische Beratung & Unterstützung, Ökosystemdiensleistungen - Akronym: MooReSaxDas Vorhaben umfasst die Zusammenführung und Bereitstellung von Fachinformationen zu Waldmoor-Standorten, die Erarbeitung von Optimalvarianten der Moorrevitalisierung für verschiedene Kategorien sich überlagernder Schutzfunktionen in Mooren bzw. deren Einzugsgebieten (Steckbriefe insbesondere Planungs- und Genehmigungsprozess), die Etablierung eines vegetationsökologischen Monitorings sowie die Bewertung der erzielbaren Ökosystemdienstleistungen durch Moorrevitalisierung. Als Bewertungsansatz insbesondere für Treibhausgase wird der für Tieflandsmoore existierende GEST-Ansatz für Wald-Moorstandorte in Mittelgebirgsregionen angepasst. Das zusammengeführte Moorwissen wird in 10 Moorkörpern im Landeswald der Modellregion Westerzgebirge umgesetzt. Das heißt, es werden hier konkrete Maßnahmen zur Moorrevitalisierung geplant, umgesetzt und dokumentiert. Dieser ganzheitliche Ansatz wird als Beispiel zur Übertragung auf andere Waldeigentumsarten oder andere Mittelgebirgsregionen in Deutschland bzw. Mitteleuropa entwickelt (Modellvorhaben). Teilvorhaben II: - Mitwirkung bei der Erstellung der Leistungsbeschreibungen für die Revitalisierungsvorhaben, Erstellung und fachliche Prüfung von konkreten Maßnahmenplanungen sowie die Erstellung von Gutachten bei schwierigen hydrologischen Fragestellungen insbesondere von Revitalisierungsobjekten in Trinkwassereinzugsgebieten. - Bewertung des Einflusses von Revitalisierungsmaßnahmen auf Ökosystemdienstleistungen (Treibhausgasrückhalt, den Rückhalt von gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) und der Einfluss auf die Wasserqualität allgemein, den Rückhalt von Oberflächenabfluss und der Einfluss auf den Wasserhaushalt allgemein, die Verdunstungskühlung, die Biodiversität, die Erholung und weitere) - Ökologische Baubegleitung der RevitalisierungsmaßnahmenDr. rer. nat. Andreas Wahren
Tel.: +49 351 40351642
wahren@hydro-consult.de
Dr. Dittrich & Partner, Hydro-Consult GmbH
Glacisstr. 9 a
01099 Dresden

2022-09-01

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31.08.2027
2218WK51A4Verbundvorhaben: Waldökosysteme im Klimawandel - Abhängigkeit der Produktivität und der Klimaschutzleistung von regulierenden Ökosystemfunktionen und Empfehlungen für eine ökosystembasierte Anpassung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Mikroklima - Akronym: ProOekoForstDas Oberziel des hier dargestellten Vorhabens ist es, einen Beitrag zur Konzeption einer ökosystembasierten Anpassung der Waldbewirtschaftung an den Klimawandel zu leisten. Die so langfristig gestärkte Resilienz von Waldökosystemen soll, v. a. bei zunehmend extremen Witterungsereignissen, die Funktionalität und Leistungsfähigkeit von Wäldern und damit ihre Klimaschutzleistung nachhaltig sichern. Das konkrete Ziel des Vorhabens besteht darin, die Wirkung der mikroklimatischen Regulationsfähigkeit von Waldbeständen in Abhängigkeit von Bewirtschaftungs- und Naturschutzmaßnahmen auf die Waldproduktivität und die damit zusammenhängende Klimaschutzleistung sowie die Klimawandelvulnerabilität zu quantifizieren und entsprechende Empfehlungen für eine klimawandelangepasste Waldbewirtschaftung abzuleiten. Das Projekt leistet damit einen Beitrag zu Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Bioökonomie.Prof. Pierre Ibisch
Tel.: +49 3334 657-178
pierre.ibisch@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt - Professor for Nature Conservation - Centre for Econics and Ecosystem Management
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

2022-09-01

01.09.2022

2027-08-31

31.08.2027
2218WK51B4Verbundvorhaben: Waldökosysteme im Klimawandel - Abhängigkeit der Produktivität und der Klimaschutzleistung von regulierenden Ökosystemfunktionen und Empfehlungen für eine ökosystembasierte Anpassung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 2: Fernerkundliche Messgrößen - Akronym: ProOekoForstDas Oberziel des hier dargestellten Vorhabens ist es, einen Beitrag zur Konzeption einer ökosystembasierten Anpassung der Waldbewirtschaftung an den Klimawandel zu leisten. Die so langfristig gestärkte Resilienz von Waldökosystemen soll, v. a. bei zunehmend extremen Witterungsereignissen, die Funktionalität und Leistungsfähigkeit von Wäldern und damit ihre Klimaschutzleistung nachhaltig sichern. Das konkrete Ziel des Vorhabens besteht darin, die Wirkung der mikroklimatischen Regulationsfähigkeit von Waldbeständen in Abhängigkeit von Bewirtschaftungs- und Naturschutzmaßnahmen auf die Waldproduktivität und die damit zusammenhängende Klimaschutzleistung sowie die Klimawandelvulnerabilität zu quantifizieren und entsprechende Empfehlungen für eine klimawandelangepasste Waldbewirtschaftung abzuleiten. Das Projekt leistet damit einen Beitrag zu Nachhaltigkeit, Klimaschutz und Bioökonomie.Dr. Torsten Welle
Tel.: +49 451 30502953
welle@naturwald-akademie.org
Naturwald Akademie gGmbH - Wissenschaft und Forschung
Roeckstr. 40
23568 Lübeck

2021-09-01

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31.08.2025
2218WK53X4Kohlenstoffspeicherung im Boden naturnaher Buchenwälder - Wasserhaushalt und Totholz als entscheidende Steuerfaktoren in einem sich verändernden Klima - Akronym: BENEATHNaturnahe Waldwirtschaft oder ein völliges Einstellen der Bewirtschaftung sollte sich positiv auf die Kohlenstoff (C)-Speicherung der Wälder auswirken. Allerdings erfolgen derzeit dramatische Änderungen im Boden- und Standortswasserhaushalt (lange und intensive Trockenperioden, Starkniederschläge) mit unbekannten Auswirkungen auf die C-Speicherung z.B. in naturnahen Buchenwäldern. So ist weitgehend unbekannt, wie sich eine Steigerung an ober- und unterirdischem Totholz durch Nutzungsverzicht auf die langfristige C-Speicherung im Boden in Abhängigkeit von der Bodenfeuchtedynamik auswirkt und welche Rückkopplungsreaktionen auf den Bodenwasserhaushalt zu erwarten sind. Die Wechselwirkungen zwischen verfügbarem Bodenwasser, Totholz, lebenden Bäumen mit ihren Wurzelsystemen und der C-Speicherung im Boden sind unter sich stark verändernden Umweltbedingungen wenig erforscht. Vor diesem Hintergrund soll im "Buchenwaldgebiet Kossa" in der Dübener Heide (NW Sachsen) quantifiziert werden, wie räumlich-zeitliche Muster in der Bodenfeuchte die ober- und unterirdische C-Speicherung beeinflussen. Natürliche Gradienten im Standortswasserhaushalt werden genutzt, um die Folgen der klimawandelbedingten Änderungen im Feuchteregime auf die C-Speicherung der Buchenwälder zu erfassen und daraus Szenarien für die zukünftige Entwicklung abzuleiten. Im Fokus des interdisziplinären Forschungsansatzes steht die Quantifizierung der Auswirkungen eines veränderten Bodenwasserhaushalts auf die Wuchsleistung der Rotbuchen (ober- und unterirdische Biomasse), das Totholzaufkommen sowie die langfristige C-Speicherung im Boden. Gleichzeitig soll geklärt werden, welche Rückkopplungen eine eventuelle Erhöhung der organischen Bodensubstanz durch Totholz auf die Bodenfeuchtedynamik hat. Hierfür wird ein langfristiges, integriertes Monitoring wichtiger Standorts- und Bestandesparameter mit Freilandexperimenten, modernsten Analysemethoden im Labor sowie Modellierungsansätzen kombiniert.Prof. Dr. Karsten Kalbitz
Tel.: +49 351 46331-379
karsten.kalbitz@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Bodenkunde und Standortslehre
Pienner Str. 19
01737 Tharandt

2021-04-01

01.04.2021

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31.12.2024
2218WK54A4Verbundvorhaben: Relevanz des Waldbodenmikrobioms (WBMB) für Nährstoffkreisläufe und Einflüsse von Baumart und Klima; Teilvorhaben 1: Bedeutung der Bakterien und Pilze für Nährstoffkreisläufe in sauren Waldböden - Akronym: WBMBDer Wald reagiert anfällig auf Wetter- und Klimaextreme, was seit über einem Jahrzehnt in den Fokus der Ökosystemforschung sowie die öffentliche Diskussion gerückt ist. Dabei untersuchen auch immer mehr Studien, wie Waldböden und insbesondere deren mikrobielle Gemeinschaft auf den Klimawandel reagieren. Bisher vorliegende Erkenntnisse zu mikrobiellen Interaktionen in Waldböden und ihre Reaktionen auf sich verändernde Baumartenzusammensetzung und Umweltbedingungen sind jedoch begrenzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss klimatischer Eigenschaften und der Baumarten auf die mikrobielle Gemeinschaft zu untersuchen und deren Rolle für die Sicherstellung der Boden-assoziierten Ökosystemleistungen zu analysieren. Die Biodiversität und das funktionelle Potential der mikrobiellen Gemeinschaft der Böden sollen mittels Sequenzierung des Metagenoms und des Metatranskriptoms bestimmt werden. Daraus können aktive Umsetzungsprozesse ausgewählter Nährstoffkreisläufe im Waldboden abgeleitet und mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert werden. Der Fokus der Analyse liegt dabei auf der Kohlenstofffreisetzung und den essentiellen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor. Die Modellierung dieser Nährstoffkreisläufe und der zugrundeliegenden mikrobiellen Biodiversität ermöglicht eine Abschätzung, inwieweit eine Veränderung der Baumartenzusammensetzung in Kombination mit dem Klimawandel die mikrobiellen Stoffumsatzprozesse verändert und damit Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern hat.Dr. Kristin Steger
Tel.: +49 761 203-3622
kristin.steger@bodenkunde.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Bodenökologie
Bertoldstr. 17
79098 Freiburg im Breisgau

2021-04-01

01.04.2021

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31.03.2024
2218WK54B4Verbundvorhaben: Relevanz des Waldbodenmikrobioms (WBMB) für Nährstoffkreisläufe und Einflüsse von Baumart und Klima; Teilvorhaben 2: Einflüsse von Baumart, Temperatur und Niederschlag auf die Zusammensetzung von WBMB - Akronym: WBMBDer Wald reagiert anfällig auf Wetter- und Klimaextreme, was seit über einem Jahrzehnt in den Fokus der Ökosystemforschung sowie die öffentliche Diskussion gerückt ist. Dabei untersuchen auch immer mehr Studien, wie Waldböden und insbesondere deren mikrobielle Gemeinschaft auf den Klimawandel reagieren. Bisher vorliegende Erkenntnisse zu mikrobiellen Interaktionen in Waldböden und ihre Reaktionen auf sich verändernde Baumartenzusammensetzung und Umweltbedingungen sind jedoch begrenzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss klimatischer Eigenschaften und der Baumarten auf die mikrobielle Gemeinschaft zu untersuchen und deren Rolle für die Sicherstellung der Boden-assoziierten Ökosystemleistungen zu analysieren. Die Biodiversität und das funktionelle Potential der mikrobiellen Gemeinschaft der Böden sollen mittels Sequenzierung des Metagenoms und des Metatranskriptoms bestimmt werden. Daraus können aktive Umsetzungsprozesse ausgewählter Nährstoffkreisläufe im Waldboden abgeleitet und mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert werden. Der Fokus der Analyse liegt dabei auf der Kohlenstofffreisetzung und den essentiellen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor. Die Modellierung dieser Nährstoffkreisläufe und der zugrundeliegenden mikrobiellen Biodiversität ermöglicht eine Abschätzung, inwieweit eine Veränderung der Baumartenzusammensetzung in Kombination mit dem Klimawandel die mikrobiellen Stoffumsatzprozesse verändert und damit Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern hat.Dr. Heike Puhlmann
Tel.: +49 761 4018-224
heike.puhlmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

2021-04-01

01.04.2021

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31.12.2024
2218WK54C4Verbundvorhaben: Relevanz des Waldbodenmikrobioms (WBMB) für Nährstoffkreisläufe und Einflüsse von Baumart und Klima; Teilvorhaben 3: Identifizierung und Quantifizierung des WBMB sowie der Schlüsselorganismen und –prozesse für Nährstoffumsetzungen - Akronym: WBMBDer Wald reagiert anfällig auf Wetter- und Klimaextreme, was seit über einem Jahrzehnt in den Fokus der Ökosystemforschung sowie die öffentliche Diskussion gerückt ist. Dabei untersuchen auch immer mehr Studien, wie Waldböden und insbesondere deren mikrobielle Gemeinschaft auf den Klimawandel reagieren. Bisher vorliegende Erkenntnisse zu mikrobiellen Interaktionen in Waldböden und ihre Reaktionen auf sich verändernde Baumartenzusammensetzung und Umweltbedingungen sind jedoch begrenzt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Einfluss klimatischer Eigenschaften und der Baumarten auf die mikrobielle Gemeinschaft zu untersuchen und deren Rolle für die Sicherstellung der Boden-assoziierten Ökosystemleistungen zu analysieren. Die Biodiversität und das funktionelle Potential der mikrobiellen Gemeinschaft der Böden sollen mittels Sequenzierung des Metagenoms und des Metatranskriptoms bestimmt werden. Daraus können aktive Umsetzungsprozesse ausgewählter Nährstoffkreisläufe im Waldboden abgeleitet und mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert werden. Der Fokus der Analyse liegt dabei auf der Kohlenstofffreisetzung und den essentiellen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor. Die Modellierung dieser Nährstoffkreisläufe und der zugrundeliegenden mikrobiellen Biodiversität ermöglicht eine Abschätzung, inwieweit eine Veränderung der Baumartenzusammensetzung in Kombination mit dem Klimawandel die mikrobiellen Stoffumsatzprozesse verändert und damit Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern hat.Prof. Dr. Michael Schloter
Tel.: +49 89 3187-2304
schloter@helmholtz-muenchen.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt - Forschungsdepartment Ökologie und Ökosystemmanagement - Lehrstuhl für Bodenkunde
Emil-Ramann-Str. 2
85354 Freising

2020-12-01

01.12.2020

2024-10-31

31.10.2024
2218WK56X3Anpassung der Produktionsparameter für Holzfaserdämmstoffe an eine veränderte Holzartenzusammensetzung zur Optimierung der Produkteigenschaften - Akronym: OptiDaemmDer naturnahe Waldumbau zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel ändert die Rohstoffverfügbarkeit für die Holzwerkstoffindustrie. Das Angebot an Fichtenholz wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt und die Preise für das Fichtenholz werden steigen. Lärche, Eiche und Buche gewinnen demgegenüber an Anbaufläche. Die Verwendung von alternativ zur Fichte eingesetzten Holzarten führt bei der industriellen Herstellung von Holzfaserdämmstoffen allerdings zu Problemen im Produktionsprozess und zu Festigkeitseinbußen der Platten. Bei extraktstoffreichen Holzarten kann dies u. a. auf die schlechtere Verklebung zurückzuführen sein. Arbeitsziel dieses Forschungsvorhabens ist die Ermittlung der Ursachen für Festigkeitsabnahmen von Holzfaserdämmplatten bei Verwendung "alternativer" Hölzer im Vergleich zum Einsatz von Fichtenholz. Darauf aufbauend soll das Herstellungsverfahren von Holzfaserdämmplatten, das für die Verwendung von Fichte optimiert ist, an die alternativen Holzarten angepasst werden. Ein Fokus liegt dabei auf dem Einfluss der Holzart auf die Wirkung der gängigen isocyanat-basierten Bindemittel (pMDI, PU). Eine genauere Kenntnis würde es Bindemittelherstellern möglicherweise erlauben, Klebstoffformulierungen auf die eingesetzten Holzarten anzupassen. Die produzierten Dämmstoffe sollen ähnlich gute physikalisch-mechanische Eigenschaften aufweisen wie Holzfaserdämmplatten aus Fichtenfasern. Dies würde die Rohstoffbasis für die Herstellung von Holzfaserdämmstoffen verbreitern und es Herstellern ermöglichen, auf die Veränderungen zu reagieren, die sich durch den Waldumbau ergeben. Dadurch wird ihre Versorgung mit geeigneten Rohstoffen weiterhin garantiert und die Wettbewerbsfähigkeit von Holzfaserdämmstoffen gegenüber nicht nachhaltig erzeugten Dämmmaterialien erhalten oder langfristig gesteigert.Prof. Dr. Carsten Mai
Tel.: +49 551 39-19807
cmai@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

2021-10-01

01.10.2021

2025-09-30

30.09.2025
2218WK57A4Verbundvorhaben: Prozessbasierte Quantifizierung von CO2-Flüssen verschieden strukturierter Waldökosysteme in unterschiedlichen Raumskalen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Versuchsflächenmanagement, Bodenchemie und Bodenphysik - Akronym: RespiScaleWälder spielen in ihrer Funktion als Kohlenstoffsenke im globalen Kohlenstoffhaushalt eine wichtige Rolle. Die Kohlenstoffbilanzierung in Wäldern bezüglich der Bruttoprimärproduktion, der Nettoökosystemproduktion sowie der Respiration einschließlich der Bestimmung der Kohlenstoffflüsse im Boden bzw. aus dem Boden, zwischen Boden und Bestandesoberfläche und über dem Kronendach ist jedoch noch immer mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. Im beantragten Projekt sollen CO2-Konzentrations- und Flussmessungen auf verschiedenen Skalen (vertikal, horizontal und zeitlich; punkt- und linienhaft) in unterschiedlich strukturierten Ökosystemen (Kiefernwald, Mischwald und einer gehölzfreien Fläche) an einem etablierten Monitoringstandort (Level II) im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin in Brandenburg durchgeführt werden. Die Level-II-Fläche Kienhorst bietet eine ausgezeichnete Datenlage und -qualität, die für die Referenzierung, Strukturieung und Anbindung der im Projekt erhobenen Daten geeignet ist und die Grundlage für die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Standorts- und Bestandesverhältnisse liefert. Wichtige Rückschlüsse für die Bilanzierung der sehr heterogenen Kohlenstoffumsätze in Waldböden werden dabei durch den Vergleich dieser unterschiedlich-skaligen Messungen erwartet. Eine neu entwickelte Liniensensorik soll dabei vergleichend unter verschiedenen Standortbedingungen getestet und angewendet werden. Die integrative Auswertung der Messungen basierend auf unterschiedlichen Messkonzepten und der Teilflüsse versprechen neben den Kalibrierungs- und Validierungsmöglichkeiten für die Methoden zur Punkt- und Linienmessung der Bodenrespiration in Kombination mit der Eddy-Kovarianz-Methode Fortschritte in der Abschätzung des CO2 -Austauschs mit der Atmosphäre. Ein Erkenntnisgewinn hinsichtlich verschiedener Kohlenstoffpools und Flüsse in Kiefernforsten sowie die Einschätzung der Eignung von CO2-Messungen als Indikatorlieferant für Umsatzprozesse wird dabei angestProf. Dr. habil. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

2021-10-01

01.10.2021

2025-09-30

30.09.2025
2218WK57B4Verbundvorhaben: Prozessbasierte Quantifizierung von CO2-Flüssen verschieden strukturierter Waldökosysteme in unterschiedlichen Raumskalen; Teilvorhaben 2: Ökosystemskalige CO2-Messungen im Boden und Modellierung der CO2-Flüsse - Akronym: RespiScaleDie Auswirkung von Kohlenstoffsenken und –quellen in Wäldern auf die globale Kohlenstoffbilanz ist unsicher, u. A. weil die Bodenatmung nicht zuverlässig bestimmt werden kann. Ein neues, auf gasselektiven Membranschläuchen basierendes Verfahren ermöglicht eine linienförmige CO2-Messung auf der Ökosystemskala. Dieses Verfahren soll in drei Waldböden getestet und zum mehrjährigen Monitoring qualifiziert werden. Tiefenabhängig über die Ökosystemskala gemittelte CO2 Konzentrationen sollen mit gleichzeitig gemessenen lokale CO2-Konzentrationen verglichen werden. Ein Respirationsmodell wird entwickelt, kalibriert und validiert und die auf unterschiedlichen Skalen prozessbasiert aus den Konzentrationen ermittelten CO2-Flüsse werden in den Kontext zu oberirdischen Messungen von CO2-Flüssen und Konzentrationen gestellt und analysiert.Dr. Detlef Lazik
Tel.: +49 345 558-5209
detlef.lazik@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bodensystemforschung
Permoserstr. 15
04318 Leipzig

2021-03-15

15.03.2021

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30.09.2024
2218WK58X4Soils as Methane Sinks - Waldböden als wichtigste terrestrische Senke für atmosphärisches Methan im Klimawandel: eine bedrohte Klimaleistung von Waldböden? - Akronym: SaMSWald erfüllt viele grundlegend wichtige Funktionen in unserer Umwelt. Neben der Bindung von Kohlenstoff im Wald (C-Sequestrierung) und Holz, ist die Oxidation von atmosphärischem Methan (CH4) in Waldböden eine weitere wichtige klimarelevante Leistung. Methan stellt aufgrund seines hohen Treibhausgaspotentials (das 20-fache von Kohlenstoffdioxid), trotz der geringen atmosphärischen Konzentration von ca. 2 ppm das zweitwichtigste Treibhausgas des anthropogen verursachten Klimawandels dar. Während Moore und vernäßte Standorte wichtige natürliche CH4 Quellen darstellen, handelt es sich bei unvernäßten Waldböden um die global bedeutendste terrestrische Senke für atmosphärisches CH4. Grund hierfür ist die Aktivität von methanotrophen Mikroorganismen, die weltweit in allen aeroben Böden vorkommen. Landwirtschaftliche Böden jedoch haben diese klimarelevante Funktion weitestgehend verloren. Neueste Forschungsergebnisse werfen jedoch die Frage eines möglichen dramatischen langfristigen Verlust dieser klimarelevanten Bodenfunktion auch in Waldböden auf, die an vier US-amerikanischen Standorten während der letzten 20 Jahren beobachtet wurde und auf durch den zurückgeführt wird. Weltweit existieren fast keine vergleichbaren langfristigen Beobachtungen. An der FVA Baden-Württemberg wurden im Rahmen des Routine Umwelt Monitoring über die letzten 20 Jahre unter anderem Bodengasprofile an 13 Standorten erfasst, die eine Ableitung der CH4 Oxidationsraten ermöglichen würden. Unser Ziel ist es, im Rahmen dieses Projektes ein Gastransportmodells zu entwickeln, anzupassen und zu evaluieren. Die Modellierung wird es ermöglichen, die CH4 Senkenfunktion sicher zu quantifizieren, eine vergleiche Trendanalyse durchzuführen und die möglichen Ursachen zu identifizieren. Die Ursachenanalyse wird dazu beitragen, forstwirtschaftliche Entscheidungen hinsichtlich der Auswirkungen auf die Waldboden CH4 Senke bewerten zu können.Dr. Peter Hartmann
Tel.: +49 761 4018215
peter.hartmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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30.09.2022
2219NR006Verbundvorhaben: Vorhersage und Reduktion von Schadstoffemissionen in Biomassefeuerungen durch Einsatz intelligenter Regler; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen und Validierung - Akronym: EmissionPredictorDas Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die Bildung gasförmiger Schadstoffemissionen (Kohlenmonoxid und Stickoxide) in einer Biomassefeuerung mittels numerischer Simulation zu beschreiben, um damit eine on-line Optimierung der Verbrennungsführung zu ermöglichen. Der innovative technologische Aspekt ist dabei, den "Machine learning"-Ansatz von selbstlernenden und damit erfahrungsbasierten Regelungsstrategien erstmals auf Biomasseheizkraftwerke zur Optimierung des Emissionsverhaltens zu adaptieren und dessen Potenzial im Rahmen eines Einsatzes an einer realen Anlage zu demonstrieren. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die aixprocess GmbH und die Heizkraftwerk Altenstadt GmbH. Dazu sollen zunächst Modelle zur Schadstoffbildung in numerische Simulationstools integriert und die Emissions-Vorhersage für instationäre Betriebsweisen der Feuerung zu validiert werden. Darüber hinaus werden Regelungsmechanismen auf Basis statistischer und selbstlernender Methoden entworfen, um damit eine on-line-Feuerungsoptimierung während des Betriebs mit schwankenden Brennstoffeigenschaften zu erreichen. Diese Vorgehensweisen werden kombiniert, um ein On-line Emissionskontrollsystem aufzubauen und in einem Heizkraftwerk zu erproben. Dieses Kontrollsystem agiert als zusätzlicher Rechner in der Leitwarte und liefert dem Betreiber erweiterte Informationen bezüglich der aktuellen Betriebsparameter liefert sowie auch bereits aktive Regeleingriffe vorschlägt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist somit ein Beitrag zur Senkung der Schadstoffemissionen bzw. Einhaltung von gültigen Grenzwerten während des Betriebs von Biomassefeuerungen bei gleichzeitiger Erweiterung des Brennstoffbandes hin zum vermehrten Einsatz von landwirtschaftlichen Reststoffen.Die Kompetenzen der prosio engineering GmbH und der aixprocess GmbH sollen durch die stärkere Kombination der kamerabasierten Stofferkennung und der Prädiktionsmodelle in künftigen Projekten vertieft werden. Durch die Zusammenarbeit mit anderen Forschungseinrichtungen soll Sensorik zur Onlinebestimmung von Brennstoffeigenschaften weiterentwickelt werden. Im Vorhaben wurden die kameraoptische Brennstofferkennung für die Fraktionen Altholz und Kompost-Siebüberlauf angewandt, und soll in Folgevorhaben auf eine breite Brennstoffbasis erweitert werden. Die Kombination der kameraoptischen Eigenschaften mit anderen Messmethoden erweitert die Vorhersagbarkeit der Brennstoffeigenschaften und soll als Basis für Folgeanträge genutzt werden.Dipl.-Betriebsw.(FH) Bernhard Schuster
Tel.: +49 8861 93082-0
bernhard.schuster@hkw-altenstadt.de
Heizkraftwerk Altenstadt GmbH & Co. KG
Triebstr. 90
86972 Altenstadt
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31.12.2022
2219NR008Verbundvorhaben: Mit Phasenwechselmaterialien getränktes Vollholz als latenter Wärmespeicher für Gebäude; Teilvorhaben 2: Anwendungsentwicklung - Akronym: PCM-WOODEin großer Teil der in Gebäuden benötigten Energie muss für Heizung oder Kühlung aufgewendet werden, um unbehagliche Raumtemperaturen zu verhindern. Dabei ist im Sommer insbesondere bei mehrgeschossigen Geschäftsgebäuden häufig Kühlung notwendig, während im Winter geheizt werden muss. Während Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Energieeinsparung durch Dämmung der Gebäude weitgehend ausgereizt zu sein scheinen, besteht hinsichtlich der Speicherung von Wärmeenergie immer noch ein erhebliches Verbesserungspotential. Als effektive Möglichkeit der Speicherung von Wärmeenergie sind sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) bekannt, bei denen für den Übergang von der festen in die flüssige Phase Energie zur Lösung der chemischen Bindungen benötigt wird. In diesem Phasenübergangsbereich nehmen derartige Materialien erhebliche Wärmeenergie auf, ohne dass sich die Temperatur wesentlich erhöht. Beispiele für Phasenwechselmaterialien sind u.a. Paraffine und spezielle Salze (z.B. Natriumsulfat/Glaubersalz). Das Ziel des Forschungsvorhabens ist Holz durch Tränkung mit einem PCM zu einem multifunktionalen Baumaterial aufzuwerten, das folgende Eigenschaften aufweist: - Große latente Wärmespeicherfähigkeit - Hohe Dauerhaftigkeit - Geringe Herstellungskosten - Hohe Tragfähigkeit - Gesundheitliche Unbedenklichkeit - Langzeitiger CO2-Speicher Mit PCM getränktes Vollholz (PCM-WOOD) ist eine neue Materialkombination, die bisher weder praktisch genutzt, noch systematisch untersucht wurde. Multifunktionale Tragelemente aus PCM-WOOD wären in der Lage neben der Wärmespeicherung und Temperaturpufferung innerhalb eines Gebäudes auch statische Aufgaben zu übernehmen. Anwendungen wären z.B. Decken und Wände aus Brettstapel- oder Brettsperrholz. In einem ersten Schritt können nichttragende Ausbauelemente wie Fußböden und Wandverkleidungen aber auch Möbel, die die Wärmespeicherung und Temperaturpufferung als zusätzliche Funktion erhalten, als vermarktungsfähige Produkte entwickelt werden.Mit Druckprozessen wurden sehr hohe Beladungen von bis zu 400 kg PCM je m³ Holz (mit Pappel) erreicht, die einer fast vollständigen Ausfüllung der Porenräume entspricht. Fichte ist schwerer tränkbar. Es wurden, ähnlich wie bei Buche, aber dennoch akzeptable Beladungen von ca. 200 kg PCM je m³ Holz erreicht. Zur Reduzierung der Leckage von PCM aus dem Holze wurden Additive beigemengt. Das Leckageverhalten ist holzartenabhängig. Dabei ist eine gute Tränkbarkeit nicht grundsätzlich mit einer großen Leckage verbunden. So wurde bei der Pappel trotz hoher Beladung eine Leckage von maximal ca. 10 % beobachtet. Bei Fichte und Buche ist insbesondere bei hoher Beladung sehr ausgeprägte Leckage zu verzeichnen, die durch Additive signifikant reduziert werden kann. Die Wärmespeicherkapazität im Phasenübergangsbereich erhöht sind entsprechend der Menge des eingebrachten PCM und ist eine Größenordnung größer als bei Holz. Die Biegeeigenschaften werden durch die Tränkung mit PCM nicht wesentlich beeinflusst. Im festen Zustand des PCM ist die Oberflächenhärte gegenüber ungetränktem Holz wesentlich größer. Die Verleimversuche zeigten, dass eine hochqualitative Verklebung möglich ist. Die Brandversuche mit Cone-Kalorimetrie zeigten, dass ungeschütztes PCM-haltiges Holz sich schneller entzündet und mehr Wärme während der Verbrennung für den Brandfortschritt erzeugt als reines Holz. Außerdem wurde das Brandverhalten von Mehrschichtparkett mit PCM in der Mittellage geprüft. Für PCM-haltiges Parkett wurde ein günstigeres Brandverhalten festgestellt als für PCM-freies Referenzelemente. Es wurde ein analytisches Modell zur Simulation der Raumtemperatur unter Berücksichtigung der Wirkung von PCM erstellt. Die Untersuchungen zeigen, dass mit einer praktisch möglichen Menge an PCM die Temperaturamplituden in Innenräumen wirksam reduziert werden können. Auf Grundlage der vorherigen Untersuchungen wurde ein Demonstrator eines multifunktionalen Brettschichtholzquerschnitts erstellt.Dipl.-Ing. Erwin ter Hürne
Tel.: +49 2862 701-102
erwin.terhuerne@terhuerne.de
ter Hürne GmbH u. Co. KG
Ramsdorfer Str. 5
46354 Südlohn
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30.06.2020
2219NR009Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 1: Zielgerichtete Bereitstellung und Aufbereitung von Hopfenpflanzen für die Weiterverarbeitung - Akronym: HopfenfaserRecherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nut-zungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten.Die erreichten Ergebnisse in den Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen zeigen, dass: ¿ Gewebebestandteile in Hopfenstängeln enthalten sind, die sich je nach Eigenschaften des Rohstoffes und gewählter Methode in unterschiedlichem Maß voneinander separieren und weiterverarbeiten lassen. ¿ Der Anteil nutzbarer Rinden- und damit Faserbestandteile aus dem Hopfenstängel entsprechend der zuvor genannten Rahmenbedingungen schwanken kann, im günstigsten Fall aber eine weitere Betrach-tung rechtfertigt. ¿ Ernte- und Nachbehandlungsverfahren mit dem Ziel einer zusätzlichen Verwertung der Hopfenrebe je-doch anzupassen sowie mit den im Hopfenanbau üblichen Vorgehensweisen im vergleichsweise kleinen Erntefenster abzustimmen sind. ¿ Der hohe Wassergehalt der Hopfenbiomasse zum Erntezeitpunkt im Spätsommer ist sowohl hinsichtlich der Verfahrensgestaltung als auch der aus einer technischen Trocknung resultierenden Kosten problema-tisch. Es sollten alternative Bereitstellungsverfahren oder eine angepasste Ernteperiode für die Reststän-gel-Biomasse in Erwägung gezogen werden ¿ Etablierte Methoden der Separierung des Aufleitdrahtes zwar grundsätzlich geeignet sind, jedoch in die bestehende bzw. anzupassende Prozesskette integriert sowie der Struktur des Erntegutes angepasst werden müssen. ¿ Eine Nutzung von Bestandteilen des Hopfenstängels nach mechanischer Aufbereitung (Entholzung) so-wohl im Bereich holzanaloger Werkstoffe als auch der naturfaserverstärkten Kunststoffe interessante An-sätze bietet. ¿ Für eine Gewinnung von Fasern aus dem Bast der Hopfenrebe sowie deren Verarbeitung und Nutzung in textilen Halbzeugen bzw. Produkten eine weitere Verbesserung des Pflanzenaufschlusses erforderlich ist.Dr. Hans-Jörg Gusovius
Tel.: +49 331 5699-316
hjgusovius@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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2219NR011Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 2: Soziökonomische Faktoren und Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette - Akronym: WoodSupply40Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: ¿ Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette ¿ Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren.Prof. Dr. Daniela Kleinschmit
Tel.: +49 761 203-3712
daniela.kleinschmit@ifp.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Professur für Forst- und Umweltpolitik
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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2219NR012Verbundvorhaben: Neue Entwicklungswerkzeuge zur Optimierung der Mischregime in Bioreaktoren; Teilvorhaben 3: Systemintegration, Leistungsmanagement und Elektronikdesign autonomer Sensorsysteme - Akronym: NEOBIORührsysteme in Biogasfermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den aktuell deutschlandweit betriebenen ca. 9.000 Anlagen wird in der Regel rein empirisch ausgelegte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Gesamtziel des Projektes ist die Steigerung des Systemwirkungsgrades durch eine Optimierung des Rührprozesses insbesondere an bestehenden Anlagen. Durch eine optimal an den individuellen Substratmix angepasste Rührstrategie kann der Gasertrag bei gleichzeitig reduzierter Antriebsleistung der Rührtechnik signifikant gesteigert werden. Hierzu werden neuartige praxistaugliche Werkzeuge und Verfahren für den direkten Einsatz bei der Auslegung von Rührkonzepten in Biogasfermentern entwickelt. Die komplexen rheologischen Eigenschaften der Fermentersuspensionen werden in großem Umfang charakterisiert. Eine völlig neue, auf drahtloser Signalübertragung aufbauende Messtechnik soll erstmals eine flexible und umfassende, zeitliche und räumliche Online-Datenerhebung der Strömungs- und Durchmischungsvorgänge während des laufenden Betriebes realer Anlagen realisieren und die tatsächlichen Vorgänge in einem bisher nicht möglichen Maße quantifizierbar und systematisch optimierbar machen. Zudem sollen über neu zu entwickelnde numerische Simulationsansätze erstmals bisher an keiner Stelle abgebildete prozessrelevante Einflussfaktoren wie die für den Einmischprozess wesentlichen Turbulenzen in direkter Rührwerksnähe sowie das Verhalten der freien Oberfläche berechenbar werden. Dies ist besonders bei Paddelrührwerken von Bedeutung, die auch Schwimmschichten aufbrechen können. Bei all diesen Untersuchungen werden die komplexen Substrateigenschaften berücksichtigt. So wird die zielgerichtete Optimierung der Rührwerksgeometrie, -anordnung und -steuerung möglichIm Teilvorhaben Systemintegration Leistungsmanagement und Elektronikdesign autonomer Sensorsysteme wurden die für das Gesamtziel nötigen Elektronikkomponenten entwickelt. Dabei wurden im Hinblick auf ein autonom operierendes Sensorsystem, welches auf drahtloser Funktechnologie basiert, besonderes Augenmerk auf Miniaturisierung, Energieeffizienz und fertigungsgerechtes, störungsunempfindliches Design gelegt. Um eine aktive Tauchfähigkeit der Sensormodule zu gewährleisten, sind ferner elektromechanische Komponenten in das Gesamtkonzept eingeplant worden. Für die Analyse der Substratdurchmischung ist neben der Leitfähigkeitssonde weitere Sensorik für eine genaue Bewegungsverfolgung in die Sensormodule integriert worden. Diese umfasst unter anderem Beschleunigungssensoren für translatorische und rotatorische Bewegungen für inertiale Navigation unter der Substratoberfläche und Ultra-Wide-Band-Funkmodule zur Berechnung von Referenzpositionen mittels Multilateration über der Substratoberfläche. Ergänzt um Algorithmen zur Datenvorverarbeitung auf dem Sensormodul und Datenübertragung aus dem Modul heraus entstand somit im Rahmen dieses Teilvorhabens die Elektronik und Hardware für das autonome Sensorsystem. Jeannine Budelmann
Tel.: +49 2501 9208-440
mail@budelmann-elektronik.com
HANZA Tech Solutions GmbH
Kopenhagener Str. 11
48163 Münster
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2219NR013ForestValue: Ökologische und ökonomische Bewertung von Design for Recycling im Holzbau - Akronym: InFutUReWoodMit der Implementierung der Bioökonomie nimmt die Nachfrage an biogenen, nachwachsenden Rohstoffen und daraus gefertigten Materialien zu. Im Baubereich eignet sich vor allem Holz als nachhaltiger Rohstoff, um Baustoffe aus fossiler und abiotischer Basis zu ersetzen. Um der steigenden Nachfrage in Zukunft gerecht zu werden, muss verantwortungsvoll mit dem Rohstoff Holz umgegangen werden. Die Kreislaufwirtschaft bietet dazu eine geeignete Strategie. Dabei sollen die verwendeten Ressourcen so lange wie möglich im Kreislauf geführt werden, um den Primärmaterialeinsatz so gering wie möglich zu halten. Neben der Untersuchung des Nutzungspotentials von bereits verbautem Holz, ist auch der Einsatz von Holz in Primärprodukten zu verändern. So müssen Produkte so entworfen werden, dass die eingesetzten Bauteile nach der Nutzung werterhaltend demontiert und nahezu ohne zusätzliche Aufbereitungsschritte wiederverwendet werden können (Design for Deconstruction and Reuse – DfDR). Für Holz lässt sich die Umsetzung mit der Kaskadennutzung realisieren. Die Kaskadennutzung beschreibt die sequentielle Nutzung einer Einheit Holz in verschiedenen stofflichen Anwendungen, mit der thermischen Verwertung zur Energieerzeugung als finale Stufe. Im Teilvorhaben wird geprüft, ob das Konzept des DfDR im Holzbau im Vergleich zum konventionellen Holzbau aus ökologischer und ökonomische Sicht Vorteile aufzeigt. Ein spezieller Fokus wird dabei auf die ökobilanzielle Betrachtung des Gebäudeabbruchs gelegt. Zusätzlich wird untersucht, ob die Kaskadennutzung von Altholz in CLT-Paneelen eine bessere ökologische Performance aufweist als CLT aus Frischholz. Um eine Wieder- und Weiterverwendung und -verwertung von Altholz in der Zukunft realisieren zu können, sind Informationen über die Materialeigenschaften und dessen Behandlungen notwendig. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es daher, Empfehlungen zur ganzheitlichen Gebäudedokumentation mit dem Fokus auf den Holzbau zu geben.Das DfDR-System weist im Vergleich zum Referenzsystem eine bessere ökologische Performance auf. Die höchste Reduktion der Umweltwirkungen mit 48% gegenüber dem Referenzsystem kann in der Wirkungskategorie Flächennutzung erreicht werden. Die größte Verringerung der Umweltwirkungen sind dabei bei dem Herstellungsprozess A3 festzustellen. Die Umweltwirkungen des Herstellungsprozesses sind dabei hauptsächlich auf die Bereitstellung der Materialien zurückzuführen. Die Ergebnisse der LCC zeigen, dass das DfDR-System nach beiden Gebäude-Lebenszyklen geringere Kosten von 33% im Vergleich zum Referenzsystem aufweisen. Bereits nach dem ersten Lebenszyklus sind die Kosten des DfDR-Systems um 14% geringer. Dies ist auf die vermiedenen Verwertungs- und Deponiekosten sowie die Zeitersparnis beim Rückbau zurückzuführen. Die größten Treiber der Kosten in beiden Systemen sind die Material- und Personalkosten. Die ökologische Bewertung der CLT-Paneele aus Altholz zeigt im Vergleich zu den beiden Primärholzsystemen in den meisten Umweltwirkungskategorien geringere Umweltwirkungen. In der Wirkungskategorie des nicht karzinogenen Humantoxizitätspotenzials schneidet das Altholzsystem schlechter ab. Der größte Indikator für die Auswirkungen der nicht karzinogenen Humantoxizität ist der Verbrennungsprozess, insbesondere die Aschebehandlung. Für die Dokumentation von Planungsdaten stellen die Stakeholder die Informationen im erforderlichen Detaillierungsgrad zu den jeweiligen Lebenszyklusphasen bereit. Die verantwortlichen Stakeholder sind für die Sammlung, die Bereitstellung, die Art der Dokumentation und die Weiterleitung der Informationen zuständig. Durch die Einbeziehung der Skalierungsebenen ergibt sich ein komplexes Modell der Verantwortlichkeiten, Informationsarten und Datenflüsse, das in Abhängigkeit des Bauprojekts und der Projektbeteiligten stark variieren kann.Prof. Dr. Klaus Richter
Tel.: +49 89 2180-6421
richter@hfm.tum.de
Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft
Winzererstr. 45
80797 München
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2219NR014ForestValue: Bereitstellung von Wissen per Mausklick zur Spezifizierung der Leistungsfähigkeit von Holz und seiner Gebrauchsdauer - Akronym: ClickDesignCLICKdesign steht für ‚Mouse click design and specification‘, wodurch die Kernidee des Projektes wiedergegeben wird. Leistungsbeschreibungen für Holzprodukte sollten ermöglicht und für eine verlässliche Gebrauchsdauerplanung aufbereitet werden. Grundlagen für eine dauerhaftigkeits- und performance-basierte Konstruktionsplanung sollten zusammengetragen, aufeinander abgestimmt und für ein übergeordnetes Vorhersage- und Planungsmodell nutzbar gemacht werden. Im Konsortium war die Universität Göttingen maßgeblich für die Modellierung von Abbauprozessen und der Materialresistenz sowie im Rahmen experimenteller Studien für Dauerhaftigkeitsprüfungen und Feuchtemonitoring verantwortlich. Die wissenschaftlichen Ziele lassen sich wie folgt zusammenfassen: • Ermittlung des Zusammenhangs zwischen inhärenten Holzeigenschaften, der Exposition im Gebrauch und der Wirkung (Leistungsfähigkeit) im Zusammenhang mit unterschiedlichen fest definierten Grenzzuständen • Zusammenbringen von Expositions-, Abbau- und Resistenzmodellen sowie zugehöriger Datenquellen (Datenbanken) zur Performance von Holz und holzbasierten Materialien, um einen gemeinsamen pan- europäischen holistischen Ansatz zu generieren • Validierung eines Modell-Satzes durch europaweite Fallstudien an Realbauwerken in Zusammenarbeit mit Sachverständigen, Gutachtern, und Planungsbüros • Inspiration neuartiger Design-Lösungen und –Spezifizierungen insbesondere im Hinblick auf die zu erwartende zunehmende Bedeutung der Digitalisierung • Bereitstellung eines BIM-kompatiblen Software-Tools für eine dauerhaftigkeitsbasierte Bewertung der Leistungsfähigkeit von HolzkonstruktionenIn Form einer web-basierten Vorhersage-Software sind die Projektergebnisse aus CLICKdesign umfassend und in komprimierter Form für Fachleute und Laien aufbereitet und verfügbar gemacht worden. Das Gebrauchsdauervorhersage-Tool ist modular aufgebaut und umfasst die Bereiche (1) Gefährdung durch holzzerstörende Pilze im Bodenkontakt, (2) Gefährdung durch holzzerstörende Pilze außerhalb des Bodens, (3) Gefährdung durch Termiten (und andere Insekten), (4) ästhetische Veränderungen von Holzoberflächen und (5) Standsicherheit und strukturelle Integrität von Holzkonstruktionen. Durch den Partner Universität Göttingen wurden in AP 1 im Rahmen einer umfassenden Literatur- und Datenbankstudie weltweit verfügbare Modellierungsansätze gesichtet, analysiert und hinsichtlich ihrer Eignung für das Projekt bewertet. In AP 2 wurden sogenannte ‚missing features‘ nebst notwendigen empirischen bzw. experimentellen Studien identifiziert, um die bestehenden Lücken für die angestrebte Modellierung zu schließen. In AP 3 wurden verschiedene Methoden und Modelle genutzt, um den Einfluss biotischer und abiotischer Einflussfaktoren auf die optische Erscheinung von Holz und deren Wirkung auf das subjektive Empfinden von Nutzern des Werkstoffes Holz zu quantifizieren. In AP 4 wurde der Einfluss pilzlichen Holzabbaus auf relevante elasto-mechanische Eigenschaften bestimmt. In AP 5 wurden Faktoren, die das Auftreten und den Befall von Holz durch Termiten bestimmen, unter Berücksichtigung der aktuellen Verbreitung unterschiedlicher Arten in Europa eine Bewertung vorgenommen und einzelne Faktoren auf die Möglichkeit hin untersucht, im Rahmen von Dosis-Wirkungsbeziehungen abgebildet und quantitativ erfasst zu werden. In AP 6 wurden Strukturen und Oberflächen für ein übergeordnetes Modell und die entsprechende Vorhersage- und Planungssoftware entworfen und anhand von Fallbeispielen validiert.Prof. Dr. Holger Militz
Tel.: +49 551 39-33542
holger.militz@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
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2219NR015Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 4: Nutzenstiftende Industrie 4.0 Anwendungen und Geschäftsmodelle in der Forstwirtschaft - Akronym: WoodSupply40Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: ¿ Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette ¿ Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren. Thilo Wagner
Tel.: +49 2931 7866-311
thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik
Alter Holzweg 93
59755 Arnsberg

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2219NR016Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 3: Volatilerprobung für Borkenkäfer sowie Bestimmung praxistauglicher Applikationsformen - Akronym: ReBekDas Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen.Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner
Tel.: +49 35204 605-36
sachsen@ogf.de
OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen
Sachsenallee 24
01723 Kesselsdorf

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2219NR017Verbundvorhaben: Smart Wood Supply Chain Management - Potenzialabschätzung Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette; Teilvorhaben 3: Bewertungsmethodik zur Abschätzung des betrieblichen Nutzens von Industrie 4.0 Anwendungen - Akronym: WoodSupply40Das hier beantragte Teilvorhaben befasst sich mit der Bewertungsmethodik zur Abschätzung des betriebl. Nutzens von Industrie 4.0 Anwendungen und ist Teil vom beschriebenen Gesamtvorhaben: Der Megatrend der Digitalisierung – Industrie 4.0 – hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorient. Migrationsansatz, der Basis dieses Forschungsvorhabens sein soll. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden, (a) wo die operat. Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine diff. und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftl. Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operat. Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren.Prof. Dr. Carola Paul
Tel.: +49 551 39-26762
carola.paul@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie und nachhaltige Landnutzungsplanung
Büsgenweg 1
37077 Göttingen
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2219NR018ForestValue: Management für Multifunktionalität in europäischen Wäldern im Bereich der Bioökonomie - Akronym: MultiForestDie 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
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2219NR021Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 5: Charakterisierung und Beurteilung von Hopfenfasern für die Nutzung im Med-Tex-Bereich - Akronym: HopfenfaserRecherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen war eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten. Exemplarisch wurde für tech-textile Halbzeuge gezielt die Eignung für den Einsatz im Med-Tex- Bereich untersucht.Im Teilvorhaben 5 wurden textile Fasern und Flächen für die Nutzung im Med-Tex-Bereich charakterisiert und beurteilt. Dazu wurden beim ATB aufbereitete Hopfenfasern sowie am STFI gefertigte Bikomponenten- Flächen analysiert. Die Ergebnisse des Teilvorhabens lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Seitens der Biokompatibilität steht einem Einsatz der textilen Flächengebilde mit Hopfenfaseranteil im Medizintextilbereich nichts im Wege. - Bei der Prüfung auf antimikrobielle Aktivität konnte keine intrinsische Wirksamkeit der Textilmuster aus Hopfenfasern gegenüber Bakterien, Pilzen oder Viren festgestellt werden. Der Einsatz als antimikrobielles Material ist somit nicht gegeben. Gegenüber dem Einsatz im Med-Tex-Bereich, der nicht speziell auf diese Eigenschaften abzielt, ist jedoch nichts einzuwenden. - Es konnten keine bedenklichen Mengen an Schadstoffen, wie z.B. Schwermetallen, an den Bikomponenten-Flächen mit Hopfenfasern gefunden werden. - Das Wasseraufnahmevermögen der Hopfenfasern stellt keine besondere Eigenschaft dar, die Hopfenfasern speziell für den Einsatz in Medizintextilien (z.B. Wundauflagen) auszeichnen. - Hopfenfasern zeichnen sich aus durch eine höhere Festigkeit und größere Faserlängen als Baumwolle, durch hohe Kennwerte der Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit sowie durch gute Werte bei der Elastizität und dem Elastizitätsmodul. - Für die Wettbewerbssituation der Hopfenfasern im Vergleich zu anderen Rohstoffen im Med-Tex- Bereich ergibt sich kein klarer Vorteil aufgrund der untersuchten Fasereigenschaften. Hopfenfasern befinden sich jedoch im unteren Preissegment der Rohstoffe, die im MedTex-Bereich zum Einsatz kommen. - Für die Verwendung von Hopfenfasern für andere Anwendungen, wie nachhaltige technische Produkte oder auch Produkte mit Körperkontakt sprechen die genannten Eigenschaften, wie gute Körperverträglichkeit, hohe Festigkeit und Faserlänge und vor allem die Nachhaltigkeit der Fasern.Dr. rer. nat. Anja Gerhardts
Tel.: +49 7143 271-434
a.gerhardts@hohenstein.de
Hohenstein Innovations gGmbH
Schlosssteige 1
74357 Bönnigheim
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2219NR023Feinstaub- und Depositionsreduktion durch Additive bei der Biomassefeuerung - Akronym: BioAddBei der Biomassefeuerung stellt die Freisetzung von Depositions- und Feinstaubbildnern eine große Problematik dar. Je nach Anlagengröße verursachen die Auswirkungen dieser Freisetzung unterschiedliche Schwierigkeiten beim Betrieb der Anlage. In Kleinfeuerungsanlagen gelten gesetzlich vorgeschriebene Grenzwerte zur Feinstaubemission in die Umwelt, die bei Verwendung von biogenen Feststoffen nur bedingt eingehalten werden können. Bei größeren Feuerungsanlagen bis 50 MW stellt die Depositionsbildung an Wärmeübertragerflächen die größte Herausforderung dar. Diese Depositionen weisen starkes Korrosionspotential auf und führen zu Lebensdauerverkürzungen der Bauteile bis hin zum Materialversagen. Sowohl die Feinstaub- als auch die Depositionsbildung werden durch die Freisetzung von Spurenstoffen bei der Verbrennung verursacht. Durch Zugabe von Additiven in die Feuerung kann die Konzentration dieser Depositions- und Feinstaubbildner in der Gasphase reduziert werden. Im Forschungsvorhaben sind experimentelle Untersuchungen für die Einbindung von Feinstaub- und Depositionsbildner in Additive vorgesehen, die für verschiedene Brennstoffe, Bauarten der Feuerungsanlage und Arten der Additiveinbringung angewandt werden können. Im nächsten Schritt des Forschungsvorhabens soll mittels Modellierung geprüft werden, für welches Feuerungssystem welche Art der Additiveinbringung aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht am sinnvollsten ist.Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff
Tel.: +49 89 289-16270
spliethoff@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme
Boltzmannstr. 15
85748 Garching b. München
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2219NR024Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 4: Untersuchungen zur textiltechnischen Verarbeitbarkeit von Hopfenstengelbestandteilen (Fasern) - Akronym: HopfenfaserRecherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten.Die aufbereiteten Hopfenfasern weisen einen stark holzigen und weniger textilen Charakter auf. Alle Hopfenfaservarianten mussten vor und während der Verarbeitung befeuchtet und separat vor-aufgelöst werden. Die Schäben ließen sich für eine erfolgreiche Garnherstellung nicht in ausreichendem Maße entfernen. Bei der Kardierung lagerten sich die verbliebenen Schäben in allen Walzengarnituren ab. Die Florbildung erfolgte kontinuierlich in geschlossener Form. Bereits 20 % Zumischung einer weiteren textilen Faserkomponente reichten dafür aus. Zur abrissfreien Bandbildung war ein Querbandabzug erforderlich. Für die Garnbildung wurde das OE-Spinnverfahren getestet. Ein stabiler Spinnprozess kam nicht zustande. Die groben Hopfenfasern führten permanent zum Fadenbruch. Vliese aus Hopfenfasermischungen wurden mittels Leger in Vorbereitung der Verfestigung mittels Vernadeln bzw. wirr abgelegt. Dabei wurden Flächenmassen zwischen 80 und 500 g/m² realisiert. Die Vliesverfestigung erfolgte mechanisch mittels Vernadeln bzw. Wasserstrahlverwirbelung und thermisch durch Anschmelzen von PP als thermoplastischer Mischungskomponente. Alle getesteten Verfahren waren für die Hopfenfasermischungen geeignet. Zur Bestimmung der Fasereigenschaften waren textilphysikalische Testmethoden nur bedingt geeignet.. Der Einsatz von Hopfenfasern im erreichten Aufschlussgrad für die Garnherstellung erscheint nicht sinnvoll. Aufgrund der groben Struktur ist keine Prozessstabilität zu erwarten. Direkt und kostengünstig ließen sich die Fasern im Wirrvliesprozess mit anschließender thermi-scher Verfestigung einsetzen. Bezüglich der Faserpreise sollten sich die Hopfenfasern an den Naturfaserpreisen technischer Faserqualitäten orientieren. Die Faserpreise sind über den jeweiligen Faseraufschlussgrad direkt beeinflussbar. Aussichtsreich erscheint ein Einsatz des Materials mit einem eher geringen Aufschlussgrad und weniger Prozessstufen in der Weiterverarbeitung möglichst erzeugernah.Dipl.-Ing. Ina Sigmund
Tel.: +49 371 5274-203
ina.sigmund@stfi.de
Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.
Annaberger Str. 240
09125 Chemnitz
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2219NR025Verbundvorhaben: Entwicklung neuartiger biobasierter Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Prüfung der Basisfolien und der Nachhaltigkeitsanalyse zum biobasierten Produkt - Akronym: BioBaFolIm Rahmen des Projektes sollen neuartige biobasierte Folien mit besonderen Barriereeigenschaften für Anwendungen im Lebensmittel- und Verpackungsbereich entwickelt werden. Die Highlights des Projekts liegen in seinem synergetischen Ansatz begründet, dessen Patentierbarkeit gerade geprüft wird. Die besondere Barrierewirkung der zu entwickelnden Folien soll durch Kopplung der thermischen Aushärtung einer biobasierten und bioabbaubaren Barriereschicht auf Basis von Hybridpolymeren, die im Fraunhofer ISC entwickelt werden, mit der gleichzeitigen Morphologieoptimierung (Kristallitbildung) in der Substratfolie eingestellt werden, und zwar in einem Prozessschritt. Neben der Vereinfachung der Prozessführung im Hinblick auf die wirtschaftlichen Umsetzbarkeit lässt sich hierbei viel Energie einsparen. Die Möglichkeit eines anschließenden Recyclings soll hierbei begünstigt werden. Durch die Verwendung von nur einer Polymerart (PLA) als Hauptkomponente im Substrat und einer sehr dünnen Barriereschicht können die Abfälle im Vergleich zu Mehrschichtfolien aus unterschiedlichsten Polymeren deutlich einfacher regranuliert werden. Des weiteren können bei einer erneuten Folienextrusion, unter einer definierten Einsatzmenge der rezyclierten Bio-Barriere-Folie, die Bestandteile der zuvor generierten hybriden Beschichtung nun zusätzlich auch in die Polymermatrix eingearbeitet werden, die dort in mehrfacher Weise wirksam werden sollen: - als Keimbildner bei der Kristallisation in der Substratfolie bei einer erneuten ORMOCER-Beschichtungsbildung. - als zusätzlicher Barrierefüllstoff. - als Agens, welches dem hydrolytischen Biopolymerabbau bei der erneuten Folienextrusion aufgrund noch vorhandener Reaktivitäten entgegenwirken kann. Alexander Rusam
Tel.: +49 931 4104-449
a.rusam@skz.de
SKZ - KFE gGmbH
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
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2219NR026Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 3: Fermentationsversuche - Akronym: EBBBSZiel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. In Versuchen in den Laboren der Bionova konnte gezeigt werden, dass die bisher bei der Turbomaische- Technologie verwendete Belüftung auch für den Einsatz von Stroh als Hauptsubstrat nutzbar ist. Der Zuwachs der Gasbildung lag im Mittel bei 14 %. Der Methangehalt konnte im Mittel durch den Einsatz der Turbomaische-Technologie um 3 % gesteigert werden. Insgesamt konnte in den Laborversuchen die Methanausbeute durch die Turbomaische um etwa 20,5 % gesteigert werden. Die Ergebnisse der Pilotanlage offenbaren, dass eine Einbringung der Substrate mittels Querstromzerspaner für die Nutzung von Stroh im Zusammenhang mit der Turbomaische nicht geeignet ist, da der nötige TS-Gehalt nicht erreicht werden kann. Dr. Petra Rabe
Tel.: +49 33762 2250-45
rabe@bionova-biogas.de
BIONOVA Biogas GmbH
Am großen Zug 24a
15713 Königs Wusterhausen
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2219NR027Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 4: Konzeption und Errichtung Pilotanlage - Akronym: EBBBSZiel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. Aus dem Betrieb der Pilotanlage ließ sich ableiten, dass sich die grundlegende Bauweise bewährt hat. Es wurde jedoch deutlich, dass (zumindest die verbaute) Flüssigfütterung nicht geeignet ist, einen ausreichend hohen TS-Gehalt in der Maische herzustellen. Auch einige andere technische Details waren unzufriedenstellend und konnten teilweise während Betriebspausen behoben werden. Ferner zeigte sich, dass der Maischeprozess eine erhebliche Reaktionswärme erzeugt, der durch Fremdkühlung oder kühlem Fugat entgegnet werden muss. Während des Betriebs wurden Grenzwerte in bei Prozessparametern ermittelt, bei deren Überschreitung sich eine Prozessstörung andeutet. Ulrich Spitzner
Tel.: +49 (0)3375 2808 465
spitzner@mtm-anlagenbau.de
MTM Anlagenbau GmbH
Zailach 6
91611 Lehrberg
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2219NR028Verbundvorhaben: Integration von ökologischen Kennwerten biobasierter Werkstoffe in den industriellen Planungs- und Konstruktionsprozess - Methodologie und Werkzeuge; Teilvorhaben 2: Beispielhafte Umsetzung der Methoden an einem neu zu konzipierenden Bauteil - Akronym: BIOLCAZiel des Projektes ist es ökologische Kennwerte für Biowerkstoffe in den herkömmlichen Konstruktionsprozess zu integrieren. Darüber hinaus konzentriert sich das Projekt darauf, aus bekannten Methoden der Nachhaltigkeitsbewertung verwertbare Elemente zu identifizieren und so zu kombinieren, dass sie als anwendungsorientierte, aber dennoch transparente Methode für die Erhebung von Daten für biobasierte Werkstoffe zu verwenden sind. Als Ergebnis sollen Konstrukteure Unterstützung bekommen, die umweltbeeinflussenden Faktoren bei der Werkstoffauswahl so früh und einfach wie möglich zu berücksichtigen. Die Aufgabe vom Konstruktionsbüro Hein wird es sein, gemeinsam mit den Partnern die Konstruktionsabläufe zu analysieren um zu entscheiden, welche Informationen und Hilfsmittel benötigt werden, um die Relevanz von Biokunststoffen im Vergleich zu konventionellen Materialien genau zu bewerten. Weiterhin sollen die Verarbeitungsprozesse von Biokunststoffen auf Ihre ökologische Relevanz untersucht werden.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Biomat-LCA-Projektes sind detailliert im Gesamtbericht aller Partner dokumentiert. Durch den erfolgreichen Abschluss des Verbundvorhabens können biobasierte Kunststoffe und naturfaserverstärkte Kunststoffe mit Hilfe von Ökobilanzen (LCA) hinsichtlich ihrer ökologischen Nachhaltigkeit besser mit konventionellen Kunststoffen verglichen werden. Durch die Zusammenarbeit der Partner des Verbundvorhabens konnte der Zusammenfluss und der Abgleich der Daten aus Werkstoffentwicklung und -verarbeitung, Werkzeugauslegung und -bau, Informationsvermittlung, Ökobilanzierung direkt im Gesamtkontext erfolgen. Mit der Evaluation der Datenlage und dem Bereitstellen der Informationen hat das Projekt eine valide Grundlage geschaffen, um Biokunststoffe aufgrund ihrer Ökobilanzdaten bereits in der frühen Phase der Konstruktion in Überlegungen zur Werkstoffwahl miteinzubeziehen und am Ende erfolgreich einzusetzen. Im Rahmen des Teilvorhabens 2 wurden gemeinsam mit den Partnern die Konstruktionsabläufe analysiert um zu entscheiden, welche Informationen und Hilfsmittel benötigt werden, um die Relevanz von Biokunststoffen im Vergleich zu konventionellen Materialien genau zu bewerten. Weiterhin wurden die Verarbeitungsprozesse von Biokunststoffen auf Ihre ökologische Relevanz untersucht. Es wurden zwei potenzielle Stellen im Arbeitsablauf eines Konstrukteurs identifiziert, wo Ökokennwerte sinnvoll integriert werden könnten. Eine im Arbeitsschritt "Materialien auswählen" und eine andere im Arbeitsschritt "Wanddicke auslegen / Komponente skizzieren". Anstrebenswert wäre die Integration an dieser Stelle über die für Konstrukteure bereits bekannten Werkzeuge/Software (CAD/CAE). Daher wurden zwei unternehmensspezifische Lösungen für die Partner Ford und KB-Hein ausgearbeitet. Ziel dabei war, die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Lösung zu überprüfen und möglicherweise als Blaupause für andere Unternehmen bereitzustellen. Alexander Hein
Tel.: +49 503 280000-41
mobil@kb-hein.de
Konstruktionsbüro Hein GmbH
Marschstr. 25
31535 Neustadt am Rübenberge
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2219NR034Neuartige Verpackungsfolien aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil, hoher Flexibilität, sehr guten Barriereeigenschaften und guter Rezyklierbarkeit - Akronym: VerpackungGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger Verpackungsfolien aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil, hoher Flexibilität, sehr guten Barriereeigenschaften und guter Rezyklierbarkeit.Dr. rer. nat. Inna Bretz
Tel.: +49 208 8598-1313
inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen

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2219NR035Recyclingfähigkeit von PLA und PLA-Folien durch Stärkekontamination unter besonderer Berücksichtigung der Barriereeigenschaften - Akronym: RePLAZiel des Vorhabens ist es, den Einfluss des Recyclings auf PLA-Folien und den Einfluss von mit Stärkeblends verunreinigtem recyceltem PLA auf die mechanischen und insbesondere auf die Barriereeigenschaften hinsichtlich der Verwendung als Lebensmittelverpackungen zu analysieren. Das erfolgreiche Recycling von PLA eröffnet die Möglichkeit, den Einsatz von PLA als einer der Hauptkomponenten der derzeitig verwendeten biobasierten Kunststoffe zu erhöhen und stellt einen wesentlichen Schritt bei der Substitution erdölbasierter zu biobasierten Kunststoffen insbesondere im Verpackungssektor dar. Langfristig fördern die Untersuchungen die Eröffnung eines separaten PLA Recyclingstroms, welcher momentan den Entsorgungsstrom der erdölbasierten Kunststoffe verunreinigt. Tobias Hückstaedt
Tel.: +49 331 568-1440
tobias.hueckstaedt@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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2219NR036Entwicklung einer biobasierten Verpackungslösung mit haltbarkeits-verlängernder Wirkung aus PLA und ätherischen Ölen - Akronym: EssentialPLAEntwicklung einer biobasierten Verpackungslösung mit haltbarkeitsverlängernder Wirkung aus PLA und ätherischen Ölen Ziel ist die Entwicklung einer antimikrobiellen Verpackungslösung zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit und zur Reduktion von Lebensmittelabfällen unter möglichst ausschließlicher Verwendung biobasierter Komponenten. Mittels Extrusion werden ätherische Öle (essential oils) in PLA eingearbeitet, um anschließend das hergestellte Granulat zu Folien weiterzuverarbeiten. Die Verarbeitbarkeit, die mechanischen Eigenschaften und die Release-Eigenschaften des Compounds aus ätherischen Ölen und PLA werden unter Variation der Verarbeitungsparameter und dem Einsatz von zusätzlichen (möglichst biobasierten Additiven) systematisch untersucht und optimiert, um das finale Eigenschaftsprofil hinsichtlich der Mechanik für die Anwendung im Verpackungssegment einzustellen. Schlussendlich soll eine aktive Verpackungsmöglichkeit unter geringem Einsatz von natürlichen ätherischen Ölen entwickelt werden, die den Einsatz von biobasierten PLA im stark wachsenden Verpackungssegment ausweitet. Dabei sollen Erkenntnisse genutzt und erweitert werden, die das Fraunhofer IAP im Rahmen des EU-Projektes NanoPack an ölbasierten Standardkunststoffen gesammelt hat und Partner für ein Konsortium identifiziert werden, die an einer Industrialisierung der Technologie interessiert sind. Tobias Hückstaedt
Tel.: +49 331 568-1440
tobias.hueckstaedt@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam
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2219NR037Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 2: technische Unterstützung und Softwareentwicklung - Akronym: DigitalFireVorhabensziel: Im Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird.Dipl-Ing. Manuel Friedrich
Tel.: +49 9122 8899-550
manuel.friedrich@bf-automation.de
BF Automation GmbH & Co. KG
Walpersdorfer Str. 31
91126 Schwabach
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2219NR042Verbundvorhaben: Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland; Teilvorhaben 1: Ökologisch-ökonomische Auswirkungen der Saisonalisierung - Akronym: BioSaiFleBiogasanlagen (BGA) ermöglichen eine bedarfsorientierten Strom- und Wärmeproduktion und können in Ergänzung zu fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Deckung der Residuallast beitragen und systemdienlich betrieben werden. Die Flexibilität kann dabei in verschiedenen Komponenten der BGA bereitgestellt werden – bei der Gasnutzung im BHKW und bei der Gasproduktion im Fermenter. Bisherige Biogasforschung zielte hauptsächlich auf den kurzfristigen Ausgleich über Tage bzw. Wochen. Die Einspeisung von fEE und auch der Strom- und Wärmebedarf weisen jedoch aufgrund der jahreszeitlichen Witterung ein saisonales Profil auf. Dieses kann von Biogasanlagen bedient werden. Aufgrund der begrenzten Gasspeicherkapazitäten kommt der flexiblen Gaserzeugung jedoch eine besondere Rolle zu. Die Energiespeicherung erfolgt in der dafür geeigneten Biomasse und die Nutzung hochwertiger Silage wird vorrangig in den Winter verschoben. Gleichzeitig wird die Anlagenleistung im Sommer durch eine verminderte Gasproduktion bei der Nutzung eines schwer abbaubaren Substrates reduziert. Vor diesem Hintergrund soll im Forschungsprojekt die Eignung von Schnittgut Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) der Bioenergie untersucht werden. In den Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und für diesen Zweck adäquat aufbereitet werden. In den Wintermonaten soll dann durch die Zufuhr leicht umsetzbarer Substrate die Anlagenleistung wieder gesteigert werden. Zusätzlich zur Saisonalisierung kann durch Gas- und Wärmespeicherkapazitäten eine kurzfristige Bereitstellung von Flexibilität in der Gasnutzung erfolgen. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren, in BW z.B. das LRA Reutlingen, zusammengearbeitet.Hier wurden Referenzgasprofile auf Betriebs- und Systemebene erstellt und als Input für das experimentelle Design und die Praxisversuche in einer Biogasanlage mit einem saisonal flexiblen Betrieb verwendet. Die saisonalen Flexibilitätsanforderungen sind auf Betriebs- und Systemebene weitgehend ähnlich. Es kann von einer hohen Fluktuation des Energiebedarfs über das Jahr ausgegangen werden, speziell bei hohen CO2 Minderungszielen. Auf Betriebsebene sind deutliche Unterschiede für Betriebe mit oder ohne Wärmenachfrage festzustellen. Ein Großteil der Gradienten der optimalen Profile wird als technisch machbar angesehen, trotzdem besteht ein Anteil an Profilen, die nur schwer oder gar nicht umsetzbar sind, bes. bei positiven Gradienten sowie im Winter und bei BGA mit Wärmenetz. Ein saisonal flexibler Betrieb kann aber bei Vorliegen günstiger Rahmenbedingungen wirtschaftlich und organisatorisch empfohlen werden. Die THG-Bilanz zeigt ein hohes THG-Minderungspotential von Biogas aus FFH-Schnittgut ggü. Erdgas in der Größenordnung von 91%. Größter Einfluss auf das Ergebnis hat der Transport sowie die Gärrestgutschrift. In BB fallen die THG-Emissionen analog zu den Kosten tendenziell geringer aus als in BW. Die Integration verschiedenste Erlösströme in die Substratoptimierung zeigt allgemeinen einen geringen ökonomischen Mehrwert und Beitrag zur Wirtschaftlichkeit von FFH-Schnittgut, ist aber sehr anlagenspezifisch und kann auch zu einer Verbesserung der spezifischen THG-Emissionen beitragen. Der Mehrwert kann bei Veränderung bestimmter Restriktionen wie z.B. der Mindest-THG Reduktion oder hohen THG-Quoten Preisen im Kraftstoffmarkt gesteigert werden, hängt aber wiederum von den anlagenspezifischen Gegebenheiten ab. In der Szenarioanalyse für den Bestand zeigt sich die Vorteilhaftigkeit ggü. der regulären Flexibilisierung. Im Vergleich ist die Biomethanaufbereitung unter aktuellen Rahmenbedingungen das wirtschaftliche Post-EEG Konzept.Dr. Ludger Eltrop
Tel.: +49 711 685-87816
ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Heßbrühlstr. 49 a
70565 Stuttgart

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2219NR043Mechanische Aufbereitung faserreicher Nebenprodukte wie Pferdemist, Landschaftspflegegrün und Stroh mithilfe einer hierfür optimierten Kugelmühle für die Flexibilisierung der Biogaserzeugung im landwirtschaftlichen Betrieb - Akronym: Flex-CrashIm Bereich erneuerbarer Energien nehmen Biogasanlagen heute und zukünftig eine Schlu¨sselrolle in der Energiewende ein. Strom aus Biogas kann anders als Strom aus Photovoltaik- oder Windkraftanlagen flexibel und nach aktuellem Bedarf erzeugt werden. Nachteilig wirkt sich der derzeit hohe Einsatz an Energiepflanzen aus, der zu einer Konkurrenzsituation mit der Erzeugung von Nahrungsmitteln führt. Nebenprodukte der Nahrungserzeugung wie z.B. , Stroh, sowie Landschaftspflegematerial und Pferdemist können aufgrund ihres hohen Lignozelluloseanteils und der daraus resultierenden unvollständigen und langsamen Abbaubarkeit bei üblicher Aufbereitung nicht wirtschaftlich als Gärsubstrat in Biogasanalgen eingesetzt werden. Sie führen zudem zu technischen Problemen im Fermenter. In diesem Kooperationsprojekt soll untersucht werden, ob die genannten faserreichen Substrate durch die Aufbereitung mit der neu entwickelten Kugelmühle vor Zugabe zum Biogasfermenter so aufbereitet werden können, dass sie im Biogasfermenter zu einer erhöhten Biogasausbeute führen, ob sie eine beschleunigte Abbaukinetik zeigen und so letztlich als Futter für den flexiblen Betrieb von Biogasanalgen eingesetzt werden können. Damit kann dann hochwertiges Futter wie Maissilage und Getreideschrot ersetzt werden. In Fluid-Modellierungen und Anpassung der neue entwickelten Kugelmühle, soll deren Leistung und Effizienz verbessert werden. In Versuchen zur Biogasausbeute in Batchfermentern, kontinuierlich betriebenen Laborfermentern und in 2 Praxisanlagen (eine davon die Forschungsbiogasanalge der Universität Hohenheim) soll die Kugelmühle weiter optimiert werden und es wird getestet, welche Effekte durch die Vorbehandlung zu erreichen sind. Es wird untersucht, unter welchen Bedingungen eine flexible Gaserzeugung möglich wird. Die Untersuchungen gehen bis zur wirtschaftlichen Bewertung.Dr. Hans Oechsner
Tel.: +49 711 459-22683
oechsner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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31.12.2023
2219NR046Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 1: KI-basierter Regler - Akronym: Sens-O-MixIm Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann.Dr. Stefan Dietrich
Tel.: +49 351 2553-7644
stefan.dietrich@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

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31.08.2023
2219NR049Verbundvorhaben: Nutzung von Synergieeffekten bei der Co-Fermentation für die Flexibilisierung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Nachweis von Synergieeffekten im Labormaßstab, Entwicklung eines Prozessmodells, Optimierung der Co-Substrat-Mischungen - Akronym: SynFlexGesamtziel des Projektes ist es, zu untersuchen, inwieweit die Synergieeffekte, die bei der Co-Fermentation von Substraten auftreten, für die Flexibilisierung von Biogasanlagen genutzt werden können. Hierfür wird die Wirkung von Substratmischungen mit verschiedenen Substraten und Mischverhältnissen auf die Biogasproduktion, den Methananteil und die Reaktionskinetik untersucht. Die Ergebnisse werden für die Validierung der im Prozessmodell einer Biogasanlage dargestellten Synergieeffekte angewandt. Das Prozessmodell dient daraufhin zur Optimierung der Co-Substratmischungen, wobei die Synergieeffekte maximiert werden sollen. Des Weiteren wird über die Simulation verschiedener Betriebskonzepte geprüft, inwieweit die optimierten Co-Substratmischungen die Flexibilität einer Biogasanlage erhöhen können. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt darin, die beobachteten Synergieeffekte der Substratmischungen mit dem Prozessmodell zuverlässig vorhersagen zu können, um damit die flexible, bedarfsorientierte Fütterung von Biogasanlagen zu optimieren. Das Projekt soll damit zum einen zur nachhaltigen Produktion von Biogas beitragen. Zum anderen soll die zukünftige Integration der Biogasproduktion als regelbare erneuerbare Energiequelle zur Abdeckung der Residuallast gefördert werden.Prof. Dr. rer. nat. Sven Steinigeweg
Tel.: +49 4921 807 1513
sven.steinigeweg@hs-emden-leer.de
Hochschule Emden/Leer
Constantiaplatz 4
26723 Emden

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31.07.2024
2219NR051Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 1: Design und Entwicklung von Stämmen und Konsortien für die Katalyse der Anoden- und Kathodenprozesse - Akronym: BIBERZiel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Das Ziel des Teilvorhabens 1 ist zweigeteilt. Zum einen soll auf den Anoden des bioelektrochemischen Systems eine stabile Biozönose etabliert werden, die die Oxidation organischen Materials mit einer Elektrode als Elektronenakzeptor katalysiert. Dabei sollen möglichst hohe Stromdichten erreicht werden. Da dies insbesondere über die Ansiedlung spezifischer Mikroorganismen erreicht werden kann, soll eine neue Applikationsform etabliert werden, mit der diese Organismen ähnlich einer Farbe auf die Elektroden aufgetragen werden können. Auf der Kathodenseite des Reaktors wird Wasserstoff produziert. Als zweites Ziel des Vorhabens möchten wir diesen Wasserstoff nutzen, um mit Hilfe von Knallgasbakterien die Plattformchemikalie Butandiol zu produzieren. Dazu soll ein bestehender Stamm genetisch verändert werden, um sowohl das angestrebte Endprodukt erfolgreich zu produzieren und gleichzeitig möglichst langzeitstabil produktiv zu sein.Prof. Dr. Johannes Gescher
Tel.: +49 40 42878-3639
johannes.gescher@tuhh.de
Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Technische Mikrobiologie
Kasernenstr. 12 (F)
21073 Hamburg

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31.03.2023
2219NR052Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchungen zum dynamischen Verhalten verschiedener Substrate und Definition von Mindestanforderungen an Prozess-, Mess- und Leittechnik - Akronym: FlexiModDas Vorhaben dient der Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen. Zur Vorhersage der dynamischen Gasproduktionsrate soll ein vorhandenes empirisches Reaktionsmodell verwendet werden. In Abgrenzung zu bisherigen Entwicklungen soll das Prognosetool explizit in der großtechnischen Anlagenpraxis einfach anwendbar sein. Dies setzt voraus, dass es die Anforderungen an eine Prognosegenauigkeit der Biogaserzeugung für eine flexible Biogaserzeugung erfüllt. Die Basis dafür bilden die in der Praxis typischerweise verfügbaren Daten, Anlagenkonfigurationen und flexiblen Betriebsweisen von großtechnischen Biogasanlagen. Für die Weiterentwicklung des Prognosetools werden im Vorhaben die kinetischen Parameter der in einer Praxisanlage verfütterten Substrate mit Hilfe hochaufgelöster batch-Versuche bestimmt. Dabei wird u.a. der Einfluss der sich ändernder Fermenterbiologie bei Umstellung der Anlagenfütterung auf die Kinetik der Biogasbildung untersucht. Auf Basis der realen Fütterungsdaten der Praxisanlage werden die dynamischen Gasproduktionsraten im flexiblen Anlagenbetrieb simuliert. Durch Anwendung verschiedener Modellstrukturen (1- oder 2-Fraktionen) und Methoden zur Bestimmung der kinetischen Parameter (Laboranalysen und/oder mathematische Optimierungsverfahren) wird der Modellansatz im Hinblick auf das Vorhabensziel weiterentwickelt und getestet. Im Ergebnis wird ein Prognosetool zur flexiblen Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen entwickelt, basierend auf einer für diesen Anwendungsfall besonders geeigneten Modellstruktur und besonders geeigneten Bestimmungsmethoden der kinetischen Modellparameter. Um den typischen Herausforderungen der Datenbereitstellung aus großtechnischen Biogasanlagen für das zu entwickelnde Prognosetool zu begegnen, werden darüber hinaus Lösungsansätze entwickelt, die eine ausreichende Datengrundlage bei vertretbarem Aufwand sicherstellen.Prof. Dr. Michael Nelles
Tel.: +49 381 489-3400
michael.nelles@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

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28.02.2023
2219NR054Automatische Überwachung der Prozessstabilität in Biogasreaktoren mittels CO2-Partialdruck innerhalb der Reaktorflüssigkeit - Akronym: pCO2_stabilDie Stabilität des anaeroben Abbaus der organischen Substanz ist eine Voraussetzung für einen effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen. Mit fortschreitender Flexibilisierung der Biogaserzeugung wird durch die ungleichmäßige Substratzufuhr der Bedarf an einer zeitnahen Kenntnis der biologischen Prozessstabilität weiter zunehmen. Dabei soll die verwendete Messmethodik hohe Anforderungen an Robustheit, Kosten, Aussagekraft, Übertragbarkeit und eine Echtzeiterfassung erfüllen und soll kostengünstig für die breite Biogaspraxis umsetzbar sein. Aus langjährigen Anwendungen der Messung von CO2-Partialdruck (pCO2) in der Reaktorflüssigkeit in der Arbeitsgruppe des Antragstellers wurde eine neue Messmethodik zur Überwachung der Prozessstabilität entwickelt. Die direkte Messung von CO2-Partialdruck im flüssigen Fermenterinhalt erlaubt eine störungsfreie Beurteilung der Prozessstabilität ohne Entnahmen des Reaktorinhaltes. Das Vorhaben soll diesen Messansatz umfassend überprüfen und Kennzahlen für einen biologisch stabilen Betrieb von Biogasanlagen erarbeiten. Das Vorhaben verfolgt mit weiterführenden Arbeiten folgende Ziele: (1) Überprüfung der Zusammenhänge zwischen pCO2 und FOS/TAC, Säurespektrum, etc. unter mesophilen und thermophilen Bedingungen, (2) Anwendung in Langzeit-Praxistests insbesondere in flexibel geführten Biogasanlagen, (3) Vergleich der marktüblichen pCO2-Messsysteme hinsichtlich ihrer Eignung für die Praxis-Messumgebung, (4) Wirtschaftlichkeitsbeurteilung und (5) Anpassung für einen breiten Praxiseinsatz und zur online Überwachung der Prozessstabilität sowie (6) Erarbeitung von pCO2-Grenzwerten, die zur Anlagenüberwachung und einer automatisierten Substratzufuhr verwendet werden können. Im Rahmen des Vorhabens soll das Messsystem einen Technologiereifegrad 8 erreichen, wobei die Weiterentwicklung in ein eigenständiges an die Erfordernisse einer Biogasanlage abgestimmtes Produkt als schnell umsetzbar gilt.Das Vorhaben war in vier Arbeitspakete gegliedert. Im AP1 fand eine Überprüfung der Zusammenhänge zwischen pCO2 und den Prozessparametern unter mesophilen und thermophilen Bedingungen sowie mit geringer und hoher Stickstofflast in vier kontinuierlichen Laborfermentern statt. Die Substrate wurden zuerst kontinuierlich später dann stoßweise bzw. im Wochenmodus zugeführt. Die pCO2-Werte in der Fermentermaische stiegen je nach Versuchsphase und Raumbelastung auf 100-300 hPa an. Schnelle und starke Anstiege wurden vor allem bei der Erhöhung einer Raumbelastung aufgezeichnet. Die weitere Überprüfung wurde in Langzeit-Praxistests (AP2) in insgesamt 14 Biogasanlagen vorgenommen. Es zeigte sich eine steile Zunahme des CO2 Partialdrucks in der Fermentermaische mit der Überschreitung bestimmter Raumbelastung wie auch ein Zusammenhang zwischen der Stromproduktion und den pCO2 Werten der Maische. AP3 verglich die am Markt verfügbaren pCO2-Messsysteme hinsichtlich ihrer Eignung für ein Langzeitmonitoring in den Biogasanlagen. Anhand der Kriterien hat sich die Nutzung der optischen Sensoren von Presens GmbH als die beste Möglichkeit für den Einsatz in der Biogaspraxis gezeigt. In einer detaillierten Wirtschaftlichkeitsanalyse im AP4 wurden die Kosten für die Bauteile, Herstellung, den Einbau sowie die laufenden Kosten berücksichtigt. Die pCO2 Messwerte zeigen eine unmittelbare Reaktion auf Änderungen in der Substratzufuhr, Prozessinstabilität, Hemmung etc., was die prozessbiologisch verursachten Ausfallzeiten verringert. Schließlich wurden die Zukunftsperspektiven der Echtzeitüberwachung des Biogasprozesses unter Berücksichtigung des Strommarktes erarbeitet. Somit wurde im Rahmen des Vorhabens eine wertvolle Messmethode entwickelt und im Praxiseinsatz erprobt, welche eine Echtzeitüberwachung des Biogasprozesses ermöglicht.Prof. Dr. Marian Kazda
Tel.: +49 731 50-23300
marian.kazda@uni-ulm.de
Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Institut für Systematische Botanik und Ökologie (Biologie V)
Albert-Einstein-Allee 11
89081 Ulm
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30.09.2020
2219NR055Erhöhung der Wasserdampfbarriere von biobasierten Lebensmittelverpackungen - Akronym: WaBaBioDas Ziel der Konzeptentwicklung besteht darin, technologisch sinnvolle Strategien zur Erhöhung der Wasserdampfbarriere biobasierter Verpackungsmaterialien aufzuzeigen. Mischungen aus den schon im Markt etablierten Biokunststoffen Polylactid (PLA) und Polybutylensuccinat (PBS) – PLA/PBS-Blends – sind hervorragend dafür geeignet, flexible Verpackungsfolien herzustellen, deren mechanische und optische Eigenschaften denen von Polyethylen nahekommen. Als Ergebnis des Projektes erarbeiten die Partner Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung IAP und das Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung IOM ein Konzept für die Weiterentwicklung eines technologisch sinnvollen und hinsichtlich der Kosten abbildbaren Verfahrens zur Herstellung von biobasierten Verpackungsfolien für trockene Nahrungsmittel.Dipl.-Ing. Thomas Büsse
Tel.: +49 331 568-3403
thomas.buesse@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Schipkauer Str. 1 BSW-Standort A 754
01987 Schwarzheide
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31.03.2021
2219NR056Qualifizierung von Technologien zur Funktionalisierung von biobasierten Kunststofffolien für Lebensmittelverpackungen - Akronym: BioFlexPackKunststoffverpackungen für Lebensmittel stellen ca. 40 % aller Kunststoffverpackungen in Deutschland dar. Davon sind fast 30 % flexible Folienverpackungen. Wie fossilbasierte, flexible Folien bieten auch biobasierte Folien meistens keinen ausreichenden Schutz (z.B. Diffusionsbarriere), um die geforderte Lebensdauer der verpackten Lebensmittel sicherzustellen. Für die effektive Implementierung eines solchen Schutzes ist es naheliegend, bereits in der Verpackungsindustrie etablierte, ressourceneffiziente und akzeptierte Funktionalisierungstechnologien (Vakuumbeschichtung, Lackierung, Elektronenbehandlung) auch für die Veredlung von biobasierten Kunststofffolien zu qualifizieren. Dazu soll eine Konzeptstudie durchgeführt werden, die auch den Aspekt der Recyclingfähigkeit berücksichtigt. Ein materialwissenschaftlich-technisches Anforderungsprofil für biobasierte Kunststofffolien im Hinblick auf deren Funktionalisierung mittels Vakuumbeschichtung in Kombination mit Lackierung und Elektronenbehandlung soll erarbeitet werden. Auf dem Markt verfügbare, biobasierte Kunststofffolien werden anhand dieses Anforderungsprofils beurteilt. Entsprechend geeignete biobasierte Kunststofffolien sollen in einem kleinen Umfang funktionalisiert und evaluiert werden. Parallel dazu soll geprüft werden, inwieweit die Recyclingfähigkeit der biobasierten Kunststoffe durch eine Funktionalisierung beeinflusst werden kann. In Gesprächen mit Recyclingunternehmen und unter Beachtung der regulatorischen Rahmenbedingungen sollen die positiven und negativen Aspekte der unterschiedlichen Technologien bewertet werden. Am Ende der Konzeptstudie sollen konkreten F&E Fragen für die Weiterentwicklung und Anpassung bestehender Funktionalisierungstechnologien stehen, die, angewandt auf biobasierte Kunststofffolien, deren rasche und kosteneffiziente Etablierung auf dem Gebiet der Lebensmittelverpackungen erlauben. Die ermittelten F&E-Fragen sollen anschließend in einem Verbundprojekt bearbeitet werden.Dr.-Ing. Steffen Günther
Tel.: +49 351 2586-137
steffen.guenther@fep.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden
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31.12.2022
2219NR060Nanoskalige plasmagenerierte Kohlenstoffschichten zur Reduzierung der Wasserdampfdurchlässigkeit von Biopolymeren - Akronym: PaC-Aqua-BlockDas Projekt zielt darauf ab, die Oberfläche zweier verschiedener Biokunststoffe (PLA, PHBV) mit einer DLC- Beschichtung zu versehen, um deren Wasserdampfpermeabilität zu optimieren. Die Besonderheit des Forschungsansatzes liegt darin, dass entgegen den üblicherweise applizierten heterogenen Zwischenschichten, nur die Plasmaparameter modifiziert und somit die Sperrwirkung variiert werden können. Ziel ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik mindestens gleichwertige oder deutlich verbesserte (etwa Faktor 7) Sperrwirkung gegenüber Wasserdampf zu erreichen. Die marktverfügbare DLC-Beschichtung, namentlich FMC (flexible medical carbon), ist speziell für weiche Substrate geeignet, und wird auf den o.g. Biokunststoffen mittels RF-PECVD Prozess appliziert. Die Schichteigenschaften werden durch die Anpassung der Plasmaparameter modifiziert und im Anschluss hinsichtlich der Wasserdampfpermeation sowie der Schichtdicke und Oberflächenbenetzbarkeit analysiert. Es werden sehr dünne Beschichtungen im Bereich von 20 – 100 nm untersucht. Es wird davon ausgegangen, dass solche dünnen Schichten bereits eine einwandfreie und nahezu geschlossene DLC-Schicht mit deutlich verbesserten Gasbarriereeigenschaften im Vergleich zu den unbeschichteten Materialen aufweisen. Außerdem kann die dünne und flexible Beschichtung die Möglichkeit der Bildung von Mikrorissen herabsetzen, welche die Barriereeigenschaften beeinträchtigen würden. Zudem weisen DLC-Schichten in dem Dickenbereich noch keine Verfärbung des Materials auf. Besonderes Augenmerk liegt auf der Untersuchung der WVTR in einem relativ weiten Temperaturbereich von nahe 0°C bis etwa 40°C. Diese Temperaturspanne ist von daher interessant, da sie die möglichen Schwankungen während des Transports von kurzzeitverpackten, leichtverderblichen Lebensmitteln wie Wurst, Obst und Gemüse widerspiegeln. Die Barrierefunktion der Beschichtung sollte idealerweise auch in diesem Temperaturbereich zumindest kurzzeitig gewährleistet sein.Dr. Christian Fischer
Tel.: +49 261 287-2345
chrbfischer@uni-koblenz.de
Universität Koblenz
Universitätsstr. 1
56070 Koblenz
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31.03.2021
2219NR063Technische Konzeptentwicklung zum Thema Additive Funktionalisierung von Biokunststofffolien für sensorische Thermoformverpackung - FunSenso - Akronym: FunSensoZiel des Projektes ist die Entwicklung eines Konzeptes zur Herstellung von biobasierten, thermogeformten Kunststofffolien mit kapazitivem Elektronikdruck. Dazu sollen Biokunststofffolien hergestellt und mit leitfähiger Tinte bedruckt werden, um anschließend mittels Thermoformen in die finale Form gebracht zu werden. Zwar handelt es sich beim Thermoformen um ein gängiges Verfahren zur Produktion dreidimensionaler Formteile, allerdings ist die Verwendung von Biokunststoffen weit weniger erprobt. Zunächst werden geeignete Biokunststoffe compoundiert und zur Folie extrudiert. Da für den Bedruck die Benetzbarkeit der Kunststofffolie mit der Tinte eine Voraussetzung ist, kann diese anschließend durch Oberflächenmodifikationen erhöht werden. Die behandelte Folie wird nun mit Leiterbahnen bedruckt und nachfolgend mittels Thermoformen umgeformt. Hier ist entscheidend, dass die Leitfähigkeit der Bahnen auch nach der Verformung ausreichend ist. Durch die Kooperation zweier Professuren der Hochschule Hof ist die komplette Wertschöpfungskette zur Herstellung thermogeformter Verpackungen vorhanden und es ist möglich, bereits in der Frühphase Ergebnisse und Iterationsschritte aufeinander abzustimmen. Während der Projektlaufzeit soll zudem das Konsortium für ein Folgeprojekt aufgebaut werden, in dem ausgehend von den gewonnenen Erkenntnissen die Entwicklung einer smarten Lebensmittelverpackung angestrebt wird.Das Ziel des Vorhabens bestand in einer Konzeptentwicklung zur Herstellung von biobasierten, thermo-geformten Kunststofffolien mit kapazitivem Elektronikdruck. Eine Integration von Sensoren war in dieser Machbarkeitsstudie nicht geplant, könnte aber in einem Folgeprojekt bearbeitet werden. In der Machbarkeitsstudie haben zwei Forschungsbereiche der Hochschule eng zusammengearbeitet. Eigentliches Projekteziel bei Beginn der Arbeiten war eine Verwendung der Folien für Lebensmittelverpackungen. Diese sollten noch sensorisch funktionalisiert werden (z.B. zur Verfolgung von Lieferketten, zur Identifizierung von Feuchtigkeit in der Verpackung) um die Daten dann mittels gedruckter RFID kontaktlos zu übermitteln. Da beim Aufbau eines Konsortiums aber noch keine Projektpartner aus dem Bereich Lebensmittelverpackung gefunden wurden, werden jetzt auch weitere Anwendungsfelder analysiert. Ergebnisse aus dem Projekt sollen in einer renommierten Fachzeitschrift veröffentlicht werden (Bioplastics Magazine, K-Zeitung, EUWID Kunststoffe, Plastverarbeiter).Prof. Dr. Michael Nase
Tel.: +49 9281 409-4730
michael.nase@hof-university.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof
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31.08.2021
2219NR064Verbundvorhaben: Großserien-Leichtbau mit naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen am Beispiel Lithium-Ionen-Batterie-Gehäuse; Teilvorhaben 2: Produktentwicklung - Akronym: BIOBATTERY-ProzesseZielsetzung des Vorhabens ist die erstmalige Realisierung von Leichtbauverfahren auf Grundlage naturfaserverstärkter biobasierter Kunststoffe, die speziell für die Großserienproduktion ausgelegt sind. Als Modellsystem dienen Gehäuse für Lithium-Ionen-Batterien, da besonders bei mobilen Anwendungen wie E-Bikes oder KFZ eine Gewichtsreduktion im Vergleich zu klassischen Metallgehäusen besonders gewünscht wird. Die Funktionen Zellhalterung, Thermomanagement, Crash-Sicherheit und elektrische Isolation sollen dabei funktionsintegriert durch Kunststoffgehäuse aus thermo-plastischen Matrices und Organoblechen auf Basis nachwachsender Rohstoffe gewährleistet werden. Dies ermöglicht eine Reduktion des Eigengewichts der Batterie ohne Zellgewicht um bis zu 60 %. Der Forschungsansatz ist besonders attraktiv durch einen spezifischen Vorteil von Naturfasern im Vergleich zu den bisher eingesetzten teuren Carbonfasern: Naturfasern sind wesentlich elastischer und ermöglichen als Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) die Herstellung von Organoblechen mit bislang unerreichter Schlagzähigkeit. Diese Eigenschaft ist insbesondere im Automobilumfeld von entscheidender Bedeutung, um die Energieabsorption im Crashfall zu optimieren und um schädliche Schwingungen und Vibrationen zu dämpfen. Die zu entwickelnden Organobleche und Formteile aus naturfaserverstärkten biobasierten Kunststoffen können vollautomatisch produziert werden und die daraus hergestellten funktionsintegrierten Batteriegehäuse können vollautomatisch bestückt werden. Dies reduziert im Vergleich zu herkömmlichen Metallgehäusen die Anzahl der Fertigungsschritte und somit die Fertigungskosten deutlich. Es wird erwartet, dass mit der zu entwickelnden Technologie sowohl das Bauteilgewicht als auch die Gesamtkosten deutlich gesenkt werden können.Dipl. Ing. (FH) Patrick Megerle
Tel.: +49 6294 4204-6384
pmegerle@ansmann.de
ANSMANN AG
Industriestr. 10
97959 Assamstadt
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31.03.2023
2219NR075Verbundvorhaben: StroPellGas-Nachhaltiger Einsatz von Strohpellets zur Biogaserzeugung; Teilvorhaben 2: Sozioökonomische Bewertungen - Akronym: StroPellGasDas angestrebte Vorhaben "StroPellGas" soll als Verbundprojekt der HAWK und der Universität Göttingen einen Beitrag zur Erreichung der Ziele des Förderaufrufs "Stärkung der landwirtschaftlichen Rest- und Abfallstoffverwertung für die Biogaserzeugung" leisten. Im Vorhaben werden verschiedene Szenarien zur Nutzung von Strohpellets als Biogassubstrat technisch, analytisch, sozioökonomisch und ökologisch betrachtet. Dies soll auch die Entwicklung und Bewertung von Konzepten für die Herstellung und den Transport von Strohpellets umfassen. Zudem wird eine ökobilanzielle Bewertung eingeplant, die u.a. eine Bewertung der Verbesserung der CO2-Bilanz durch die Substitution von Maissilage durch Strohpellets beinhaltet. Durch chemische und physikalische Analysen sowie die Bestimmung des Gasertragspotentials werden die Qualität und Eignung unterschiedlicher Strohpellets als Biogassubstrat bewertet. Auf Basis der entwickelten Szenarien werden in kontinuierlichen Technikumsversuchen die Auswirkungen auf den Biogasprozess untersucht. Dabei werden z.B. Parameter wie die Erhöhung des Trockensubstanzgehalts, der Nährstoffversorgung und der Viskosität berücksichtigt. Mit Versuchen an einer Praxisanlage soll die großtechnische Umsetzbarkeit untersucht und validiert werden. Eine sozioökonomische Bewertung mittels Prozesskostenrechnungen und einer Akzeptanzstudie wird durchgeführt. Durch die Bereitstellung einer Handreichung und eines Kalkulationstools werden Anlagenbetreibern Entscheidungshilfen bereitgestellt. Insbesondere für Betreiber von Bestandsanlagen werden Wege aufgezeigt, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit ihrer Anlage zu steigern.Prof. Dr. Silke Hüttel
Tel.: +49 551 39-24851
silke.huettel@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Agrarökonomie und Rurale Entwicklung - Betriebswirtschaftslehre des Agribusiness
Platz der Göttinger Sieben 5
37073 Göttingen

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30.04.2021
2219NR089Verbundvorhaben: 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: RasFermIm 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 anzupassenProf. 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
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2219NR090Verbundvorhaben: 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: RasFermIm 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 anzupassenProf. 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
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31.10.2022
2219NR091Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Theoretische toxikologische Untersuchungen, chemisch- physikalisch Charakterisierung der Emissionen - Akronym: TeToxBeScheitScheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Im Teilvorhaben 3 hat das Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin die Aufgabe, am Versuchsstand des TEER geeignete chemisch – physikalische Methoden zur Charakterisierung der Emissionen aus Scheitholzfeuerungen zu etablieren und diese Methoden mit den Testsystemen der Human- (TV2) und Ökotoxikologie (TV1) zu koordinieren.Dr. rer.nat. Manfred Möller
Tel.: +49 241 80870-07
mamoeller@ukaachen.de
Universitätsklinikum Aachen - Institut für Arbeits- und Sozialmedizin
Pauwelsstr. 30
52074 Aachen
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31.05.2023
2219NR093Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 1: Genomanalyse der Interaktion von Kartoffeln und Kartoffelzystennematoden - Akronym: SERAPStärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern.Prof. Dr. Thomas Debener
Tel.: +49 511 762-2672
debener@genetik.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover
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30.06.2020
2219NR099Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung zur Dämm- und Faserwerkstoffherstellung - Akronym: HopfenfaserRecherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davorliegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-) Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten. Die erreichten Ergebnisse im Bereich der holzanalogen Werkstoffe zeigen, dass: • die Hopfenpflanzen grundsätzlich ein guter Rohstofflieferant für verschiedene holzanaloge Werkstoffe (z.B. für Spanplatten, Faserplatten und Dämmstoffe) sind. • sich dieser Rohstoff mit den vorhandenen Techniken und Technologien ohne hohen zusätzlichen Aufwand zu Spänen und Faserstoffen verarbeiten lässt und daraus verschiedene holzanaloge Werkstoffe hergestellt werden können. • die Werkstoffe aus 100% Hopfenreben sind im Vergleich zu den entsprechenden Werkstoffen aus reinen Holzpartikeln in ihren mechanischen Eigenschaften ähnlichen. Der Einsatz von Hopfenreben führt sogar zur deutlichen Verbesserung der Querzugfestigkeit und verbessert die hygroskopischen Eigenschaften der daraus gefertigten Werkstoffe. • der Einsatz von Hopfen (Spänen/Fasern) in Kombination mit Holz erfolgen kann, um Vorteile der Holz- und Hopfen zu nutzen. Das Verhältnis der Anteile ist auf das gewünschte Produkt und zu erzielenden Eigenschaften abzustimmen. In dieser Machbarkeitsstudie konnte die grundsätzliche Eignung von Hopfenpflanzen für die holzanalogen Werkstoffe nachgewiesen werden. Um Herstellungsparameter und -rezepturen sowie Eigenschaften für verschiedene Werkstoffe mit Hopfenreben sind zu optimieren. Dafür sollten weiterführende Untersuchungen durchgeführt werden. Untersuchungsgegenstand kann dabei der Zustand des Rohstoffs (frisch/getrocknet, anzpflanzen/Schäben/Restfasern), unterschiedliche Aufbereitungsverfahren sowie Variation der Rohstoffkombination (Hopfen/Holz) und der Werkstoffstrukturen, -rezepturen und -kategorien sein. Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 463 38-100
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden
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28.02.2021
2219NR100Integrated Cycles for Urban Biomass (ICU): Optimierung von Biomasseströmen und -verwertungswegen in urbanen Wohngebäuden mit dem Ziel einer CO2-neutralen Stadt - Akronym: ICUUm der fortschreitenden globalen Erwärmung erfolgreich entgegenwirken zu können, ist es zwingend notwendig, eine CO2-neutrale Gesellschaft basierend auf nachhaltigen Wertschöpfungskreisläufen zu etablieren. Allerdings fehlen derzeit noch CO2-neutrale Konzepte für die Versorgung mit Lebensmitteln und Entsorgung bzw. Nutzung der biogenen Reststoffe. Ein Ansatz dafür wäre es, die in Gebäuden anfallende Biomasse zu recyceln und die Produktion der Lebensmittel wenigstens teilweise direkt in die Stadt und die Gebäude zu integrieren. Dabei werden die von Menschen generierten biogenen Reststoffe im "Technikum" des Hauses anaerob durch eine Biogasanlage zu Methan und CO2 abgebaut. Methan wiederum kann in einem hausinternen Blockheizkraft zur Bereitstellung von Strom und Wärme genutzt werden. Der verbleibende Gärrest wird als Nährstofflieferant verwendet, um auf Häuserdächern oder hausinternen Gewächshäusern Obst und Gemüse anzubauen. Um beim Anbau der Pflanzen möglichst große Erträge zu erreichen, könnten die Pflanzen direkt in Nährlösungen angebaut werden (hydroponische Kultur). Allerdings muss bei dieser Prozessführung getestet werden, ob sich im Gärrest enthaltene Verbindungen hemmend auf das Pflanzenwachstum auswirken und ob Ammonium und andere (organische) Nährstoffverbindungen für die Pflanzen nutzbar sind oder erst durch Mikroorganismen (an den Wurzeln) umgewandelt werden müssen. Der Vorteil dieses lokalen Biomasserecyclings ist, dass die vorhandenen Biomasseströme optimal genutzt. Voraussetzung um diese Vision umzusetzen, ist die vorherige Evaluierung der wirtschaftlichen, energetischen, stofflichen, technischen, juristischen und hygienischen Aspekte des Konzepts und die Abschätzung möglicher Potentiale. Diese soll im Rahmen der hier beantragten Machbarkeitsstudie durchgeführt werden.Die Berechnungen zeigen, dass eine Wohnanlage mit 100 Personen mit dem produzierten Bioabfall 21% ihres jährlichen Stromverbrauchs decken kann. Der Stickstoff (N) in den flüssigen Fermentationsrückständen ermöglicht die Produktion von bis zu 6,3 t frischer Salatmasse pro Jahr in einem 70 m² großen professionellen Hydroponik-Produktionsbereich. Die Menge an Salat reicht aus, um vier Personen für ein Jahr zu ernähren. Aufgrund des verringerten Transports von Bioabfällen, der Eigenproduktion von Lebensmitteln und Düngemitteln werden im Vergleich zu einem herkömmlichen Gebäude 6,468 kg CO2-Äquivalent (CO2-Äq.) pro Jahr gespart. Die Machbarkeitsstudie zeigt jedoch auch, dass die Umsetzung rentabler wird, je mehr Menschen in dem Gebäudekomplex wohnen. Noch besser wäre eine Quartierslösung bei der mehrere Gebäudeeinheiten integriert werden. Für die Zukunft wird es unerlässlich sein ein Prototyp zu erstellen, um zu zeigen, dass auch die praktische Umsetzung funktioniert. Weitere Herausforderungen für die praktische Umsetzung werden die juristischen Paragraphen, wie die BioAbV und die DüMV, sein. Insgesamt bringt uns die Umsetzung dieses Konzepts einer nachhaltigen CO2-neutralen Gesellschaft einen Schritt näher und verringert gleichzeitig die Nachfrage nach Land.Dr.-Ing. Robert Heyer
Tel.: +49 391 6757069
robert.heyer@ovgu.de
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Verfahrenstechnik
Universitätsplatz 2
39106 Magdeburg
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31.03.2023
2219NR101Verbundvorhaben: StroPellGas-Nachhaltiger Einsatz von Strohpellets zur Biogaserzeugung; Teilvorhaben 3: Praxisversuche - Akronym: StroPellGasDas angestrebte Vorhaben "StroPellGas" soll als Verbundprojekt der HAWK und der Universität Göttingen einen Beitrag leisten zur Erreichung der Ziele des Förderaufrufs "Stärkung der landwirtschaftlichen Rest-und Abfallstoffverwertung für die Biogaserzeugung". Im Vorhaben werden verschiedene Szenarien zur Nutzung von Strohpellets als Biogassubstrat technisch, analytisch, sozioökonomisch und ökologisch betrachtet. Dies soll auch die Entwicklung und Bewertung von Konzepten für die Herstellung und den Transport von Strohpellets umfassen. Zudem wird eine ökobilanzielle Bewertung eingeplant, die u.a. eine Bewertung der Verbesserung der CO2-Bilanz durch die Substitution von Maissilage durch Strohpellets beinhaltet. Durch chemische und physikalische Analysen sowie die Bestimmung des Gasertragspotentials werden die Qualität und Eignung unterschiedlicher Strohpellets als Biogassubstrat bewertet. Auf Basis der entwickelten Szenarien werden in kontinuierlichen Technikumsversuchen die Auswirkungen auf den Biogasprozess untersucht. Dabei werden z.B. Parameter wie die Erhöhung des Trockensubstanzgehalts, der Nährstoffversorgung und der Viskosität berücksichtigt. Mit Versuchen an einer Praxisanlage soll die großtechnische Umsetzbarkeit untersucht und validiert werden. Eine sozioökonomische Bewertung mittels Prozesskostenrechnungen und einer Akzeptanzstudie wird durchgeführt. Durch die Bereitstellung einer Handreichung und eines Kalkulationstools werden Anlagenbetreibern Entscheidungshilfen bereitgestellt. Insbesondere für Betreiber von Bestandsanlagen werden Wege aufgezeigt, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit ihrer Anlage zu steigern.Dr. Dirk Augustin
Tel.: +49 551 39-24209
dirk.augustin@zvw.uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Abteilung Eigenbetriebe
Carl-Sprengel-Weg 1
37075 Göttingen

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30.06.2020
2219NR102Verbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen - Vorprojekt: technische Machbarkeit; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Compoundherstellung und Verarbeitung im Pressverfahren - Akronym: HopfenfaserRecherchen haben gezeigt, dass Hopfenpflanzen trotz des vergleichsweise großen Biomasse-Potentials im industriellen Maßstab bisher keiner stofflichen Verwendung zugeführt werden. Dementsprechend liegen keinerlei Erfahrungen oder Kenntnisse über eine auf bestimmte Anwendungsfelder ausgerichtete Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnologie vor. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens war es daher, ausgehend von ausgewählten stofflich-technischen Nutzungspotentialen im Bereich der Bau- und Werkstoffindustrie, bekannte Verfahren und Technologien der Naturfaserverarbeitung zu erproben. Das Vorprojekt konzentrierte sich im Rahmen von Vorversuchen zunächst auf bekannte Verfahrenslinien des Trockenaufschlusses sowie der Ganzpflanzenverarbeitung von feucht konservierten Pflanzenrohstoffen. Im Rahmen des Verbundes wurde antragsgemäß eine übergreifende Zusammenarbeit von 5 Projektpartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette realisiert. Dabei bauten die Stufen der Rohstoffverarbeitung auf die davor liegenden Bereiche der Bereitstellung und (Vor-)Aufbereitung der Hopfenbiomasse zu Fasern und Nichtfaserbestandteilen bzw. Ganzpflanzen-Faserstoffen auf. Elementarer Bestandteil der einzelnen Prozessstufen ist eine entsprechende Charakterisierung von Rohstoffen, Halbzeugen und prototypischen Produkten.Ausgehend von den bereitgestellten Hopfenfasern und flächigen Hopfenfaserhalbzeugen sind folgende Ergebnisse erzielt worden: ¿ Stundendurchsatz von Kurzfasern aus Hopfenpflanzen abhängig von der Schneckendrehzahl wurde ermittelt und mit 10 Ma% bzw. 20 Ma% Hopfenfasern gefüllte PP-Compounds am Zweischneckenextruder hergestellt. Es konnte ein stabiler Prozess erreicht werden. ¿ Testproben für die Bestimmung von Zug-, Biege- und Schlagzähigkeitseigenschaften im Spritzgießverfahren angefertigt, mechanisch sowie mikroskopisch charakterisiert und den Referenzmaterialien mit Holzfaserverstärkung gegenübergestellt ¿ Die 20 Ma% Hopfenfasern gefüllten PP-Compounds weisen im Vergleich zum verwendeten PP eine Festigkeitssteigerung von 8,5 % auf, was nicht bei Holzfaserverstärkung erreicht wird. ¿ Die Schlagzähigkeit von hopfenfaserverstärkten Compounds liegt bei Raumtemperatur um 21–38 % höher als bei den Referenzmaterialien mit Holzfaserverstärkung. ¿ Flächige Hopfenfaserhalbzeuge wurden zunächst im Heizpressverfahren unter der Variation der Presskraft zu Platten verarbeitet und mechanisch charakterisiert. Vor allem die Rezeptur mit 50 Ma% Hopfenfasern und 50 Ma% PP zeigt technisch interessante Festigkeitseigenschaften auf. - Die Verarbeitung von Plattenzuschnitten in automatisiertem Hinterspritzprozess wurde untersucht und Bauteile mit Rippenstruktur zu Demonstrationszwecken erfolgreich hergestellt. - Das Umformverhalten der Hopfenhalbzeuge konnte mithilfe optischer Messverfahren ARGUS (GOM) charakterisiert werden. - Auf Grundlage verfügbarer Informationen zu Material- und Prozesskosten wurde eine techno-ökonomische Bewertung für die Kunststoffcompounds sowie Vliesstoffe mit Hopfenfasern vorgenommen. - Insgesamt konnte ein hohes Potenzial von Verbundstrukturen mit Hopfenfasern als Verstärkung festgestellt werden, wobei eine Weiterentwicklung auf allen Prozessebenen notwendig ist.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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31.03.2022
2219NR104Auswirkungen der Kaskadennutzung von Holz auf die Umweltbilanz der nationalen Forst- und Holzbranche in Abhängigkeit von marktwirtschaftlichen und zeitlichen Effekten - Akronym: KHoMaTeIn einer Bioökonomie kommt der verstärkten Nutzung von Holzprodukten eine hohe Bedeutung zu. Um unter Berücksichtigung einer nachhaltigen Forstwirtschaft die steigende Nachfrage nach Holz zu decken, ist eine effizientere und zirkuläre Nutzung von Holz erforderlich. Dabei stellt insbesondere die Kaskadennutzung von Holz ein vielversprechendes Konzept dar. Um die Potenziale der Kaskadennutzung in Deutschland zu analysieren, werden detaillierte Informationen über den aktuellen Holzmarkt sowie zukünftig anfallendes Altholz benötigt. Dazu bedarf es einer nach Arten und Sektoren differenzierte Prognose des nationalen Altholzaufkommens. Zur Ermittlung der Nutzungspotenziale von Altholz wurde eine Materialflussanalyse für Deutschland für das Jahr 2019 durchgeführt und darauf aufbauend ein Modell (PRecTimber) für die Vorhersage zukünftiger Altholzmengen entwickelt. Um die Kaskadennutzung von Holz aus Umweltsicht zu bewerten, kann auf die Methode der Ökobilanzierung zurückgegriffen werden. Studien deuten auf eine Reduktion der Umweltwirkungen sowie Steigerung der Ressourceneffizienz durch die Kaskadennutzung hin, lassen bei der Bewertung jedoch Verschiebungseffekte auf Marktebene (z.B. Umnutzung des Altholzsortiments) sowie zeitliche Aspekte (z.B. Entwicklungen des Energiesystems) unberücksichtigt. Daher wurde eine konsequentielle LCA der Kaskadennutzung von Holz durchgeführt, die sowohl zeitliche Aspekte als auch Substitutions- und Marktverschiebungseffekte berücksichtigt. Zusätzlich scheint, insbesondere im Vergleich zu Nicht-Kaskadensystemen, eine Betrachtung der Effekte des im Holz gebundenen biogenen Kohlenstoffs aufgrund der langen Betrachtungs- und Speicherzeiträume in Kaskadensystemen relevant. Um die Effekte der temporären Speicherung und der verzögerten Freisetzung des im Holz gebundenen Kohlenstoffs zu berücksichtigen, wurden verschiedene Ansätze zur Bewertung biogenen Kohlenstoffs (BCA) in die LCA eines Holzkaskadensystems implementiert und verglichen.Im Jahr 2019 wurden für die Herstellung von Holzhalbwaren in Deutschland rund 62 Mm³ Festholzäquivalente (SWE) verschiedener Holzrohstoffsortimente eingesetzt und insgesamt 27.33 Mm³ SWE (13.34 Mt) Holzfertigwaren in den Sektoren Bau, Möbel, Verpackung und Sonstige verbraucht. Gleichzeitig ist mit einer zunehmenden Menge an Altholz mit einem Minimum von 26,6 Mm³ SWE (13,1 Mt) für 2019 bis 29,5 Mm³ SWE (14,2 Mt) im Jahr 2050 zu rechnen. Im Jahr 2050 wird das Altholz voraussichtlich zu 52% aus dem Bausektor, zu 30% aus dem Möbelsektor, zu 15% aus dem Verpackungssektor und zu 2% aus sonstigen Sektoren stammen. Schnittholzprodukte aus dem Bausektor scheinen für eine erneute hochwertige, stoffliche Nutzung, bspw. in Form von Brettschichtholz, vielversprechend. Eine Implementierung der Kaskadennutzung führt in den meisten Umweltwirkungskategorien im Vergleich zum Status-Quo (energetische Nutzung Altholz) zu weniger Umweltwirkungen. Die Umweltwirkungen werden dabei insbesondere von der zukünftigen Entwicklung des Energiesystems und den Substitutionseffekten auf Marktebene bestimmt. In der Transformation zu einer Bioökonomie, die mit der Substitution von Nicht-biobasierten Produkten einhergeht, schneidet das Kaskadensystem im Vergleich zur energetischen Nutzung vorteilhaft ab. Die Klimabilanz von Holzkaskadensystemen wird durch die verlängerte Kohlenstoffspeicherung maßgeblich verbessert. Die Auswirkungen biogener Emissionen der modellierten Systemerweiterung können die Vorteile dabei allerdings abschwächen. Die Ergebnisse werden von den Annahmen zum Bewertungszeitraum, dem Zeitpunkt der Kohlenstoffsequestrierung und der Produktlebensdauer beeinflusst. Neben den Auswirkungen der methodischen Entscheidungen beeinflusst die Wahl des BCA-Ansatzes die berechnete Klimawirkung erheblich. Eine dynamische Bewertung der Effekte des biogenen Kohlenstoffs erweist sich aufgrund der zuverlässigen und konsistenten Bewertung langer Betrachtungszeiträume in Kaskadensystemen als relevant.Prof. Dr. Klaus Richter
Tel.: +49 89 2180-6421
richter@hfm.tum.de
Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft
Winzererstr. 45
80797 München
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14.11.2023
2219NR106Verbundvorhaben: Kurzumtriebsplantage zu Acker: Bewertung der C-Senkenfunktion im Boden, der Umweltwirkung, der Ertragsfähigkeit und der Bodenqualität nach dem Umbruch; Teilvorhaben 1: Ertragseffekt, Klimawirkung und C-, N-Rhizosphärendynamik - Akronym: PostKUPAn zwei Standorten (Potsdam und Großthiemig) wurden Flächen, die langjährig als Kurzumtriebsplantagen (KUP) mit Pappeln bewirtschaftet wurden, umgebrochen und als Ackerfläche mit Mais rekultiviert. Hauptziel des Teilvorhabens 1 des Projektes war es, innerhalb von zwei Jahren nach dem Umbruch das Kohlenstoffspeicherpotential und relevante Einflüsse auf die Umwelt und die landwirtschaftliche Produktion der ehemaligen KUP-Flächen zu quantifizieren und zu bewerten. Hierfür wurden in Abhängigkeit der Länge des Rotationszyklus der vorangegangenen KUP (1) der Einfluss von gröberen Wurzeln auf die Speicherung von Kohlenstoff im Unterboden untersucht und (2) Stoffausträge in Form von Treibhausgasemissionen und die Bilanzen der verschiedenen Eintrags- und Austragswege von organischen Kohlenstoff und Gesamtstickstoff erfasst. Des Weiteren wurden (3) die Erträge der Folgefrüchte in den ersten Jahren nach dem Umbruch mit denen von Kontrollflächen verglichen. Auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen sollten die im Projektantrag formulierten Hypothesen geprüft werden: (1) Ein längerer Rotationszyklus führt zu höherer und längerer Speicherung von Kohlenstoff im Unterboden nach dem Umbruch von Kurzumtriebsplantagen in Ackerland. (2) Emissionen klimarelevanter Gase (CO2 und N2O) sowie die Kohlenstoff- und Stickstoffauswaschungen sind direkt nach dem Umbruch von Kurzumtriebsplantagen am höchsten und wegen höherer Ernterückstandsmengen der ehemaligen KUPs höher auf Flächen mit längeren Rotationszyklen und damit auch höher als auf Kontrollflächen mit Ackerkulturen auf denen zuvor keine KUP stand. (3) Auf den KUP-Folgeflächen profitieren die annuellen Kulturen insbesondere von einer nachhaltig verbesserten Unterbodenstruktur aufgrund der ehemals tiefen Durchwurzelung durch die schnell wachsenden Gehölze, die sich nun positiv auf die aktuelle Durchwurzelung und damit auf Wasser- und Nährstoffaufnahme und letztlich auf die Erträge sowie die Ertragssicherheit auswirkt.Die Rotationslänge der KUPs hatte erheblichen Einfluss sowohl auf die Wurzelmasse der Pappeln, als auch auf den Anteil an gröberen Wurzeln, und somit auch auf das C-Speicherpotential der Flächen. Die sehr lange Umtriebszeit von 16 Jahren führte zu 75 – 120% mehr Wurzelbiomasse als unter den kürzeren Rotationen und zu einem deutlich höheren Anteil an Wurzeln im Unterboden, als auch an gröberen Wurzeln (>7cm) in allen Bodentiefen. Da sich die gröberen Wurzeln in tieferen Bodenschichten langsamer abbauten, konnte bei einer 16-jährigen Rotation das höchste C-Speicherpotential festgestellt werden. Zwei Jahre nach dem Umbruch wurden dem Boden ca. 7,5 t C ha-1 durch Mineralisierung der Wurzeln zugeführt, von denen ca. 2,5 t ha-1 als Humus gespeichert wurde. Die höchsten Treibhausgase wurden fast ausschließlich unter den ehemaligen KUPs gemessen. Dies ist durch den Prozess des Flächenumbruchs, der im Boden verbliebenden Menge an Wurzeln (Ernterückstand) und dem höheren Gehalt an Corg bzw. Nt im Vergleich zur Referenz zu erklären. Die Emissionen nehmen nach zwei Jahren ab und gleichen sich an die Referenzfläche mit konventionellen Ackerbau an. Am Standort Potsdam wurden keine Ertragseinbußen der Folgefrucht festgestellt. Die verbesserten bodenchemischen und -physikalischen Eigenschaften aufgrund des KUP-Anbaus führten zu teilweise höhere Erträge als auf der Referenzfläche. Am Standort Großthiemig fielen die Erträge der KUP deutlich geringer aus, was auf einen groben Fehler im Zuge der letzten Baumernte und des anschließenden Umbruchs zurückzuführen war. Dies unterstreicht die Wichtigkeit der Durchführung dieser Arbeitsschritte nach guter fachlicher Praxis. Die Ergebnisse zeigen, dass KUPs nicht nur während der Standzeit als extensive Kultur und Kohlenstoffspeicher eine klimaschonende Nutzung darstellen, sondern auch positive Auswirkungen auf Bodeneigenschaften und Ernteerträge nach der Rückführung in ackerbauliche Nutzung aufweisen.Dr. Ralf Pecenka
Tel.: +49 331 5699-312
rpecenka@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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2219NR110Fachtagung "Risikomanagement im Cluster Wald & Holz - Lessons learned?" - Akronym: TARIMAIm Jahr 2018 gab es durch Witterungsextreme - erst Orkane, dann Trockenheit - und die dadurch geförderte Massenvermehrung von Borkenkäfern schwere Verluste an den Waldbeständen, besonders im norddeutschen Raum. Verbesserte Strategien zur Verwertung von Kalamitätsholz und zur Minimierung künftiger Schäden sind dringend erforderlich. Daher soll die Tagung die aktuellen Erkenntnisse zu den Ursachen und Auswirkungen der Schadereignisse zusammentragen und Lösungsansätze im Sinne eines verbesserten Risikomanagements aufzeigen. Auf forstlicher Seite muss langfristig durch waldbauliche Maßnahmen und angepasste Baumartenwahl Vorsorge getroffen werden. Kurzfristig können das Waldschutzmanagement und die Aufarbeitung von Kalamitätsholz optimiert werden. Auch die Logistik vom Wald zu Werk spielt eine große Rolle bei der Reduzierung der Ertragsverluste. Die Holzwirtschaft muss ihre Kapazitäten an Schwankungen des Anfalls von Rohholz und an mögliche kalamitätsbedingte Qualitätsmängel anpassen und eventuell neue Absatzmärkte für ihre Produkte erschließen. Die Auswirkungen des Klimawandels stellen die Forst- und Holzwirtschaft insgesamt vor große Herausforderungen, die für manche Betriebe existenzgefährdend werden und auch sehr negative ökologische Folgewirkungen haben können. Die Walderhaltung und die Sicherstellung einer nachhaltigen Holzversorgung bedürfen daher intensiver Anstrengungen von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik.Prof. Dr. Bernhard Möhring
Tel.: +49 511 3933421
bmoehri@gwdg.de
Kompetenznetz für Nachhaltige Holznutzung (NHN) e.V.
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen
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2219NR113Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 3: Feldversuche und Etablierung neuer Phänotypisierungsmethoden (BNA) - Akronym: PotatoToolsDie Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen. Juliane Renner
Tel.: +49 9452 9336730
jrenner@bna-kartoffel.de
Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG
Wulf-Werum-Str. 1
21337 Lüneburg
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2219NR114Verbundvorhaben: Digitales Rohstoffmanagement in Mitteleuropa DRMDat - Standard für einen digitalen Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz; Teilvorhaben 2: Koordinierung, Öffentlichkeitsarbeit und fachliche HIntergründe der Holzbereitstellung - Akronym: DRMDatDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Vorbereitung zur Entwicklung und Implementierung neuer Dienstleistungskonzepte durch die Schaffung eines mitteleuropäischen Standards für effiziente IT-Applikationen und Geschäftsprozesse hin zu einer Forstwirtschaft 4.0. Die Digitalisierungselemente im Rahmen eines mitteleuropäischen Rohstoffmanagements sollen die gesamte Forst- und Holzlogistikkette von den Verträgen, der Auszeichnung, der Produktion, des Transports, der Vermessung bis zur Abrechnung und Fakturierung abbilden. Die praxisbewährten Standards FHP DAT und ELDAT sollen dabei Ausgangsbasis für die zukunftsfähige Weiterentwicklung und Realisierung eines internationalen Waren- und Informationsaustausch zwischen Deutschland und Österreich sein. Franz Thoma
Tel.: +49 30 31904-0
thoma@dfwr.de
Deutscher Forstwirtschaftsrat e.V. (DFWR)
Claire-Waldoff-Str. 7
10117 Berlin

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2219NR115Verbundvorhaben: Digitales Rohstoffmanagement in Mitteleuropa DRMDat - Standard für einen digitalen Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette Forst und Holz; Teilvorhaben 3: Öffentlichkeitsarbeit und fachliche Hintergründe der Holzverarbeitung bzw. des Holzeinkaufs - Akronym: DRMDatDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Vorbereitung zur Entwicklung und Implementierung neuer Dienstleistungskonzepte durch die Schaffung eines mitteleuropäischen Standards für effiziente IT-Applikationen und Geschäftsprozesse hin zu einer Forstwirtschaft 4.0. Die Digitalisierungselemente im Rahmen eines mitteleuropäischen Rohstoffmanagements sollen die gesamte Forst- und Holzlogistikkette von den Verträgen, der Auszeichnung, der Produktion, des Transports, der Vermessung bis zur Abrechnung und Fakturierung abbilden. Die praxisbewährten Standards FHP DAT und ELDAT sollen dabei Ausgangsbasis für die zukunftsfähige Weiterentwicklung und Realisierung eines internationalen Waren- und Informationsaustausch zwischen Deutschland und Österreich sein. Lukas Freise
Tel.: +49 30 2061399-72
lukas.freise@ag-rohholz.de
Arbeitsgemeinschaft Rohholz e.V.
Chausseestr. 99
10115 Berlin

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2219NR116Verarbeitung von biobasiertem Verpackungsmaterial aus nachwachsendem Rohstoff für FFS Verpackungsmaschinen im Thermoform Prinzip - Akronym: BiobasiertemDas Forschungsvorhaben richtet sich auf die Verarbeitung von biobasierten Packstoffen, welche unter normalen Umgebungsbedingungen und Raumtemperatur biologisch abbaubar sind. Als Zielgruppe für den ersten Ansatz ist die Systemgastronomie / Fast Food Kette. Der Grund für den Auswahl diese Zielgruppe, dass meistens von den bereits ein funktionierendes System für die Mülltrennung hat. Nicola Krieg
Tel.: +49 6041 81 257
nicola.krieg@ima.it
Hassia Verpackungsmaschinen GmbH
Heegweg 19
63691 Ranstadt
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14.04.2022
2219NR117Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 4: Feldversuche und Etablierung neuer Phänotypisierungsmethoden (NORIKA) - Akronym: PotatoToolsDie Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen.Dr. Katja Muders
Tel.: +49 38209 47-634
muders@norika.de
NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz
Parkweg 4
18190 Sanitz
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31.03.2023
2219NR118Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 2: Kultivierungsverfahren und analytische Begleitung - Akronym: BioSuSepIm Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrenstechnik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzen-de, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart werden. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefelwasserstoff-frachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanlagen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Bevölkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen.Im Forschungsprojekt wurde nachgewiesen, dass Thiothrix nivea während der Dauerkultivierung ihre Population vermehren konnte, so dass auch während der Versuche unter Zufuhr von Biogas eine eindeutige Entschwefelung im Labormaßstab stattfand. Die kultivierten Schwefelbakterien Thiothrix nivea setzten ihren Artbestand gegenüber Fremdbakterien durch, konnten diese verdrängen und ihre eigene Bakteriendichte erhöhen. Optimale Prozessparameter zur Steigerung der Kultivierungsrate konnten ermittelt werden, so dass die benötigte Menge an Schwefelbakterien an die Hochschule in Nordhausen geliefert werden konnten, um im Entschwefelungsmodul eingesetzt zu werden. Der Vergleich beider Schwefelbakterien Beggiatoa alba und Thiothrix nivea hinsichtlich ihrer Populationsvermehrung dokumentiert einen eindeutigen Vorsprung für Thiothrix nivea. Beggiatoa alba konnte während der Dauerkultivierung nur geringe Erfolge bei der Steigerung der Bakteriendichte erzielen. Die Nährlösung von Beggiatoa alba enthält in Ihrer Zusammensetzung eine Nährbouillon (Extrakt aus Fleisch). Diese Bouillon bietet einen optimalen Lebensraum für Fremdbakterien. Durch diese Nebenwirkungen konnte keine Reinheit garantiert werden, es kam zur stetigen Kontamination von Fremdbakterien, diese breiteten sich flächendeckend im Reaktor aus, so dass bei Beggiatoa alba allmählich eine Auflösung der Zellhaufen mikroskopiert werden konnte. Auch die Ergebnisse, der Dauerkultivierung im Edelstahlreaktor mit Biogaszufuhr, generierten ähnliche Schlussfolgerungen. Dabei ist die Zugabe von Biogas in den Edelstahlreaktor die optimale Stellschraube im System. Allerdings kann man auch in diesem Milieu Fremdbakterien finden, die nach geraumer Zeit das Wachstum der Beggiatoa alba - Kulturen stagnieren lassen.Bachelor Engineering Nicole Bäger
Tel.: +49 3631 656-964
baeger-btn-gmbh@t-online.de
BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH
Kommunikationsweg 11
99734 Nordhausen
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31.03.2023
2219NR119Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen biochemischen Verfahrens zur Sulphur-Separation aus Gasen; Teilvorhaben 3: Technische Entwicklung - Akronym: BioSuSepIn Zusammenhang mit den derzeit steigenden Rohstoffpreisen und der zukünftigen Rohstoffmarktentwicklung hinsichtlich ressourcensparender Technologien wird die Biogasanlageneffizienz zum exponierten Wirtschaftsfaktor für Betreiber und Investoren. Somit müssen neue Wege zur Optimierung von Biogasanlagen gesucht werden. Dies betrifft neben der Optimierung der Verfahrenstechnik zur Gasproduktion vorrangig und insbesondere die Optimierung der Gasentschwefelung einschließlich umweltfreundlicher Filtermaterialien. Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens (BEKOM-Bio-Power) zur optimierten redundanten Abtrennung von Schwefelwasserstoff. Es sollen durch eine externe, die Eigenenergie des Gases nutzende, bio-biochemische Anlage laufende Betriebskosten und Betriebsausfallkosten bei Rohgas berührten Anlagenteilen und beim BHKW (Wartung, Ölwechsel) in mehrfacher Höhe eingespart werden. Durch die Verfahrensentwicklung soll eine nachhaltige, hochwertige und von Schwefelwasserstofffrachtschwankungen unabhängige stabile Biogasentschwefelung gesichert und somit ein deutlicher Beitrag zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit von Biogasanlagen geleistet werden. Das Verfahren bildet folglich einen entscheidenden Baustein innerhalb des Maßnahmenkataloges zur Effizienzsteigerung von Biogasanlagen und der Akzeptanz in der Energiemixbranche als sicheren Energiespeicher und Flexpartner. Zugleich würde Biogas unter der Bevölkerung als ein sauberer und zukunftsorientierter Technologieträger mit natürlichem Kreislaufcharakter anerkannt werden. Somit wird das Verfahren auch direkt zur Stabilisierung der Wirtschaftlichkeit von Landwirtschaftsbetrieben beitragen.Im Verbundvorhaben wurde für die Versuchs-Biogasanlage des Technikums der Hochschule Nordhausen eine komplexe BEKOM-Bio-Power-Laboranlage mit vier parallelen Reinigungslinien und drei verschiedenen Reinigungsstufen entwickelt. Diese Laboranlage hat einen speziellen und einzigartigen Versuchsaufbau, der entsprechend der Zielstellung des Forschungsprojektes völlig neu entworfen wurde. Die Größen der autochthonen und chemischen Reinigungsstufen wurde so dimensioniert, dass kurze Standzeiten des Filtermaterials präzise Auswertungen der Entschwefelungsleistung bzw. Beladungskapazität gewährleisten. Für die submerse Reinigungsstufe wurden spezielle Reinigungseinheiten mit stapelbaren Wasserbecken für die Sulfurikanten Beggiatoa alba und Thiothrix nivea entwickelt. Ausgehend von den miniaturisierten Größen der Reinigungsstufen der BEKOM-Bio-Power-Laboranlage wurden erste Scale-up-Berechnungen auf die reale Größe von Praxisanlagen diskutiert. Für den Betrieb der BEKOM-Bio-Power-Laboranlage wurden spezielle Filterpellets mit der Bezeichnung U4C entwickelt und hergestellt. Durch die Optimierung der Rezeptur konnten auch schon 3,5 m³ U4C hergestellt und bereits in einer landwirtschaftlichen Praxisanlage getestet werden. Die entwickelten U4C bestehen aus düngemittelkonformen Rohstoffen. Im schwefelbeladenen Zustand dürfen diese U4C jedoch nicht sofort landwirtschaftlich verwertet werden, da entsprechend der Düngemittelverordnung diese Filterpellets nach dem Ausbau aus der Entschwefelungsanlage nicht direkt einem Düngertyp zugeordnet werden können. Die Beladungszustände der Filterpellets sind von Anlage zu Anlage sehr unterschiedlich. Eine Einstufung entsprechend der Düngemittelverordnung wäre nur durch Nachbehandlung der ausgebauten schwefelbeladenen Filterpellets durch Zusatz definierter Mengen von speziellen Nährstoffen in Form von Düngemitteln möglich. In der Praxis lässt sich jedoch dieser Ansatz aus finanziellen und logistischen Gründen nicht realisieren Herbert Zölsmann
Tel.: +49 365 8305898
h.zoelsmann@ugn-umwelttechnik.de
UGN - Umwelttechnik GmbH
Gewerbepark Keplerstr. 20
07549 Gera
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2219NR120Verbundvorhaben: Verbesserung des Brandschutzes für Konstruktionen mit Ingenieurholzbauprodukten und -systemen; Teilvorhaben 1: Klassifizierungsmethode für Klebstoffe und Klebstoffverhalten bei erhöhten Temperaturen - Akronym: FIRENWOODÜbergeordnete Zielsetzung des Forschungsvorhabens war, die experimentellen Grundlagen sowie geeignete Klassifizierungsmethoden für strukturelle Holzklebstoffe für feuerwiderstandsfähige und diesbezüglich berechenbare Holzbauteile und –anschlüsse zu schaffen. Diesbezüglich gilt, dass bis heute in Europa, im Gegensatz zu Nordamerika, keine normativ oder baurechtlich geregelten Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit von Klebstoffen für tragende Holzbauteile für den Temperaturbereich oberhalb 90°C existieren. Dieser Sachverhalt stellt für die vermehrte sichere Verwendung von Ingenieurholzbaustoffen die Holz-wuchsbedingt durchweg geklebt sind, eine erhebliche Einschränkung und einen erheblichen Wettbewerbsnachteil gegenüber weniger nachhaltigen nicht biogenen Rohstoffen dar. Weiterhin sollten verbesserte Berechnungs- und Bemessungsverfahren entwickelt werden, welche die optimierte und geregelte Anwendung von brandschutztechnisch sicheren Holzprodukten und Holz-Holz-Anschlüssen in (Holz-)Bauwerken ermöglichen. In dem von der Forschungsstelle bearbeiteten Teilvorhaben 1 sollten in den Arbeitspaketen (WPs) 2, 3 und 4 die folgende Projektaufgaben durchgeführt werden. Im Programmteil T 2.1 von WP2 sollte, sodann von zentraler Bedeutung für das Gesamtforschungsvorhaben, eine holztemperatur- bzw. brandrelevante Klassifizierungsmethode für Klebstoffe erarbeitet werden. Im T 2.2 sollten Eingangsgrößen für thermische und mechanische Modellierungen benannt werden. Das WP3 "Experimentelle Validierung" repräsentiert im Teilvorhaben 1 den größten Arbeitsumfang und legt die Grundlagen für das Klassifizierungssystem im WP 2. Im WP3-Programmteil T 3.1 "Klebstoffverhalten bei höheren Temperaturen" sollten vier unterschiedliche Prüfmethoden angewendet werden. Im WP4 oblag dem Teilvorhaben 1 in den Programmteilen T 4.1, T 4.2 und T 4.3 die Leitung bei der Ergebnisverwertung und Kommunikationsstrategie, der transnationalen Zusammenarbeit sowie der fortlaufenden Ergebnisverbreitung.Zur Erreichung der Zielsetzung, die infolge der Vielfalt der heute verwendeten chemisch-physikalisch unterschiedlichen Klebstofffamilien und –produkte eine sehr komplexe Thematik adressierte, wurden in dem Forschungsvorhaben 13 unterschiedliche Klebstoffe aus fünf generisch unterschiedlichen Klebstofffamilien (Phenol-Resorcin-Formaldehyd (PRF), Melamin-(Harnstoff-)Formaldehyd (MUF/MF), Einkomponenten-Polyurethan (1K-PUR), Emulsion-Polymer-Isocyanat (EPI), Zweikomponenten-Epoxydharz (2K-EP)) untersucht. Bei den Ergebnissen von letztlich sieben unterschiedlichen Prüfverfahren, die bezüglich der Prüfkörperform und Herstellung teilweise an bestehende Klebstoffprüfnormen angelehnt waren, war methodenübergreifend ein klebstofffamilien- und produktbezogen sehr differenziertes Klebfugen-Scherfestigkeits-Temperaturverhalten festzustellen. Die größte und reproduzierbare Trennschärfe aller untersuchten Verfahren zeigte die eng an EN 17224 angelehnte SLCS-Methode (einschnittige Druckscherprüfung), die erstmalig auch im Temperaturbereich von 232°C - 270°C angewandt wurde. Hierbei wurde zunächst für Vollholz-Referenzproben eine (bi-)lineare Temperatur-Festigkeits-Referenzkurve für die Temperaturbereiche 20°C - 180°C und, hier wesentlich, für 180°C - 270°C erstellt. Die untersuchten PRF, MUF und MF-Klebstoffe zeigten ein mit Vollholz weitgehend vergleichbares temperaturabhängiges Scherfestigkeitsverhalten bis zu 270°C auf. Im Gegensatz hierzu wiesen die 1K-PUR und EPI Klebstoffe weit überwiegend eine wesentlich ausgeprägtere Festigkeitsabminderung bei erhöhten Temperaturen im Bereich von rd. 180°C – max. 220°C auf. Basierend auf den Versuchsergebnissen konnte ein experimentell abgesichertes, transparentes Klebstoff-Klassifizierungssystem für das Hochtemperatur- und Brandverhalten von strukturellen Holzklebstoffen erstellt werden. Die entwickelten Klassifizierungsmethoden werden von den CEN-Normungsgremien TC 250/SC5 und TC 193/SC1 für die normative Umsetzung befürwortet.Dr. Simon Aicher
Tel.: +49 711 68562287
simon.aicher@mpa.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Otto-Graf-Institut - Materialprüfungsanstalt
Pfaffenwaldring 32
70569 Stuttgart
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2219NR121Ermittlung von Materialkennwerten und Durchführung von gekoppelten Prozess- und Festigkeitssimulationen für Biokunststoffe im Spritzgießen - Akronym: BiKoSimDas Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, Simulationen von Biokunststoffen für technische Komponenten im industriellen Einsatz zu etablieren, zur Erstellung von Vorgaben für den Spritzgießprozess beizutragen und so letztlich Markthemmnisse im Verarbeitungsbereich dieser innovativen Materialien abzubauen. Dafür ist es essentiell, dass eine fundierte Werkstoffdatenbasis generiert wird, auf deren Grundlage Spritzgieß- und Festigkeitssimulationen mit ausreichender Aussagekraft und Verlässlichkeit bei variothermer Prozessführung durchführbar sind, Simulationsmodelle validiert werden können und eine Optimierung des Spritzgießprozesses in der praktischen Umsetzung stattfinden kann. Folgende Ziele liegen diesem Forschungsvorhaben zu Grunde: (1) Schaffung einer Werkstoffdatenbasis zur Simulation von Biokunststoffen und (Bio-) Rezyklaten (2) Durchführung gekoppelter Simulationen von Prozess- und Festigkeitssimulation, (3) Validierung der Datenbasis und der Simulation des Spritzgießprozesses zur Demonstration der Praxistauglichkeit mittels variothermer Prozessführung.Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
Tel.: +49 511 9296-2230
andrea.siebert-raths@hs-hannover.de
Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB)
Heisterbergallee 10a
30453 Hannover

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2219NR123Verbundvorhaben: Effiziente Aufbereitung alternativer Biogassubstrate durch gezielte Kombination von Entstickung, Ammoniakaufschluss und Pelletierung; Teilvohaben 2: Technische Entwicklung und praxisnahe Erprobung für die kombinierte Ammoniakbehandlung und Pelletierung - Akronym: NH3-FeedSowohl Getreidestroh als auch Wirtschaftsdünger stellen aktuell die größte bisher ungenutzte Ressource an Biomasse dar, welche potenziell in Biogasanlagen genutzt werden könnte. Zusätzlich fallen bei der Ernte und Reinigung von Getreide regional größere Mengen an Spelzen und Getreideausputz an, welche z.T. als günstige Alternative zur Verfügung stünden. Auch Materialien aus der Landschaftspflege werden bisher nicht im großen Maße in Biogasanlagen eingesetzt. Während Wirtschaftsdünger, insbesondere Geflügelmist, eine Überlastung mit Stickstoff im Fermenter bewirken können, liegt die Herausforderung bei den anderen genannten Einsatzstoffen eher im schwierigen Handling und dem begrenzten Abbaugrad. Genau hier setzt das skizzierte Projekt "NH3-Feed" an, indem beide Herausforderungen mit einem kombinierten Verfahren gelöst werden sollen. Verfolgt wird dabei die Verfahrensentwicklung und Demonstration des gezielten Ammoniakaufschlusses von unterschiedlichen lignozellulosehaltigen Reststoffen in Kombination mit mechanischer Zerkleinerung und Pelletierung. Der dafür notwendige Ammoniak wird aus der Entstickung von Wirtschaftsdüngern gewonnen. Damit soll ein praxisnaher Beitrag zur Verbesserung der Einsatzmöglichkeiten sowohl von hoch stickstoffhaltigen Reststoffen (z.B. Geflügelmist) als auch von hoch lignozellulosehaltigen Reststoffen (z.B. Stroh, Spelzen, Ausputz und Landschaftspflege) geleistet werden.Innerhalb des Projektes konnten 6 verschiedene grundlegende Behandlungsstrategien in einem praktischen Maßstab konzipiert und realisiert werden. Dazu zählten die Behandlung mit Ammoniakwasser oder Ammoniakgas in Folie umwickelten Ballen, die Behandlung mit Ammoniakwasser oder Ammoniakgas von Schüttgütern im abgedichteten IBC sowie der simultane Einsatz von Ammoniakwasser oder Ammoniakgas während der Pelletierung. Mit diesen Behandlungslinien wurden ca. 40 Ballen verschiedener Substrate behandelt und pelletiert. Zusätzlich fanden noch orientierende Versuche zur Pelletierung mit verschiedenen Substraten und Matrizen statt. Trotz erheblicher Anstrengungen im Bereich der Abluftentfernung und Wäsche sowie verschiedener sicherheitsrelevanter Ergänzungen musste festgestellt werden, dass sowohl aus den mehrfach umwickelten Folien Ballen als auch aus der Pelletieranlage größere Mengen an Ammoniak frei werden. Dies führte zum einen zu niedrigen Aufschlusseffekten und zum anderen zu einer größeren Belastung von Mitarbeitern und Umwelt. Insgesamt konnten die erhofften Effizienzsteigerung durch den Ammoniakeinsatz nicht realisiert werden. Kostenseitig bleibt die Aufbereitung mittels Pelletierung eine Nischenanwendung für sehr preisgünstige Einsatzstoffe.Dipl.-Geoökologe Jelto Papendieck
Tel.: +49 5505 9407-512
jp@agro-trading.de
ATS - Agro Trading & Solutions GmbH
Zementfabrik 4
37181 Hardegsen
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2219NR127Verbundvorhaben: Schaffung von Werkzeugen für genomische Selektion in Kartoffel; Teilvorhaben 2: Feldversuche und Etablierung neuer Phänotypisierungsmethoden (SaKa) - Akronym: PotatoToolsDie Kartoffel ist mit einer Erntemenge von mehr als 380 Mio t das drittwichtigste Grundnahrungsmittel der Welt. Die Kartoffel hat aber auch eine wichtige Bedeutung für die Stärke- und chemische Industrie. Trotz der großen Bedeutung wurde für quantitative Merkmale, wie beispielsweise Knollenertrag, in der Vergangenheit lediglich ein niedriger Zuchtfortschritt realisiert. Dies wird insbesondere deutlich, wenn der in Kartoffel realisierte Zuchtfortschritt mit demjenigen in Mais, Weizen und Reis verglichen wird. Die Gründe hierfür sind, dass Kartoffelzüchter während des Züchtungsprozesses eine sehr große Zahl an Merkmalen berücksichtigen müssen. Durch die Autotetraploidie der Kartoffel ergeben sich außerdem komplexen Dominanzsituationen in hochgradig heterozygotem genetischen Material. Darüber hinaus spielt der geringe Vermehrungskoeffizient eine wichtige Rolle. Moderne Methoden der prädiktiven Züchtung lassen einen höheren Zuchtfortschritt in quantitativ vererbten Merkmalen, wie beispielsweise Stärkeertrag, erwarten. Zur Nutzung der prädiktiven Züchtung sind jedoch die Entwicklung von genomischen Ressourcen sowie zuchtmethodische Betrachtungen zum optimierten Einsatz der neuen Methoden unabdingbar. Aktuelles Züchtungsmaterial aus den Stärkekartoffelzüchtungsprogrammen der drei beteiligten Unternehmen wird in insgesamt zwölf Feldversuchsumwelten geprüft und bildet die Basis für die Schätzung von quantitativ-genetischen Parametern, die in die Modellrechnungen einfließen. Ein Teil dieses Züchtungsmaterials wird außerdem zusammen mit historisch wichtigen europäischen Kartoffelsorten resequenziert und dient damit der Identifizierung von Sequenzpolymorphismen, die zur Entwicklung des SNP-Arrays benötigt werden. Zu Projektende werden den deutschen Kartoffelzüchtern damit essentielle Werkzeuge zum Einsatz in der prädiktiven Züchtung zur Verfügung stehen.Dr. Vanessa Prigge
Tel.: +49 40 414236-25
vanessa.prigge@saka-pflanzenzucht.de
SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby
Eichenallee 9
24340 Windeby
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2219NR130Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen; Teilvorhaben 1: Koordination, technische Grundlagen und Umweltwirkung - Akronym: DEMETHAZielsetzung des Projektes ist die Entwicklung hochgradig standardisierter Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Gleichzeitig werden die Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung erheblich gesenkt und sowohl Geruchs- als auch Ammoniakemissionen durch die Ausbringung der Gärreste im Vergleich zur Ausbringung von Flüssigmist erheblich reduziert. Neben der ausschließlichen Verwertung von Flüssigmist soll in einer ergänzenden Variante die zusätzliche Nutzung von Festmist aus Kalbungs- und Kälberbereich sowie die Verwertung von Futterresten und Siloabraum unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten ergänzend untersucht werden.Dr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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2219NR134Verbundvorhaben: Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren; Teilvorhaben 1: Konzeptionierung, Modifizierung und scale up des Rieselbettverfahrens am Beispiel der BMA-Schuby und BGA-Nordhackstedt - Akronym: WeMetBioGesamtziel des Vorhabens ist die Integration einer innovativen Pilotanlage zur Biomethanisierung in den Energieverbund von Biogas- bzw. Biomethananlagen, Windkraftanlagen und Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Die Durchführbarkeitsstudie dient der Ermittlung von effizienten und wirtschaftlichen Konzepten, der Entscheidungsfindung und der Einbindung an den ausgewählten Projekt-Standorten Schuby und Nordhackstedt (Schleswig-Holstein). Für das Gelingen der Energiewende stellt die Systemintegration und Kopplung der verschieden erneuerbaren Energiequellen, inklusive deren Speicherung und Transport, eine entscheidende Herausforderung dar. Gleichzeitig stehen sowohl Biogas- als auch Windkraftanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln. Bedingt durch die geografische Lage und die günstigen Rahmenbedingungen ist im WeMetBio-Projekt eine Durchführbarkeitsstudie geplant, die die Sektorenkopplung von Windkraftanlagen mit fluktuierenden Stromabgaben und Biogas-/Biomethananlagen in Hinblick auf die Umsetzbarkeit der Technologie und die Übertragbarkeit in effiziente und wirtschaftliche Maßstäbe für den ländlichen Raum anstrebt. Praxispartner sind die Biomethananlage Schuby und die Biogasanlage der Nissen Biogas GmbH & Co. KG. Für die Biomethanisierung stehen verschiedene CO2–Quellen zur Verfügung. Der Reaktionspartner H2 soll mittels elektrischer Energie des Windparks Nordhackstedt-Ost durch Elektrolyse gewonnen werden. Für die Realisierung soll ein Rieselbettreaktor im Pilotmaßstab vor Ort errichtet und in den Anlagenbestand integriert werden. Entscheidende Vorteile dieses patentierten Verfahrens sind die hohe Methankonzentration bei zugleich geringem Energieeinsatz, die Prozessstabilität und die bedarfsgerechte minutengenaue Steuerbarkeit des Betriebes. Nach virtueller Durchleitung im Erdgasnetz kann die effizientere Nutzung zur Verstromung, als Wärmequelle, al chemischer Grundstoff oder als Treibstoff erfolgen.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Vorhabens werden im Schlussbericht in Kapitel 1 zusammengefasst und sind in Kapitel 5 ausführlich beschrieben. Hervorzuheben ist, dass im Ergebnis der kleintechnischen Versuche noch einmal deutlich die Leistungsfähigkeit des Verfahrens angehoben werden konnte (siehe auch Kapitel 5.4). Somit liegen jetzt Erkenntnisse und belastbare prozessstabile Kennwerte für die Biomethanisierung unter Einsatz von Biogas als CO2 Quelle und unter Einsatz von methanogenen Mischkulturen ohne spezielles Nährmedium vor. Die energetische Bilanzierung (Wärme und Gas) erlaubt die Darstellung der CO2-Bindung und somit Minderung (Kapitel 5.5 und 5.6). Neben dieser technischen und ökologischen Analyse erfolgte eine wirtschaftliche Betrachtung (Kapitel 5.7). Unter Berücksichtigung der aktuellen Randbedingungen und auch zukünftiger umweltpolitischer aber auch marktorientierter Szenarien und Einflussfaktoren konnte eine Wirtschaftlichkeit dargestellt werden. Interessante Begleitergebnisse, die bereits für den Betrieb einer Pilot-/Praxisanlage hochinteressant sind ist die Bilanzierung des nutzbaren Wärmestromes (Wärmeauskopplung), der Feststellung eines geringen Eigenenergiebedarfes, die Anwendbarkeit des am Standort verfügbaren Biogasanlagenablaufes als kostenfreies Nährmedium und die Erkenntnis des unproblematischen Lastwechselverhaltens (Kapitel 5.4). Als negative Erfahrungen zeigte sich im Rahmen der Recherche die Nachvollziehbarkeit bisheriger Studien und Verfahrensberichte. Die unterschiedliche und z.T. intransparente Berechnungsmethodik und Darstellung von Kostenannahmen aber auch die Darstellung von technischen Verfahren und prozessbeschreibenden Ergebnissen stellte sich als sehr problematisch heraus (Kapitel 3.4). Dies erschwerte die Bewertung und führt zu einer eingeschränkten Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Dr.-Ing. Marko Burkhardt
Tel.: +49 355 69-4328
burkhardt@b-tu.de
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät 2 Umwelt und Naturwissenschaften - Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik - AG Aufbereitungstechnik und Bioenergie
Siemens-Halske-Ring 8
03046 Cottbus
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2219NR135Durchführbarkeitsstudie: Regenerative Energieversorgung im ländlichen Raum auf Basis der Bereitstellung flexibler Bioenergie - Akronym: REBooTZiel der Durchführbarkeitsstudie war es, ein Energieversorgungskonzept für eine ländliche Region, repräsentativ dargestellt durch die Evangelische Stiftung Neuerkerode (esn), zu entwickeln, das wesentlich auf dem Baustein der Bioenergie basiert. Das Konzept sollte dazu beitragen, dass zum einen der Bioenergieanteil und der Autarkiegrad in den Sektoren Strom, Wärme und Mobilität deutlich erhöht wird und zum anderen eine zukünftige wirtschaftliche Betriebsweise der versorgenden Biogasanlage auch nach dem Auslaufen der bislang erfolgten staatlichen Förderung auf Basis des Erneuerbare-Energien-Gesetzes möglich ist. Die Ziele sollten durch eine an den schwankenden Energiebedarf angepasste Biogasproduktion durch eine variable Fütterung der Biogasanlage erreicht werden. Hierzu wurde die flexible Betriebsweise der Biogas-anlage sowohl mit Hilfe von dynamischen Simulationen als auch experimentell im Labor- und im Pilotanlagenmaßstab untersucht. Im Rahmen des Konzeptes sollte die existierende energetische Infrastruktur der esn modifiziert werden, um das Biogas noch effizienter nutzen zu können. Neben der Strom- und Wärmebedarfsdeckung wurde auch der Sektor Mobilität durch die verstärkte Nutzung von E-Fahrzeugen und deren Einbindung in das entwickelte Energieversorgungskonzept untersucht.Im Rahmen der Durchführbarkeitsstudie konnte in Absprache mit den Projektbeteiligten ein Energie-versorgungskonzept basierend auf einer flexiblen, biogasbasierten Energieversorgung erstellt werden. Hierzu wurde ein zeitabhängiges Simulationsmodell aufgebaut, das die vorliegende energetische Infrastruktur und die Modellierung des Biogasprozesses umfasst und auf den realen Verbrauchs- und Betriebsdaten basiert. In den parallel dazu durchgeführten Laborversuchen zeigte sich, dass eine substratbasierte flexible Biogasproduktion in einem gewissen Rahmen technisch und biologisch definitiv möglich ist, die erreichbare Variabilität ist dabei von den eingesetzten Technologien (Trocken- oder Nassfermentation) abhängig. Durch begleitende Laborversuche konnten zudem die entwickelten Simulationsmodelle validiert werden. Die Ergebnisse der Simulationen zeigten, dass eine Erhöhung des biogasbasierten Bioenergieanteils zur Versorgung der dörflichen Infrastruktur (esn) von 36 % auf bis zu 85 % erreicht werden kann. Dabei stellte sich das Konzept in der auf den Simulationsergebnissen basierenden Wirtschaftlichkeitsanalyse und Treibhausgasbilanz ökonomisch wie auch ökologisch als vorteilhaft heraus. Die entwickelten Modelle und Bewertungsmethoden lassen sich problemlos zur Untersuchung weiterer Energieversorgungskonzepte ähnlicher oder alternativer Infrastrukturen einsetzen, da sie entsprechend an verschiedene lokale Gegebenheiten anpassbar sind. Der Ansatz des Projektes schafft damit eine zukunftsorientierte Entscheidungsgrundlage bei der Etablierung eines Energieversorgungskonzepts für alle beteiligten Personen, Instanzen und Institutionen.Prof. Dr. rer. nat. Corinna Klapproth
Tel.: +49 5331 939-39670
c.klapproth@ostfalia.de
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften-Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel- Fakultät Versorgungstechnik- Institut für energieoptimierte Systeme (EOS)
Salzdahlumer Str. 46/48
38302 Wolfenbüttel
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30.09.2022
2219NR137Verbundvorhaben: Innovative Rührtechnik in Biogasanlagen zur energieoptimalen Substrateinmischung bei flexibler Fütterung; Teilvorhaben 2: Auswahl und Entwicklung alltagstauglicher Strömungssensortechnik zur Regelung von Rühr- und Mischprozessen - Akronym: innoFlexRührsysteme in Biogas-Fermentern haben die Aufgabe, die Fermentersuspension schonend zu rühren, wirksam zu durchmischen und für ein ausgeglichenes Konzentrationsverhältnis der beteiligten Komponenten zu sorgen. In den rund 9.400 aktuell deutschlandweit betriebenen Anlagen wird in der Regel rein empirisch entwickelte Rührtechnik eingesetzt, wodurch sich ein erhebliches, bisher nicht nutzbares Optimierungspotential ergibt. Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die deutliche Steigerung des Methanertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigen-Energiebedarfes in Biogas-Fermentern. Zielsysteme sind dabei insbesondere bestehende aber auch neue Anlagen. Bei der Entwicklung einer Post-EEG-Strategie setzen Betreiber bestehender Anlagen zunehmend auf eine Flexibilisierung der Zufütterung. Hierbei werden vermehrt auch anfallende Rest- und Abfallstoffe sowie industrielle Abwässer eingesetzt, um wirtschaftlicher, effizienter und nachhaltiger agieren zu können sowie die Flächenkonkurrenz zu reduzieren. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich das Projekt insbesondere auf die effiziente Vergärung stark variierender Substratzusammensetzungen. Erreicht wird dies durch drei Teilziele: Die Entwicklung einer neuen Generation von Rührwerken mit deutlich verbessertem Suspensionsverhalten bei gleichzeitig hohem Axialschub, eine substratabhängige Antriebsregelung in Kombination mit einem Online-Prozessmonitoring sowie eine neue Auslegungsmethodik zur Projektierung neuer und Optimierung bestehender Anlagen. Grundsatzuntersuchungen zum Impulseintrag in scherverdünnende Fluide sowie die Adaption der Tragflächentheorie herkömmlicher newtonscher Fluide auf die Rührwerksgeometrie im viskoplastischen Regime sind Bausteine einer streng algorithmischen Geometrieauslegung. Zur effizienteren und variablen Rührstrategie für den Einsatz bei sich häufig ändernden Substratzusammensetzungen wird eine neuartige Rührwerksregelung unter Einbindung robuster, alltagstauglicher Sensorsysteme entwickelt.Das übergeordnete Ziel des Vorhabens war die deutliche Steigerung des Gasertrages bei gleichzeitiger Senkung des Eigen-Energiebedarfes in Biogas-Fermentern. Zielsysteme waren dabei insbesondere bestehende Anlagen, aber auch neue Biogas-Fermenter. Vor dem Hintergrund der Vergärung von Rest- und Abfallstoffen fokussierte sich das Projekt insbesondere auf die Vergärung stark variierender Substratzusammensetzungen. Erreicht wurde dies durch drei Teilziele: Die Entwicklung einer neuen Generation von Rührwerken mit verbessertem Suspensionsverhalten bei gleichzeitig hohem Axialschub, eine substratabhängige Antriebsregelung in Kombination mit einem Online-Prozessmonitoring und eine neue Auslegungsmethodik, die Anlagenplaner und -betreiber bei der Auswahl der bestmöglichen Rührtechnik unterstützt. Wesentlicher Baustein einer bedarfsorientierten Regelung ist der Einsatz geeigneter Messtechnik zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeiten an ausgewählten Positionen. Über den Einbau geeigneter Geschwindigkeitssensoren in kritischen Positionen fernab vom Rührwerk konnten Geschwindigkeitsdaten ermittelt werden und die Messdaten miteinander korreliert werden. Diese Daten wurden direkt für das Online-Monitoring bzw. die Drehzahlregelung nutzbar gemacht.Dipl.-Ing. Dennis Borgmann
Tel.: +49 2575 97757-23
dborgmann@trilogik.de
Trilogik GmbH
Herberner Str. 43a
48268 Greven
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2219NR138Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 2: Übertragungskonzept für Praxisanlagen - Akronym: NredZiel des Vorhabens ist es eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern. Den Hauptanteil der Projektkoordination (AP 1) trägt das DBFZ. Zum Erreichen der oben genannten Ziele erfolgt die Ermittlung und Optimierung der Prozessparamter für Substratkombinationen aus drei Praxisbetrieben (DBFZ) und die Optimierung der Fest-Flüssig-Trennung (AEV) im Labormaßstab in AP 2. Die Integration einer Verfahrensstufe zur Gärrest-Stroh-Perkolation zur energetischen Nutzung der zugegebenen Strukturmaterialien wird in AP 3 vorgenommen (DBFZ, AEV). In AP 4 erfolgt die Entwicklung eines Verfahrens zu biologischen Stickstoffreduzierung (20 – 80 %) angepasst an die Substratpotenziale der Praxisbetriebe im Labormaßstab (DBFZ, EE, AEV). Die Anwendung der biologischen Stickstoffreduzierung im Pilotmaßstab ist Teil von AP 5 (DBFZ, EE, AEV). In AP 6 erfolgt die Dimensionierung von Anlagenkonzepten (Empfehlungen für Stoffstrommanagement und BetrDipl.-Ing. Alfons Himmelstoß
Tel.: +49 351 46713-01
a.himmelstoss@aev-energy.de
AEV Energy GmbH
Hohendölzschener Str. 1a
01187 Dresden
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2219NR140Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 3: Biologische Stickstoffreduzierung im Labor- und Pilotmaßstab - Akronym: NredZiel des Vorhabens ist es eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern.Dipl. Ing. Reik Ellmann
Tel.: +49 34462 608-652
reik@ellmann-gmbh.de
Ellmann Engineering (EE) GmbH
Am Dietzenhügel 15
06636 Laucha an der Unstrut
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31.12.2022
2219NR141Verbundvorhaben: Pultrudierte tragende Leichtbauprofile aus Naturfaserverbundstoffen; Teilvorhaben 2: Material- und Prozessentwicklung zur Herstellung von Konstruktions-Bauteilen für die Architektur - Akronym: LeichtProDas Ziel war die Entwicklung von wettbewerbsfähigen Profilen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dazu wurden Hanf und Flachs als Faserverstärkung und ein Harz aus epoxidiertem Pflanzenöl verwendet. Zusätzlich wurde die Eignung einer schonend aufbereiteten Hanffaser in Form von kemafilierten Hanfbaststreifen (HBS) untersucht. Im Teilvorhaben 2 lag der Schwerpunkt auf der Material- und Prozessentwicklung. Zunächst wurden die wissenschaftlichen Grundlagen zusammengetragen und die Anforderungen definiert. Das Harzsystem von B.A.M. wurde systematisch untersucht und ein applikatorisches und stoffliches Anforderungsprofil erstellt. Für die Formulierung der Harzmatrixsysteme wurden unterschiedliche Additive ausgewählt und beschafft. Die Synthese von Härter- und Beschleuniger wurde an den DITF durchgeführt. Gleichzeitig wurde an der Entwicklung eines BMC-Halbzeugs zur Herstellung des Verbindungsknotens gearbeitet. Die Pultrusionsanlage wurde für eine Verarbeitung mit Naturfasern angepasst. Dazu wurde eine Heißluftpassage zur Trocknung der Naturfasergarne in die Pultrusionslinie integriert. In den Pultrusions- bzw. im Heißpressversuchen wurden die Prozessparameter und -grenzen untersucht. Die hergestellten Profile wurden auf Materialebene untersucht. Hierfür wurde ein Prüfplan entwickelt und abgearbeitet. Damit der Bioverbundwerkstoff technisch in vielen Anwendungen genutzt werden kann, muss er über einen ausreichenden Brandschutz verfügen. Um diesen zu verbessern, wurden verschiedene Zusätze getestet. Hierbei zeigte sich, dass ein inhärenter Flammschutz in der Harzmatrix für die B2 ausreicht und für die B1 ein externer Flammschutz als nachträgliche Beschichtung aufgetragen werden muss. Die Übertragung der Laborpultrusion in den Industriemaßstab wurde mit CG TEC erfolgreich umgesetzt. Für den Verbindungsknoten wurde von Steinhuder ein Formwerkzeug für das Heißpressverfahren gefertigt. Zum Projektende wurden damit über 60 Verbindungsknoten hergestellt. Prof. Dr.-Ing. Markus Milwich
Tel.: +49 711 9340-164
markus.milwich@ditf.de
Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF)
Körschtalstr. 26
73770 Denkendorf
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30.09.2025
2219NR144Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Transformation und Nachhaltigkeits-Governance in Bioökonomien Südamerikas; Teilvorhaben 1: Untersuchung der agrar- und umweltökonomischen Transformationsprozesse in ABU - Akronym: ABUSüdamerika zählt heute zu den weltweit bedeutendsten Regionen für die Produktion biobasierter Rohstoffe. Gleichzeitig unterliegen die Bioökonomien Südamerikas aktuell einem hohen Veränderungsdruck. Einerseits streben viele Staaten Südamerikas einen weiteren Ausbau ihrer dynamischen bioökonomischen Sektoren an, während anderseits immer deutlicher wird, dass ein solcher Ausbau ohne eine explizite Nachhaltigkeitsstrategie hohe sozioökomische und ökologische Risiken birgt – regional wie global. Kurzum: Die Entwicklung nachhaltiger Bioökonomien im Sinne der im Jahr 2015 von den Vereinten Nationen verabschiedenden Sustainable Development Goals (SDGs) stellt viele Staaten Südamerikas aktuell vor eine dringende und komplexe Governance-Herausforderungen. Eine vergleichende und interdisziplinär zusammengesetzte Nachwuchsforschungsgruppe an der Schnittstelle von Agrarökonomie und Politikwissenschaft trägt dazu bei, die politische und wirtschaftliche Governance bioökonomischer Transformationsprozesse in Südamerika systematisch und wissensbasiert zu unterstützen. Wir konzentrieren uns dabei auf die drei Länder Argentinien, Brasilien und Uruguay (ABU).Prof. Dr. Jan Börner
Tel.: +49 228 73-1873
jborner@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF)
Genscherallee 3
53113 Bonn

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2219NR145Verbesserung von Qualität, Ertrag und Klimaanpassung der Wal- und Schwarznuss (Gattung Juglans) durch intra- und interspezifische Kreuzungszüchtung - Akronym: PreBNuTNussholz (hier: Juglans regia, J. nigra, J. x intermedia) ist in vielen Eigenschaften Tropenhölzern gleichwertig und wird für wertvolle Holzwaren verwendet. Die Etablierung und Bereitstellung hochwertigen Vermehrungsgutes ist auch hinsichtlich des Ausfalls heimischer Eschen- und Ulmenvorkommen von besonderem Interesse. Entstehende Lücken in der Produktion von Wertholz können so auf entsprechenden Standorten geschlossen werden. Allerdings sind die meisten mitteleuropäischen Genotypen der Walnuss das Ergebnis einer jahrhundertelangen anthropogenen Selektion zum Zwecke der Fruchtnutzung. Deutliche Steigerungen von Holzertrag, Holzqualität sowie Klimaadaption können deshalb nur durch züchterische Verbesserung erreicht werden, indem Material von Originalherkünften mit Potenzial zur Produktion hochwertigen Stammholzes verwendet wird. In diesem Vorhaben ist eine Kombination aus klassischen Ansätzen der Forstpflanzenzüchtung mit labortechnischen Methoden geplant. Intra- und interspezifische Kreuzungen sowie Feldversuche werden begleitet von - DNA-Analysen zur Verifikation von Kreuzungsnachkommenschaften und zur Überprüfung der Verwandtschaftsverhältnisse, - Analysen physiologischer Anpassungs- und Leistungsparameter als Prädiagnose-Werkzeug für die frühzeitige Selektion zuwachsstarken Materials durch blüh- und austriebphänologische Studien sowie Photosynthese-Effizienz-Messungen unter Klimakammerbedingungen und im Freiland, - In-vitro-Technik für die Produktion von in seinen Eigenschaften charakterisiertem Pflanzenmaterial in beliebiger Menge als auch zu jedem gewünschten Zeitpunkt (für die forstliche Praxis als auch für die Forschung). Die Anwendung dieses Methodenspektrums bietet erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung von Züchtungsvorhaben. Insbesondere vor dem Hintergrund der Langfristigkeit traditioneller forstlicher Forschungs- und Entwicklungsarbeiten und dem zunehmenden Veränderungsdruck durch die Dynamik des Klimawandels ist dies von besonderer Bedeutung.Dr. Aki Michael Höltken
Tel.: +49 5541 7004-16
aki.hoeltken@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

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31.10.2023
2219NR148Verbundvorhaben: PLA-Schalen mit verbesserten Barriereeigenschaften für den Einsatz in MAP-Verpackungskonzepten für sensible Lebensmittel; Teilvorhaben 1: Recyclinggerechte Verpackungskonzepte - Akronym: PLA4MAPIm Projekt "PLA4MAP" wird ein biobasiertes und recyclinggerechtes Verpackungskonzept für sensible Lebensmittel, wie Wurst, Käse, vorgebackene Brotprodukte und Kuchen erarbeitet. Die Verpackung besteht aus einer tiefgezogenen Polymilchsäure(PLA)-Verbund-Schale und einer PLA-Siegelfolie, die für den Einsatz als Schutzgasatmosphäre-Verpackung (MAP) entsprechende Barrierewerte hinsichtlich Sauerstoff und Wasserdampf aufweisen müssen. PLA ist ein gut verfügbares Biopolymer und vielversprechend für die Etablierung einer PLA-Kreislaufwirtschaft. Die hohe Durchlässigkeit der PLA-Schale gegenüber Wasserdampf ist nachteilig und soll durch quervernetzende Elektronenstrahlbehandlung (eBeam) sowie durch Beschichtungen mit unpolaren Materialien, wie Wachse und pflanzliche Öle, reduziert werden. Diese werden so in ihrer Formulierung und ihrem chemischen Aufbau verbessert, dass eine Bearbeitung auf kommerziellen Anlagen ermöglicht wird und ausreichende mechanische Widerstandsfähigkeit gegeben ist. Für sauerstoffempfindliche Lebensmittel wird eine bio-basierte Proteinschicht als recyclingfähige Sauerstoffbarriere integriert.Dr. rer. nat. Cornelia Stramm
Tel.: +49 8161 491-502
cornelia.stramm@ivv.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV)
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising

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2219NR149Verbundvorhaben: Technologieentwicklung für Biobasierte Pouch-Verpackungen; Teilvorhaben 1 : Entwicklung einer Versuchsanlage zur speziellen Herstellung biobasierter Folien - Akronym: TechBIOPouVZiel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Pouch-Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen, einer ebenbürtigen Verarbeitbarkeit und der Betrachtung einer geeigneten werkstofflichen Recyclingstrategie für geschlossene Werk-/Wertstoffkreisläufe im Hinblick auf die Erfüllung der EUVorgaben. In diesem Projekt arbeiten die Partner Profol GmbH (Gewinner des "Deutschen Verpackungspreises 2018"), SN Maschinenbau GmbH und das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal (PuK) zusammen. Um das Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss zu führen, planen die Projektpartner die nachfolgenden Forschungs- und Entwicklungsinhalte, wobei eine enge Zusammenarbeit der Partner besonders an den Schnittstellen unabdingbar ist. Die Lebensmittelproduzenten wirken an dem Projekt insofern mit, dass sie den Projektpartnern die Anforderungen an die Pouches für die verschiedenen Inhalte nennen und projektbegleitend die Entwicklungen unterstützen und im Hinblick auf Handhabbarkeit und optischer Aufmachung beraten und bewerten.Dr.-Ing. Christian Kettler
Tel.: +49 2267 699-102
christian.kettler@sn-maschinenbau.de
SN-Maschinenbau GmbH
Bahnstr. 27
51688 Wipperfürth

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2219NR153Verbundvorhaben: Intergenerischer Transfer von chemisch-ökologisch vermittelter Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer Brassicogethes aeneus in Raps; Teilvorhaben 2: Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz - Akronym: CHEMOEKOTRANS-T2In Deutschland und Europa ist der effiziente Anbau von Raps durch Schadinsekten stark gefährdet. Um den Anbau von Ölraps langfristig zu sichern, ist damit begonnen worden, genetische Grundlagen für die züchterische Bearbeitung von Insektenresistenz am Beispiel des Rapsglanzkäfers (RGK) Brassicogethes aeneus zu erarbeiten. RGK-resistente Akzessionen von Sinapis alba und Eruca sativa wurden im vorlaufenden Projekt CHEMOEKORAPS identifiziert. Im Folgeprojekt CHEMOEKOTRANS soll nun mit der Introgression von RGK-Resistenzen in den Raps begonnen und die Voraussetzung für die weitere Introgression mittels molekularer und biochemischer Marker geschaffen werden. Im Teilprojekt 1 (Intergenerischer Transfer) werden Kreuzungen zwischen Raps und S. alba und E. sativa zur Erhöhung des Kreuzungserfolgs mit dem embryo rescue-Verfahren unterstützt. Zum anderen sollen Kartierungspopulationen in S. alba aufgebaut werden, die für die genetische Analyse der RGK-Resistenz und Markerentwicklung genutzt werden können. Im Teilprojekt 2 (Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz) werden Phänotypisierungen (Metabolomanalysen und Bioassays) an Pflanzenmaterial aus dem Teilprojekt 1 (Kreuzungsnachkommen, Kartierungspopulationen) durchgeführt, die für die Erfassung der chemisch-ökologisch vermittelten Resistenz notwendig sind. Im Rahmen der Metabolomanalyse sollen biochemische Marker , die die RGK-Resistenz bedingen, identifiziert werden. In den Kartierungspopulationen können ursächliche Zusammenhänge zwischen Metaboliten, RGK-Resistenz und molekularen Markern nachgewiesen werden. Das Projekt CHEMOEKOTRANS liefert neue Resistenzbiomarker auf metabolomischer und genetischer Ebene sowie neues Pflanzenmaterial zur Zucht von insektenresistenten Rapslinien und trägt damit zu einer nachhaltigen und integrierten Landwirtschaft bei.Dr. Torsten Meiners
Tel.: +49308304329
torsten.meiners@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz
Königin-Luise-Str. 19
14195 Berlin

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2219NR158Verbundvorhaben: Landwirtschaftliche Rest- und Abfallstoffverwertung (LaRA) - Lösungsansätze zur technischen Anpassung bestehender Biogasanlagen für die Nutzung faseriger Reststoffe; Teilvorhaben 2: Prozesstechnische Untersuchungen - Akronym: LaRADie übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Lösungsansätzen und Anlagenkonzepten zur Schaffung optimaler prozess- und anlagentechnischer Rahmenbedingungen für die Verwertung der faserhaltigen Reststoffkategorien Stroh, Landschaftspflegegras und Festmist in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Die Grundlage der Konzeptentwicklung bilden umfassende Untersuchungen an repräsentativen bundesweit verteilten Praxisanlagen unter Berücksichtigung prozess-, anlagentechnischer und (sozio-) ökonomischer Fragestellungen. Die Untersuchungen beinhalten sowohl detaillierte Datenerhebungen zu den Anlagen und Erfahrungsberichte der Anlagenbetreiber als auch die Erfassung der mit der Substratsubstitution einhergehenden Umstellung ertragsrelevanter Prozessgrößen von den Gaspotentialen über die Rheologie und den Substrataufschluss bis hin zum Verschleißverhalten der Anlagenkomponenten anhand von Laboruntersuchungen und Vorort-Messungen. Basierend auf der generierten Datenbasis werden bestehende Optimierungspotenziale definiert. Aufbauend auf den abgeleiteten Handlungsfeldern werden technische Lösungen zur Erschließung der Potentiale auf der Ebene der Anlagen- und Prozesstechnik innerhalb der Systemgrenze der Biogasanlage als auch im Hinblick vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsprozesse, entwickelt. Die Lösungsansätze und Maßnahmen werden anschließend zu anlagen- und standortspezifisch optimierten Anlagenkonzepten zusammengefasst und als Handlungsempfehlung in einer Handreichung für Anlagenbetreiber formuliert. Um einen faktischen Mehrwert für den Anlagenbetreiber darzustellen und den methodischen Ansatz der entwickelten technischen Lösungen und Anlagenkonzepte adäquat zu verwerten, wird ein checklistenbasierter Aufbau der Handlungsempfehlungen in der Handreichung dargestellt. Dies ermöglicht eine betreiberspezifische Definition optimaler Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung wertschöpfungsrelevanter Rahmenbedingungen.Der Anspruch an eine effizientere Betriebsweise der bestehenden Biogasanlagen ist im Hinblick auf die Umsetzung der klimapolitischen Ziele und den sich ändernden förderpolitischen Rahmenbedingungen für den Weiterbetrieb ein aktuelles Kernthema in der Biogasbranche. Zukünftig wird die Anlageneffizienz, die Wettbewerbsfähigkeit und die Suche nach kostengünstigen alternativen Substraten weiter an Bedeutung gewinnen, um die Zukunftsfähigkeit des Anlagenbestandes in Deutschland zu sichern. In weiterführenden Schritten gilt es, die erfolgreiche Umsetzung von geeigneten anlagentechnischen Maßnahmen für den Koppelprodukteinsatz an Biogasbestandsanlagen zu verfolgen. Hierbei steht der praktische, wirtschaftliche und ökologische Nutzen im Fokus. Des Weiteren sind Chancen und Weiterentwicklungen der verfügbaren Technologien und der zukunftsrelevanten Anlagenkonzepte zu beobachten. Durch eine Analyse über die Umsetzungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen und eine begleitende Effizienzbewertung an weiteren Praxisanlagen lassen sich gezielt neue Erkenntnisse darüber gewinnen, welche spezifischen Maßnahmen und entwickelten Konzeptvarianten eine breite und zukunftsorientierte Anwendung finden. Dr. Christiane Herrmann
Tel.: +49 331 5699-231
cherrmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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2219NR161Ökobilanzielle und ökonomische Analyse von Wärmebereitstellungstechnologien für Gebäude - Akronym: OekoWGDie Emissionen von Heizungsanlagen im Gebäudesektor haben einen deutlichen Anteil an den anthropogenen Umweltbelastungen in Deutschland. Daher ist es wichtig, belastbare Informationen zu den Umweltauswirkungen der Heizungsanlagen zu ermitteln. Ziel des Projektes ist es, die Umweltauswirkungen von Heizungssystemen entlang des gesamten Produktlebenszyklus zu quantifizieren, eine ökonomische Bewertung durchzuführen und über eine dynamische Ökobilanzierung die Auswirkungen in der Zukunft zu prognostizieren. Daraus lässt sich das Heizungssystem mit den geringsten Umweltauswirkungen und niedrigsten Kosten identifizieren. Im Vorhaben werden zwei unterschiedliche Gebäude exemplarisch untersucht. Die Umweltauswirkungen werden dabei anhand der Produktlebensphasen der Heizungsanlagen sowie des Orts der Emissionen unterschieden. Dafür werden die Heizungsanlagen und Kombinationen von Heizungsanlagen gebäudespezifisch ausgelegt und mit detaillierten Massen- und Energiebilanzen über ihren Lebenszyklus beschrieben. Mögliche zu untersuchende Heizungsanlagen sind neben biomassebasierten Systemen beispielsweise auch Wärmepumpen oder Solarthermie. Nach einer ökologischen Betrachtung wird auch die Wirtschaftlichkeit der Systeme untersucht. Anschließend kann eine Ökoeffizienzanalyse durchgeführt werden. Anhand einer dynamischen Ökobilanz soll die Umweltwirkung in der Zukunft abgeschätzt werden.Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer
Tel.: +49 9421 187-100
gaderer@tum.de
Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme
Schulgasse 16
94315 Straubing

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2219NR163Verbundvorhaben: Pultrudierte tragende Leichtbauprofile aus Naturfaserverbundstoffen; Teilvorhaben 3: Pultrusionsversuche im industriellen Maßstab - Akronym: LeichtPROIm Projekt ist beabsichtigt, mithilfe des kontinuierlichen Pultrusionsverfahren und des diskontinuierlichen Heißpressverfahrens ein umweltfreundlicher Werkstoff mit einem möglichst hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen zur Praxistauglichkeit zu führen. Der Bioverbundwerkstoff soll durch unidirektional ausgerichtete Rovings aus kemafilierten Hanfbaststreifen technisch mit glasfaserverstärkten Kunststoffen vergleichbar sein. Anhand eines Verbindungselementprofils/Knoten soll gezeigt werden, dass aus Naturfasern in Kombination mit einem additivierten Bioharz ein Bioverbundwerkstoff hergestellt werden kann, der mindestens eine Brand-beständigkeit der Klasse B1 erreicht. Als Faserverbund-Direktverfahren gewährleistet die Pultrusion eine umweltschonende und wettbewerbsfähige Herstellung von Leichtbauprofilen, da vergleichsweise wenig Energie benötigt wird und nur wenig Abfall anfällt. Die Stützprofile werden mit Hilfe von Pultrusionsverfahren hergestellt, die Verbindungsknoten im Heißpressverfahren mit einem Compound bestehend aus Stroh-Kurzfasern und dem Bioharz ausgehärtet. Im Pultrusionsverfahren werden als Verstärkungskomponente Rovings aus Hanfbaststreifen, die in einem faser- und umweltschonenden Aufbereitungsprozess gewonnen werden, in kemafilierter Form mit dem Bioharz konsolidiert. Bei dieser Aufbereitungsform liegen die Fasern nicht wie bei der konventionell aufbereiteten Hanffaser vereinzelt, sondern in gröberen Strängen vor, was eine signifikant höhere Festigkeit und Steifigkeit der Pultrusionsprofile ergeben wird. Die Verbindungsknoten werden durch das Verfahren des Heißformpressens hergestellt. Für die Knoten wird ein spezifisches Anforderungsprofil untersucht und angelegt. Unterschiedliche an die Nutzung angepasste Rezepturen (BMC aus Bioharz, Strohfaser und Additiven) werden getestet. Die Form wird designed. Für das Verfahren werden Formen angefertigt. Das Material wird im Heißpressverfahren zum Verbindungsknoten Andreas Gerstner
Tel.: +49 9175 90807-0
andreas.gerstner@cg-tec.de
CG TEC Carbon und Glasfasertechnik GmbH
Gewerbepark Hügelmühle 41
91174 Spalt
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2219NR165Verbundvorhaben: Biogasproduktion in Hochlastfermentern zur intelligenten Energiebereitstellung; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung und Testbetrieb - Akronym: Bio-SmartZiel des Projektes ist es, einen Hochlastfermenter zu entwickeln und zu überprüfen, der den Betreibern von Biogasanlagen den Weiterbetrieb ihrer Anlagen im Anschluss an das EEG ermöglicht. Das Kernelement bildet ein vergleichsweise kleiner Hochlastfermenter, der in bestehende Biogasanlagenkonzepte integriert werden kann. Hierin können die energiearmen flüssigen Fraktionen von Reststoffen aus der Landwirtschaft oder energiereiche Abwasserströme aus industriellen Prozessen hocheffizient vergoren werden. In Deutschland wurden in den Jahren 2010 bis 2013 1.972 Mio. tTS Rinderflüssigmist und 2.124 Mio. tTS Schweineflüssigmist pro Jahr energetisch nicht genutzt. Ziel des Projektes ist es u.a. diese erheblichen Potentiale zu erschließen. Dies ermöglicht den Betreibern von Biogasanlagen die Erschließung neuer regionaler, preiswerter und in keiner Konkurrenz stehender Substratpotenziale. Ein weiterer Vorteil des neuen Fermenters ist die aus der hohen Durchflussgeschwindigkeit resultierenden vergleichsweise kurzen Ansprechzeiten. Dies ermöglicht einen an den Strombedarf angepassten Betrieb des Fermenters.Hierdurch kann die Energie, bis sie benötigt wird im Substrat gespeichert werden, was die benötigten Gasspeicher reduziert und gleichzeitig neue preisgünstige nachhaltige Substratströme erschließt. Die Vorgehensweise beinhaltet neben der Identifikation von industriellen Reststoffen- und Abwasserströmungen Versuche im halbtechnischen Maßstab, wodurch die Systemgrenzen und Ansprechzeiten ermittelt und optimiert werden, sodass nach den Versuchen eine Aussage zur Eignung für die unterschiedlichen Regelenergien und das Biogaspotential gemacht werden kann. Mit der Erstellung eines Verfahrenskonzeptes werden die Versuchsergebnisse zusammengefaßt und durch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung komplettiert. Der entwickelte Hochlastfermenter wird in eine zweistufige Biogasversuchsanlage eingebunden. Die Anlagenkombination wird unter realistischen Bedingungen ein Jahr betrieben.Auf Basis der Projekterkenntnisse kann die nächste Entwicklungsstufe anvisiert werden, die dann zu einer Umsetzung im Pilot-Maßstab führt. Die untersuchten landwirtschaftlichen Verfahrenskonzepte bilden den Einsatz von Schweine- und Rindergülle sowie Zuckerrübenmus ab. Das Projekt trägt zu einem erheblichen wissenschaftlichen und technischen Erkenntnisgewinn bei. Die Aktu-alität des Themas sowie die Relevanz der Ergebnisse für die Nutzung von flüssigen energiearmen landwirtschaftlichen Reststoffen zur Biogasproduktion unterstreichen die wissenschaftlichen Erfolgsaussichten. Während des Projekts und auch darüber hinaus wurden die Ergebnisse veröffentlicht. Dabei erfolgt die Veröffentlichung der Ergebnisse durch Artikel in der anwenderorientierten und wissenschaftlichen Presse, auf Konferenzen/ Tagungen und im Netzwerk der Projektpartner.Darüber hinaus wurden Poster erstellt und auf Tagungen/Kongressen ausgestellt. Jeroen Terwort
Tel.: +49 2542 86956508
j.terwort@planet-biogas.com
PlanET Biogastechnik GmbH
Schildarpstr. 75
48712 Gescher
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2219NR171Verbundvorhaben: Biobasierte Vinylether zur Herstellung von Klebstoffen (BIOVIN); Teilvorhaben 1: Katalyse - Akronym: BIOVINZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuen Industrie- und Konsumentenklebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dabei soll auf sogenannte Plattformchemikalien zurückgegriffen werden, die heute bereits kommerziell verfügbar sind oder deren Kommerzialisierung sich für die nähere Zukunft abzeichnet. Diese aus Lignocellulose stammenden Rohstoffe werden mit Hilfe der Katalyse ressourceneffizient und umweltschonend in diesem Vorhaben in neue Diole oder Polyole überführt. Die resultierenden Polyole werden dann einerseits direkt als Reaktivkomponente in Polyurethanklebstoffen verwendet, anderseits mittels Vinylierungsreagenzien wiederum unter Einsatz eines Katalysators in Vinylether überführt. Vinylether stellen an sich sehr reaktive, aber wenig toxische Monomere dar, die leicht in verschiedenen Reaktionsweisen polymerisiert werden können. Da diese reaktiven Vinylether aus lediglich 2-3 Prozessstufen aus Biomasse kostengünstig herstellbar sein sollten, sind sie demnach als attraktive Bausteine für Klebstoffe (und andere Verwendungen wie z.B. Farben & Lacke) zu bewerten. Ein weiterer Fokus des Projekts liegt in der Herstellung Vinylether-basierter Klebstoffe, die durch Hitze, Licht oder durch Einwirkung anderer Chemikalien bewusst wieder gespalten werden können. Diese neue Generation an Klebstoffen verspricht eine kontrollierte und gezielte Wirkungsweise, welche das Recycling, insbesondere in der Elektroindustrie, erlaubt und fördert.Chemikalien auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen wurden durch neue und effiziente Methoden in Diole wie z.B. Di(hydroxymethyl)tetrahydrofuran (DHMTHF) überführt, und in einem weiteren katalysierten Prozess in (Bis)vinylether umgewandelt. Im besonderen Fokus stand die Isomerisierung von cis-DHMTHF zum entsprechenden trans-Isomer mithilfe eines katalytischen Systems, welches ein Gemisch bestehend aus nahezu äquimolaren Mengen beider Diastereomere in hohen isolierten Ausbeuten ermöglichte. Folglich wurde der Einfluss der beiden Isomere auf die Eigenschaften der abgeleiteten Polyesterpolyole und Polyurethane eingehend untersucht. Für die Herstellung neuartiger Vinylether wurde ein auf Iridium basiertes homogenes System entwickelt, welches die Transfervinylierung von einer Vielzahl von Alkoholen, Polyolen und Phenolen, einschließlich Diolen mit OH-Gruppen unterschiedlicher Reaktivität, hochselektiv katalysierte. Die somit im Rahmen dieser Arbeit synthetisierten neuen Divinylether wurden anschließend mit anderen biobasierten Rohstoffen in einem atomeffizienten Prozess zu vinyletherfunktionalisierten Prepolymeren umgesetzt. Letztere erlaubten weitere chemische Modifikationen und darüber hinaus zeigten sie das Potenzial auf als möglicher Bestandteil von Klebstoffen bei Bedarf unter milden Bedingungen die Klebekraft zu entziehen.Dr. Eszter Barath
Tel.: +49 381 1281-308
eszter.barath@catalysis.de
Leibniz-Institut für Katalyse e.V.
Albert-Einstein-Str. 29 a
18059 Rostock

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01.03.2020

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28.02.2023
2219NR172Geruchsreduzierung bei thermoplastischen Ligninblends (LigOdor) - Akronym: LigOdorProjektziel ist die vollständige Geruchsentfernung bei thermoplastischen Ligninblends. Hierzu werden thermoplastisch verarbeitbare ligninbasierte Polymerblends entwickelt, welche entgegen den kommerziell verfügbaren Blends ohne erheblichen Mehraufwand in ihrer Herstellung durch die Geruchsreduzierung für Außen- und Innenraum-Anwendungen zugänglich werden. Für dieses Vorhaben wird sich primär auf vier Ebenen der Materialentwicklung fokussiert. Die erste Stufe umfasst die Evaluierung geeigneter Ausgangsmaterialien, wie dem Matrixpolymer und einem geeigneten Lignintyp. Die Freisetzung olfaktorisch relevanter Bestandteile des Lignins wird von dessen physikochemischen Eigenschaften maßgeblich beeinflusst, sodass Lignine unterschiedlichen botanischen Ursprungs und Aufschlusses verwendet werden. Weiterhin spielt die Diffusion der geruchsrelevanten Komponenten durch das Matrixmaterial eine grundlegende Rolle, sodass entsprechende Materialien geeigneter Eigenschaften ausgewählt werden. Die zweite Stufe beinhaltet eine Additivierung mit Adsorbern, welche die geruchsintensiven Substanzen im Material binden sollen. In diesem Zusammenhang gilt es verschiedene Adsorbertypen wie Zeolithe und Aktivkohle, welche sich in ihrem Adsorptionsvermögen, Porengröße und –verteilung unterscheiden, zu testen. In Stufe drei steht die Modifizierung von Lignin im Mittelpunkt. Durch die thermoplastische Verarbeitung kommt es zu hohen thermischen und mechanischen Belastungen. Die Stabilität des modifizierten Lignins wird durch die verschiedenen chemischen Funktionalitäten und einem hohen Molekulargewicht maximiert, wodurch zumindest ein bedeutender Anteil des thermoplastisch zu verarbeitenden Lignins nicht an der Freisetzung geruchstypischer Substanzen beteiligt sein sollte. Stufe vier betrifft die vollständige Versiegelung der Oberfläche der Produktformkörper. Dafür wird ein Lack entwickelt, welcher eine zusätzliche, möglichst hohe Barriere für geruchsintensive Substanzen darstellt.Der Geruch eines Ligninblends wird maßgeblich vom verwendeten Lignintyp und dem Matrixpolymer beeinflusst. In diesem Projekt wurden Ligninblends mit 30 wt% Lignin hergestellt. Die Verwendung von Einjahrespflanzenlignin in Kombination mit einem bis etwa 220 °C schmelzenden Polyester als Matrixpolymer, hier PBSA bzw. PA11, erzielte zum einen den als angenehmsten empfundenen, nach Heu/Honig duftenden, und zum anderen den intensitätsschwächsten Geruch. Um den Geruch weiter zu reduzieren wurden verschiedenste Adsorber als auch unterschiedlich modifizierte Lignine verwendet. Der Einsatz von 5 wt% Aktivkohle als auch eine Si-Modifizierung des Lignins bei pH=4 bewirkten eine weitere Reduzierung der Geruchsintensität. Um bereits vor der Compoundierung leicht flüchtige und olfaktorisch wirksame Bestandteile aus dem geruchsverursachendem Lignin entfernen zu können, wurde das Lignin thermisch vorbehandelt. Die thermische Behandlung fand bei 120 °C in einem Vakuumofen statt und sollte die Ligninstruktur nicht maßgebend verändern. Durch diese Vorbehandlung konnte ein Großteil der VOC (volatile organic compounds) erfolgreich entfernt werden, sodass nur ein geringer Anteil während der Compoundierung und dem anschließenden Spritzguss emittiert wurde. Die Anwendung dieser Maßnahmen führte bereits zu signifikant geruchsreduzierten Formteilen, welche nur noch einen Hauch von Ligningeruch freisetzten. Die spritzgegossenen Formteile wurden im Anschluss plasmabehandelt und mit einem kalthärtenden Diamin als VOC-Barrierefilm beschichtet. Durch die Kombination der verschiedenen geruchsreduzierenden Maßnahmen konnte ein vollständig geruchsneutrales und thermoplastisch verarbeitetes Ligninblend hergestellt werden, was im 300 g als auch im 20 kg Maßstab realisiert werden konnte.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

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31.12.2021
2219NR174Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchung - Akronym: XyloSolvIm 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. 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
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2219NR175Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Skalierbarkeit - Akronym: XyloSolvIm 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
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31.03.2022
2219NR178Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Kriterien und Szenarien - Akronym: OEKO_PROFUPAZiel des Vorhabens ist die ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Bewertung der Produktion von Fucoxanthin, Eicosapentaensäure (EPA) und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Diese basiert auf vorhandenen Prozessdaten und soll neben der Berücksichtigung potenzieller Wertschöpfungsketten zur Nutzung von Recycling- und nährstoffreichen Restströmen (N, P, CO2), insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Auf Grundlage der Ergebnisse vorangegangener Freilandkultivierungs- und Aufarbeitungsversuche im Pilotmaßstab sowie einer Literaturrecherche, verfahrenstechnischer Expertisen und Angebote sowie transdisziplinär entwickelter Kriterien und Narrative werden anhand von Szenarien Maßstabsvergrößerungen, Techno-Ökonomische und Lebenszyklusanalysen (LCA) zur Produktion der mikroalgenbasierenden Biomasse sowie der Extraktion von EPA und Fucoxanthin durchgeführt. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen und mehrfach ungesättigter Fettsäuren wird eine Marktanalyse durchgeführt und Experten interviewt.. Ein weiteres Projektziel ist die Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit industrieller Mikroalgenanlagen auf Basis realer Produktionsdaten für Investoren. Parallel zu den technikzentrierten Analysen werden die Akzeptabilität und die Sichtweisen relevanter Stakeholder auf die neuen technischen Möglichkeiten in den Forschungsprozess integriert. Transdisziplinäre Forschung, die Natur- und Sozialwissenschaften mit Beiträgen nicht-akademischer Akteure integriert, ist essentiell für die Entwicklung von Lösungen für komplexe gesellschaftliche Herausforderungen. Die frühzeitige Einbindung von Stakeholdern in Technologiebewertung und Szenarienentwicklung ist einzigartig und wird auf breites Interesse innerhalb und außerhalb der Wissenschaft stoßen.Dr. Christine Rösch
Tel.: +49 721 608-22704
christine.roesch@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen
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31.05.2023
2219NR179Verbundvorhaben: Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau; Teilvorhaben 2: Effiziente Holz-Verbindungen mit sehr dünnen Stahlblechen - Akronym: HS-HybridDie Anwendungsbereiche von Holz in Gewerbegebäuden und im Mehrgeschossbau sind mit Ausnahme des traditionellen Wohnungsbaus bislang nicht oder nur schwer zugänglich für holzbasierte Bausysteme. Deswegen wird in diesem Vorhaben gezielt eine Hybridbauweise entwickelt, die die multifunktionellen Anforderungen im Bauwesen erfüllen kann. Kriterien wie Tragfähigkeit, Steifigkeit (große Spannweiten), Schalldämmung, Brand- und Schwingungsverhalten werden in ihrem Zusammenhang untersucht und beurteilt. Die Interdisziplinarität einer solchen Hybridbauweise fordert und fördert daher die Zusammenarbeit unterschiedlicher Experten aus Materialwissenschaften, Ingenieurholzbau und Akustik/Dynamik. Im Rahmen der förderpolitischen Ziele wird in diesem Vorhaben das Marktpotenzial von Holz und Holzwerkstoffen verbessert, bzw. es werden Hybridelemente entwickelt, damit neue Märkte erschlossen werden können: • Holz-Stahl-Hybridelemente (HSH-Elemente) sind Elemente auf Basis neuer Materialkombinationen mit großem wirtschaftlichem Potenzial, die bisher weder in Deutschland noch in Europa auf dem Markt verfügbar sind. • Die Verbindungen zwischen Holz und Stahl können in einer industriellen Vorfertigung schnell, vollautomatisch und wirtschaftlich realisiert werden. • Die Anwendung hochwertiger Holzprodukte wie Furnierschichtholz (FSH) und Brettsperrholz (BSP) in bisher unerschlossenen Volumenmärkten wie Gewerbe- und Mehrgeschossbau (Hotels, Bürogebäude, Schulen, usw.) mit freien Spannweiten bis zu 10 m wird ermöglicht. • Durch Anwendung von stiftförmigen Verbindungsmitteln und den Verzicht auf Beton wird der Rückbau vereinfacht und damit die materialoptimierte Entsorgung und das Recycling ermöglicht.Die Entwicklung von effizienten Verbindungen mit sehr dünnen Stahlblechen für den Einsatz in den HSH-Elementen bedingte eine Überprüfung der Herstellbarkeit dieser Verbindungen. Durch eine Machbarkeitsstudie konnten bereits auf dem Markt verfügbare Verbindungsmittel identifiziert werden, die eine Herstellung der Verbindungen ohne Vorbohren ermöglichen. Die Untersuchungen zum Trag- und Verformungsverhalten der Verbindungsmittel zeigen unterschiedliche und überlagernde Versagensmechanismen. Dabei entstehen schon bei kleinen Verformungen der Verbindungen nichtlineare Verformungsanteile, die zu einer Steifigkeitsreduktion führen. Die experimentell ermittelten Tragfähigkeiten der Verbindungen werden von den rechnerisch ermittelten Tragfähigkeiten nach den Bemessungsgleichungen des European Yield Model deutlich unterschätzt. Diese Unterschätzung ist auf mehrere Faktoren zurückzuführen. So ist bei den Untersuchungen ab einer Stahlblechdicke von 1,0 mm bereits eine Einspannung des Verbindungsmittels bzw. Verbindungsmittelkopfes vorhanden. Diese Einspannung wird in der aktuell gültigen Normung nicht berücksichtigt. Prinzipiell zeigen die Untersuchungen, dass Verbindungen mit sehr dünnen Stahlbleche, wie sie imHolzbau zurzeit noch nicht eingesetzt werden, funktionieren und wettbewerbsfähige Tragfähigkeiten liefern. Die experimentelle und analytische Untersuchung der vollständigen HSH-Elemente legt dar, dass diese Verbindungen für den Verbund zwischen den Bauteilen eine zu geringe Steifigkeit aufweisen. Es wäre eine hohe und somit unwirtschaftliche Anzahl an Verbindungsmittel nötig, um mit einem ausgewogenen Verbundquerschnitt Spannweiten von 10 m zu erzielen. Geringere Spannweiten sind jedoch durchaus wirtschaftlich realisierbar. Für größere Spannweiten scheit der Einsatz von C-Profilen als vielversprechend.Dr. ir. Carmen Sandhaas
Tel.: +49 721 608-43646
sandhaas@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine - Abt. Stahlbau
Otto-Ammann-Platz 1
76131 Karlsruhe

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01.08.2019

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30.04.2022
2219NR180Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 2: Techno-Ökonomische Analyse (TEA) und Ökobilanzierung (LCA) - Akronym: OEKO-PROFUPAZiel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur gleichzeitigen Produktion von Fucoxanthin, Eicosapentaensäure (EPA) und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Flat Panel Airlift (FPA) Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Die angestrebte Bewertung basiert dabei auf bereits vorhandenen, realen Prozessdaten und soll neben der Berücksichtigung potenzieller Wertschöpfungsketten zur Nutzung von nährstoffreichen Rest- und Recyclingströmen (N, P, CO2), insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Auf Grundlage der Ergebnisse vorangegangener Freilandkultivierungs- und Aufarbeitungsversuche im Pilotmaßstab (umfangreiche experimentelle Datensets werden vom Fraunhofer IGB und CBP bereitgestellt) sowie einer Literaturrecherche, verfahrenstechnischer Expertisen und Angebote werden anhand von Szenarien Maßstabsvergrößerungen, Techno-Ökonomische- (TEA) und Lebenszyklusanalysen (LCA) zur Produktion der mikroalgenbasierten Biomasse sowie der Extraktion der beiden hochpreisigen Produkte EPA und Fucoxanthin durchgeführt. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen (wie Astaxanthin und ß-Carotin) und mikroalgenbasierter mehrfach ungesättigter Fettsäuren (PUFAs) für die Ernährung, Kosmetik, Futtermittel oder pharmazeutische Anwendungen wird eine Marktanalyse durchgeführt. Darauf folgend werden Experten interviewt, um Fragen der Zulassung und Zertifizierung möglicher Produkte auf dem europäischen Markt zu klären. Ein weiteres Projektziel ist es, die Analyse von Kostenstrukturen und Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit industrieller Mikroalgenanlagen an realitätsnahen Beispielen auf Basis realer Produktionsdaten für Investoren (Großanlagen) durchzuführen.Prof. Dr. Iris Lewandowski
Tel.: +49 711 459-22221
iris_lewandowski@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b)
Fruwirthstr. 23
70599 Stuttgart
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2219NR188Verbundvorhaben: AMMOFIT – Neue Starterkonzentrate zur Biogaserzeugung aus Substraten mit hohen Stickstoff-Frachten; Teilvorhaben 1: Erzeugung und Anwendung des Starterkonzentrates - Akronym: AmmofitZiel des Verbundvorhabens ist es, die Adaptationsfähigkeit der Mikroorganismen an erhöhte Ammonium-N Konzentrationen zu nutzen, um ein Verfahren zu entwickeln, das eine stabile Biogasproduktion aus Substraten mit hohen Stickstofffrachten (Hühnertrockenkot (HTK)) gewährleistet. Dafür soll die Gemeinschaft der Mikroorganismen optimal an die Milieubedingungen angepasst werden und mit Hilfe des anvisierten AMMOFIT-Starterkonzentrats eine Möglichkeit geschaffen werden, jede bestehende Biogasanlage ohne zusätzliche verfahrenstechnische Erweiterungen an entsprechende Substrate anzupassen. Um die Vermehrung in großen Volumina (Technikumsmaßstab) zu ermöglichen, wird ein Verfahren zur gezielten Kultivierung dieser mikrobiellen Gemeinschaft, inklusive geeigneter Qualitätskontrolle entwickelt. Ferner steht die Identifikation relevanter Stoffwechselfunktionen der Biogasbildung und der verantwortlichen Mikroorganismen bei hohen Ammoniumfrachten im Mittelpunkt, um perspektivisch die Kontrolle und Steuerung der Biogasbildung aus diesen Substraten verbessern zu können. Am Ende des dreijährigen Vorhabens soll ein ökonomisches Nutzungskonzept für HTK und andere stickstoffreiche landwirtschaftliche Nebenprodukte erarbeitet worden sein. Im Rahmen des Teilvorhabens 1 erfolgt die Entwicklung und Herstellung eines AMMOFIT-Starterkonzentrates gleichbleibender Qualität mittels Rührkesselreaktor (CSTR) und einfacher, kostengünstiger Anlagenkonfiguration. Ferner wird die Wirksamkeit des entwickelten Starterkonzentrats in Biogasversuchen im Technikumsmaßstab untersucht. Dabei soll neben der Adaptionsfähigkeit von Bakterienstämmen insbesondere der kontinuierliche Anlagenbetrieb erprobt werden. Das primäre Ziel der Technikumsversuche ist es, einen stabilen Vergärungsprozess unter Einsatz stickstoffreicher Substrate (Maissilage + Hühnertrockenkot) zu erzielen. Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen

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15.06.2019

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31.10.2022
2219NR189ForestValue: Innovative Waldbewirtschaftungsstrategien für eine resiliente Bioökonomie unter zunehmenden Risiken; Teilvorhaben 1: Erfassung von Waldstörungsinformationen, sowie von Regenerationsprozessen und Ableitung von Bewirtschaftungsstrategien - Akronym: I-MaestroI-Maestro befasste sich mit den Beziehungen zwischen Waldbewirtschaftung und Ökosystemleistungen in der europäischen gemäßigten Waldzone mit dem Ziel, Resilienz-erhöhende Bewirtschaftungsmaßnahmen zu entwickeln. Der Wissensstand zu Waldstörungen und Waldresilienz wurde durch die Entwicklung einer aktualisierten Waldstörungsdatenbank sowie die Analyse von Störungstrends 1950-2019 verbessert. Die Daten dienten auch als Grundlage für die Erstellung von Waldstörungsszenarien in Europa. Die Auswirkungen von Waldstörungs-, Bewirtschaftungs- und Klimawandel-Szenarien auf die Holzproduktion, die Kohlenstoffspeicherung und den Erhalt der biologischen Vielfalt wurden mit Waldsimulationsmodellen simuliert. Eine zentrale Frage war dabei die Bewertung des Einflusses von Artenzusammensetzung und Waldstrukturvielfalt auf die Bereitstellung von waldbezogenen Ökosystemdienstleistungen und die Entwicklung von adaptiven Bewirtschaftungsstrategien zur Förderung der Waldresilienz gegenüber Klimaänderungen und intensivierten Waldstörungen. Die Auswertung und Bewertung der Simulationsstudien diente der Entwicklung evidenzbasierter Empfehlungen für forstliche Praxis und politische Entscheidungsträger. Ein Policy Brief mit den wichtigsten Ergebnissen und Empfehlungen des I-Maestro Projekts zur Zukunft der Wälder wurde erarbeitet als evidenzbasierte Empfehlung für politische Entscheidungsträger hinsichtlich adaptiver Bewirtschaftungsstrategien zur Verbesserung der Resilienz der Wälder. Projektaktivitäten und Ergebnisse wurden in einer Reihe von Blogbeiträgen und Videos zur Arbeit von I-Maestro dokumentiert, darunter besonders bemerkenswert ein Video, in dem die Waldmodellierung im Rahmen von I-Maestro erklärt wird.Die wichtigsten Ergebnisse des Projektvorhabens sind a) Die Aktualisierung der Waldstörungsdatenbank DFDE (https://dfde.efi.int/db/dfde_app_orig.php). b) Eine wissenschaftliche Publikation mit DFDE-Daten zur Entwicklung von Waldstörungen in Europa von 1950-2019. (Patacca, M., Lindner, M., et al. (2022) Significant increase in natural disturbance impacts on European forests since 1950. Global Change Biology accepted. DOI: 10.1111/gcb.16531.) c) Die Entwicklung einer Methode zur Bereitstellung von Störungsszenarien für die Waldmodellierung basierend auf der empirischen DFDE-Datengrundlage. Die Methode wurde auf der Konferenz Forest disturbance and ecosystem dynamics in a changing world (September 2022 in Berchtesgaden) vorgestellt und eine wissenschaftliche Publikation ist in Vorbereitung. d) Eine wissenschaftliche Publikation zu den Auswirkungen der Waldbewirtschaftung auf das Störungsrisiko, in der eine Literaturauswertung den Meinungen von Experten gegenübergestellt wird. (Laura Nikinmaa, et al. (submitted) Perceptions of forest professionals on managing forest disturbance to enhance forest resilience. Forest Policy and Economics.) e) Ein Policy Brief mit den wichtigsten Ergebnissen und Empfehlungen des I-Maestro Projekts zur Zukunft der Wälder (https://i-maestro.inrae.fr/wp-content/uploads/2022/11/I-Maestro-Policy-Brief_2022.pdf). f) Eine Reihe von Blogbeiträgen und Videos zur Arbeit von I-Maestro, insbesondere eine Kurzdokumentation, die das Potential von Waldmodellierung allgemein und die Anwendung von verschiedenen Modellen und Szenarien im Kontext von I-Maestro im Speziellen erklärt: I-Maestro: Projecting the future of our forests - YouTube (https://www.youtube.com/watch?v=5Ux6zB24CtM).Dr. Marcus Lindner
Tel.: +49 173 629 3081
marcus.lindner@efi.int
European Forest Institute - EFI-Bonn
Platz der Vereinten Nationen 7
53113 Bonn
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2020-12-01

01.12.2020

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30.11.2024
2219NR190Dolomit-Asche-Granulate als ökosystemverträgliche Variante einer Nährstoffrückführung - Akronym: DolAGranDas Endprodukt der thermischen Nutzung von Holz ist die Holzasche, welche einen Großteil der entzogenen Nährstoffe enthält, die in Konsequenz der nächsten Waldgeneration fehlen. Um den Nährstoffkreislauf zu schließen und somit eine Nährstoffnachhaltigkeit zu erreichen, wäre es sinnvoll, das Potenzial der Asche in Form ihrer Inhaltsstoffe zur Erhaltung der Standortsqualität zu nutzen. In unbehandelter Form ist Holzasche aufgrund ihres hohen pH-Wertes und der schnellen Löslichkeit der Inhaltsstoffe jedoch eher als bedenklich einzuschätzen. Die geplante Studie will hier ansetzen und versuchen, die Asche mit ihren Nährelementen ökosystemar verträglich zu applizieren. Im vorgesehenen Projekt sollen Dolomit-Asche-Granulate hergestellt und sowohl im Labor unter kontrollierten Bedingungen als auch im Freiland getestet werden. Die Vorteile dieser Granulate liegen darin, dass sie im Gegensatz zu einem losen Dolomit-Asche-Produkt mit flächigem Wirkungscharakter eine punktuelle Wirkung mit geringerer aktiver Oberfläche entfalten. Im Vergleich zu der losen Mischung ist zu erwarten, dass ein Granulat im gleichen Mischungsverhältnis wie lose gemischte Dolomit-Asche keine negativen Auswirkungen auf die Vegetation hat. Auch ist anzunehmen, dass durch die Granulierung die Freisetzungsraten der Nährstoffe und der pH-Wert herabgesetzt werden und so eine langsamere und damit nachhaltigere Wirkung erzielt wird. Im Rahmen des Projekts werden drei Optimierungslinien verfolgt, nämlich a) Ascheanteil 30 % gemäß Düngemittelverordnung, b) maximaler Ascheanteil und c) ausgewogene Nährstoffkombination. Bei der Variante c) wird ein Hauptaugenmerk auf die Kompensation nutzungsbedingter Nährstoffentzüge der Makronährelemente K, P und S gelegt, welche bei einer normalen Kalkung unberücksichtigt bleiben. Die ökonomisch und ökologisch interessanteste Variante wird in einem Praxisversuch auf größerer Fläche ausgebracht und vom Antragsteller über das Projektende hinaus extensiv weiter beobachtet.Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein
Tel.: +49 8161 71-4749
goettlein@forst.tu-muenchen.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2019-10-01

01.10.2019

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30.06.2022
2219NR191Verbundvorhaben: Entwicklung und technologische Umsetzung tragender Profilstrukturen auf Basis von Holzfurnieren für ein ultraleichtes Stativ für Fotoanwendungen; Teilvorhaben 2: Kennwertbestimmung und Modellierung des Werkstoff- und Strukturverhaltens - Akronym: FURNIERDie Firma Berlebach Stativtechnik ist ein KMU aus dem ländlichen Raum Sachsens und produziert innovative Fotostative auf Basis des regional verfügbaren Werkstoffs Holz. Im Marktsegment der Fotostative konnte sich das Traditionsunternehmen ein Alleinstellungsmerkmal und weltweit zahlreiche Kunden erarbeiten. Die holzbasierten Stative sind robust, langlebig und zeichnen sich durch optisch sowie haptisch hervorragende natürliche Materialien aus. Diesen positiven Eigenschaften stehen jedoch ein hohes Packmaß und ein vergleichsweise hohes Bauteilgewicht gegenüber. Im Bereich des Stativbaus kann seit geraumer Zeit ein Trend hin zu leichten und robusten Werkstoffen festgestellt werden. Hier werden neben Aluminium vor allem faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere mit Kohlenstofffaserverstärkung (CFK) für die Auslegung der Stativbeine eingesetzt. Das primäre Ziel ist hierbei ein möglichst geringes Bauteilgewicht bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit zu realisieren. Entsprechende Produkte aus CFK sind deutlich kleiner dimensioniert und für den einfachen Transport prädestiniert. Die Holzstative verlieren in dieser Situation zunehmend ihre Wettbewerbsfähigkeit. Eine Möglichkeit zur Optimierung der Stativbeine unter Beibehaltung des Naturwerkstoffs Holz stellt der Einsatz von Furnier zur Herstellung von Hohlprofilen dar. Ziel des Verbundvorhabens FURNIER liegt daher in der Entwicklung und Umsetzung von tragenden Profilstrukturen mit komplexer Geometrie auf Basis von Furnieren. Dabei wir eine hohe haptische und optische Qualität angestrebt. Die Entwicklung von Material- und Versagenskarten in Abhängigkeit des Furnieraufbaus sowie die Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften und des Schwingungsverhaltens des Werkstoffs stellen neben der Entwicklung angepasster Fertigungsprozesse zur Verarbeitung und Umformung flächiger Holzfurniere die Teilziele dar. Zur Demonstration der Umsetzbarkeit des Vorhabens werden Stative mit teleskopierbaren Furnierprofilen aufgebaut.Im Rahmen von FURNIER wurde eine durchgängige Prozesskette zur Herstellung von Stativbeinsegmenten aus Furnier entwickelt. Beginnend bei der Auswahl geeigneter Holzarten wurden zunächst werkstoff-mechanische Kennwerte mittels zerstörender Prüfmethoden sowie das Werkstoffdämpfungsverhalten bestimmt. Diese Kennwerte dienten zur Erstellung von Material- und Versagenskaten sowie als Eingangsgröße zur numerischen Modellierung des Leichtbauprofils und zur Optimierung geometrischer Parameter. Anhand von prozesstechnologischen Studien konnte eine Umformtechnologie für Furnier zu Hohlprofilen entwickelt und bzgl. Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit optimiert werden. Mit einem zweistufigen Prozess aus membranbasierter Umformtechnologie und anschließendem Fügeschritt wurde eine Prozesskette aufgestellt die den gestellten Anforderungen entspricht. Als wichtigster Meilenstein wird die Herstellung von optisch und haptisch sehr hochwertigen Furnierprofilen mit minimalen Biegeradien von 8 mm angesehen. Mit der Herstellung Demonstrator-Stativen mit Beinsegmenten aus Furnierprofilen konnte eine erhebliche Massereduktion bei verringertem Packmaß und unter Beibehaltung der erforderlichen Nutzlast erzielt werden. An den Demonstratoren konnte die entwickelte Klemmung sowie das Montageprinzip getestet werden. Mit einer abschließenden Schwingungsmessung am Gesamtstativ konnte das hohe Leichtbaupotential auch im Hinblick auf die stark verbesserten Schwingungseigenschaften eindrucksvoll bewiesen 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
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2020-05-01

01.05.2020

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31.12.2023
2219NR192Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Variation und genetischen Determination von für Untersaat-Kompatibilität wichtigen Pflanzenarchitekturmerkmalen bei Sorghum - Akronym: SoBinEnViele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern.Dr. Benjamin Wittkop
Tel.: +49 641 9937443
benjamin.wittkop@agrar.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität - Professur für Pflanzenzüchtung
Heinrich-Buff-Ring 26-32
35392 Gießen

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01.09.2019

2022-02-28

28.02.2022
2219NR195Verbundvorhaben: Thermoplastische Ligninvarianten als Teilsubstitut in Bitumenformulierungen für verschiedene Bauleistungen (Lignobitumen); Teilvorhaben 2: Lignobitumen-Formulierungen - Akronym: LignobitumenGesamtziel 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
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01.11.2019

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31.12.2022
2219NR196Verbundvorhaben: Landwirtschaftliche Rest- und Abfallstoffverwertung (LaRA) - Lösungsansätze zur technischen Anpassung bestehender Biogasanlagen für die Nutzung faseriger Reststoffe; Teilvorhaben 3: (Sozio-)ökonomische Untersuchungen - Akronym: LaRADie übergeordnete Zielsetzung des Vorhabens besteht in der Entwicklung von Lösungsansätzen und Anlagenkonzepten zur Schaffung optimaler prozess- und anlagentechnischer Rahmenbedingungen für die Verwertung der faserhaltigen Reststoffkategorien Stroh, Landschaftspflegegras und Festmist in landwirtschaftlichen Biogasanlagen. Die Grundlage der Konzeptentwicklung bilden umfassende Untersuchungen an repräsentativen bundesweit verteilten Praxisanlagen unter Berücksichtigung prozess-, anlagentechnischer und (sozio-) ökonomischer Fragestellungen. Die Untersuchungen beinhalten sowohl detaillierte Datenerhebungen zu den Anlagen und Erfahrungsberichte der Anlagenbetreiber als auch die Erfassung der mit der Substratsubstitution einhergehenden Umstellung ertragsrelevanter Prozessgrößen von den Gaspotentialen über die Rheologie und den Substrataufschluss bis hin zum Verschleißverhalten der Anlagenkomponenten anhand von Laboruntersuchungen und Vorort-Messungen. Basierend auf der generierten Datenbasis werden bestehende Optimierungspotenziale definiert. Aufbauend auf den abgeleiteten Handlungsfeldern werden technische Lösungen zur Erschließung der Potentiale auf der Ebene der Anlagen- und Prozesstechnik innerhalb der Systemgrenze der Biogasanlage als auch im Hinblick vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsprozesse, entwickelt. Die Lösungsansätze und Maßnahmen werden anschließend zu anlagen- und standortspezifisch optimierten Anlagenkonzepten zusammengefasst und als Handlungsempfehlung in einer Handreichung für Anlagenbetreiber formuliert. Um einen faktischen Mehrwert für den Anlagenbetreiber darzustellen und den methodischen Ansatz der entwickelten technischen Lösungen und Anlagenkonzepte adäquat zu verwerten, wird ein checklistenbasierter Aufbau der Handlungsempfehlungen in der Handreichung dargestellt. Dies ermöglicht eine betreiberspezifische Definition optimaler Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung wertschöpfungsrelevanter Rahmenbedingungen.Der Anspruch an eine effizientere Betriebsweise der bestehenden Biogasanlagen ist im Hinblick auf die Umsetzung der klimapolitischen Ziele und den sich ändernden förderpolitischen Rahmenbedingungen für den Weiterbetrieb ein aktuelles Kernthema in der Biogasbranche. Zukünftig wird die Anlageneffizienz, die Wettbewerbsfähigkeit und die Suche nach kostengünstigen alternativen Substraten weiter an Bedeutung gewinnen, um die Zukunftsfähigkeit des Anlagenbestandes in Deutschland zu sichern. In weiterführenden Schritten gilt es, die erfolgreiche Umsetzung von geeigneten anlagentechnischen Maßnahmen für den Koppelprodukteinsatz an Biogasbestandsanlagen zu verfolgen. Hierbei steht der praktische, wirtschaftliche und ökologische Nutzen im Fokus. Des Weiteren sind Chancen und Weiterentwicklungen der verfügbaren Technologien und der zukunftsrelevanten Anlagenkonzepte zu beobachten. Durch eine Analyse über die Umsetzungsfähigkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen und eine begleitende Effizienzbewertung an weiteren Praxisanlagen lassen sich gezielt neue Erkenntnisse darüber gewinnen, welche spezifischen Maßnahmen und entwickelten Konzeptvarianten eine breite und zukunftsorientierte Anwendung finden. Dipl. Ing. Robert Wagner
Tel.: +49 9421 960-350
rw@carmen-ev.de
C.A.R.M.E.N. e.V.
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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30.04.2021
2219NR197Steckbriefe sinnvoll biologisch abbaubarer Produkte auf Basis von nawaRo - Akronym: BioSinnGemeinsam mit Experten und beteiligter Industrie sollen 25 Anwendungen identifiziert werden, die selbst bei korrekter Anwendung oft in die Umwelt gelangen und für die demnach der biologische Abbau unter ökologischen Gesichtspunkten die beste End-of-Life-Option darstellt. Für diese Anwendungen sollen biologisch abbaubare Substitutionsmaterialien identifiziert werden und in einem Steckbrief übersichtlich dargestellt werden. Die Steckbriefe sollen als Handreichung für die Industrie und die Politik als Ratgeber für ein Umschwenken zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise dienen. Verena Bauchmüller
Tel.: +49 2233 48-1401
verena.bauchmueller@nova-institut.de
nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH
Leyboldstraße 16
50354 Hürth
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30.11.2024
2219NR211Optimierung von Biomassefeuerungen mit dem Ziel reduzierter Stickoxidemissionen - Akronym: OptinoxDer Fokus des Forschungsvorhabens liegt auf der Entwicklung kosteneffizienter Maßnahmen zur Minderung der Stickoxidemissionen biomassegefeuerter, mittelgroßer Feuerungsanlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von 1–50 MW. Hierfür wird ein systematischer Vergleich verschiedener Feuerungssysteme (Flugstrom, Wirbelschicht, Festbett) durchgeführt und resultierende Stickoxidemissionen sowie die Verteilung zwischen NO und dessen Vorläufern (HCN, NH3) innerhalb der Verbrennungszonen analysiert. Durch die Kombination aus experimentellen Untersuchungen und CFD-Simulationen wird die Übertragbarkeit des Modellansatzes sowie die Optimierung aller gängigen Biomassefeuerungen hinsichtlich reduzierter Stickoxidemissionen ermöglicht. Es wird eine hinsichtlich der Stickoxidemissionen verbesserte Feuerung ohne eine Erhöhung der Emissionen weiterer Schadstoffe (z.B. Staub, CO) angestrebt. Hierbei wird sowohl die Luftstufung als auch die Kombination aus Luftstufung und SNCR untersucht.Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff
Tel.: +49 89 289-16270
spliethoff@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme
Boltzmannstr. 15
85748 Garching b. München

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30.09.2020
2219NR213Verbundvorhaben: Gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen durch Änderung der Filamentquerschnittsgeometrie und der Polymerkristallinität; Teilvorhaben 2: Schmelzspinnen von biobasierten Polymeren/Profilfilamenten sowie Weiterverarbeitung und Charakterisierung der Filamente - Akronym: DegraFibZiel des Vorhabens "DegraFib" ist die gezielte Steuerung der biologischen Abbaubarkeit von Filamentgarnen. Neben der Auswahl des Polymers, soll die Geschwindigkeit des enzymatischen Abbaus des Polymers durch Änderung der zugänglichen Filamentoberfläche und der Polymerkristallinität eingestellt werden. Amrei Becker
Tel.: +49 24180-24708
amrei.becker@ita.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University
Otto-Blumenthal-Str. 1
52074 Aachen
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30.06.2023
2219NR215Erhöhung des Ertragspotentials heimischer Wildpflanzenmischungen unter Berücksichtigung von Biodiversität und Wasserschutz - Akronym: ErBioWaDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von mehrjährigen Wildpflanzenmischungen, die einen hohen Ertrag gewährleisten aber gleichzeitig die Biodiversität in der Agrarlandschaft fördern und eine Verlagerung von Nährstoffen in das Grundwasser minimieren. Das Vorhaben baut auf die Erfolge des Projekts "Heimische Wildpflanzen als Grundlage zur Entwicklung Ressourcen schonender Biomasseproduzenten" (WaGBio) auf, bei dem mit einer züchterischen Bearbeitung der wuchskräftigsten Arten innerhalb der bislang verwendeten Mischungen begonnen wurde. Dort konnte durch Kreuzung besonders wuchskräftiger Wildtypen und anschließende Selektion auf oberirdische Biomassebildung, Wuchsform und späte Blüte bei Tanacetum vulgare (Rainfarn) ein besonders wuchskräftiger Stamm gezüchtet werden. Desweiteren konnten im Vorgängerprojekt erste polyploide Individuen von Tanacetum vulgare, Cichorium intybus (Wegwarte) und Artemisia vulgaris (Beifuß) erzeugt werden. Diese Individuen weisen im Hinblick auf eine angestrebte Erhöhung des Biomasse- und Biogasertrages vielversprechende Merkmale (Organvergrößerungen) auf. Die neue sehr produktive Tanacetum Linie soll nun unmittelbar zur Entwicklung neuer mehrjähriger Mischungen zur Biomasseproduktion genutzt werden. Die neuen Mischungen werden an mindestens 5 verschiedenen Standorten bei einer Gesamtfläche von 50 Hektar in der landwirtschaftlichen Praxis getestet und das Ertragspotential ermittelt. Die Stickstoff-Bilanzen werden zur Beurteilung des Potentials der Umsetzung von Gärresten (und sonstiger organischer Dünger) in Biomasse und des Risikos der Nitratauswaschung ins Grundwasser bzw. der Wasserschutzleistung der Flächen herangezogen werden. Bei den vorliegenden Polyploiden soll durch Erzeugung weiterer polyploider Pflanzen und Kreuzungen mit genetisch diversen diploiden Pflanzen die Stabilisierung mit dem Ziel einer ersten Saatgutproduktion erfolgen.Dr. habil. Walter Bleeker
Tel.: +49 1522 8065997
bleeker@saaten-zeller.de
Saaten Zeller GmbH & Co. KG
Ortsstr. 25
63928 Eichenbühl
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01.04.2021

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31.05.2024
2219NR216Biokunststoffe für Hochtemperaturanwendungen - Aufwertung der Materialeigenschaften von thermoplastischen Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen für Hochtemperaturanwendungen - Akronym: HoT-BRo2Die Machbarkeitsstudie HoT-BRo zeigte deutlich die Möglichkeiten, aber auch die Herausforderungen für biobasierte Hochleistungskunststoffe auf. Die Ergebnisse zeigen, dass Verbundwerkstoffe auf Basis von biobasierten Polyamiden als Substitutionswerkstoffe mit entsprechender Verarbeitung und Veredelung geeignet sind und dass das Potential durch umfangreichere Untersuchungen ausgeschöpft werden sollte, um weitere Märkte zu erschließen. Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, gezielte Materialentwicklungen und -modifizierungen auf Basis von (teil-)biobasierten und rezyklierten Polyamiden für unterschiedliche Produkte branchenübergreifend vorzunehmen. Die entsprechenden Untersuchungen und weiterführenden praktischen Versuche stehen im Vordergrund, wobei der Fokus auf der mechanischen, thermischen und chemischen Performance der Rezepturen und dem resultierenden biobasierten Anteil der Gesamtrezeptur liegen soll. Dabei sollen neben dem bereits in der Machbarkeitsstudie betrachteten Ladeluftrohr weitere Bauteile aus verschiedenen Partnerunternehmen und Branchen herangezogen werden. Ziel ist die Nutzbarmachung der neu entwickelten Rezepturen über Branchengrenzen hinweg. Die vielversprechendsten Rezepturen aus den Screening-Versuchen der ersten Projektphase sollen somit produktspezifisch weiterentwickelt werden, wobei in Zusammenarbeit mit weiteren Material- und Technologiepartnern unterschiedliche Lösungsansätze verfolgt werden sollen. Darüber hinaus stehen die Verarbeitungsprozesse (Extrusionsblasformen und Spritzgießen) sowie nachgelagerte Weiterverarbeitungstechniken (Strahlenvernetzen, Schweißen, Kleben) im Vordergrund. Wichtig ist dabei, die jeweiligen Prozessgrenzen zu identifizieren. Zur Sicherstellung der Akzeptanz der biobasierten Materialien und Rezyklate in den kooperierenden Unternehmen und den dazugehörigen Branchen soll eine projektbegleitende Ökobilanzierung Rückschlüsse auf die Nachhaltigkeitsbewertung der entwickelten Materialien liefern.Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
Tel.: +49 511 9296-2230
andrea.siebert-raths@hs-hannover.de
Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB)
Heisterbergallee 10a
30453 Hannover

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01.07.2020

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31.12.2022
2219NR250Nachhaltige Holzschutzbeschichtungen auf Stärkeester-Basis - Akronym: NAHOSTARWie in vielen anderen Industriezweigen findet auch in der Beschichtungsindustrie eine zunehmende Bewusstseinsänderung hin zu mehr Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit der Produkte statt. Doch trotz steigender Verbrauchernachfrage und vor allem strenger werdender Gesetzgebung liegt der Anteil an biobasierten Beschichtungen immer noch im einstelligen Prozentbereich. Daher war es das Ziel im Rahmen dieses Projektes, das Anwendungspotenzial von Stärkeestern, als hochanteilig auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Typen, als Filmbildner für Holzbeschichtungen zu untersuchen. Für die Zielerreichung sollten zunächst geeignete Stärkeester (SE) über die Variation der Molmasse und des Substituenten, hergestellt werden, die sowohl zu (bio-)lösungsmittelbasierten (Methyl-THF), als auch wasserbasierten Dispersionen verarbeitet werden können und mind. 30 % Feststoffgehalt bei anwendungsrelevanten rheologischen Eigenschaften besitzen. Im nächsten Schritt sollten die SE nach (Holz-)Substratapplikation hinsichtlich weiterer relevanter Beschichtungseigenschaften, wie z. B. Filmbildungshomogenität, Haftfestigkeit, Härte/Elastizität, Haptik und Beständigkeit gegenüber Wasser charakterisiert werden. Basierend auf diesen Erkenntnissen sollte eine Beurteilung bzgl. ihrer Eignung für Außen- oder Innenanwendung anhand der Anwendungseigenschaften getroffen und eine entsprechende Additivierung umgesetzt werden. Mit diesen Testformulierungen sollten gegen Referenzsysteme diejenigen Untersuchungen/Bewitterungen durchgeführt werden, die eine hohe Aussagekraft im Hinblick auf eine kommerzielle Nutzung als 1K-Systeme für Außen- und Innenanwendung aufweisen. Weiterhin zielte das Vorhaben darauf ab, die SE ohne das bisher eingesetzte und peroxidbildende Lösemittel (Me-)THF verwendbar zu machen und damit Spritzapplikationen zu ermöglichen. Außerdem sollten relevante SE im größeren Maßstab hergestellt werden, sowie die Bioabbaubarkeit untersucht werden.Es konnten erfolgreich verschiedene Stärkearten enzymatisch und säurehydrolytisch zu anwendungsrelevanten Molmassen abgebaut werden. Auf Basis von ausgewählten nativen und abgebauten Stärken, wurden SE mit verschiedenen Substitutionsgraden und Kettenlängen hergestellt, die zu (Bio-)Lösungsmittelbasierten (Me-THF) oder wasserbasierten Dispersionen mit Konzentration zwischen 30 und 45 % verarbeitet werden konnten. Die SE in Me-THF wiesen anwendungsrelevante rheologische Eigenschaften auf, während für die wasserbasierten Produkte bei höheren Scherraten nur noch sehr geringe Viskositäten erhalten wurden. Aus Me-THF konnten auf Buche und Kiefer optisch klare Beschichtungsfilme erhalten werden, die sehr gute bis gute Haftfestigkeiten aufwiesen. Die wasserbasierten Beschichtungsfilme wiesen alle Defekte auf. Hinsichtlich der oben beschriebenen Teilvorhabenziele konnte nach weiterer umfänglicher Charakterisierung jeweils ein SE als aussichtsreich für Innen- und Außenanwendungen identifiziert werden. Beide SE wurden entsprechend additiviert und auf Buchenholzsubstraten appliziert. Dabei zeigte sich, dass die einjährige Freibewitterung in Südausrichtung keine nennenswerte Degradation der SE-Filme bewirkte; in (feuchter) Nordausrichtung wurde jedoch deutliche Degradation beobachtet; mikroskopische Untersuchungen weisen auf Blasen- bzw. Pinholebildung bei der Applikation hin. Insgesamt erwies sich der SE, der für Innenanwendungen vorgesehen war, auch in der Freibewitterung als das bessere Produkt. Dieses wurde u. a. im größeren Maßstab hergestellt und den Industriepartnern für eigene Tests zur Verfügung gestellt. Es konnten außerdem verschiedene Lösemittelalternativen zu Me-THF identifiziert und erste Spritzapplikationsversuche auf Substraten durchgeführt werden, die aus "flüssigem Holz" (Tecnaro) hergestellt worden waren. Bioabbaubarkeitsversuche (angelehnt an DIN EN ISO 14851) zeigten, dass u. a. bereits ein Hexanoat mit DS 1,8 keine Abbaubarkeit mehr aufweist.Dr. rer. nat. Christina Gabriel
Tel.: +49 331 568-1620
christina.gabriel@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

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01.08.2020

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31.12.2022
2219NR273Energetische Nutzung von Scheitholz durch die Entwicklung einer effizienten und emissionsarmen, kleinen Scheitholzfeuerung mittels kontinuierlicher Brennstoffzuführung - Akronym: HypoBioDas Ziel des Vorhabens ist eine Weiterentwicklung von Stückholz-Kleinfeuerungsanlagen. Mittels einer kontinuierlichen Brennstoffzuführung soll die Phase der intensiven Verbrennung bei hohen Temperaturen möglichst lange ausgedehnt werden. Die bei Chargenabbränden sonst zyklisch auftretenden An- und Ausbrandphasen mit einem erhöhten Schadstoffausstoß werden dadurch minimiert. Für die Scheitholzfeuerung ist die Entwicklung der nachfolgend benannten Anlagenkomponenten erforderlich: - Kontinuierliche Beschickung einer kleinen Holzfeuerung mit Scheitholz - Brennraumgestaltung (Konzept und Auslegung) - Zuluft-Regelung (Primär-, Sekundär- und ggf. Tertiärluft) - Emissionsminderungsmaßnahmen (Katalysatoren, Abscheider) Mit dem zu entwickelnden Prototyp wird eine deutliche Unterschreitung der heute geltenden Grenzwerte nach 1. BImSchV anvisiert. Rene´ Bindig
Tel.: +49 341 2434-746
rene.bindig@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

2019-12-01

01.12.2019

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30.11.2021
2219NR276Verbundvorhaben: 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-THSDas 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
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30.06.2023
2219NR277Verbundvorhaben: Direktmethanisierung zur Flexibilisierung kleiner und mittlerer Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Konzeption und Integration von Heißgasinjektoren für den gekoppelten Betrieb eines Biogasfermenters mit einer Methanisierung - Akronym: FlexBiomethaneDie Flexibilisierung von Biogasanlagen ist eines der wesentlichen Ziele der letztjährigen EEG-Novellen. Ziel ist dabei die bedarfsgerechte Drosselung der Stromproduktion beispielsweise tagsüber und eine Verschiebung der Stromproduktion zur Deckung von Strombedarfsspitzen. Das Konzept "Power-to-Gas" nutzt die Biogas- oder Kläranlage lediglich als CO2-Quelle für die Methanisierung und ist entsprechend auf große Biomethananlagen beschränkt. Wesentlich vereinfachen würde sich die Prozesskette dagegen, wenn das CO2 für die Methanisierung nicht vollständig abgetrennt werden müsste, sondern das Biogas direkt katalytisch umgesetzt und im vorhandenen Gasspeichervolumen der Fermenter zwischengespeichert wird. Beim vorgeschlagenen Konzept wird daher dem Fermenter kontinuierlich Biogas entnommen. Der CO2 Anteil wird katalytisch in Methan gewandelt und zurück in den Fermenter gespeist. Dadurch wird der Anteil des Methans im Gasspeichervolumen des Fermenters kontinuierlich erhöht und die Prozesskette und Abwärmenutzung vereinfacht sich maßgeblich. Da auf die Gasnetzeinspeisung verzichtet wird, reduzieren sich Aufwand und Kosten gegenüber etablierten Konzepten substantiell. Das Projekt soll damit die Umsetzung eines ersten "Proof-of-Concepts" zur katalytischen Direktmethanisierung von Biogas mit Direktdampferzeugung und Direktbeheizung des Fermenters vorbereiten, um eine vielversprechende Option zur einfachen Nachrüstung und Flexibilisierung der ca. 9.000 bundesdeutschen Bestandsanlagen zu erproben. Ziele des beantragten Projektes sind entsprechend - Integrierte Anlagenkonzepte für kleine und mittlere Anlagen - Entwicklung Methanisierungsreaktor mit integrierter Direktverdampfung - Direktbeheizung des Fermenters mit Dampf und heißem Produktgas aus dem Methanisierungsreaktor - Dauertest des Methanisierungsreaktors mit realem Biogas, um nach einer wirtschaftlichen Evaluierung ein weiterführendes Demonstrationsprojekt an einer realen Biogasanlage vorzubereiten.Für das Konzept der Heat-Pipe-Kühlung wurden zwei Injektoren gefertigt, wobei einer im Fermenter und einer in einem Behälter für externe Versuche eingebaut wurde. Es stelle sich heraus, dass die Zieltemperatur am Austritt des Injektors von ca. 60 °C bei den real vorherrschenden 250 °C Eintrittstemperatur erreicht werden konnte. Gleichzeitig konnte die dabei entstehende Abwärme zur Direktbeheizung des Substrates genutzt werden. Um die, übertragen auf größere Realbetriebe, hohen Temperaturniveaus zu erreichen, wurden die Gaszuleitungen beheizt. Bzgl. der Lavaldüse wurde der externe Versuchsbehälter so umgebaut, dass auch dieses Injektorkonzept zusätzlich zum Prüfstand beim Projektpartner FAU im Realbetrieb getestet werden konnte. In den Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen wurden verschiedene Szenarien untersucht und u.a. anhand von Zahlenbeispielen mit einem konstanten Nennbetrieb einer Bestandsbiogasanlage verglichen. Als äußerst rentabel erweist sich eine flexible Fahrweise, wobei in Zeiten niedriger Strompreise das BHKW nur mit der Leistung zur Deckung des Eigenverbrauchs (Rührwerke, etc…) läuft, und gleichzeitig die Methanisierung betrieben und das Produktgas in den Fermenter rückgespeist und gespeichert wird. Durch diese maximale Ausnutzung des Speichers kann dann in Zeiten hoher Strompreise eine hohe Leistung abgerufen werden. Bei Betrachtung der Ergebnisse ist außerdem erkenntlich, dass sich eine Erhöhung der Methanisierungsrate (Volumenstrom-Verhältnis) positiv auf die Erträge auswirkt, wobei demgegenüber auch höhere Kosten für den Methanisierungsreaktor anfallen.M. Eng. Michael Beringer
Tel.: +49 8421 93766-62
m.beringer@regineering.com
regineering GmbH
Am Dörrenhof 13a
85131 Pollenfeld

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31.12.2023
2219NR278Etablierung von Weißtanne auf geeigneten Standorten zur Entwicklung zukunftsfähiger, klimastabiler Mischwälder und einer nachhaltigen Rohstoffversorgung mit Nadelweißholz - Akronym: WTa2-0Neben vielen waldbaulichen und betrieblichen Argumenten zeigt das Projekt "Weißtannenoffensive" anhand von Teilnehmerzahlen und Interessenbekundungen, dass bundesweit aus gutem Grund ein starkes Interesse an der Etablierung von Weißtanne (WTa) vorhanden ist. Insbesondere in Regionen außerhalb ihres derzeitigen Verbreitungsgebietes fehlt jedoch in der Fläche häufig das Wissen und die Erfahrung um deren erfolgreiche Etablierung, waldbauliche Behandlung sowie ihre differenzierte Standortseignung. Daher sind für Weißtanne 2.0 folgende Projektziele angestrebt: 1. Die Einrichtung einer zentralen Informations- und Koordinierungsstelle "Weißtanne" mit den Zielen: - Sammeln, Verbreiten und ständiges Aktualisieren von Praxis- und Fachwissen zur Weißtanne. - Beantworten von Fachfragen zur Waldwirtschaft mit Weißtanne. - Unterstützung und Koordinierung bei der betriebsübergreifenden Etablierung der WTa u. a. durch Entwicklung regionaler Einbringungsstrategien und Vermittlung standort-/regionsbezogenen Praxiswissens in den bundesweiten Pilotregionen. - Mitwirkung bei der Koordinierung der Pflanzen-/Saatbereitstellung (z. B. örtlich bewährte Vorkommen) und von Ausschreibungen forstlicher Dienstleistungen. - Auswahl örtlicher Sachverständiger in den Pilotregionen und deren Schulung - Die Durchführung weiterer bedarfsorientierter Informationsveranstaltungen in den Regionen. 2. Die Erstanlage von ca. 58 Dauerbeobachtungsflächen auf ca. 10 Standorttypen Die Projektergebnisse werden standortbezogen aufbereitet, um auch über die Projektdauer hinaus nachhaltiges Wissen um die WTa zu sichern. Timo Ackermann
Tel.: +49 251 270414-98
ackermann@anw-deutschland.de
Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. - Projektbüro Weißtannenoffensive
Hakenesheide 49b
48157 Münster

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30.06.2023
2219NR279Verbundvorhaben: Direktmethanisierung zur Flexibilisierung kleiner und mittlerer Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Gekoppelter Betrieb eines Laborfermenters mit katalytischer Biogas-Direktmethanisierung - Akronym: FlexBiomethaneDie Flexibilisierung von Biogasanlagen ist eines der wesentlichen Ziele der EEG Novellen der Jahre 2012, 2014 und 2017. Ziel ist dabei die bedarfsgerechte Drosselung der Stromproduktion beispielsweise tagsüber und eine Verschiebung der Stromproduktion zur Deckung von Strombedarfsspitzen. Das Konzept "Power-to-Gas" nutzt die Biogas- oder Kläranlage lediglich als CO2-Quelle für die Methanisierung und ist entsprechend auf sehr große Biomethananlagen mit CO2-Abtrennung beschränkt. Wesentlich vereinfachen würde sich die Prozesskette dagegen, wenn das CO2 für die Methansierung nicht vollständig abgetrennt werden müsste, sondern das Biogas direkt katalytisch umgesetzt werden könnte und im vorhandenen Gasspeichervolumen der Fermenter zwischengespeichert wird. Beim vorgeschlagenen Konzept wird daher dem Fermenter kontinuierlich Biogas entnommen. Der CO2- Anteil wird katalytisch in Methan gewandelt und zurück in den Fermenter gespeist. Dadurch wird der Anteil des Methans im Gasspeichervolumen des Fermenters kontinuierlich erhöht. Durch die in diesem Projekt vorgeschlagene Rückführung des heißen Produktgases in den Fermenter vereinfacht sich die Prozesskette und Abwärmenutzung maßgeblich. Da auf die Gasnetzeinspeisung verzichtet wird, reduzieren sich der Aufwand und die Kosten gegenüber etablierten Konzepten substantiell. Das Projekt soll damit einen ersten "Proof-of-Concept" zur katalytischen Direktmethanisierung von Biogas mit Direktdampferzeugung und Direktbeheizung des Fermenters vorbereiten, um eine vielversprechende Option zur einfachen Nachrüstung und Flexibilisierung der ca. 9.000 bundesdeutschen Bestandsanlagen zu erproben.In den Laborversuchen zur Methanisierung-Fermenter-Kopplung konnte in einem Best-Case-Test eine Erhöhung der CH4- Konzentrationen in der Fermenterhülle auf ca. 82 % erreicht werden. Dies ermöglichte einen experimentellen Nachweis des vorgeschlagenen Konzepts zur Flexibilisierung von Biogasanlagen. Im Rahmen der Kopplung wurde allerdings ein unerwarteter Effekt beobachtet. So führte das Einleiten des Produktgases aus der Methanisierung (90 % CH4; 4 % H2, 6 % CO2) über die Kopplungsdauer zu einem drastischen Anstieg der H2S Konzentration. Die H2S Konzentration stieg innerhalb von 6 Stunden von ca. 10 ppm auf ca. 1200 ppm an. Mittels weiterer Versuchsreihen konnte ein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Wasserstoffeinleitung und dem Schwefelwasserstoffanstieg nachgewiesen werden. Des Weiteren konnte durch eine Versuchsreihe zur singuläre Methaneinleitung und einem anschließenden Vergleich der dabei gemessenen mit der simulierten Methananreicherung im Gasspeicher, ein negativer Einfluss der Methaneinleitung auf die Substratbiologie ausgeschlossen werden. Auch die Auswertung der produzierten Biogasmenge während der Methaneinleitung zeigt keine Ausgasung von Bestandteilen. Eine durch die Änderung des Partialdruckes im Gasraum hervorgerufene vermutete Ausgasung von Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff kann somit bei der Einleitung von Methan bei einem Volumenstrom-Verhältnis (Biogas/Produktgas) = 1 ausgeschlossen werden. Neben der Untersuchung der Auswirkungen der Langzeiteinleitung des Methans auf die Biogasproduktion, wurde zudem noch die Umsetzbarkeit eines Tag-Nacht-Speicherzyklus untersucht. Die Untersuchungen zeigen, dass die Idee des Tag-Nacht-Zyklus und somit die Flexibilisierung von Biogasanlagen, unter Betrachtung der Methananreicherungsdauer, sehr erfolgversprechend ist. Außerdem konnte über den entwickelten Heatpipe-Injektor eine zuverlässige und Abkühlung des nach der Methanisierung 250 °C heißen Produktgases auf rund 60 °C gewährleistet werden.Prof. Dr. Markus Goldbrunner
Tel.: +49 841 9348-3420
markus.goldbrunner@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF)
Esplanade 10
85049 Ingolstadt

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31.03.2023
2219NR280Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 1: Schnittstelle zur Praxis und Projektkoordination - Akronym: LIGNOFLEXBiomassen von Dauerkulturen und landwirtschaftliche Rest- und Koppelprodukte sind kostengünstige Alternativsubstrate zum Silomais ohne Bedarf an zusätzlichen Flächen. Allerdings weisen diese Einsatzstoffe eine höhere Konzentration an Lignocellulose auf. Hauptziel des Vorhabens ist die Evaluation und Validierung einer praxistauglichen Vorhersage der Abbaukinetik von lignocellulosereichen Substraten auf Basis eines verfügbaren Prognosemodells. Damit können biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen bewertet werden. Dies erlaubt belastbare Aussagen zur Eignung von Substratmischungen für deren Einsatz in der Praxis. Ziele des beantragten Projekts sind: die Weiterentwicklung und Anpassung eines Modells zur Vorhersage der Biogasausbeute und Abbaugeschwindigkeit von landwirtschaftlichen Reststoffen, Überprüfung der Korrelation zwischen Hydrolysekonstante und Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen, Entwicklung eines Modells zur Abschätzung der notwendigen Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen für den definierten Abbaugrad eines Substrates, Prüfung der Wirkung der Substrataufbereitungsmethoden im praxistauglichen Maßstab, Entwicklung einer modellbasierten Webanwendung eines praxistauglichen Prognosetools der Abbaukinetik für die Abschätzung der Fermentationscharakteristik lignocellulosereicher Substrate. Die modellbasierte Webanwendung des Prognosetools der Abbaukinetik wird im Internet für die Anwendung durch die Öffentlichkeit, insbesondere durch die Biogasanlagenbetreiber, frei zur Verfügung gestellt. Die Projektergebnisse werden in Form von praxisgerechten Empfehlungen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.Die Ergebnisse zur Projektkoordination betrafen die Aussenwirkung des Verbundvorhabens gegenüber der Öffentlichkeit, für die ein Fachgespräch zur Kommunikation und Diskussion der Projektergebnisse mit Stakeholdern aus der Biogasbranche veranstaltet wurde (siehe AP 7.B.), als auch die Übernahme der Schnittstelle zum Auftraggeber, dem in Projektreports und Protokollen zu Projektmeetings regelmäßig berichtet wurde. Auch die Redaktion des Schlussberichtes wurde von Teilprojekt 1 übernommen. Die organisatorische Kommunikation nach innen betraf das Controlling des Verbundprojektes als Ganzes sowie die Organisation und Leitung der Projektmeetings und deren Dokumentation. Die unterstützenden Leistungen betrafen die jährliche Aktualisierung des Standes der Wissenschaft und Technik. Mit über 100 wissenschaftlichen Referenzen zeigt das Dokument das große Interesse des Fachpublikums an der Thematik des Forschungsprojektes. Die Erkenntnisse aus den Erhebungen des Einsatzes von Lignocellulose in Biogasanlagen im Rahmen der Flexibilisierung (AP 1.B) zeigten als Trends ohne statistische Signifikanz eine Unterrepräsentanz lignocellulosereicher Substrate in der flexiblen Betriebsweise sowie die Einschätzung von Betreibern, dass die ihnen zur Verfügung stehenden Berechnungs-werkzeuge deutliche Abweichungen zu den tatsächlich erzielten Gaserträgen aufweisen. Beides unterstreicht die Bedeutung der Verbesserung von Techniken zur Prognose der Kinetik und des Gasertrages für die Praxis, wie es das Ziel des gegenständlichen Verbundvorhabens war.Dr. Dirk Wagner
Tel.: +49 162 4399-067
service@apma.de
APMA Services GmbH
Wannbornstr. 4
66125 Saarbrücken
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31.05.2021
2219NR285Verbundvorhaben: Entwicklung eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem); Teilvorhaben 2: Anwendung des Multikriterien-Systems - Akronym: EvaChemKMUs und auch Wissenschaftler können oft das Potenzial, das hinter ihrer Chemikalienproduktion in Bezug auf mögliche Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül liegt, selbst nicht hinreichend evaluieren. Was sind die Stoff- und Prozessbezogen vorteilhaftesten Kombinationen? Wann sind Biomasse 1. und 2. Generation oder CO2 am vorteilhaftesten, für welche Synthesewege und Zielmoleküle bleiben fossile Rohstoffe im Vorteil? Der Aufwand ist in der Regel hoch, entsprechende einfache Werkzeuge fehlen. Dies erschwert Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen, hemmt Innovationen in den Unternehmen und erschwert die Fokussierung der Forschung. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug geht diese Herausforderung gezielt an. Es unterscheidet sich von den bestehenden Werkzeugen dadurch, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden – die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können – leicht in der Praxis anwendbar ist, aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt. Dies ermöglicht es kleinen und mittleren Unternehmen ihre Chemikalienproduktion eigenständig und mit geringem finanziellem Aufwand zu evaluieren. Gleichzeitig besitzen aber die Ergebnisse eine hohe Aussagekraft und die Unternehmen können darauf basierend verlässliche strategische Entscheidungen treffen. Daneben erlaubt der transparente Charakter des Werkzeugs, dass die Analysen jederzeit nachvollziehbar und überprüfbar bleiben und die Bewertungsergebnisse vergleichbar sind. Diese Kombination von Leistungsmerkmalen besitzen bisherige Werkzeuge nicht. Das Ziel dieser Phase I (Vorphase) des EvaChem-Projekts ist die Entwicklung eines Prototyps eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem), um die stoff- und prozessbezogenen vorteilhaftesten Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül effizient zu identifizieren.Dr. Sebastian Hiessl
Tel.: +49 69 7564-301
sebastian.hiessl@dechema.de
DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main
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30.09.2024
2219NR287Verbundvorhaben: Antivirale Substanzen und Pigmente; Teilvorhaben 2: Downstream - Akronym: AnViPiDas Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel eine dezentral realisierbare und ökonomisch tragfähige Wertschöpfungskette für Arthrospira platensis zu entwickeln und in einer relevanten Einsatzumgebung zu testen. Die vorgeschlagene Wertschöpfungskette umfasst als primäres Produkt die Gewinnung von Exopolysacchariden (EPS) mit antiviraler Wirkung für den Einsatz in der Süßwasserfischzucht. Im Rahmen früherer Arbeiten des zukünftigen Projektleiters wurde ein Gewinnungsverfahren von EPS aus A. platensis entwickelt und deren Wirksamkeit gegen den hochinfektiösen Koi Herpes Virus (KHV) sowie die ökonomische Tragfähigkeit gezeigt. Als zweites Wertprodukt soll ein wässriger Extrakt gewonnen werden, der den Wertstoff Phycocyanin enthält. Die Anwendung der Pulsed Electric Fields (PEF)-Technologie für dessen Gewinnung ist ein neuartiges Verfahren und verspricht energetische und prozesstechnische Vorteile gegenüber den etablierten mechanischen Zellaufschlussverfahren, da hier die Wertstoffextraktion unter weitgehendem Erhalt der Zellmorphologie erfolgen kann und die Produktseparation erleichtert wird. Ein besonderes Merkmal des Vorhabens ist die Ankopplung der Wertschöpfungskette an eine Biogasanlage zur Nutzung der dort anfallenden Abwärme. Zusätzlich besteht hierdurch die Möglichkeit die kohlenstoffreiche Zelldebris nach der Wertstoffgewinnung zur energetischen Verwertung in die Biogasanlage zurückzuführen. Das vorgeschlagene Projekt erweitert somit die etablierte Gewinnung von Phycocyanin aus A. platensis um die Gewinnung eines weiteren Wertprodukts in einem neuen Downstreamverfahren (verbesserte Wirtschaftlichkeit) sowie durch die Ankopplung an eine Biogasanlage um die verbesserte Nutzung von Nährstoffen und Wärmeenergie (verbesserte Ökobilanz).Prof. Dr. Cornelia Rauh
Tel.: +49 30 31471-250
cornelia.rauh@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät III - Institut für Lebensmitteltechnologie und -chemie - Fachgebiet Lebensmittelbiotechnologie und -prozesstechnik
Königin-Luise-Str. 22
14195 Berlin

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31.12.2021
2219NR289Die nächste Generation an Holzgas-KWK-Anlagen: ein höheres Level an technischer Verfügbarkeit und Kundenservice - Akronym: NawaroEnergyIm Fokus des Projektes steht die Weiterentwicklung von Holzgas-KWK-Anlagen. Diese finden ihre Anwendung vorwiegend im ländlichen Raum bei Betrieben der Holzbearbeitung, Nahwärmeversorgung und Landwirtschaft mit Tierzucht. Unser Ziel ist, dass auch in Zukunft eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung, einschließlich der Vermeidung von Treibhausgasen (CO2) bei der nachhaltigen Produktion von Strom- und Wärmeenergie gewährleistet ist. Die Schwerpunkte der angestrebten F&E-Maßnahmen liegen in der Anlagenrobustheit, - steuerung sowie in der Wartung und im Betrieb der Anlagen. Die Anlagenrobustheit wird durch die Reduktion von brennstoffbedingten Schwankungen sowie der Optimierung des Komponenteneinbaus in der zentralen Steuerungseinrichtung erreicht. Um die Last der sicheren Betriebsführung vom betreibenden Personal in die eigentliche Anlage zu bringen, erfolgt die Weiterentwicklung der Steuerung zur intelligenten Vollautomatisierung. Der Service wird im Bereich der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung weiterentwickelt. Dabei gilt es, mittels Big Data- Verfahren übergeordnete Steuerungsalgorithmen abzuleiten, um daraus mittels KI-Elementen Wartungseinsätze intelligent und dynamisch zu planen und sie ressourcenschonender auszuführen. Auf dieser Grundlage soll die Anlagenverfügbarkeit als Ganzes bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten gesteigert werden.Ein Teil der resultierenden Verbesserungsmaßnahmen ist zum jetzigen Zeitpunkt Serienstand und wurde zudem bereits bei einigen Bestandsanlagen nachgerüstet. Die übrigen Maßnahmen werden im ersten Quar-tal 2022 in die Serie überführt werden. Einzelne Aufgabenstellungen werden nach dem Vorhaben durch zusätzlichen F&E-Einsatz bei Burkhardt weiter bearbeitet. Hierzu ist vor allem die automatische Erkennung kritischer Anlagenzustände über KI-Elemente, z.B. Machine Learning, zu nennen. Diese Methodik wurde u.a. zur Erfassung des Zustands der Wirbelschicht im Gasreaktor angewendet. Das Ziel, die Wirbelschicht im Gasreaktor zuverlässig zu klassifi-zieren, wurde erreicht. In einem Folgeprojekt wird der Aufbau der Vorrichtung zur Datenerfassung (Kamera) so weiterentwickelt werden, dass er für den Dauerbetrieb geeignet ist. Hierfür gibt es bereits erste Lösungs-ansätze, welche nach Abschluss des Vorhabens umgesetzt werden. Es werden bei Burkhardt mehrere in-terne Entwicklungsprojekte folgen, die auf der durch das Vorhaben geschaffenen Wissensbasis aufbauen werden. Durch die Anwendung der gewonnen Erkenntnisse können weitere Entwicklungsschritte realisiert werden.Dipl. Ing. FH Holger Burkhardt
Tel.: +49 9185 9401-720
h.burkhardt@burkhardt-gmbh.de
Burkhardt GmbH (Mühlhausen)
Kreutweg 2
92360 Mühlhausen
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30.09.2025
2219NR291Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Transformation und Nachhaltigkeits-Governance in Bioökonomien Südamerikas; Teilvorhaben 2: Untersuchung der politikwissenschaftlichen Transformationsprozesse in ABU - Akronym: ABUSüdamerika zählt heute zu den weltweit bedeutendsten Regionen für die Produktion biobasierter Rohstoffe. Gleichzeitig unterliegen die Bioökonomien Südamerikas aktuell einem hohen Veränderungsdruck . Einerseits streben viele Staaten Südamerikas einen weiteren Ausbau ihrer dynamischen bioökonomischen Sektoren an, während anderseits immer deutlicher wird, dass ein solcher Ausbau ohne eine explizite Nachhaltigkeitsstrategie hohe sozioökomische und ökologische Risiken birgt – regional wie global. Kurzum: Die Entwicklung nachhaltiger Bioökonomien im Sinne der im Jahr 2015 von den Vereinten Nationen verabschiedenden Sustainable Development Goals (SDGs) stellt viele Staaten Südamerikas aktuell vor eine dringende und komplexe Governance-Herausforderungen. Wir beantragen vor diesem Hintergrund eine vergleichende und interdisziplinär zusammengesetzte Nachwuchsforschungsgruppe an der Schnittstelle von Agrarökonomie und Politikwissenschaft mit dem Ziel, die politische und wirtschaftliche Governance bioökonomischer Transformationsprozesse in Südamerika systematisch und wissensbasiert zu unterstützen. Wir konzentrieren uns dabei auf die drei Länder Argentinien, Brasilien und Uruguay (ABU).Prof. Dr. Thomas Dietz
Tel.: +49 251 83-24910
thomas.dietz@uni-muenster.de
Universität Münster - Institut für Politikwissenschaften (IfPol)
Scharnhorststr. 100
48151 Münster

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2219NR292Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Schnellmesstechnik für große Feuerungsanlagen auf Basis der Röntgenfluoreszenzanalyse sowie an das Mess-Prinzip angepasster Probenaufbereitung - Akronym: EBA-HolzIm Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren.Dipl.-Ing. Stefan Brauer
Tel.: +49 6171 91293-0
engineering@apc-analytics.com
APC Analytics GmbH
Daimlerstr. 17
61449 Steinbach (Taunus)
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2219NR294Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 2: Probenbereitstellung, Analyseverfahren und Normenkonformität - Akronym: EBA-HolzIm Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren.Dr. Daniel Kuptz
Tel.: +49 9421 300-118
daniel.kuptz@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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2219NR296Kombi Power System mit Gegenstromvergasung - Verbesserung der Anlagenrobustheit und Weiterentwicklung der Anlagenkonzepte - Akronym: Kleinvergaser1. Marktdurchbruch über die Erreichung von wirtschaftlichen Projekten abseits von Nischen - durch den Einsatz günstigerer Brennstoffsortimente - durch die Erreichung höherer Vollaststundenzahlen - durch die Verringerung des Betreuungsaufwandes seitens des Betreibers - durch die Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten für das anfallende Pyrolyseöl 2. Ausbau und Festigung des bereits gewonnenen Know-hows 3. Etablierung der Technologie "KWK mit Gegenstromvergasung" 4. Erhaltung bestehender und Schaffung weiterer Arbeitsplätze im Unternehmen Alexander Schwarzberger
Tel.: +49 9443 929-222
a.schwarzberger@regawatt.de
ReGaWatt GmbH
An den Sandwellen 114
93326 Abensberg
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2219NR297Verbundvorhaben: Entwicklung eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem); Teilvorhaben 3: Bewertung des Multikriterien-Systems - Akronym: EvaChemKMUs und auch Wissenschaftler können oft das Potenzial, das hinter ihrer Chemikalienproduktion in Bezug auf mögliche Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül liegt, selbst nicht hinreichend evaluieren. Was sind die stoff- und prozessbezogen vorteilhaftesten Kombinationen? Wann sind Biomasse erster und zweiter Generation oder CO2 am vorteilhaftesten, für welche Synthesewege und Zielmoleküle bleiben fossile Rohstoffe im Vorteil? Der Aufwand ist in der Regel hoch, entsprechende einfache Werkzeuge fehlen. Dies erschwert Entwicklungs- und Investitionsentscheidungen, hemmt Innovationen in den Unternehmen und erschwert die Fokussierung der Forschung. Das in EvaChem zu entwickelnde Werkzeug geht diese Herausforderung gezielt an. Es unterscheidet sich von den bestehenden Werkzeugen dadurch, dass es gegenüber bereits existierenden, komplexen Methoden – die meist nur durch Experten und mit einem hohen Aufwand durchgeführt werden können – leicht in der Praxis anwendbar ist, aber gleichzeitig eine im Vergleich zu bekannten, vereinfachten Methoden deutlich höhere Aussagekraft besitzt. Dies ermöglicht es kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) ihre Chemikalienproduktion eigenständig und mit geringem finanziellem Aufwand zu evaluieren. Gleichzeitig besitzen aber die Ergebnisse eine hohe Aus-sagekraft und die Unternehmen können darauf basierend verlässliche strategische Entscheidungen treffen. Daneben erlaubt der transparente Charakter des Werkzeugs, dass die Analysen jederzeit nachvollziehbar und überprüfbar bleiben und die Bewertungsergebnisse vergleichbar sind. Diese Kombination von Leis-tungsmerkmalen besitzen bisherige Werkzeuge nicht. Das Ziel dieser Phase I (Vorphase) des EvaChem-Projekts ist die Entwicklung eines Prototyps eines praktikablen Multikriterien-Systems zur Evaluierung der Chemikalienproduktion (EvaChem), um die stoff- und prozessbezogenen vorteilhaftesten Kombinationen aus Rohstoff, Syntheseweg und Zielmolekül effizient zu identifizieren.Prof. Dr. Klaus Kümmerer
Tel.: +49 4131 677-2893
klaus.kuemmerer@leuphana.de
Leuphana Universität Lüneburg - Fakultät Nachhaltigkeit - Institut für Nachhaltige Chemie und Umweltchemie (INUC) - Professur für Nachhaltige Chemie und Stoffliche Ressourcen
Universitätsallee 1, C13.313b
21335 Lüneburg
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2219NR309Verbundvorhaben: 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-MDFGegenstand des Forschungsvorhabens war es, die Abgabe flüchtiger organischer Säuren aus mitteldichten Buchenholzfaserplatten zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Weiterhin sollte der Einfluss der Verminderung der flüchtigen Säuren auf die Beschichtbarkeit der Faserplatten mit PVC-Folie im industrielen Maßstab untersucht werden. Hierzu wurden Untersuchungen zur Herstellung von Buchenholzfaserstoffen und MDF im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren untersucht. Außerdem fanden Versuche zur Lagerung des Holzes vor der Faserstoffherstellung sowie zur Ermittlung des Einflusses des Einschlagszeitpunkts statt. Weitere Arbeiten betrafen den Einfluss der Aufschlusstemperatur sowie den Einsatz von Melamin und Ammoniak als Additive zur Faserstoffherstellung. Auch die anteilige Mitverwendung von gebrauchten MDF zusammen mit den Holzhackschnitzeln wurde untersucht. Als Referenz kamen auch Kiefernhackschnitzel zur Anwendung. Die Faserstoffe und Labor-MDF wurden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Weiterhin wurden im industriellen Maßstab Versuche zur Beschichtung der im Labor- und Pilotmaßstab hergestellten MDF im 3D-Beschichtungsverfahren unter Verwendung von 1K- und 2K-PU-Dispersionsklebstoffen mit PVC-Folie durchgeführt. Abschließend wurde die Qualität der erzeugten Beschichtungen geprüft.Die durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl durch eine Lagerung des Buchenholzes die Abgabe der hergestellten MDF an flüchtigen Säuren gegenüber MDF aus frischem Buchenholz vermindert werden. Auch der Einschlagszeitpunkt beeinflusste die Eigenschaften der hergestellten MDF. Eine deutliche Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten Fasern und MDF konnte durch die Absenkung der Aufschlusstemperatur von 170 °C auf 140 °C erreicht werden. Es wird zudem deutlich, dass die Aufschlusstemperatur einen wesentlich größeren Einfluss auf die Abgabe an flüchtigen Säuren nimmt als die Lagerung des Buchenholzes und der Einschlagszeitpunkt. Die Mitverwendung von Gebraucht-MDF sowie die Zugabe von Ammoniak führte nicht zu einer Reduzierung, sondern zu einer Erhöhung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten MDF. Die Ergebnisse der im Pilotmaßstab durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die unter Einsatz von Buchenholz hergestellten MDF gute mechanische Eigenschaften sowie eine niedrige Dickenquellung aufweisen. Bei den durchgeführten Beschichtungsversuchen zeigte sich, dass bei Kiefernholz-MDF ein deutlicher Abfall der Beschichtungsqualität bei der durchgeführten Klimalagerung beobachtet wurde, während die auf Buchenholz-MDF aufgebrachten Beschichtungen die Klimalagerung schadlos überstanden. Zurückzuführen ist dies auf den niedrigen Extraktstoffgehalt der aus Buchenholz hergestellten MDF. Weiterhin wurde deutlich, dass insbesondere bei der 3D-Beschichtung extraktstoffreicher MDF die Auswahl des Klebstoffs für die Qualität der Beschichtung von Bedeutung ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das Buchenholz gut geeignet für die Herstellung von MDF für die 3D-Beschichtung mit PVC-Folien. Der vergleichsweise hohe Gehalt der Buchenholz-MDF an flüchtigen Säuren hat keine negative Wirkung auf die Beschichtungsqualität genommen und steht der Verwendung der Buchenholz-MDF für Beschichtungszwecke nicht entgegen. Robert Kellinghaus
Tel.: +49 5244 49-0
r.kellinghaus@bs-bauprogramm.de
B.S.-Bauprogramm GmbH
Rüschfeld 1
33397 Rietberg
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30.04.2023
2219NR310Verbundvorhaben: Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland; Teilvorhaben 3: Gasproduktionsprofile und Prozessanalyse - Akronym: BioSaiFleBiogasanlagen (BGA) ermöglichen eine bedarfsorientierte Strom- und Wärmeproduktion und können in Ergänzung zu fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Deckung der Residuallast beitragen und systemdienlich betrieben werden. Dabei sind sowohl der Ausgleich kurzfristiger Schwankungen im Tages- und Wochenbereich, als auch die Bedienung saisonaler Profile im Strom- und Wärmebedarf aufgrund der jahreszeitlichen Witterung von Bedeutung. Ziel des Vorhabens ist es, ein saisonales Flexibilisierungskonzept für Biogasanlagen basierend auf einer flexiblen Gaserzeugung zu entwickeln, im Labor- und Praxismaßstab zu untersuchen, und Effekte in ökonomischer, ökologischer Sicht auf Anlagenebene und auf Energiesystem-Ebene zu analysieren. Für die Erzeugung des saisonalen Gasbildungsprofils wird die Nutzung hochwertiger Silage vorrangig in den Winter verschoben, und die Anlagenleistung im Sommer durch eine verminderte Gasproduktion bei Verwertung schwer abbaubarer Substrate reduziert. Im Forschungsprojekt soll die Eignung von Schnittgut aus Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) der Bioenergie geprüft werden. In den Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und für diesen Zweck adäquat aufbereitet werden. In den Wintermonaten soll dann durch die Zufuhr leicht umsetzbarer Substrate die Anlagenleistung wieder gesteigert werden. Zusätzlich zur Saisonalisierung kann durch Gas- und Wärmespeicherkapazitäten eine kurzfristige Bereitstellung von Flexibilität in der Gasnutzung erfolgen. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren zusammengearbeitet. Basierend auf den Untersuchungsergebnissen werden Umsetzungspotenziale für Biogasanlagen in Deutschland abgeleitet.Die Trockenmasseerträge der ausgewählten Flächen feuchter Standorte in zwei FFH-Gebieten des Naturparks "Nuthe-Nieplitz" in Brandenburg lagen über die Jahre 2020 bis 2022 zur Mahd zwischen 13 und 67 dt TM/ha. Im Mittel wurden auf den Flächen bei einschüriger Mahd Erträge von 39 dt TM/ha erzielt. Erträge sind stark witterungsabhängig. Bei einer sehr trockenen Witterung in 2022 wurden niedrigere Erträge als bei kühler und feuchter Witterung im Untersuchungsjahr 2021 ermittelt. Hohe Niederschlagssummen in den Sommermonaten erschweren die Pflegemahd auf den feuchten Standorten jedoch erheblich, so dass Teile der Flächen auch mit angepasster Erntetechnik nicht befahrbar sind. Der anaerobe Abbau der Schnittgüter aus den FFH-Gebieten erfolgt aufgrund der Lignifizierung der Biomassen nur langsam. Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten bei Annahme einer Reaktion erster Ordnung liegen für die Biomassen der feuchten Standorte bei 0,04 bis 0,07 d-1. Die Schnittgüter der Streuobstwiesen sind schneller umsetzbar mit Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten von 0,09 bis 0,14 d-1. Der Ligningehalt der Biotopgrünland-Biomassen der Feuchtwiesen und feuchten Standorte wies eine Spanne von 5 bis 13 %TM auf. Mit steigendem Ligningehalt nahmen die spezifischen Gaserträge ab. Insgesamt wurden auf den untersuchten Flächen der FFH-Gebiete in Brandenburg mit einschüriger Pflegemahd über alle Untersuchungsjahre Methanhektarerträge im Bereich von 327 bis 1586 Nm3 Methan/(ha a) und durchschnittliche Methanhektarerträge von 928 Nm3 Methan/(ha a) erreicht. Aufgrund der langsamen Abbaubarkeit der Biotopgrünland-Biomassen hat eine Verringerung der hydraulischen Verweilzeit im Biogasprozess einen erheblichen Effekt und reduziert die spezifische Methanausbeute. Bei einer hohen organischen Raumbelastung von 3 kg oTM/(m3 d) war mittels Erhöhung der Zufuhr an Biotopgrünland-Biomasse keine kurzfristige flexible Änderung der Methanproduktion mehr möglich.Dr. Christiane Herrmann
Tel.: +49 331 5699-231
cherrmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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30.06.2023
2219NR311Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 2: Aufschlussuntersuchungen und MDF-Herstellung im Pilotmaßstab - Akronym: Buchen-MDFGegenstand des Forschungsvorhabens war es, die Abgabe flüchtiger organischer Säuren aus mitteldichten Buchenholzfaserplatten zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Weiterhin sollte der Einfluss der Verminderung der flüchtigen Säuren auf die Beschichtbarkeit der Faserplatten mit PVC-Folie im industrielen Maßstab untersucht werden. Hierzu wurden Untersuchungen zur Herstellung von Buchenholzfaserstoffen und MDF im Labor- und Pilotmaßstab durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten zur Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren untersucht. Außerdem fanden Versuche zur Lagerung des Holzes vor der Faserstoffherstellung sowie zur Ermittlung des Einflusses des Einschlagszeitpunkts statt. Weitere Arbeiten betrafen den Einfluss der Aufschlusstemperatur sowie den Einsatz von Melamin und Ammoniak als Additive zur Faserstoffherstellung. Auch die anteilige Mitverwendung von gebrauchten MDF zusammen mit den Holzhackschnitzeln wurde untersucht. Als Referenz kamen auch Kiefernhackschnitzel zur Anwendung. Die Faserstoffe und Labor-MDF wurden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalisch-mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Weiterhin wurden im industriellen Maßstab Versuche zur Beschichtung der im Labor- und Pilotmaßstab hergestellten MDF im 3D-Beschichtungsverfahren unter Verwendung von 1K- und 2K-PU-Dispersionsklebstoffen mit PVC-Folie durchgeführt. Abschließend wurde die Qualität der erzeugten Beschichtungen geprüft.Die durchgeführten Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl durch eine Lagerung des Buchenholzes die Abgabe der hergestellten MDF an flüchtigen Säuren gegenüber MDF aus frischem Buchenholz vermindert werden. Auch der Einschlagszeitpunkt beeinflusste die Eigenschaften der hergestellten MDF. Eine deutliche Reduzierung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten Fasern und MDF konnte durch die Absenkung der Aufschlusstemperatur von 170 °C auf 140 °C erreicht werden. Es wird zudem deutlich, dass die Aufschlusstemperatur einen wesentlich größeren Einfluss auf die Abgabe an flüchtigen Säuren nimmt als die Lagerung des Buchenholzes und der Einschlagszeitpunkt. Die Mitverwendung von Gebraucht-MDF sowie die Zugabe von Ammoniak führte nicht zu einer Reduzierung, sondern zu einer Erhöhung der Abgabe an flüchtigen Säuren aus den hergestellten MDF. Die Ergebnisse der im Pilotmaßstab durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die unter Einsatz von Buchenholz hergestellten MDF gute mechanische Eigenschaften sowie eine niedrige Dickenquellung aufweisen. Bei den durchgeführten Beschichtungsversuchen zeigte sich, dass bei Kiefernholz-MDF ein deutlicher Abfall der Beschichtungsqualität bei der durchgeführten Klimalagerung beobachtet wurde, während die auf Buchenholz-MDF aufgebrachten Beschichtungen die Klimalagerung schadlos überstanden. Zurückzuführen ist dies auf den niedrigen Extraktstoffgehalt der aus Buchenholz hergestellten MDF. Weiterhin wurde deutlich, dass insbesondere bei der 3D-Beschichtung extraktstoffreicher MDF die Auswahl des Klebstoffs für die Qualität der Beschichtung von Bedeutung ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass das Buchenholz gut geeignet für die Herstellung von MDF für die 3D-Beschichtung mit PVC-Folien. Der vergleichsweise hohe Gehalt der Buchenholz-MDF an flüchtigen Säuren hat keine negative Wirkung auf die Beschichtungsqualität genommen und steht der Verwendung der Buchenholz-MDF für Beschichtungszwecke nicht entgegen.Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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31.03.2023
2219NR313Verbundvorhaben: Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Datenaufbereitung und Weiterentwicklung bestehender Simulationsmodelle unter Berücksichtigung praxisnaher Prozessüberwachungstechnik - Akronym: FlexiModDas Vorhaben dient der Weiterentwicklung eines modellbasierten Prognosetools für die flexible Biogaserzeugung in großtechnischen Biogasanlagen. Zur Vorhersage der dynamischen Gasproduktionsrate soll ein vorhandenes empirisches Reaktionsmodell verwendet werden. In Abgrenzung zu bisherigen Entwicklungen soll das Prognosetool explizit in der großtechnischen Anlagenpraxis einfach anwendbar sein. Dies setzt voraus, dass es die Anforderungen an eine Prognosegenauigkeit der Biogaserzeugung für eine flexible Biogaserzeugung erfüllt. Die Basis dafür bilden die in der Praxis typischerweise verfügbaren Daten, Anlagenkonfigurationen und flexiblen Betriebsweisen von großtechnischen Biogasanlagen. Im Vorhaben sollen die wesentlichen Herausforderungen in der praktischen Anwendung des modellbasierten Prognosetools für eine flexible Biogasproduktion identifiziert und Lösungsansätze im Umgang mit diesen entwickelt werden. Dies betrifft zum einen die Entwicklung geeigneter Methoden zur Bestimmung der Modelleingangsparameter (substratspezifische Biogasbildungspotenziale und Kinetiken) und zum anderen technisch-organisatorische Lösungen zur Bereitstellung der notwendigen Anlagendaten in der für die Modellanwendung erforderlichen Qualität. Um ein möglichst umfängliches Bild der typischerweise anzutreffenden Bedingungen in der Praxis abbilden zu können, werden 10 bis 15 Biogasanlagen im Hinblick auf die verfügbaren Daten, Betriebsweisen und die Möglichkeiten zur Optimierung der Datenbereitstellung analysiert. Im Vorhaben soll durch diese Maßnahmen eine modellbasierte Prognose der Biogasproduktion in großtechnischen Biogasanlagen mit einer Genauigkeit von +/- 5% innerhalb weniger Stunden erreicht werden. Die Möglichkeiten und Grenzen zur Erreichung dieses Ziels sollen durch die Anwendung des Prognosetool in mehreren großtechnischen Biogasanlagen validiert werden.Dr. Sören Weinrich
Tel.: +49 341 2434-341
soeren.weinrich@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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2219NR317Verbundvorhaben: Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland; Teilvorhaben 2: Substrataufbereitung, Lagerung und Kinetik - Akronym: BioSaiFleBiogasanlagen (BGA) ermöglichen eine bedarfsorientierten Strom- und Wärmeproduktion und können in Ergänzung zu fluktuierenden erneuerbaren Energien (fEE) zur Deckung der Residuallast beitragen und systemdienlich betrieben werden. Die Flexibilität kann dabei in verschiedenen Komponenten der BGA bereitgestellt werden - bei der Gasnutzung im BHKW aber auch bei der Gasproduktion im Fermenter. Bisherige Biogasforschung zielt hauptsächlich auf den kurzfristigen Ausgleich im Tages- und Wochenbereich. Sowohl die Einspeisung von fEE als auch der Strom- und Wärmebedarf weisen jedoch aufgrund der jahreszeitlichen Witterung ein saisonales Profil auf. Dieses saisonale Profil kann von Biogasanlagen geliefert werden, auf Grund der begrenzten Gasspeicherkapazitäten kommt der flexiblen Gaserzeugung jedoch eine besondere Rolle zu. Die Energiespeicherung erfolgt in der Biomasse und die Nutzung hochwertiger Silage wird in den Winter verschoben. Gleichzeitig wird die Anlagenleistung im Sommer durch die verminderte Gasproduktion bei der Nutzung eines schwer abbaubaren Substrates reduziert. Vor diesem Hintergrund soll im Forschungsprojekt die Eignung von Schnittgut aus Extensiv- bzw. Biotopgrünland (z.B. FFH-Mähwiesen) für die saisonale Flexibilisierung (Saisonalisierung) von BGA untersucht werden. In Sommermonaten soll schwer abbaubares Schnittgut verwertet und in Wintermonaten leicht umsetzbare Substrate verwendet, und so die Gaserzeugung und Anlagenleistung moduliert werden. Die Betriebskonzepte werden für verschiedene Landschaften und Naturräume anhand von Beispielen aus Baden-Württemberg und Brandenburg geprüft und ihre Transferpotenziale für andere Bundesländer bestimmt. Dazu wird mit Praxisakteuren, in BW z.B. das Landratsamt Reutlingen, zusammengearbeitet. Neben dieser praxisorientierten Fragestellung soll die Saisonalisierung umweltseitig, ökonomisch und auf Systemebene untersucht werden, um die Eignung und das Potential für die BGA in Deutschland zu bestimmen.Für beide Standorte in Baden-Württemberg und Brandenburg wurden die Trockenmasseerträge der Extensivflächen in der Größenordnung von 2,4 - 4,0 t ha-1 bestimmt. Der erste Schnitt ergab grundsätzlich den höheren Ertrag. Berichtsblatt (Kurzfassung/Short Description) 3 Die Untersuchungen zu den Inhaltsstoffen zeigten eine Abnahme der Konzentrationen an Protein und eine negativ korrelierte Zunahme der Konzentration an Rohfaser. Die Ligninkonzentrationen bewegten sich zwischen 3,4 % und 12,5 %. Bei der Erfassung der spezif. Arbeitszeiten konnten deutliche Unterschiede zwischen den unterschiedlichen Erntemethoden ("Handarbeit", "Traktor", "Anbaumäher Amazone Grasshopper") festgestellt werden. Beim ersten Schnitt lagen die benötigten Arbeitszeiten höher als beim zweiten Schnitt. Die spezifischen Methanerträge der FFH-Wiesen im Vegetationsverlauf zeigen eine kontinuierliche und gleichmäßige Abnahme der Methanerträge über die Zeit. Dabei bewegten sich die Methanerträge der FFH-Mähwiesen im Versuchszeitraum zwischen 0,32 und 0,24 m3 kg-1(oTS). Die Einbringung des Schnittgutes von den Streuobstwiesen in die Forschungsbiogasanlage zeigte, dass die vorhandene Aufbereitungs- und Eintragstechnik zur Verwertung dieser faserreichen Substrate gut geeignet ist. Im Praxisversuch zur Saisonalisierung wurde die Biogasproduktionsrate problemlos von 40 bis 240%, bezogen auf die Bemessungsleistung, variiert. Dabei waren sowohl langfristige Änderung (über mehrere Wochen, Saisonalisierung) sowie kurzfristige Änderungen (über mehrere Stunden, Flexibilisierung) sehr gut darstellbar. Lediglich starke Änderungen in sehr kurzer Zeit konnten nicht vollständig über das Anlagenfütterungsmanagement realisiert werden.Dr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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30.06.2023
2219NR320Verbundvorhaben: Gewinnung von Exopolysacchariden der Rotalge Porphyridium sp. als Wirksubstanz zur Behandlung der Bienenkrankheit Nosemosis; Teilvorhaben 2: Rohproduktgewinnung aus der Rotalge Porphyridium sp. - Akronym: PolAntiNosBienen und Hummeln als bestäubende Insekten sind weltweit von zentraler wirtschaftlicher Bedeutung, da für 70% aller weltweit produzierten Nutzpflanzen eine Bestäubung durch Insekten erforderlich ist. Der Anteil an der Weltwirtschaft beträgt ca. 138 Mrd. Euro weltweit und 22 Mrd. Euro in Europa. Die sogenannte Bestäubungsimkerei ist vor allem beim Gemüseanbau (z.B. Tomaten in Gewächshäusern) essentiell für eine ertragreiche Ernte. Bienen und Hummeln stellen einen wirtschaftlich bedeutsamen Faktor dar, wobei die Gesundheit und Vitalität dieser von außerordentlich hoher Wichtigkeit ist. Die Nosema-Erkrankung (Nosemosis), verursacht durch die Parasiten Nosema apis und Nosema ceranae, ist eine der weit verbreitetesten und ökonomisch schädigenden Krankheiten von Bienen und Hummeln. Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Präparates als biologisches Bienenstärkungsmittel gegen diese Parasiten. Die Rotalge Porphyridium purpureum produziert Polysaccharide, für die eine Aktivität gegen die Nosemosis-Parasiten beschrieben ist. Im geplanten Projekt soll auf der Basis dieser Wirksamkeit gegen die Parasiten eine Präparate-Entwicklung erfolgen. Die wirksamen Polysaccharide sollen aus Kultivierungen der Rotalge gewonnen und in weiteren Prozessschritten so optimiert werden, dass die optimierte Wirksubstanz in einer geeigneten Form in Futtermitteln verabreichbar ist. Auf eine chemische Modifizierung soll bewusst verzichtet werden, um den natürlichen, nachhaltigen und biogenen Charakter des Präparates im Gegensatz zum klassischen Antibiotikum zu unterstreichen. Als bislang einzig wirksame Behandlungsmaßnahme gegen Nosemosis gilt das Antibiotikum Fumagillin, das jedoch in den meisten europäischen Mitgliedsstaaten aufgrund möglicher Rückstände im Honig nicht mehr eingesetzt werden darf. Die Entwicklung eines wirksamen Präparates stellt somit eine attraktive Alternative im Einsatz für Bienen- und Hummelgesundheit dar.Dr. rer. nat. Uta Demus
Tel.: +49 345 77796-42
demus@gmbu.de
Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelt- Technologien e.V.
Erich-Neuß-Weg 5
06120 Halle (Saale)

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31.12.2025
2219NR333Nachwuchsgruppe: Modellbasierte Zustandsüberwachung und Prozessführung an Biogasanlagen - Akronym: BioSimDer Einsatz von aussagekräftigen Prozessmodellen bietet wertvolle Informationen für eine automatisierte, effiziente und sichere Prozessführung von Biogasanlagen. Aufgrund der komplexen Modellstrukturen bei einer Vielzahl an unbekannten Modellparametern und Eingangsgrößen lassen sich modellbasierte Automatisierungskonzepte bisher jedoch nicht im regulären Betrieb von großtechnischen Biogasanlagen einsetzen. Weiterführende Untersuchungen, inwieweit sich modellbasierte Simulations- oder Regelungsverfahren als belastbare Funktionsbausteine zur dynamischen Prozessführung und Zustandsüberwachung in das Leitsystem von Biogasanlagen implementieren lassen, fehlen bis heute, sodass die konkreten Möglichkeiten und Limitierungen der verfügbaren Simulationsmodelle und Regelungsverfahren für den Praxisbetrieb nur selten bekannt sind. Im Rahmen der Nachwuchsforschergruppe sollen praxisrelevante Methoden zur modellbasierten Zustandsüberwachung und Prozessführung implementiert, evaluiert und gezielt hinsichtlich der Anforderungen der System- und Regelungstechnik zur Prozessautomatisierung von großtechnischen Biogasanlagen weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Forschungsvorhaben schafft damit die grundlegende Voraussetzung, um modellbasierte Automatisierungskonzepte zur Zustandsüberwachung und Prozessführung langfristig im regulären Anlagenbetrieb zu etablieren.Dr. Sören Weinrich
Tel.: +49 341 2434-341
soeren.weinrich@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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01.03.2021

2026-02-28

28.02.2026
2219NR348Nachwuchsgruppe: Einfluss von ionisierender Strahlung auf die Eigenschaften und Verarbeitung von Biokunststoffen sowie biogener Roh- und Reststoffe als funktionale Füll- und Verstärkerstoffe - Akronym: EISBiRIm Rahmen der Nachwuchsforschergruppe EISBiR sollen ionisierte Biokunststoffe sowie biogene Roh- und Reststoffe als Stabilisatoren bzw. Additive aus nachwachsenden Rohstoffen untersucht werden. Diese sollen neben den großen Anforderungen an die Produkteigenschaften und Verarbeitung heutiger konventioneller Kunststoffe auch ein sortenreines Post-Consumer-Recycling oder einen gezielten Abbau ermöglichen. Die Vorgehensweise umfasst dabei (1) die Aufbereitung biogener Stabilisatoren durch Extraktion nachteiliger Komponenten sowie Trocknung und Feinmahlung zu Pulvern, (2) Verarbeitung und Dispergierung der gemahlenen Stabilisatoren in Extrusionsprozessen (Compoundierung, Folien- und Monofilamentextrusion, 3D-Druck), (3) Bestrahlung der aufbereiteten biogenen Roh- und Reststoffe, der Biokunststoffe, sowie deren Compounds und extrudierte Halbzeuge (Folien, Presskörper, 3D Formteile, Fasern bzw. Monofilamente). (4) Untersuchung des Einflusses der Bestrahlungsart und -prozessparameter auf die chemische und physikalische Struktur, die Eigenschaften des Biokunststoffes und die biologische Abbaubarkeit bzw. Rezyklierbarkeit. Die ausgelösten Vernetzungs- und Spaltungsreaktionen innerhalb der Biokunststoffe haben beispielsweise großen Einfluss auf das Fließverhalten und damit auf die Prozessfähigkeit. Eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durch die Bestrahlung, um den Anforderungen als technischen Kunststoff gerecht zu werden, wird angestrebt. Daraus ergibt als weiteres Vorgehen die (5) Entwicklung von selbstverstärkten Einstoff-Faserverbund-Biokunststoffen durch gezielte Stabilisation der Fasern mittels strahleninduzierter Vernetzung und Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen.Prof. Dr. Michael Nase
Tel.: +49 9281 409-4730
michael.nase@hof-university.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere (ibp)
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof

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01.11.2020

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31.03.2026
2219NR355Wertschöpfungsorientierte Entwicklung chemokatalytischer Veredelungsreaktionen von Oleochemikalien - Akronym: RenewlysisUngesättigte Oleochemikalien, d.h. Rohstoffe aus pflanzlichen Fetten und Ölen, besitzen zur Erzeugung nachhaltiger Produkte ein enormes Potential, und können damit einen wichtigen Beitrag leisten, die Chemiewirtschaft zukunftssicherer zu gestalten. Mit homogenen Übergangsmetallkatalysatoren gelingt die dazu notwendige Funktionalisierung besonders effizient. Bisher haben es jedoch nur sehr wenige der entwickelten homogenkatalytischen Funktionalisierungsreaktionen in eine industrielle Anwendung geschafft. Dies kann zum einen darauf zurückgeführt werden, dass homogenkatalytische Funktionalisierungsreaktionen ungesättigter Oleochemikalien bisher typischerweise anhand einzelnen Modellausgangsstoffe entwickelt und erprobt werden. Zum anderen ist eine Betrachung der zwingend notwendigen Trennung von Produkt und Katalysator am Ende der Reaktion häufig nicht gegeben. Hieraus können zwei Kernherausforderungen für die Nachwuchsgruppe Renewlysis abgeleitet werden: ¿ Erweiterung der möglichen Einsatzstoffe auf marktrelevante Oleochemische Basischemikalien ¿ Effiziente Trennung des homogen gelösten Katalysators vom Produkt im Anschluss an die Reaktion Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, das enorme Potential der homogenen Übergangsmetallkatalyse zur Funktionalisierung ungesättigter Oleochemikalien für eine nachhaltige, biobasierte chemische Industrie besser nutzbar zu machen. Hierzu sollen bereits zu einem frühen Zeitpunkt bei deren Entwicklung zum einen marktrelevante oleochemische Basischemikalien sowie zum anderen die Trennung von Produkt und Katalysator im Anschluss an die Reaktion integriert berücksichtigt werden. Ein Veredelungsschritt wird daher erforscht und entwickelt, welcher es erlaubt die natürlich vorkommenden Mischungen unterschiedlicher, ungesättigter Fettsäuren in vorwiegend einfach ungesättigte Verbindungen zu überführen. Unter integrierter Berücksichtigung der anschließenden Trennoperation werden zudem bekannte Funktionalisierungsreaktionen erforschtDr. Thomas Seidensticker
Tel.: +49 231 755-2310
thomas.seidensticker@tu-dortmund.de
Technische Universität Dortmund - Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen - Lehrstuhl für Technische Chemie
Emil-Figge-Str. 66
44227 Dortmund

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31.05.2024
2219NR359Nachwuchsgruppe: Genomeditierung zur Funktionsanalyse genetischer Variation in Pappeln und Buchen - Akronym: TreeEditWir möchten eine Nachwuchsgruppe mit dem Titel "Genetische Technologien" gründen. Die Gruppe soll dazu beitragen, den Einfluss innerartlicher Variation auf die Trockenstresstoleranz von Pappeln und Buchen zu klären und die Potentiale der Genomeditierung für die Rotbuche als bedeutendste deutsche Laubbaumart zu ermitteln. Somit wird ein Beitrag geleistet, die Pappel und die Buche für den Klimawandel vorzubereiten und so deren Fortbestand in Deutschland zu sichern.Dr. Matthias Fladung
Tel.: +49 4102 696-107
matthias.fladung@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

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28.02.2023
2219NR361Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten strukturellen Beeinflussung ätherischer Öle unter Nutzung der Hydrolatphase am Beispiel der Modellpflanze Thymian (Thymus vulgaris L.); Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Destillation mit Hydrolat-Steuerung und Integration von regenerativen Energien - Akronym: ThymAquaRefluxIm Vorhaben ist eine neuartige Methode zur Gewinnung von ätherischen Ölen zu entwickeln, wobei die Prämisse auf der qualitätskonformen Herstellung nach gängigen Pharmakopöe (z.B. Eur.Ph.), liegt. Ziel ist es dabei, die natürlichen Schwankungen der Zusammensetzung des ätherischen Öls (bspw. durch Klima, Boden, etc.) mithilfe eines durch eine wässrige Destillatrückführung (Hydrolatphase) gesteuerten Prozesses vollständig auszugleichen. Hierdurch sollen in einem einzigen Verfahrensschritt die sonst z.T. erheblich qualitätsmindernden Effekte durch überproportional anfallende unerwünschte Begleit- und Leitsubstanzen im ätherischen Öl gänzlich vermieden werden. Die verfahrenstechnisch anspruchsvolle Prozessführung mit der entscheidenden Wirkung auf die Ölzusammensetzung durch hauptsächliche Einflussnahme auf das anfallende Hydrolat aber auch weiteren relevanten Prozessparametern soll zur Erfüllung des übergeordneten Gesamtziels führen. Dabei ist die unterschiedliche temperaturabhängige Löslichkeit einzelner Sustanzen im kondensierten Trägerdampfmedium Wasser als physikalischer Steuerungsparameter für eine gezielte Führung des Verfahrens und somit zentrale Wirkung auf die Ölzusammensetzung zu nutzen. In der Gesamtenergiebilanz bei der Produktion zeigt sich weiterhin, dass die destillative Gewinnung der ätherischen Öle mit der Wasserdampferzeugung und Destillatrückkühlung als energieintensive Prozesse am Standort Deutschland eine wirtschaftliche Herausforderung darstellen. Innerhalb der Projektumsetzung soll daher dieser Prozess durch ein regeneratives Energiekonzept mit zentraler thermischer Pflanzenreststoffverwertung sowohl CO2-neutral als auch Energie- und Kosteneffizient erprobt und etabliert gestaltet werden und so die Vorteile von wirtschaftlicher und ökologischer Betriebsführung verknüpfen.Dr. Wolfram Junghanns
Tel.: +49 3473 8011- 26
dr.junghanns.gmbh@t-online.de
Dr. Junghanns GmbH
Aue 182
06449 Aschersleben

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2219NR372Verbundvorhaben: Entwicklung von Probennahme-, Prüf- und Klassifizierungsverfahren zur Bestimmung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten; Teilvorhaben 2: Natives sowie Holzschutzmittel-behandeltes Holz - Akronym: DuraTestDie Dauerhaftigkeitsklassifizierung ist eine wichtige Basis für die Gebrauchsdauerabschätzung; zudem sind Angaben zur Dauerhaftigkeit eine wichtige Hilfe für Verbraucher bei der Auswahl geeigneter Produkte. Mit der Fassung der EN 350 von 2016 kann – zumindest theoretisch – auch für modifizierte und schutzmittelbehandelte Holzprodukte sowie Holzwerkstoffe eine Dauerhaftigkeitsklasse ermittelt werden, was bisher nur für native Hölzer möglich war. Praktisch ist dies ist mit den Vorgaben dieser Norm jedoch nicht möglich, da genauere bzw. konkretere Angaben fehlen. Ziel war es daher, die festgestellten Defizite weitmöglich zu beheben. An einer Reihe natürlicher, schutzmittelbehandelter und modifizierte Hölzer wurden die Dauerhaftigkeit gegen holzzerstörende Pilze in Labor- und Freilandprüfungen (im Erdkontakt und auch außerhalb) untersucht. Dabei wurden Proben aus unterschiedlichen Zonen im Stammquerschnitt entnommen und gesondert betrachtet. Die umfangreichen Prüfergebnisse wurden mit statistischen Methoden analysiert und kritisch bewertet. Zudem wurden Richtlinien zur Bewertung von Ergebnissen erarbeitet. Weiterhin erfolgten Untersuchungen zum Verhalten der Materialien gegenüber Feuchtigkeit bzw. Wasser. Durch das Projekt werden wichtige Informationen zum Themenkomplex der Dauerhaftigkeitsbestimmung und -klassifizierung sowohl für die Normungsarbeit als auch für die Praxis bereitgestellt. Dies trägt zur Imageverbesserung von Holzprodukten bei und erhöht die Sicherheit für den Verbraucher. Das Projekt wurde von den beiden Forschungsstellen IHD und UGOE arbeitsteilig bei intensivem fachlichem Austausch bearbeitet. Durch Einbeziehung eines projektbegleitenden Ausschusses mit 15 Vertretern von Forschungs- und Prüfinstitutionen, Unternehmen, Verbänden sowie dem Verbraucherschutz und Sachverständigenwesen war eine große Praxisnähe sichergestellt. Das Projekt erbrachte umfangreiche Daten und wichtige Ergebnisse zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit mit Nutzen für die Forschung sowie für Prüfinstitutionen, Normungsgremien und die Holzwirtschaft. Aus den Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit wurden Vorschläge für Probenahme, Durchführung und Auswertung der Prüfungen sowie die Klassifizierung der Dauerhaftigkeit abgeleitet. Bei der theoretischen Analyse von Holzwerkstoffnormen wurden Verbesserungspotentiale herausgearbeitet. Aus den Versuchen zum Feuchteverhalten resultierten konkrete und praktikable Vorschläge zur Einbeziehung dieser Eigenschaften in die Dauerhaftigkeitsbewertung. Zur Erleichterung des Ergebnistransfers wurde ein Diskussionspapier "Hinweise und Empfehlungen zur Prüfung und Klassifizierung der biologischen Dauerhaftigkeit von Holz und holzbasierten Materialien" erstellt. Ein neuer, im Projekt entwickelter Ansatz ist die Dauerhaftigkeitsprüfung an Proben mit originalem Bauteil- Querschnitt, die sowohl im Labor unter definierten (und sterilen) Bedingungen als auch im Freiland möglich ist. Diese Ansätze wurden im Projekt erfolgreich erprobt und der für die Praxis wichtige Schritt von der reinen Materialprüfung zur Bauteil- bzw. Produktbewertung vorbereitet. Die gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage weiterer Arbeiten zur Qualifizierung der Methoden. Wesentliche Erkenntnisse fließen unmittelbar in die Normungsarbeit auf Europäischer Ebene ein, insbesondere in die Überarbeitung der wichtigen Norm EN 350, die im Fokus des DURATEST-Projektes stand. Hierfür wurde im CEN/TC 38 WG 21 eine spezielle Arbeitsgruppe "TG EN 350" eingerichtet, in der zwei der DURATEST-Bearbeiter mitwirken, davon einer als Koordinator der TG. Ein wichtiges Werkzeug hierfür ist das im Projekt erarbeitete Diskussionspapier. Aus dem Projekt ergaben sich mehrere Ansätze für weiterführende FuE-Arbeiten. Christian Brischke
Tel.: +49 551 39-29514
christian.brischke@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen
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28.02.2023
2219NR373Verbundvorhaben: Biobasierte Vinylether zur Herstellung von Klebstoffen (BIOVIN); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung - Akronym: BiovinZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuen Industrie- und Konsumentenklebstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dabei soll auf sogenannte Plattformchemikalien zurückgegriffen werden, die heute bereits kommerziell verfügbar sind oder deren Kommerzialisierung sich für die nähere Zukunft abzeichnet. Diese aus Lignocellulose stammenden Rohstoffe werden mit Hilfe der Katalyse ressourceneffizient und umweltschonend in diesem Vorhaben in neue Diole oder Polyole überführt. Die resultierenden Polyole werden dann einerseits direkt als Reaktivkomponente in Polyurethanklebstoffen verwendet, anderseits mittels Vinylierungsreagenzien wiederum unter Einsatz eines Katalysators in Vinylether überführt. Vinylether stellen an sich sehr reaktive, aber wenig toxische Monomere dar, die leicht in verschiedenen Reaktionsweisen polymerisiert werden können. Da diese reaktiven Vinylether aus lediglich 2- 3 Prozessstufen aus Biomasse kostengünstig herstellbar sein sollten, sind sie demnach als attraktive Bausteine für Klebstoffe (und andere Verwendungen wie z.B. Farben & Lacke) zu bewerten. Ein weiterer Fokus des Projekts liegt in der Herstellung Vinylether-basierter Klebstoffe, die durch Hitze, Licht oder durch Einwirkung anderer Chemikalien bewusst wieder gespalten werden können. Diese neue Generation an Klebstoffen verspricht eine kontrollierte und gezielte Wirkungsweise, welche das Recycling, insbesondere in der Elektroindustrie, erlaubt und fördert.Chemikalien auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen wurden durch neue und effiziente Methoden in Diole wie z.B. Di(hydroxymethyl)tetrahydrofuran (DHMTHF) überführt, und in einem weiteren katalysierten Prozess in (Bis)vinylether umgewandelt. Im besonderen Fokus stand die Isomerisierung von cis-DHMTHF zum entsprechenden trans-Isomer mithilfe eines katalytischen Systems, welches ein Gemisch bestehend aus nahezu äquimolaren Mengen beider Diastereomere in hohen isolierten Ausbeuten ermöglichte. Folglich wurde der Einfluss der beiden Isomere auf die Eigenschaften der abgeleiteten Polyesterpolyole und Polyurethane eingehend untersucht. Hierbei konnten Leistungsvorteile in PU-Klebstoffen aufgezeigt werden, die weiterverfolgt werden. Des Weiteren wurden die biobasierten Vinylether Monomere wie auch vinyletherfunktionalisierte Prepolymere für die Entwicklung einer neuen Klebstofftechnologie genutzt. Dabei wurde eine problemlose Aushärtung, sowohl in einem 1K UV-härtenden System als auch in einem 2K thermisch härtenden System beobachtet. Damit konnte die Eignung von biobasierten Monomeren für vinyletherbasierte Klebstoffsysteme in einem weiten Rahmen erfolgreich unter Verwendung verschiedener Formulierungsbestandteile demonstriert werden. Je nach Material und Anwendung konnte die Klebeleistung durch Anpassungen der Formulierung (z.B. durch Füllstoffe, Additive oder andere Reaktivkomponenten) verbessert werden. Mithilfe der breiten Auswahl an biobasierten Vinyletherstrukturen konnten neue positive technische Eigenschaften gefunden werden, die vielversprechend für eine Kommerzialisierung erscheinen. Unter Trockenbedingungen (z.B. Exsikkator) konnten hervorragende Materialeigenschaften erzielt werden. Werden jedoch die ausgehärteten Filme anschließend an Raumluft gelagert, zeigte sich nach kurzer Zeit eine Erweichung der Filme durch Hydrolyse. Dieses Problem und die Verbesserung der Haftung auf bestimmten Substraten muss durch weitere Entwicklungsarbeiten überwunden werden.Dr. Andreas Taden
Tel.: +49 211 797-2744
andreas.taden@henkel.com
Henkel AG & Co. KGaA
Henkelstr. 67
40589 Düsseldorf

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01.07.2020

2023-06-30

30.06.2023
2219NR375Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 3: Kultivierung von carotinoid und fettsäurereicher Algenbiomasse für Futterergänzungsmittel - Akronym: Power2FeedZiel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet sein. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und unter Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern.Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger
Tel.: +49 711 970-4111
ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

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01.07.2020

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30.06.2023
2219NR377Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 4: Produktformulierung und Anwendungstests - Akronym: Power2FeedZiel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet werden. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und die Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. Tobias Fitzel
Tel.: +49 471 80934-215
tfitzel@ttz-bremerhaven.de
Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven
Am Lunedeich 12
27572 Bremerhaven

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31.07.2024
2219NR379Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines skalierbaren Biogas/Bioelektrochemie-Reaktorhybridsystems - Akronym: BIBERZiel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Im Teilvorhaben 2 soll dafür insbesondere ein geeignetes Anodenmaterial und eine geeignete Separatorstruktur identifiziert werden. Diese Materialien werden dann im Teilvorhaben 3 mit einer Kathode für die Wasserstoffproduktion gekoppelt und in eine Gesamtzelle integriert. Das Ziel des Teilvorhabens 2 ist es weiterhin, das fertige bioelektrochemische Modul in einen Demonstrationsreaktor zu integrieren. Dieser Reaktor enthält als weiteres integrales Modul einen Blasensäulenreaktor, mit dem der auf der Kathodenseite erzeugte Wasserstoff biotechnologisch für die Butandiolproduktion genutzt werden soll.Prof. Dr.-Ing. Sven Kerzenmacher
Tel.: +49 421 218-63330
kerzenmacher@uni-bremen.de
Universität Bremen - Fachbereich Produktionstechnik - Maschinenbau & Verfahrenstechnik - Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik (IUV)
Leobener Str. 6
28359 Bremen

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31.01.2024
2219NR381Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 4: Design und Fertigung von Membran-Elektroden-Strukturen - Akronym: BIBERZiel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Im ZSW Teilvorhaben 4 steht die Entwicklung von MEA's (Membran-Electrode-Assembly) und möglichst einfach industriell zu fertigenden Zelldesigns für den Einsatz in Biogasanlagen im Fokus.Dr.-Ing. Ulrich Zuberbühler
Tel.: +49 711 7870-239
ulrich.zuberbuehler@zsw-bw.de
Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW)
Meitnerstr. 1
70563 Stuttgart

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2023-02-28

28.02.2023
2219NR382Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 6: Versuche Solana - Akronym: SERAPStärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern.Dr. Friedrich Kauder
Tel.: +49 4351 4772-26
friedrich.kauder@solana-research.com
Solana Research GmbH
Eichenallee 9
24340 Windeby
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28.02.2023
2219NR383Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten strukturellen Beeinflussung ätherischer Öle unter Nutzung der Hydrolatphase am Beispiel der Modellpflanze Thymian (Thymus vulgaris L.); Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Analysemethode sowie Isolierung von Leit- und Wertsubstanzen aus Thymian - Akronym: ThymAquaRefluxIm Vorhaben ist eine neuartige Methode zur Gewinnung von ätherischen Ölen zu entwickeln, wobei die Prämisse auf der qualitätskonformen Herstellung nach gängigen Pharmakopöe (z.B. Eur.Ph.), liegt. Ziel ist es dabei, die natürlichen Schwankungen der Zusammensetzung des ätherischen Öls (bspw. durch Klima, Boden, etc.) mithilfe eines durch eine wässrige Destillatrückführung (Hydrolatphase) gesteuerten Prozesses vollständig auszugleichen. Hierdurch sollen in einem einzigen Verfahrensschritt die sonst z.T. erheblich qualitätsmindernden Effekte durch überproportional anfallende unerwünschte Begleit- und Leitsubstanzen im ätherischen Öl gänzlich vermieden werden. Die verfahrenstechnisch anspruchsvolle Prozessführung mit der entscheidenden Wirkung auf die Ölzusammensetzung durch hauptsächliche Einflussnahme auf das anfallende Hydrolat aber auch weiteren relevanten Prozessparametern soll zur Erfüllung des übergeordneten Gesamtziels führen. Dabei ist die unterschiedliche temperaturabhängige Löslichkeit einzelner Sustanzen im kondensierten Trägerdampfmedium Wasser als physikalischer Steuerungsparameter für eine gezielte Führung des Verfahrens und somit zentrale Wirkung auf die Ölzusammensetzung zu nutzen. In der Gesamtenergiebilanz bei der Produktion zeigt sich weiterhin, dass die destillative Gewinnung der ätherischen Öle mit der Wasserdampferzeugung und Destillatrückkühlung als energieintensive Prozesse am Standort Deutschland eine wirtschaftliche Herausforderung darstellen. Innerhalb der Projektumsetzung soll daher dieser Prozess durch ein regeneratives Energiekonzept mit zentraler thermischer Pflanzenreststoffverwertung sowohl CO2-neutral als auch Energie- und Kosteneffizient erprobt und etabliert gestaltet werden und so die Vorteile von wirtschaftlicher und ökologischer Betriebsführung verknüpfen.Prof. Dr.-Ing. Harvey Arellano-Garcia
Tel.: +49 355 69-1111
arellano@b-tu.de
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät 2 - Umwelt und Naturwissenschaften - Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Prozess- und Anlagentechnik
Siemens-Halske-Ring 8
03046 Cottbus

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28.02.2023
2219NR385Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 4: Versuche Bioplant - Akronym: SERAPStärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern.Dr. Stefanie Hartje
Tel.: +49 5822-9477921
shartje@bna-kartoffel.de
Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG
Wulf-Werum-Str. 1
21337 Lüneburg
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31.12.2023
2219NR387Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 5: Fütterungsoptimierung - Akronym: Sens-O-MixIm Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multi-feedstock-fähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des "Maschinellen Lernens" entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Eric Mauky
Tel.: +49 341 2434-745
eric.mauky@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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01.05.2020

2023-12-31

31.12.2023
2219NR388Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 2: Messverfahren / Messtechnik - Akronym: Sens-O-MixIm Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten, ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann.Dr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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31.10.2023
2219NR390Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 3: Konsistometer - Akronym: Sens-O-MixIm Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann.Dr. Holger Kryk
Tel.: +49 351 260-2248
h.kryk@hzdr.de
Helmholtz-Zentrum Dresden - Rossendorf e. V. - Institut für Fluiddynamik
Bautzner Landstr. 400
01328 Dresden

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31.08.2023
2219NR391Verbundvorhaben: Nutzung von Synergieeffekten bei der Co-Fermentation für die Flexibilisierung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Untersuchung von Synergieeffekten im Industriemaßstab zur Verifikation eines Prozessmodells - Akronym: SynFlexGesamtziel des Projektes ist es, zu untersuchen, inwieweit die Synergieeffekte, die bei der Co-Fermentation von Substraten auftreten, für die Flexibilisierung von Biogasanlagen genutzt werden können. Hierfür wird die Wirkung von Substratmischungen mit verschiedenen Substraten und Mischverhältnissen auf die Biogasproduktion, den Methananteil und die Reaktionskinetik untersucht. Die Ergebnisse werden für die Validierung der im Prozessmodell einer Biogasanlage dargestellten Synergieeffekte angewandt. Das Prozessmodell dient daraufhin zur Optimierung der Co-Substratmischungen, wobei die Synergieeffekte maximiert werden sollen. Des Weiteren wird über die Simulation verschiedener Betriebskonzepte geprüft, inwieweit die optimierten Co-Substratmischungen die Flexibilität einer Biogasanlage erhöhen können. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt darin, die beobachteten Synergieeffekte der Substratmischungen mit dem Prozessmodell zuverlässig vorhersagen zu können, um damit die flexible, bedarfsorientierte Fütterung von Biogasanlagen zu optimieren. Das Projekt soll damit zum einen zur nachhaltigen Produktion von Biogas beitragen. Zum anderen soll die zukünftige Integration der Biogasproduktion als regelbare erneuerbare Energiequelle zur Abdeckung der Residuallast gefördert werden. Maik Vaske
Tel.: +49 4491 93800-193
maik.vaske@bwe-energie.de
bwe Energiesysteme GmbH & Co. KG
Zeppelinring 12-16
26169 Friesoythe

2020-06-01

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2021-08-31

31.08.2021
2219NR392Untersuchungen zur infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipid-haltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und Winterweizen und ihre plasmodiophoriden Vektoren. - Akronym: RhamnobetaDie Rizomania ist gegenwärtig noch immer die wichtigste Viruskrankheit der Zuckerrübe. Auch wenn dank der Entwicklung toleranter Sorten und ihres konsequenten Anbaus die vom Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) verursachten Schäden weitgehend vermieden werden können, so bleibt durch die ständige Erneuerung des Infektionspotenzials im Boden und die genetische Variabilität des Virus das Gefährdungspotential unverändert hoch. Mit dem Vorhaben soll in einem alternativen Ansatz erstmalig erforscht werden, ob und in welchem Maße das Pathosystem Rübe-Polymyxa betae-BNYVV durch ein rhamnolipidhaltiges, kommerzielles Präparat beeinflusst wird. Rhamnolipide sind bakterielle Produkte und für ihr breites Wirkspektrum bekannt. Verschiedentlich wurde auch eine immunstimulierende Wirkung bei Pflanzen beobachtet. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie soll nun erforscht werden, ob der Bio-Wirkstoff die durch den bodenbürtigen Vektor vermittelte Infektion von Zuckerrüben (tolerante und anfällige Genotypen) mit BNYVV verhindern oder hemmen kann. Vergleichend hierzu soll ein Süßholzextrakt erprobt werden. Parallel zur Zuckerrübe sollen entsprechende Untersuchungen auch am Pathosystem Winterwheat-Polymyxa graminis-Soilborne wheat mosaic virus (SBWMV) durchgeführt werden. Dabei soll auch untersucht werden, ob die Bio-Wirkstoffe die Entwicklung und Vermehrung von P. betae und P. graminis in den Rüben- bzw. Weizenwurzeln beeinflussen.Dr. Annette Niehl
Tel.: +49 531 299-3707
annette.niehl@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

2020-05-01

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2023-12-31

31.12.2023
2219NR394Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 6: Rührbetrieb - Akronym: Sens-O-MixIm Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Infolge der gegebenen technischen Grenzen des Einsatzes von Rührtechnik zum Mischen hochviskoser Substrate werden viskositätsreduzierende Maßnahmen wie die Substratzerkleinerung und das Prozesswassermanagement in die Entwicklungen des automatischen Anlagenbetriebes implementiert. Voraussetzung für eine vollautomatisierte Prozessführung einer flexiblen Biogaserzeugung ist eine robuste Messtechnik zur Online-Bewertung der zur Fermentation einzusetzenden multifeedstockfähigen Substrate und zur Online-Erfassung von ortsaufgelösten Messgrößen zur Bewertung der fluiddynamischen Zustandsgrößen und des biochemischen Abbauprozesses im Fermenter. Durch Erweiterung der bestehenden Datengrundlage und dem geplanten Einsatz von neu zu entwickelnder bzw. anzupassender Messtechnik zur sensorbasierten ortsaufgelösten Prozessbewertung des Misch- und Fermentationsprozesses sollen bestehende funktionale Zusammenhänge zwischen Substrateigenschaften, Mischprozess und Biogasgewinnung qualifiziert und darauf aufbauend ein praxistauglicher Regler auf Basis des Maschinellen Lernens entwickelt und an der Forschungsbiogasanlage der Universität Hohenheim getestet werden. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann.Dipl. -Ing. (FH) Kay Rostalski
Tel.: +49 345 6868 713-0
k.rostalski@repowering-technik-ost.de
RTO-Repowering Technik Ost GmbH
Zörbiger Str. 7
06188 Landsberg

2020-01-01

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31.12.2023
2219NR396Verbundvorhaben: Anwendung von Pflanzenschutzmitteln im Forst - Situationsanalyse und Erweiterung wissenschaftlicher Grundlagen für die Nutzen-Risiko-Bewertung; Teilvorhaben 2: Untersuchung der Auflagen/Anwendungsbestimmungen, Datenbereitstellung und Schnittstelle zum Projekt ARTEMIS - Akronym: AWANTIZiel des Vorhabens ist es, die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bewertung der Risiken und des Nutzens der Anwendung und Nichtanwendung von Pflanzenschutzmitteln (PSM) im Forst, unter Berücksichtigung der aktuellen rechtlichen Rahmenbedingungen zu verbessern und einen Beitrag zur transparenten und wissenschaftsbasierten Risiko- und Nutzenbewertung zu leisten. Dabei wird der Schwerpunkt auf die Ausbringung von Insektiziden per Hubschrauber gelegt. Das LFE als Projektpartner leistet mit dem Teilvorhaben einen wesentlichen Dateninput für die im Hinblick auf das Projektziel sehr bedeutende Beispielregion Brandenburg. Das Teilvorhaben nutzt Synergien mit dem Projekt ARTEMIS, insbesondere durch dort fortzuschreibenden Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE und zu entwickelnde Entscheidungsbäume für PSM-Maßnahmen, basierend auf flexiblen, Waldfunktionen abhängigen Schadschwellen.Dr. Katrin Möller
Tel.: +49 3334 2759-101
katrin.moeller@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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01.04.2020

2021-07-31

31.07.2021
2219NR401Verbundvorhaben: Bedarfsgerechte Speicherung fluktuierender erneuerbarer (Wind-) Energie durch Integration der Biologischen Methanisierung im Rieselbettverfahren; Teilvorhaben 2: Einbindung, Dimensionierung und Bewertung des Rieselbettverfahrens am Beispiel der BMA-Schuby und BGA-Nordhackstedt - Akronym: WeMetBioGesamtziel des Vorhabens ist die Integration einer innovativen Pilotanlage zur Biomethanisierung in den Energieverbund von Biogas- bzw. Biomethananlagen, Windkraftanlagen und Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Die Durchführbarkeitsstudie dient der Ermittlung von effizienten und wirtschaftlichen Konzepten, der Entscheidungsfindung und der Einbindung an den ausgewählten Projekt-Standorten Schuby und Nordhackstedt (Schleswig-Holstein). Für das Gelingen der Energiewende stellt die Systemintegration und Kopplung der verschieden erneuerbaren Energiequellen, inklusive deren Speicherung und Transport, eine entscheidende Herausforderung dar. Gleichzeitig stehen sowohl Biogas als auch Windkraftanlagenbetreiber vor der Herausforderung, wirtschaftliche Post-EEG Konzepte für Bestandsanlagen zu entwickeln. Bedingt durch die geografische Lage und die günstigen Rahmenbedingungen ist im WeMetBio-Projekt eine Durchführbarkeitsstudie geplant, die die Sektorenkopplung von Windkraftanlagen mit fluktuierenden Stromabgaben und Biogas-/Biomethananlagen im Hinblick auf die Umsetzbarkeit der Technologie und die Übertragbarkeit in effiziente und wirtschaftliche Maßstäbe für den ländlichen Raum anstrebt. Praxispartner sind die Biomethananlage Schuby und die Biogasanlage der Nissen Biogas GmbH & Co. KG. Für die Biomethanisierung stehen verschiedene CO2–Quellen zur Verfügung. Der Reaktionspartner H2 soll mittels elektrischer Energie des Windparks Nordhackstedt-Ost durch Elektrolyse gewonnen werden. Für die Realisierung soll ein Rieselbettreaktor im Pilotmaßstab vor Ort errichtet und in den Anlagenbestand integriert werden. Entscheidende Vorteile dieses patentierten Verfahrens sind die hohe Methankonzentration bei zugleich geringem Energieeinsatz, die Prozessstabilität und die bedarfsgerechte minutengenaue Steuerbarkeit des Betriebes. Nach virtueller Durchleitung im Erdgasnetz kann die effizientere Nutzung zur Verstromung, als Wärmequelle, als chemischer Grundstoff oder als Treibstoff erfolgen.Die wissenschaftlich-technischen Ergebnisse des Vorhabens werden im Schlussbericht in Kapitel 1 zusammengefasst und sind in Kapitel 5 ausführlich beschrieben. Hervorzuheben ist, dass ein wirtschaftlicher Betrieb einer biologischen Methanisierungsanlage im betrachteten Energieverbund mit einer Biogasanlage zuerst im Kraftstoffsektor gegeben ist (siehe Kapitel 5.1). Langfristig ist auch eine Nutzung im Stromsektor zu erwarten. Die THG-Bilanzierung (siehe Kapitel 5.6) ergab, dass mit dem aktuellen Strommix nur die direkte Kopplung mit PV-Anlagen oder WKA zu einer hohen THG-Minderung führt, die wiederum die wirtschaftliche Vermarktung im Kraftstoffsektor ermöglicht. Die Wirtschaftlichkeit ergibt sich maßgeblich durch die Vermarktung der Treibhausgasminderungsquote und hängt damit stark vom Emissionsfaktor des verwendeten elektrischen Stroms und den erreichbaren Volllaststunden ab. Mit leicht angepassten regulatorischen Rahmenbedingungen (siehe Kapitel 6.3) können die Gasgestehungskosten bereits kurzfristig auf ein wirtschaftliches Niveau gesenkt werden. Mit zunehmender Dekarbonisierung des Strommixes sind höhere Volllaststunden möglich. Dementsprechend sinken zukünftig auch die Gasgestehungskosten des im Rieselbettreaktors erzeugten PtG-Methans erheblich. Das größte wirtschaftliche Potenzial für die Umsetzung der Biomethanisierung besteht bei der Integration in Anlagen, die Abfall-stämmige Substrate einsetzen und entsprechend geringe Rohbiogasgestehungskosten aufweisen. Als negative Erfahrungen zeigte sich im Rahmen der Recherche die Nachvollziehbarkeit bisheriger Studien und Verfahrensberichte. Die unterschiedliche und z.T. intransparente Berechnungsmethodik und Darstellung von Kostenannahmen aber auch die Darstellung von technischen Verfahren und prozessbeschreibenden Ergebnissen stellte sich als sehr problematisch heraus (Kapitel 3.4). Dies erschwerte die Bewertung und führt zu einer eingeschränkten Vergleichbarkeit der Ergebnisse.Prof. Dr.-Ing. Hinrich Uellendahl
Tel.: +49 461 805-1293
hinrich.uellendahl@hs-flensburg.de
Hochschule Flensburg - Fachbereich 1: Maschinenbau, Verfahrenstechnik und MaritimeTechnologien - Lehrstuhl für technische Mechanik
Kanzleistr. 91-93
24943 Flensburg
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2219NR402Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 5: Versuche Norika - Akronym: SERAPStärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern.Dr. rer. nat. Katja Muders
Tel.: +49 38209 47634
muders@norika.de
NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz
Parkweg 4
18190 Sanitz
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2219NR413Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 3: Phänotypisierung neuer Genotypen von Stärkekartoffeln auf Resistenz gegen Kartoffelzystennematoden - Akronym: SERAPStärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern.Dr. Sebastian Kiewnick
Tel.: +49 531 299-3929
sebastian.kiewnick@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
Messeweg 11-12
38104 Braunschweig
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2219NR415Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung und Züchtung - Akronym: TAKOWIND IIIDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird.Prof. Dirk Prüfer
Tel.: +49 251 8322-302
dpruefer@uni-muenster.de
Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP)
Schlossplatz 8
48143 Münster

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28.02.2023
2219NR416Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 1: Züchtung und Enwicklung von Zuchtmaterial - Akronym: TAKOWIND IIIDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird.Dr. Fred Eickmeyer
Tel.: +49 9421 1839-199
eickmeyer@t-online.de
ESKUSA GmbH
Bogener Str. 24
94365 Parkstetten

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2219NR417Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 4: Entwicklung einer Webanwendung für die Abbaukinetik - Akronym: LignoflexAuf Grundlage des im Projekt erarbeiteten bzw. erweiterten Modells zur Ermittlung der Abbaukinetik von Biogassubstraten (AE 4) wird ein Online-Tool entwickelt, mit dessen Hilfe Betreiber von Biogasanlagen in die Lage versetzt werden, den zeitlichen Verlauf der Gasproduktion ihrer Anlage entsprechend den Erfordernissen für eine flexible Stromproduktion anzupassen.Auf Grundlage des im Projekt erarbeiteten und erweiterten Prognosemodells zur Ermittlung der Abbaukinetik von Biogassubstraten wurde im Rahmen des Teilvorhabens 4, eine einfach zu bedienende Web-Anwendung entwickelt, die im Internet veröffentlicht und kostenlos bereitgestellt wird. In der Web Anwendung werden die im Projekt ermittelten Ergebnisse zu den Zusammenhängen zwischen Substratzusammensetzung (ermittelt über Futtermittelanalyse), Einflüsse verschiedener Parameter wie Aufbereitungsform (physikalische Beschaffenheit), Prozessbedingungen (Temperatur, Raumbelastung, Verweilzeit etc.) und Methanpotenzial sowie Abbaugeschwindigkeit (Hydrolysekonstante 1. Ordnung) verarbeitet. Des Weiteren werden Anlagendaten - das verfügbare Gasspeichervolumen, die installierte BHKW-Leistung und der BHKW-Tagesfahrplan - bei den Modellkalkulationen mitberücksichtigt und die Ergebnisse tabellarisch und grafisch aufbereitet. Mithilfe der Anwendung können Anlagenbetreibende die Auswirkungen einer Substitution herkömmlicher Substrate durch lignocellulosereiche Reststoffe unter Berücksichtigung eines flexiblen BHKW-Betriebs sowie verfügbarer Gasspeicherkapazität, bei unveränderter täglicher Methanproduktivität, bewerten. Außerdem erhalten sie eine Empfehlung für das Substratanpassungsmanagement. Dadurch wird der Einsatz von lignocellulosereichen Substraten erleichtert, was zu einer Erweiterung des Substratspektrums und der Substratflexibilität im Substratmix für Biogasanlagen führt. Die Ergebnisse der Web-Anwendung können als MS Excel®-Datei heruntergeladen werden. Die Anwendungen ist auf der Internetseite des Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL) unter https://www.ktbl.de/webanwendungen kostenfrei zugänglich. Henning Eckel
Tel.: +49 6151 7001-177
h.eckel@ktbl.de
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Bartningstr. 49
64289 Darmstadt
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31.12.2023
2219NR419Verbundvorhaben: AMMOFIT – Neue Starterkonzentrate zur Biogaserzeugung aus Substraten mit hohen Stickstoff-Frachten; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie und Bioinformatik zur Charakterisierung des Starterkonzentrates - Akronym: AMMOFITZiel des Verbundes ist es, die Adaptationsfähigkeit der Mikroorganismen (MO) an erhöhte Ammonium-N Konzentrationen zu nutzen, um ein Verfahren zu entwickeln, das eine stabile Biogasproduktion aus Substraten mit hohen Stickstofffrachten (HTK) gewährleistet. Dafür soll die Gemeinschaft der MO optimal an die Milieubedingungen angepasst und mit Hilfe des anvisierten AMMOFIT-Starterkonzentrats eine Möglichkeit geschaffen werden, jede bestehende BGA ohne zusätzliche verfahrenstechnische Erweiterungen an entsprechende Substrate anzupassen. Um die Vermehrung in großen Volumina zu ermöglichen, wird ein Verfahren zur gezielten Kultivierung dieser mikrobiellen Gemeinschaft, inklusive geeigneter Qualitätskontrolle entwickelt. Ferner steht die Identifikation relevanter Stoffwechselfunktionen der Biogasbildung und der verantwortlichen MO bei hohen Ammoniumfrachten im Mittelpunkt, um perspektivisch die Kontrolle und Steuerung der Biogasbildung aus diesen Substraten verbessern zu können. Am Ende des dreijährigen Vorhabens soll ein ökonomisches Nutzungskonzept für HTK und andere N-reiche landwirtsch. Nebenprodukte erarbeitet worden sein. Im TV 2 wird die Entwicklung des AMMOFIT-Konzentrats durch die Charakterisierung der MO-Gemeinschaft bezüglich ihrer strukturellen und funktionellen Zusammensetzung sowie der bereitgestellten Stoffwechselleistungen mittels Metagenom-Sequenzierung begleitet. Basierend darauf kann die Funktionalität des Konzentrates optimiert werden. Im weiteren Verlauf sollen quantitative Nachweisverfahren für einzelne Organismengruppen bzw. funktionelle Gene etabliert werden, die sich zur Qualitätskontrolle des AMMOFIT-Konzentrates während dessen Herstellung eignen. Ferner ist vorgesehen, regelmäßig die Mikrobiome von Proben der Biogasversuche des Partners durch quantitative PCR und Hochdurchsatzsequenzierung von PCR-amplifizierten ribosomalen Markergenen zu charakterisieren, um den mikrobiellen Status Quo unter Einsatz N-reicher Substrate erfassen zu können.Prof. Dr. Christoph Tebbe
Tel.: +49 531 596-2553
christoph.tebbe@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität
Bundesallee 65
38116 Braunschweig

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28.02.2023
2219NR420Verbundvorhaben: Stärkekartoffel - Etablierung von Resistenzstrategien zur Abwehr neuer Globodera pallida-Populationen; Teilvorhaben 2: Schaffung neuer Variation durch Einkreuzung neuer Resistenzen aus Solanum-Wildarten in den genetischen Hintergrund der Kulturkartoffel - Akronym: SERAPStärke aus Kartoffeln kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie. Bedingt durch eine geringe Transportwürdigkeit der Knollen konzentriert sich der Stärkekartoffelanbau auf Ackerflächen in der Nähe bestehender Stärkefabriken, was einen hohen Krankheitsdruck auf diesen Flächen zur Folge hat. In manchen Regionen, z.B. im Emsland, führten enge Fruchtfolgen zu hohen Befallsdichten mit dem Kartoffelzystennematoden Globodera pallida. Der daher gesetzlich vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten führte zu einem sehr hohen Selektionsdruck bei den vorhandenen Nematodenpopulationen, so dass sich Populationen des Pathotyps Pa3 von G. pallida mit einer veränderte Virulenz gegenüber bisher als sehr resistent eingestuften Kartoffelsorten entwickeln konnten. Für diese Befallsflächen stehen keine Sorten zur Bekämpfung der Nematoden mehr zur Verfügung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Verbesserung genetischen Materials mit Resistenz gegenüber neuen Virulenztypen des Quarantänenematoden G. pallida. Vorab identifizierte resistente Genotypen aus Wild- und Primitivformen der Kartoffel (Solanum sp.) werden phänotypisch und molekulargenetisch hinsichtlich ihrer Resistenz gegenüber verschiedenen Virulenztypen von G. pallida genauer charakterisiert. Hieraus entwickelte DNA-Marker sollen die Introgression der verantwortlichen Resistenzgene in Sortenkandidaten beschleunigen. Untersuchungen zur Stabilität und den Mechanismen der Resistenz aus verschiedenen genetischen Herkünften gegen die unterschiedlichen Nematodenpopulationen werden zudem eine effiziente Pyramidisierung mehrerer solcher Gene ermöglichen. Langfristiges Ziel dieser Aktivitäten ist es, die Produktion des nachwachsenden Rohstoffs Kartoffelstärke nachhaltig durch die Bereitstellung innovativer Kartoffelsorten mit breitem Resistenzportfolio zu sichern.Dr. Thilo Hammann
Tel.: +49 38209 45-309
thilo.hammann@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz
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2219NR421Verbundvorhaben: Biogene Hochleistungsverbundwerkstoffe für Strukturbauteile der Automobilindustrie aus schädigungsarm isolierter Hanf-Bastrinde mit Plasmabehandlung; Teilvorhaben 2: Plasmafunktionalisierung der Hanfbastrinde - Akronym: HIPSTERDas übergeordnete Ziel des Gesamtvorhabens ist es, biogene Hochleistungs-Verbundwerkstoffe auf Basis von schädigungsarm isolierten Hanf-Bastrindenstreifen als Verstärkungsfaser sowie einem weitgehend biogenen Epoxidharz-System auf Basis epoxidierter Pflanzenöle bis zum Demonstrator-Niveau (Automobilbauteil) zu entwickeln. Dabei werden Versuche zur Herstellung der FVK-Bauteile im anwendungstechnischen Labor des Großserien-Automobilherstellers Volkswagen AG durchgeführt. Das anzuwendende Verfahren ist angelehnt an das SMC-Fließpress-Verfahren und entspricht der Technologie in der Großserienherstellung von Fahrzeugen. Es wird also ein Technologiereifegrad (TRL, Technology Readiness Level) von 3 angestrebt (Nachweis der Funktionstüchtigkeit einer Technologie). Das Hauptziel des Teilvorhabens vom IFAM bezieht sich primär auf eine umfassende Untersuchung und Anpassung der inline-fähigen, materialschonenden Atmosphärendruck-Plasmaverfahren hinsichtlich der prozessgerechten Oberflächenmodifikation von Hanf-Bastrindenstreifen zur Verbesserung ihres Benetzungsverhaltens, Erhöhung ihrer Infiltrierbarkeit und hiermit zur Optimierung der Faser-Matrix-Wechselwirkung im Herstellungsprozess und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und medialen Beständigkeit resultierender FVK-Bauteile.Dr. rer. nat. Sergey Stepanov
Tel.: +49 421 2246-7406
sergey.stepanov@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen

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2219NR423Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Wuchshülle auf Basis von Vulkanfiber - Akronym: TheForestCleanupPlastikprodukte 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

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2219NR425Verbundvorhaben: 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: TheForestCleanupPlastikprodukte 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

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2219NR427Verbundvorhaben: Intergenerischer Transfer von chemisch-ökologisch vermittelter Resistenz gegen den Rapsglanzkäfer Brassicogethes aeneus in Raps; Teilvorhaben 1: Intergenerischer Transfer - Akronym: ChemoekotransIn Deutschland und Europa ist der effiziente Anbau von Raps durch Schadinsekten stark gefährdet. Um den Anbau von Ölraps langfristig zu sichern, ist damit begonnen worden, genetische Grundlagen für die züchterische Bearbeitung von Insektenresistenz am Beispiel des Rapsglanzkäfers (RGK) Brassicogethes aeneus zu erarbeiten. RGK-resistente Akzessionen von Sinapis alba und Eruca sativa wurden im vorlaufenden Projekt CHEMOEKORAPS identifiziert. Im Folgeprojekt CHEMOEKOTRANS soll nun mit der Introgression von RGK-Resistenzen in den Raps begonnen und die Voraussetzung für die weitere Introgression mittels molekularer und biochemischer Marker geschaffen werden. Im Teilprojekt 1 (Intergenerischer Transfer) werden Kreuzungen zwischen Raps und S. alba und E. sativa zur Erhöhung des Kreuzungserfolgs mit dem embryo rescue-Verfahren unterstützt und das Fremdgenom soll mittels GISH in Hybriden nachgewiesen werden. Zum anderen sollen Kartierungspopulationen in S. alba aufgebaut werden, die für die genetische Analyse der RGK-Resistenz und Markerentwicklung genutzt werden können. Im Teilprojekt 2 (Chemisch ökologisch vermittelte Resistenz) werden Phänotypisierungen (Metabolomanalysen und Bioassays) an Pflanzenmaterial aus dem Teilprojekt 1 (Kreuzungsnachkommen, Kartierungspopulationen) durchgeführt, die für die Erfassung der chemisch-ökologisch vermittelten Resistenz notwendig sind. Im Rahmen der Metabolomanalyse sollen biochemische Marker, die die RGK-Resistenz bedingen, identifiziert werden. In den Kartierungspopulationen können ursächliche Zusammenhänge zwischen Metaboliten, RGK-Resistenz und molekularen Markern nachgewiesen werden. Das Projekt CHEMOEKOTRANS liefert neue Resistenzbiomarker auf metabolomischer und genetischer Ebene sowie neues Pflanzenmaterial zur Zucht von insektenresistenten Rapslinien und trägt damit zu einer nachhaltigen und integrierten Landwirtschaft bei.Dr. Elke Diederichsen
Tel.: +49 30 838-55810
elked@zedat.fu-berlin.de
Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Biologie - Molekulare Entwicklungsbiologie der Pflanzen
Albrecht-Thaer-Weg 6
14195 Berlin

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2219NR428Verbundvorhaben: 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: TheForestCleanupPlastikprodukte 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

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28.02.2023
2219NR430Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 4: Agronomie und interspezifische Rekombination - Akronym: TAKOWIND IIIDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird. Katja Thiele
Tel.: +49 3946 47-580
katja.thiele@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für die Sicherheit biotechnologischer Verfahren bei Pflanzen
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

2020-03-01

01.03.2020

2023-12-31

31.12.2023
2219NR432Verbundvorhaben: 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: TheForestCleanupPlastikprodukte 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 Innovations gGmbH
Schlosssteige 1
74357 Bönnigheim

2020-03-01

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28.02.2023
2219NR435Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) – Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Leistungszüchtung (TAKOWIND III); Teilvorhaben 3: Züchtung und interspezifische Rekombination - Akronym: TAKOWIND IIIDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab unter Berücksichtigung möglicher Koppelnutzungen stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll an die Erfolge in Züchtung, Agronomie und Rohstoffverarbeitung abgeschlossener Projekte angeknüpft und identifizierte Schwächen durch gezielte Forschungsarbeiten aufgelöst werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus Universität, Forschungsinstituten, Züchtungs- und Verwertungsunternehmen und ein darüberhinausgehendes Netzwerk von Dienstleistern wird zielorientiert an Fragestellungen in den Bereichen Züchtung, Züchtungsmethodik, Agronomie der Saatgutproduktion und Pflanzenaufbereitung zusammenarbeiten. Insgesamt soll damit der Anbau durch Leistungszüchtung verbessert und die Kosten in vorgelagerten Bereichen gesenkt werden, so dass die Kommerzialisierung beschleunigt wird. Helge Flüß
Tel.: +49 38209 45-203
helge.fluess@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz

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31.05.2023
2219NR436Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 3: Chemische Analytik von Einsatzstoffen und Gärresten - Akronym: LIGNOFLEXBiomassen von Dauerkulturen und landwirtschaftliche Rest- und Koppelprodukte sind kostengünstige Alternativsubstrate zum Silomais ohne Bedarf an zusätzlichen Flächen. Allerdings weisen diese Einsatzstoffe eine höhere Konzentration an Lignocellulose auf. Hauptziel des Vorhabens ist die Evaluation und Validierung einer praxistauglichen Vorhersage der Abbaukinetik von lignocellulosereichen Substraten auf Basis eines verfügbaren Prognosemodells. Damit können biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen bewertet werden. Dies erlaubt belastbare Aussagen zur Eignung von Substratmischungen für deren Einsatz in der Praxis. Ziele des beantragten Projekts sind: die Weiterentwicklung und Anpassung eines Modells zur Vorhersage der Biogasausbeute und Abbaugeschwindigkeit von landwirtschaftlichen Reststoffen, Überprüfung der Korrelation zwischen Hydrolysekonstante und Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen, Entwicklung eines Modells zur Abschätzung der notwendigen Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen für den definierten Abbaugrad eines Substrates, Prüfung der Wirkung der Substrataufbereitungsmethoden im praxistauglichen Maßstab, Entwicklung einer modellbasierten Webanwendung eines praxistauglichen Prognosetools der Abbaukinetik für die Abschätzung der Fermentationscharakteristik lignocellulosereicher Substrate. Die modellbasierte Webanwendung des Prognosetools der Abbaukinetik wird im Internet für die Anwendung durch die Öffentlichkeit, insbesondere durch die Biogasanlagenbetreiber, frei zur Verfügung gestellt. Die Projektergebnisse werden in Form von praxisgerechten Empfehlungen der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.Im Rahmen des Teilvorhabens 3 wurden zunächst analytische Daten der chemischen Zusammensetzung, des Gärverhaltens und des Biogasertrages (biochemisches Methanbildungspotenzial) von unbehandelten und behandelten lignocellulosereichen Biogassubstraten, sowie Prozessdaten aus der Vergärung in landwirtschaftlichen Anlagen für die Erstellung eines Prognosemodells des Gärverhaltens aus den Analysedaten im Teilvorhaben 2 bereitgestellt. Damit verbunden war die Auswahl sowie die Beschaffungs und Lagerungslogistik der Substrate, gegebenenfalls auch die Herstellung behandelter Substrate und die Analytik von Gärresten aus Batchfermentationen und Durchflussfermentationen. Alle Ergebnisse wurden als Inputdaten für die Modellierung eingesetzt und stellen daher wesentliche Bausteine des resultierenden Regressionsmodells von Teilvorhaben 2 und schließlich des Web-Tools von Teilvorhaben 4 dar. In der Bewertung der Einsatzstoffe zeigte sich durch die Behandlungen meist eine Erhöhung der Biogasausbeute. Lediglich die Silierung von Riesenweizengras zeigte keine Erhöhung der Biogasproduktion. Die Behandlungsvariante der alkalischen Hydrolyse mit NaOH führte in allen Fällen zur höchsten Biogasausbeute, die am raschesten erreicht wurde und diese kam daher der theoretisch maximal erreichbaren Biogasausbeute am nächsten. Die Silierung von durchwachsener Silphie führte zu einer Steigerung der NDF- und ADF-Fraktionen, diese lagen aber trotzdem niedriger als bei den anderen Substraten. Unbehandeltes Rapsstroh zeigte dagegen den höchsten NDF- und den zweithöchsten ADF Gehalt, während die separierte Rindergülle den höchsten ADF-Gehalt aufwies. Dr. Manfred Bischoff
Tel.: +49 441 801-830
manfred.bischoff@lufa-nord-west.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Lufa Nord West
Jägerstr. 23-27
26121 Oldenburg
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31.12.2023
2219NR437Verbundvorhaben: Automatisierte Rührsysteme in Biogasanlagen - Entwicklung und Erprobung sensorbasierter Rührsysteme in Biogasanlagen zur Steigerung der Effizienz und Prozessstabilität bei einer lastflexiblen und bedarfsgerechten Biogasproduktion; Teilvorhaben 4: Suspensionsmodellierung - Akronym: Sens-O-MixIm Rahmen des Vorhabens Sens-O-Mix soll eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für einen flexiblen Anlagenbetrieb zur Biogaserzeugung entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Schwerpunkt der Entwicklungen ist die Realisierung eines automatisierten, an die flexible Fütterung angepassten Rührbetriebes zur Ausbildung definierter fluiddynamischer Prozessbedingungen im Fermenter als Grundlage einer optimierten Biogaserzeugung. Zielstellung ist es, das Verfahren zur Biogaserzeugung einschließlich der Prozessautomatisierung so zu optimieren und weiterzuentwickeln, dass stündlich wechselnden Anforderungen bezüglich der Biogasmenge entsprochen werden kann. Zielstellungen des TU Teilprojektes • Weiterentwicklung und Nutzung von Rheometern zur Vermessung viskoelastischer Fließeigenschaften von Gärsubstraten sowie Erweiterung bestehender Modelle zur Quantifizierung dieser • Ableitung physikalischer Zusammenhänge zwischen viskoelastischen Fließeigenschaften und Substratzusammensetzung (granulometrischer Zustand) mithilfe photooptischer Messtechniken • Experimentelle Strömungsmessung zur Ableitung von Regeln für eine effiziente Suspendierung bzw. Vermeidung von Sinkschichten • Entwicklung von CFD-Mehrphasenmodellen (fest/flüssig) unter Beachtung viskoelastischer Fließeigenschaften von Gärsubstrat auf Basis experimenteller Untersuchungen •Bewertung des Mischprozesses bei variierenden Substrateigenschaften mittels numerischer Strömungssimulation und Ableitung von Maßnahmen zur Ausbildung definierter Strömungsverhältnisse und hinreichender Suspendierung • Vergleich der mittels Strömungssimulation erzielten Ergebnisse mit den Aussagen des Maschinellen Lernens (Teilvorhaben 1).Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume
Tel.: +49 30 314-22348
matthias.kraume@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik
Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1
10587 Berlin

2021-04-01

01.04.2021

2024-03-31

31.03.2024
2219NR439Kontinuierliche selektive oxidative Depolymerisierung von Lignin zu wertvollen Monoaromaten mittels Polyoxometallat-basierten Katalysatoren und just-in-time Produktentnahme - Akronym: POMLigDerzeit 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

2020-02-15

15.02.2020

2023-11-14

14.11.2023
2219NR440Verbundvorhaben: Kurzumtriebsplantage zu Acker: Bewertung der C-Senkenfunktion im Boden, der Umweltwirkung, der Ertragsfähigkeit und der Bodenqualität nach dem Umbruch; Teilvorhaben 2: Messungen und Bewertung zu C, N-Verlusten und Bodenqualität - Akronym: PostKUPDas Hauptziel des Gesamtprojektes war es, innerhalb von zwei Jahren nach dem Umbruch das Kohlenstoffspeicherpotential, die Bodenqualität und relevante Einflüsse auf Umwelt und landwirtschaftliche Produktion der ehemaligen Kurzumtriebsplantagen (KUP-) zu quantifizieren und zu bewerten. Teilvorhaben 2 befasste sich mit den Umweltwirkungen nach Rodung einer KUP. An zwei Standorten (Potsdam und Großthiemig) wurden Flächen, die langjährig als KUP mit Pappeln bewirtschaftet wurden, umgebrochen und als Ackerfläche mit Mais rekultiviert. Mit verschiedenen Methoden wurden die C- und N-Verluste mit dem Sickerwasser innerhalb von zwei Jahren nach der Rodung zweier KUP mit unterschiedlicher Rotationslänge sowie einer ackerbaulich genutzten Referenz in Potsdam erfasst. Zur Bewertung der Bodenqualität wurden in Potsdam und Großthiemig direkt nach der Rodung sowie ein und zwei Jahre danach umfangreiche bodenchemische und -physikalische Parameter auf KUP- und Referenzflächen erfasst. Zur Quantifizierung der Nitrat- und DOC-Auswaschung im Sickerwasser eines Säulenversuchs wurde das Nitrat-Online-Messsystem (NITROM) weiterentwickelt. Es sollten folgende Hypothesen geprüft werden: • Ein längerer Rotationszyklus führt zu höherer und längerer Speicherung von Kohlenstoff im Unterboden nach Umbruch einer KUP in Ackerland. • Trotz des intensiven Eingriffs beim Umbruch von KUPs sind die ertragsbestimmenden Bodeneigenschaften (Bodenqualität) gegenüber dauerhaftem Ackerbau verbessert. • Auf den KUP-Folgeflächen profitieren die annuellen Kulturen insbesondere von einer nachhaltig verbesserten Unterbodenstruktur aufgrund der ehemals tiefen Durchwurzelung, die sich positiv auf die aktuelle Durchwurzelung und damit auf Wasser- und Nährstoffaufnahme und somit auf die Erträge und Ertragssicherheit auswirkt.Die mit den SIA gemessene Nitrat-N-Auswaschung war in beiden Messjahren auf allen drei Teilflächen in Potsdam mit 1-7 kg N ha-1 sehr gering. Auf den KUP-Flächen lagen große Mengen abgestorbener Wurzelmasse mit weitem C/N-Verhältnis vor, zu deren Abbau N benötigt wurde. Daher war die Nitratauswaschung unter den beiden KUP-Flächen deutlich geringer als in der Referenz. Die KUP führen nach Rodung zu einer Verringerung der Nitratauswaschung ins Grundwasser. Mit dem neu entwickelten NITROM (Nitrat-Online-Messgerät) können Nitrat und DOC zum Zeitpunkt der Probenahme und ohne Einsatz von Chemikalien in der Bodenlösung quantifiziert werden. Im Perkolationsversuch an ungestörten Bodensäulen sank die Nitratauswaschung aus dem Oberboden von ca. 200 mg N L-1 in drei Wochen auf ca. 25 mg N L-1. Die Konzentrationen der Referenz lagen deutlich über denen der KUP. Die Konzentrationen an gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC = dissolved organic carbon) waren durch C-Freisetzung aus dem Wurzelabbau in der KUP mit ca. 20 mg C L-1 etwa doppelt so hoch wie in der Referenz. Auch sie nahmen ab, nachdem rasch mineralisierbares Material zersetzt worden war. V.a. für Potsdam konnte gezeigt werden, dass die ehemaligen KUP-Standorte nach Umbruch sowohl in Bezug auf bodenchemische Eigenschaften (Nährstoffspeicherfähigkeit und Nährstoffgehalte, pH-Wert) als auch auf bodenphysikalische Eigenschaften (hydraulische Leitfähigkeit, Porendichte, Trockenrohdichte) eine Verbesserung gegenüber der Referenz besitzen. Eine deutliche Erhöhung der Porosität konnte mit einer neu entwickelten Methode zur Auswertung Bodenschnitten nachgewiesen werden, was zu einer besseren Durchlüftung und einer höheren Durchwurzelbarkeit geführt hat. Diese Verbesserungen der Standorteigenschaften war über zwei Jahre stabil und in einem agronomisch relevanten Umfang. Es konnte ein Humusaufbau und somit eine C-Speicherung von ca. 2,5 t ha-1 berechnet werden.Dipl.-Geoökol. Andreas Schwarz
Tel.: +49 7022 93195-27
a.schwarz@terraquat.com
Gutachterbüro TerrAquat, Dr. Wolf-Anno Bischoff
Schellingstr. 43
72622 Nürtingen

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31.05.2023
2219NR441Verbundvorhaben: Technisch-betriebswirtschaftliche Evaluation und Validierung eines Prognosemodells zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen für die Flexibilisierung des Biogasprozesses in der Praxis; Teilvorhaben 2: Modellierung der Abbaukinetik - Akronym: LignoFlexIm Rahmen des Verbundvorhabens wird eine praxistaugliche Vorhersagemethode zur Abbaukinetik von lignocellulosereichen Einsatzstoffen evaluiert. Darüber hinaus werden biologische, chemische und mechanische Substrataufbereitungen zur Verbesserung der Abbaukinetik bewertet. So entsteht die Möglichkeit, durch gezielte Eingriffe (Dosierung der einzelnen Einsatzstoffe) direkten Einfluss auf den Ablauf der Methanbildung zu nehmen, um eine flexible Betriebsweise einer Biogasanlage zu optimieren.Vom Teilprojekt 2 wurde die Weiterentwicklung und Anpassung eines Modells an Koppelprodukte und landwirtschaftliche Reststoffe, die am Standort Deutschland praxisrelevant sind, zur Vorhersage der Biogasausbeute und Abbaugeschwindigkeit von lignocellulosereichen Einsatzstoffen erreicht. Dazu wurden fünf wirtschaftlich bedeutende landwirtschaftliche Rest- und Koppelprodukte ausgewählt, die zur Verbesserung ihrer Gäreigenschaften den Aufbereitungstechniken der Zerkleinerung, der alkalischen Hydrolyse und der Silierung unterworfen wurden. Es zeigte sich, dass Substrataufbereitungstechniken die Rest- und Koppelrodukte unter entsprechend verbesserten, wirtschaftlichen Rahmenbedingungen durchaus konkurrenzfähig machen können. Die Ergebnisse der Batch-Gärversuche aus diesen Substraten zeigten eine gute Übereinstimmung zwischen experimentell ermittelten und den aus der Futtermittelanalytik berechneten Kenngrößen des Methanpotenzials und der Hydrolysekonstante, die in den (semi)- kontinuierlichen Durchflussversuchen an vielversprechenden Kombinationen von Rest- und Koppelprodukten und Aufbereitungsverfahren bewertet wurden. Dabei zeigte sich, dass der in den Batch Gärversuchen erzielte Effekt der Substrataufbereitung entgegen den Erwartungen und den Literaturangaben z.T. reproduziert werden konnte. Aus den Ergebnissen wurde ein kinetisches Modell der Methanproduktion auf Basis einer fermentierbaren Substratfraktion sowie einer einstufigen Umsetzung des Substrats zu Methan definiert. Die Validierung dieses Modells wurde in 2 landwirtschaftlichen Biogasanlagen durchgeführt. Auf dieser Basis wurde ein Prognosemodell zur Abschätzung der notwendigen Verweilzeit von Substraten in Biogasanlagen für den definierten Abbaugrad eines Substrates entwickelt, das als Basis für das im Teilvorhaben 4 entwickelte Web-Tool diente. Susanne Höcherl
Tel.: +49 8161 8640-3796
susanne.hoecherl@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung
Vöttinger Str. 36
85354 Freising
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01.03.2020

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28.02.2023
2219NR442Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 3: Entwicklung papierbasierter Werkstoffe für Wuchshüllen aus Vulkanfiber - Akronym: TheForestCleanupPlastikprodukte 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

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01.05.2020

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30.04.2023
2219NR445Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 3: Produktionstechnik und Gewässerschutzpotenzial von Untersaaten und Mischanbau mit Sorghum Dualtyp-Hybriden - Akronym: SoBinEnViele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern.Dr. Maendy Fritz
Tel.: +49 9421 300-012
maendy.fritz@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing

2020-09-01

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31.08.2021
2219NR446Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen; Teilvorhaben 2: Potenziale, rechtliche Grundlagen und Anpassung an Praxisbetriebe - Akronym: DEMETHAZielsetzung des Projektes ist die Entwicklung hochgradig standardisierter Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Gleichzeitig werden die Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung erheblich gesenkt und sowohl Geruchs- als auch Ammoniakemissionen durch die Ausbringung der Gärreste im Vergleich zur Ausbringung von Flüssigmist erheblich reduziert. Neben der ausschließlichen Verwertung von Flüssigmist soll in einer ergänzenden Variante die zusätzliche Nutzung von Festmist aus Kalbungs- und Kälberbereich sowie die Verwertung von Futterresten und Siloabraum unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten ergänzend untersucht werden. Isabel Hartmann
Tel.: +49 831 5262 680-20
ih@renergie-allgaeu.de
renergie Allgäu e.V.
Adenauerring 97
87439 Kempten (Allgäu)
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2219NR448Verbundvorhaben: PLA-Schalen mit verbesserten Barriereeigenschaften für den Einsatz in MAP-Verpackungskonzepten für sensible Lebensmittel; Teilvorhaben 2: Nachhaltigere Verpackungskonzepte - Akronym: PLA4MAPIm Projekt "PLA4MAP" wird ein biobasiertes und recyclinggerechtes Verpackungskonzept für sensible Lebensmittel, wie Wurst, Käse, vorgebackene Brotprodukte und Kuchen erarbeitet. Die Verpackung besteht aus einer tiefgezogenen Polymilchsäure(PLA)-Verbund-Schale und einer PLA-Siegelfolie, die für den Einsatz als Schutzgasatmosphäre-Verpackung (MAP) entsprechende Barrierewerte hinsichtlich Sauerstoff und Wasserdampf aufweisen müssen. PLA ist ein gut verfügbares Biopolymer und vielversprechend für die Etablierung einer PLA-Kreislaufwirtschaft. Die hohe Durchlässigkeit der PLA-Schale gegenüber Wasserdampf ist nachteilig und soll durch quervernetzende Elektronenstrahlbehandlung (eBeam) sowie durch Beschichtungen mit unpolaren Materialien, wie Wachse und pflanzliche Öle, reduziert werden. Diese werden so in ihrer Formulierung und ihrem chemischen Aufbau verbessert, dass eine Bearbeitung auf kommerziellen Anlagen ermöglicht wird und ausreichende mechanische Widerstandsfähigkeit gegeben ist. Für sauerstoffempfindliche Lebensmittel wird eine bio-basierte Proteinschicht als recyclingfähige Sauerstoffbarriere integriert. Die Deckelfolie besteht ebenfalls aus PLA und wird mit geringen Mengen einer transparenten anorganischen Sperrschicht ausgestattet, welche nicht im Recyclingprozess stört. Anschließend wird mit einer weiteren PLA-Folie kaschiert. Abpackversuche werden mit ausgewählten Füllgütern durchgeführt und die Prozessparameter des Wärmekontaktsiegelns bestimmt. Die neue Verpackung wird auf ihre Recyclingfähigkeit geprüft. Neben einem mechanischen wird zusätzlich ein lösemittelbasiertes Recycling durchgeführt, das Rezyklat lebensmittelrechtlich bewertet und mögliche Folgeanwendungen untersucht. Für die Förderung der Marktdurchdringung werden die Projektergebnisse in einem öffentlich zugänglichen Anwenderhandbuch publiziert.Prof. Dr. Markus Schmid
Tel.: +49 7571 732-8402
schmid@hs-albsig.de
Hochschule Albstadt-Sigmaringen
Anton-Guenther-Str. 51
72488 Sigmaringen

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30.04.2023
2219NR449Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 4: Evaluierung von Untersaatkomponenten für den Sorghummischanbau - Akronym: SoBinEnViele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern. Lukas Wolters
Tel.: +31 485 550622
lukas.wolters@dsv-zaden.nl
Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf
Steimker Weg 7
27330 Asendorf

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2219NR452Verbundvorhaben: Sorghum-Blühmischungen für einen insektenfreundlichen Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Wertigkeit der Sorghum-Blühpflanzengemenge für Bienen - Akronym: SoBinEnViele Ursachen des Insektenschwunds werden diskutiert, ein Mitverursacher ist die Intensivierung der Agrarproduktion, die zu einem Mangel an blühenden Pflanzen in der Agrarlandschaft führt. Deshalb soll im Vorhaben SoBinEn die Kombination von Sorghum bicolor Dualtyp-Hybriden mit insektenfreundlichen Gemengen und Untersaaten geprüft werden. Hierdurch kann das Blühfenster deutlich verlängert werden. Für Bienen und andere Bestäuber kann dadurch zusätzlich zum als Proteinquelle fungierenden Sorghumpollen auch wertvoller Nektar bereitgestellt werden. Die Mischungen werden die ökologische Wertigkeit von Bioenergie-Fruchtfolgen hinsichtlich Diversität, Erosionsschutz, Verringerung der Nitratauswaschung im Winter (bei Fortführung der Untersaat) und Humusbilanz verbessern. Synergie-Effekte des Mischanbaus, wie z. B. eine verbesserte Bestäubungsleistung an Sorghum durch von der Untersaat zusätzlich angelockte Bienen, tragen zusätzlich zu einer Ertragsstabilisierung unter wechselnden Umweltbedingungen bei. Sorghum ist dank seiner Trockentoleranz, Nährstoffeffizienz und Diabrotica-Resistenz eine vielversprechende Alternative zu Mais. Die frühreifen und rispenbetonten Sorghum Dualtyp-Hybriden sind dabei aufgrund ihrer verbesserten agronomischen und stofflichen Eigenschaften für einen nachhaltigen Energiepflanzenanbau besonders geeignet. Ihre geringe Höhe, verbesserte Standfestigkeit, Abreife und Energiedichte ermöglichen eine einfachere Ernte und eine bessere Transport- und Silierfähigkeit. Zusammen mit langblühenden Untersaaten können bienen- und insektenfreundliche Bioenergie-Fruchtfolgen entwickelt werden, die Erosions- und Grundwasserschutz, eine Verbesserung der Humusbilanz und Belebung des Landschaftsbilds beinhalten. Der in diesem Vorhaben geplante Ansatz bietet daher die Möglichkeit, die Akzeptanz des Energiepflanzenanbaus bei Landwirten und der Gesellschaft insgesamt nachhaltig zu verbessern.Dr. Marina Meixner
Tel.: +49 6422 9406-39
marina.meixner@llh.hessen.de
Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen - Bieneninstitut Kirchhain
Erlenstr. 9
35274 Kirchhain

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31.01.2024
2219NR456Verbundvorhaben: Technologieentwicklung für Biobasierte Pouch-Verpackungen; Teilvorhaben 3: Modifizierung und Charakterisierung der Kunststoffcompounds, recycling-gerechtes Design - Akronym: TechBIOPouVZiel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Pouch-Verpackungen, vom Werkstoff bis zur Verpackungsmaschine, aus biobasierten Kunststoffen, einer ebenbürtigen Verarbeitbarkeit und die Betrachtung einer geeigneten werkstofflichen Recyclingstrategie für geschlossene Werk-/Wertstoffkreisläufe im Hinblick auf die Erfüllung der EU-Vorgaben. In diesem Projekt arbeiten die Partner Profol GmbH (Gewinner des "Deutschen Verpackungspreises 2018"), SN Maschinenbau GmbH und das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal (PuK) zusammen. Um das Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss zu führen, planen die Projektpartner die nachfolgenden Forschungs- und Entwicklungsinhalte, wobei eine enge Zusammenarbeit der Partner besonders an den Schnittstellen unabdingbar ist. Die Lebensmittelproduzenten wirken als assoziierte Partner an dem Projekt insofern mit, dass sie den Projektpartnern die Anforderungen an die Pouches für die verschiedenen Inhalte nennen und projektbegleitend die Entwicklungen unterstützen und im Hinblick auf Handhabbarkeit und optischer Aufmachung beraten und bewerten.Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann
Tel.: +49 5323 72-2090
ziegmann@puk.tu-clausthal.de
Technische Universität Clausthal - Fakultät für Natur- und Materialwissenschaften - Clausthaler Zentrum für Materialtechnik
Leibnizstr. 9
38678 Clausthal-Zellerfeld

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2219NR458Verbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen; Teilvorhaben 3: Verfahrenstechnische Planung und Kostenschätzung - Akronym: DemethaGüllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Gleichzeitig werden die Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung erheblich gesenkt und sowohl Geruchs- als auch Ammoniakemissionen durch die Ausbringung der Gärreste im Vergleich zur Ausbringung von Flüssigmist erheblich reduziert. Thomas Haas
Tel.: +49 8381 502-555
thomas.haas@natec-network.com
Hochland Natec GmbH
Kolpingstr. 32
88178 Heimenkirch
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2219NR462Verbundvorhaben: Technologieentwicklung für Biobasierte Pouch-Verpackungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines biobasierten Folienproduktes zur Weiterverarbeitung in Beutelverpackungsmaschinen - Akronym: TechBIOPouVZiel dieses Forschungsprojektes die Entwicklung von Pouch-Verpackungen aus biobasierten Kunststoffen einer ebenbürtigen Verarbeitbarkeit und der Betrachtung einer geeigneten werkstofflichen Recyclingstrategie für geschlossene Werk-/Wertstoffkreisläufe auch im Hinblick auf die Erfüllung der EU-Vorgaben. In diesem Projekt arbeiten die Partner Profol GmbH (Gewinner des "Deutschen Verpackungspreises 2018"), SN Maschinenbau GmbH und das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal (PuK) zusammen. Um das Projekt zu einem erfolgreichen Abschluss zu führen, planen die Projektpartner die nachfolgenden Forschungs- und Entwicklungsinhalte, wobei eine enge Zusammenarbeit der Partner besonders an den Schnittstellen unabdingbar ist. Die Lebensmittelproduzenten wirken an dem Projekt insofern mit, dass sie den Projektpartnern die Anforderungen an die Pouches für die verschiedenen Inhalte nennen und projektbegleitend die Entwicklungen unterstützen und im Hinblick auf Handhabbarkeit und optischer Aufmachung beraten und bewerten. Sandro Weyer
Tel.: +49 (0) 8055-181-273
sweyer@profol.de
Profol GmbH
Profolstr. 1-10
83128 Halfing

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31.07.2024
2219NR464Bundesweites Experten-Netzwerk Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft - Akronym: THeKLaDie festgelegten klimapolitischen Ziele der Bundesrepublik Deutschland für den Sektor Landwirtschaft sind mit einer Reduktion der Treibhausgase(THG) um 31-34 % bis zum Jahr 2030 im Vergleich zum Jahre 1990 sehr ambitioniert. Für die Zielerreichung müssen Maßnahmen entwickelt, diese in der Praxis umgesetzt und deren Wirksamkeit nachgewiesen werden. Um diesen Prozess so effektiv wie möglich zu gestalten, ist eine Vernetzung zwischen Forschergruppen, die die Maßnahmen entwickeln, Praxisberatern und Praktikern einerseits sowie politischen Entscheidungsträgern andererseits nötig. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens THeKLa ist daher die Gründung und Etablierung eines bundesweiten Netzwerkes aus anwendungsorientierten Wissenschaftlern, um die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse zu den THG-Emissionen aus der Rohstoffpflanzenproduktion zu bündeln und auszuwerten und diese für Politik und Praxis Zielgruppen orientiert aufzubereiten. Das Vorhaben ist in vier Arbeitspakete gegliedert: 1. Analyse des Stands von Wissenschaft und Technik 2. Netzwerkbildung 3. Wissenstransfer 4. Erstellung eines Machbarkeits- und Etablierungskonzepts Am Ende des Projektes soll ein bundesweites Expertennetzwerk aufgebaut sein, das den aktuellen Stand der Wissenschaft und Forschung vereint (AP1) und als eine Art Expertengremium bzw. wissenschaftlicher Beirat für die Fragen von Praxisberatern und politischen Entscheidungsträgern zur Verfügung steht. Weiterhin werden die in den einzelnen Forschergruppen gewonnenen Kenntnisse gebündelt und zielgruppenorientiert nach außen gebracht (AP2 und AP3).Dr.-Ing. Daniela Dressler
Tel.: +49 9421 300-145
daniela.dressler@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing

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2219NR476Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 3: Dynamische Modellierung und Gesamtevaluation des Systems - Akronym: BIBERZiel des Gesamtprojektes ist die Etablierung einer Regeltechnik für den Biogasprozess. Diese Regeltechnik beruht auf der steuerbaren Elimination von organischen Säuren im Biogasreaktor über ein bioelektrochemisches System. Ziel des Teilvorhabens ist zunächst die Modellierung des integrierten bioeletrochemischen Systems zur flexiblen Erzeugung von Biogas und zur Nutzung der darin enthaltenen Gaskomponenten (Wasserstoff und Kohlendioxid) für sich anschließende Biosynthesen. Auf Basis der Modellierung sollen Regelungsstrategien für die Steuerung der Reaktionsschritte entwickelt werden. Sie sollen es ermöglichen, über das Anodenpotential bzw. Gasanalyse den Gesamtprozess dynamisch zu steuern. Eine ökonomische und ökologische Bilanzierung der Technologie werden in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern durchgeführt. Prof. Dr.-Ing. Ralf Pörtner
Tel.: +49 40 42878 2886
poertner@tuhh.de
Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik
Denickestr. 15
21073 Hamburg

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2219WK05A5Verbundvorhaben: Retrospektive Analyse witterungsbedingter Extremereignisse, Großschadereignissen und Waldbaustrategien - Ein Lehrstück für Handlungsempfehlungen in den Modellregionen Erzgebirge und Thüringer Wald; Teilvorhaben 1: Klimaszenarienanalyse und Wissenstransfer - Akronym: RetroWaldFür die Erarbeitung langfristiger Waldbewirtschaftungsstrategien zur Entwicklung stabiler Waldökosysteme bedarf es solider Daten zu aktuellen und zukünftigen Umweltveränderungen. Gleichzeitig bilden auch historische Archivalien zum waldbaulichen Handeln, zur Waldbewirtschaftung, zu regionalen Naturereignissen sowie zu Klima- bzw. Witterungsverläufen in den zurückliegenden Jahrhunderten eine wichtige Basis für die Analyse forstlicher Risiken. Im Rahmen des Vorhabens werden über die Verknüpfung der Fachdisziplinen Waldbau, Klimaforschung und Umweltgeschichte waldbauliche und forstwirtschaftliche Risiken – ausgehend von abiotischen und biotischen Extremereignissen der Periode ab 1800 bis in die Gegenwart – für die beiden Modellregionen Thüringer Wald und Sächsisches Erzgebirge untersucht. Handlungsempfehlungen der jeweiligen Epoche sollen unter Berücksichtigung der gesellschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen bewertet und die Gründe für ein Gelingen bzw. Misslingen der waldbaulichen Strategien evaluiert werden. Darauf aufbauend gilt es, waldbauliche Handlungsempfehlungen für zukünftige Großschadereignisse abzuleiten und dabei aktuelle waldbauliche Erkenntnisse und heutige gesellschaftliche Ansprüche zu berücksichtigen. Vor dem Hintergrund forstwirtschaftlicher und forstpolitischer Gegebenheiten und unter Nutzung aktueller Klimaszenariendaten sollen angepasste Handlungsstrategien für die Bewältigung zukünftigen Großschadereignissen entwickelt werden, bei denen potentielle Umsetzungshemmnisse mit dem Ziel einer besseren Umsetzbarkeit in der Praxis berücksichtigt werden sollen. Mit der interdisziplinären Kooperation zwischen Forstwissenschaft, Umweltgeschichte und Forstpraxis sowie einer hohen Aktualität (Witterungsverlauf 2018-2020 mit gravierenden Folgen für die Forstwirtschaft) stellt dieses Vorhaben einen innovativen Ansatz für die beschriebene Themenbearbeitung mit hohem Erkenntnisgewinn und nachfolgenden Möglichkeiten für Anschluss- und Folgearbeiten dar.Forstassessor Ingolf Profft
Tel.: +49 3621 225-152
ingolf.profft@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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2219WK05B5Verbundvorhaben: Retrospektive Analyse witterungsbedingter Extremereignisse, Großschadereignissen und Waldbaustrategien - Ein Lehrstück für Handlungsempfehlungen in den Modellregionen Erzgebirge und Thüringer Wald; Teilvorhaben 2: Umwelthistorische Analyse - Akronym: RetroWaldFür die Erarbeitung langfristiger Waldbewirtschaftungsstrategien zur Entwicklung stabiler Waldökosysteme bedarf es solider Daten zu aktuellen und zukünftigen Umweltveränderungen. Gleichzeitig bilden auch historische Archivalien zum waldbaulichen Handeln, zur Waldbewirtschaftung, zu regionalen Naturereignissen sowie zu Klima- bzw. Witterungsverläufen in den zurückliegenden Jahrhunderten eine wichtige Basis für die Analyse forstlicher Risiken. Im Rahmen des Vorhabens werden über die Verknüpfung der Fachdisziplinen Waldbau, Klimaforschung und Umweltgeschichte waldbauliche und forstwirtschaftliche Risiken – ausgehend von abiotischen und biotischen Extremereignissen der Periode ab 1800 bis in die Gegenwart – für die beiden Modellregionen Thüringer Wald und Sächsisches Erzgebirge untersucht. Handlungsempfehlungen der jeweiligen Epoche sollen unter Berücksichtigung der gesellschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen bewertet und die Gründe für ein Gelingen bzw. Misslingen der waldbaulichen Strategien evaluiert werden. Darauf aufbauend gilt es, waldbauliche Handlungsempfehlungen für zukünftige Großschadereignisse abzuleiten und dabei aktuelle waldbauliche Erkenntnisse und heutige gesellschaftliche Ansprüche zu berücksichtigen. Vor dem Hintergrund forstwirtschaftlicher und forstpolitischer Gegebenheiten und unter Nutzung aktueller Klimaszenariendaten sollen angepasste Handlungsstrategien für die Bewältigung zukünftigen Großschadereignissen entwickelt werden, bei denen potentielle Umsetzungshemmnisse mit dem Ziel einer besseren Umsetzbarkeit in der Praxis berücksichtigt werden sollen. Mit der interdisziplinären Kooperation zwischen Forstwissenschaft, Umweltgeschichte und Forstpraxis sowie einer hohen Aktualität (Witterungsverlauf 2018-2020 mit gravierenden Folgen für die Forstwirtschaft) stellt dieses Vorhaben einen innovativen Ansatz für die beschriebene Themenbearbeitung mit hohem Erkenntnisgewinn und nachfolgenden Möglichkeiten für Anschluss- und Folgearbeiten dar.Dr. Tobias Reeh
Tel.: +49 551 39-28074
treeh@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geographisches Institut
Goldschmidtstr. 5
37077 Göttingen

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2219WK05C5Verbundvorhaben: Retrospektive Analyse witterungsbedingter Extremereignisse, Großschadereignissen und Waldbaustrategien - Ein Lehrstück für zukünftige Handlungsempfehlungen in den Modellregionen Erzgebirge und Thüringer Wald; Teilvorhaben 3: Bewältigungsstrategien und Handlungsempfehlungen - Akronym: RetroWaldFür die Erarbeitung langfristiger Waldbewirtschaftungsstrategien zur Entwicklung stabiler Waldökosysteme bedarf es solider Daten zu aktuellen und zukünftigen Umweltveränderungen. Gleichzeitig bilden auch historische Archivalien zum waldbaulichen Handeln, zur Waldbewirtschaftung, zu regionalen Naturereignissen sowie zu Klima- bzw. Witterungsverläufen in den zurückliegenden Jahrhunderten eine wichtige Basis für die Analyse forstlicher Risiken. Im Rahmen des Vorhabens werden über die Verknüpfung der Fachdisziplinen Waldbau, Klimaforschung und Umweltgeschichte waldbauliche und forstwirtschaftliche Risiken – ausgehend von abiotischen und biotischen Extremereignissen der Periode ab 1800 bis in die Gegenwart – für die beiden Modellregionen Thüringer Wald und Sächsisches Erzgebirge untersucht. Handlungsempfehlungen der jeweiligen Epoche sollen unter Berücksichtigung der gesellschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen bewertet und die Gründe für ein Gelingen bzw. Misslingen der waldbaulichen Strategien evaluiert werden. Darauf aufbauend gilt es, waldbauliche Handlungsempfehlungen für zukünftige Großschadereignisse abzuleiten und dabei aktuelle waldbauliche Erkenntnisse und heutige gesellschaftliche Ansprüche zu berücksichtigen. Vor dem Hintergrund forstwirtschaftlicher und forstpolitischer Gegebenheiten und unter Nutzung aktueller Klimaszenariendaten sollen angepasste Handlungsstrategien für die Bewältigung zukünftigen Großschadereignissen entwickelt werden, bei denen potentielle Umsetzungshemmnisse mit dem Ziel einer besseren Umsetzbarkeit in der Praxis berücksichtigt werden sollen. Mit der interdisziplinären Kooperation zwischen Forstwissenschaft, Umweltgeschichte und Forstpraxis sowie einer hohen Aktualität (Witterungsverlauf 2018-2020 mit gravierenden Folgen für die Forstwirtschaft) stellt dieses Vorhaben einen innovativen Ansatz für die beschriebene Themenbearbeitung mit hohem Erkenntnisgewinn und nachfolgenden Möglichkeiten für Anschluss- und Folgearbeiten dar.Prof. Dr. habil. Sven Wagner
Tel.: +49 351 463-31300
sven.wagner@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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2219WK07A4Verbundvorhaben: Steigerung der Kohlenstoffsequestrierung in Waldböden durch gezieltes Totholzmanagement; Teilvorhaben 1: Teilvorhaben Kohlenstoffbilanzen - Akronym: TotCViele Forstbetriebe und forstliche Zertifizierungssysteme streben eine Erhöhung des Totholzanteils in Wäldern an, ganz vordergründig mit dem Ziel, rechtlich besonders geschützte Arten sowie die Biodiversität insgesamt zu erhalten und zu fördern. Eine weitere positive "Nebenwirkung" der Belassung von Totholz könnte die Förderung der Kohlenstoffspeicherung in Waldböden sein. Bisher wurden derartige positive, klimawirksame Effekte durch Totholz jedoch wenig untersucht. Insbesondere gibt es unzureichende Kenntnisse zur Standortsabhängigkeit und zu den Einflüssen des forstlichen Managements auf die Speicherung von totholzbürtigem Kohlenstoff im Boden. Diese Lücke möchte das hier skizzierte Forschungsvorhaben schließen. Ziel des Projektes ist es nachzuweisen, dass mit einem angepassten Totholzmanagement die Anreicherung organischer Substanz im Boden, aber auch andere Bodenfunktionen wie die Wasserretention oder der Nährstoffhaushalt, gezielt beeinflusst werden können und damit die Biomasseproduktion erhöht, die Bioturbation angeregt und so der Boden-C-Vorrat stabilisiert und nachhaltig erhöht wird. Damit kann der positive Mehrwert bestehender, in der Regel mit Naturschutzzielen motivierter Konzepte zur Totholzanreicherung in Wäldern quantifiziert werden. Hierfür werden die Kohlenstoffvorräte in den Waldböden Baden-Württembergs auf der Basis von bereits existierenden und neu zu erhebenden Daten quantifiziert und mit Totholzinventuren ver-knüpft. Weiterhin sollen auf ausgewählten Flächen die Kohlenstoffausträge mit der Bodenwasser- und Gasphase gemessen werden. Über die Analyse von Bodenaggregaten soll bewertet werden, wie stabil der in den Boden eingetragene Kohlenstoff gespeichert wird und ob dieser Prozess zusätzlich die Speicherung von Wasser und Nährstoffen erhöht. Auf der Basis der Totholzinventuren und multivariater Zusammenhangsanalysen kann der Beitrag von Totholz auf die Boden-C--Vorräte auch für Regionen außerhalb von Baden-Württemberg abgeschätzt werden.Dr. Heike Puhlmann
Tel.: +49 761 4018-224
heike.puhlmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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30.09.2024
2219WK07B4Verbundvorhaben: Steigerung der Kohlenstoffsequestrierung in Waldböden durch gezieltes Totholzmanagement; Teilvorhaben 2: Teilvorhaben Kohlenstoffstabilisierung und Bodenstruktur - Akronym: TotCViele Forstbetriebe und forstliche Zertifizierungssysteme streben eine Erhöhung des Totholzanteils in Wäldern an, ganz vordergründig mit dem Ziel, rechtlich besonders geschützte Arten sowie die Biodiversität insgesamt zu erhalten und zu fördern. Eine weitere positive "Nebenwirkung" der Belassung von Totholz könnte die Förderung der Kohlenstoffspeicherung in Waldböden sein. Bisher wurden derartige positive, klimawirksame Effekte durch Totholz jedoch wenig untersucht. Insbesondere gibt es unzureichende Kenntnisse zur Standortsabhängigkeit und zu den Einflüssen des forstlichen Managements auf die Speicherung von totholzbürtigem Kohlenstoff im Boden. Diese Lücke möchte das hier skizzierte Forschungsvorhaben schließen. Ziel des Projektes ist es nachzuweisen, dass mit einem angepassten Totholzmanagement die Anreicherung organischer Substanz im Boden, aber auch andere Bodenfunktionen wie die Wasserretention oder der Nährstoffhaushalt, gezielt beeinflusst werden können und damit die Biomasseproduktion erhöht, die Bioturbation angeregt und so der Boden-C-Vorrat stabilisiert und nachhaltig erhöht wird. Damit kann der positive Mehrwert bestehender, in der Regel mit Naturschutzzielen motivierter Konzepte zur Totholzanreicherung in Wäldern quantifiziert werden. Hierfür werden die Kohlenstoffvorräte in den Waldböden Baden-Württembergs auf der Basis von bereits existierenden und neu zu erhebenden Daten quantifiziert und mit Totholzinventuren ver-knüpft. Weiterhin sollen auf ausgewählten Flächen die Kohlenstoffausträge mit der Bodenwasser- und Gasphase gemessen werden. Über die Analyse von Bodenaggregaten soll bewertet werden, wie stabil der in den Boden eingetragene Kohlenstoff gespeichert wird und ob dieser Prozess zusätzlich die Speicherung von Wasser und Nährstoffen erhöht. Auf der Basis der Totholzinventuren und multivariater Zusammenhangsanalysen kann der Beitrag von Totholz auf die Boden-C--Vorräte auch für Regionen außerhalb von Baden- Württemberg abgeschätzt werden.Prof. Dr. Friederike Lang
Tel.: +49 761 203-3625
fritzi.lang@bodenkunde.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften - Professur für Bodenökologie
Bertoldstr. 17
79098 Freiburg im Breisgau

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2219WK08X4Über die Trockenstressresistenz nicht-heimischer Baumarten und deren Potenzial für einen klimagerechten Waldumbau - Akronym: NONNATIVEEine waldbauliche Möglichkeit den klimatischen Veränderungen des 21. Jahrhunderts gerecht zu werden ist die Einführung von Gastbaumarten, welche ein begrenztes invasives Potenzial aufweisen. Da jedoch eine Klimaähnlichkeit zwischen Ursprungs- und Anbaugebiet in Deutschland angestrebt wurde bleibt es fraglich, inwiefern solche nicht-heimische Baumarten der kühlgemäßigten nordamerikanischen bzw. ostasiatischen Region tatsächlich eine höhere Trockenstressresistenz als heimische Vertreter der gleichen Gattung aufweisen. Nur in diesem Fall sollte jedoch ihre Anbaufläche erhöht werden. Um diese Wissenslücke zu schließen wird die Trockenstressresistenz von nicht-heimischen mit der von heimischen Nadel- und Laubbaumarten der gleichen Gattung verglichen. Hierfür werden Jungbäume von 16 Baumarten bis zur Mortalität hin ausgetrocknet. Für den Artvergleich werden zusätzlich Altbäume auf strukturellen und funktionellen Holz- und Blatteigenschaften hin untersucht, wodurch die wichtigsten Altersstadien von der Etablierung bis zur Erntereife abgedeckt werden. Durch Aufnahme ökophysiologisch-relevanter Merkmale wird eine Charakterisierung der Trockenstressresistenz der untersuchten Arten ermöglicht und mit einer retroperspektivischen Klimasensitivitätsanalyse verglichen. Hierdurch soll festgestellt werden, ob gewisse nicht-invasive Gastbaumarten trotz der angestrebten Klimaähnlichkeit eine höhere Trockenstresstoleranz aufweisen. Darüber hinaus soll überprüft werden, ob gewisse Herkünfte der nicht-heimischen Baumarten eine erhöhte Trockenstressresistenz und somit Anbauwürdigkeit aufweisen. Hierfür können für eine Auswahl der Nadelbäume (Douglasie, Küsten- und Weißtanne) bereits etablierte langjährige Herkunftsversuche genutzt werden. Der hierdurch abgedeckte Niederschlags- und Temperaturgradient ermöglicht eine Abschätzung der innerartlichen Plastizität und dementsprechend der Anpassungsfähigkeit der jeweiligen Art.Prof. Dr. Bernhard Schuldt
Tel.: +49 351 463-31249
bernhard.schuldt@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie Professur für Forstbotanik
Pienner Str. 7
01737 Tharandt

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15.03.2022
2219WK10X5Bildungsvorhaben Wald und Holz – Herausforderungen und Perspektiven - Akronym: BiWaHoErarbeitung von Unterrichtsmaterialien (Zeitbild WISSEN, Magazin, 36 Seiten) für allgemein- und berufsbildende Schulen zum Thema "Wald und Holz – Herausforderungen und Perspektiven" (BiWaHo), einschließlich der digitalen Anwendung Augmented Reality (AR). Aussendung des Unterrichtsmaterials bundesweit an 12.500 Lehrkräfte von allgemeinbildenden Schulen (v. a. Fächer Biologie und Geografie) und von Berufsschulen (allgemeinbildender Bereich und Fachkunde Holztechnik) und bundesweite Bekanntmachung des Bildungsvorhabens unter Lehrkräften allgemeinbildender und berufsbildender Schulen. Peter Wiedemann
Tel.: +49 30 320019-42
peter.wiedemann@zeitbild.de
Zeitbild Verlag und Agentur für Kommunikation Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Wattstr. 11
13355 Berlin
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2219WK14X4Effekt der Beimengung von trockenheitstoleranten Baumarten in Rotbuchenbeständen für die pflanzliche Diversität (Gefäßpflanzen, Moose, Flechten) - Akronym: BioDivGroße Waldflächen in Deutschland werden derzeit von jeweils nur einer Baumart dominiert, und zwar in der Regel entweder der Fichte, der Waldkiefer oder der Rotbuche. Da insbesondere die Fichte und die Waldkiefer, aber auch die Rotbuche Schwierigkeiten mit zunehmender Sommertrockenheit infolge des Klimawandels haben, wird eine Anpassungsstrategie der Forstwirtschaft in der Anlage von Mischwaldbeständen gesehen, um das Risiko eines Totalzusammenbruchs von Beständen in Dürrejahren zu vermindern. Es gibt allerdings bisher keine systematischen, quantitativen Studien dazu, wie unterschiedliche Baumarten-Mischungsverhältnisse die Biodiversität beeinflussen. Ausgehend von reinen Rotbuchenbeständen soll deshalb im geplanten Vorhaben der Effekt der Beimischung anderer Baumarten auf die pflanzliche Diversität (Gefäßpflanzen, Moose, Flechten) analysiert werden. Dabei werden 5 verschiedene Baumarten-Mischungsverhältnisse und 5 unterschiedliche Baumarten bzw. Mischungen von Baumarten untersucht, die der Rotbuche beigemischt werden sollen. Als Zielbaumarten sind (1) Traubeneiche, (2) Roteiche, (3) Douglasie, (4) Weißtanne und (5) Ahorn, Linde, Hainbuche und Elsbeere vorgesehen. Mit den Projektergebnissen soll die Forstwirtschaft in die Lage versetzt werden, die Konsequenzen der Beimischung von Baumarten in Buchenwälder für die biologische Vielfalt zumindest in Hinblick auf die Bodenvegetation und die Epiphytenvegetation (Moose, Flechten) auf lebenden Bäumen und Totholz abzuschätzen und so in ihre Entscheidungen miteinzubeziehen.Prof. Dr. Markus Hauck
Tel.: +49 761 203-54256
markus.hauck@ecology.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Angewandte Vegetationsökologie
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

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2219WK17X4Räumlich-explizite Simulationsmodelle für die Naturverjüngung von Eiche in Kiefernreinbeständen des Nordostdeutschen Tieflands - Akronym: SIMONA_REXDie verfügbaren waldbaulichen Verfahren und Techniken z. Etablierung natürlicher Verjüngung haben eine lange Tradition in Mitteleuropa. Waldbauliches Handeln ist vor eine besondere Herausforderung gestellt, wenn es gilt, Kiefern- oder Fichtenreinbestände in naturnahe Wälder umzuformen. Dann können sich die eingesetzten Waldumbauverfahren, je nach Ausgangsbedingungen des Standortes oder Bestandes als arbeits- und kostenintensiv erweisen. Dies gilt umso mehr, wenn die zukünftige Zielbaumart, die über ein naturnahes Verjüngungsverfahren etabliert werden soll, nicht oder nur in geringem Umfang im definierten Waldumbaugebiet präsent ist. Das geplante Forschungsprojekt hat das Ziel, die Verbesserung naturnaher Verjüngungsstrategien in Regionen mit schwierigen standörtlichen und ungünstigen strukturellen Ausgangsbedingungen wissenschaftlich zu unterstützen. Dazu werden die natürlichen Verjüngungspotenziale der Eiche in kieferndominierten Arealen auf Landschafts- und Bestandesebene quantitativ ermittelt. Dabei werden sowohl das Vorkommen der Samenbäume, das Ausbreitungspotenzial der Eichen als auch die Präsenz von Alteichen, die Bestandeskonstellation des Kiefernaltbestandes und die Filterwirkung der Begleitvegetation als entscheidende Einflussgrößen in die räumlich-expliziten Analysen einbezogen. Auf Basis dieser Analysen werden Simulationswerkzeuge entwickelt, die zur Erweiterung naturnaher Waldbau- und Waldbewirtschaftungskonzepte beitragen. Mit ihrer Hilfe können Effekte der Waldbehandlungsszenarien für unterschiedliche Ausgangsstituationen im Vorfeld geprüft und eine optimale Umsetzung in die Praxis unterstützt werden. Damit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Flexibilität und Anpassung naturnaher Verjüngungsstrategien in Regionen mit schwierigen Ausgangsbedingungen.Prof. Dr. Uta Berger
Tel.: +49 35203 38-31892
uta.berger@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik - Professur für Forstliche Biometrie und Forstliche Systemanalyse

01737 Tharandt

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2219WK18A5Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen - Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 1: Koordination des Gesamtvorhabens - Akronym: NaRoBau-StudieZiel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden. Norbert Rüther
Tel.: +49 531 2155-402
norbert.ruether@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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2219WK18B5Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen - Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 2: Erstellung der Vorlesungsunterlagen und Brandschutz - Akronym: NaRoBau-StudieZiel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden.Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Tel.: +49 391 886-4967
bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg
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2219WK18C5Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen - Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 3: Holztafelbau und Bauphysik - Akronym: NaRoBau-StudieZiel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden.Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
Tel.: +49 531 391-7800
m.sieder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau
Schleinitzstr. 21A
38106 Braunschweig
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2219WK18D5Verbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe im Bauwesen – Erarbeitung von Vorlesungsmodulen; Teilvorhaben 4: Nachwachsende Rohstoffe - Akronym: NaRoBau-StudieZiel des hiermit beantragten Vorhabens ist, eine Vorlesungsreihe auf Hochschulniveau für Masterstudiengänge im Bauingenieurwesen und Architektur auszuarbeiten und diese weiteren Hochschulen kostenfrei zur Verfügung zu stellen. Dazu gehört insbesondere die Erstellung von Foliensätzen einschließlich Hintergrundinformationen für die Lehrenden. Es sollen konkret zwei Vorlesungsmodule ausgearbeitet werden, die • die Rohstoffe von der "Gewinnung" / Ernte bis zum Bauprodukt und • die Bauprodukte in der Anwendung im Bauwesen behandeln. In Summe werden somit die nachwachsenden Rohstoffe bis zur Verwendung im Bauwesen abdeckt. Es sollen zwar im ersten Schritt Masterstudiengänge angesprochen werden, weil die Integration neuer Module im Masterstudiengang von den Projektbeteiligten sichergestellt werden kann. Die Integration in Bachelorstudiengänge ist wegen der erforderlichen Änderungen der Studienordnungen mit etwas größerem Aufwand verbunden und soll bei erfolgreichem Abschluss dieses Vorhaben erfolgen (weitere Verwertung der Ergebnisse nach Abschluss des Vorhabens). Dennoch sollen parallel Unterlagen für Bachelorstudiengänge erarbeitet werden, die den Stand der Technik darstellen und sich auf die rein baupraktische Anwendbarkeit fokussieren sollen. Für Masterstudiengänge sollen neben der baupraktischen Anwendung zusätzliche Forschungs- und Entwicklungsaspekte integriert werden. Die Vorlesungsunterlagen in Form von Folien und Begleitmaterial in Form von Skripten und Mustern sollen der Allgemeinheit zur Verfügung gestellt werden. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist es, den wissenschaftlichen Austausch zwischen den Projektpartnern zu unterstützen. Insgesamt soll als übergeordnetes Ziel die Weiterentwicklung einer nachhaltigen Bioökonomie unterstützt werden.Prof. Ludger Dederich
Tel.: +49 7472 951-147
dederich@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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2219WK19X4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Koordination FraxForFuture, Ökonomie, Wissenstransfer (FraxConnect) - Akronym: FraxConnectDer Unterverbund Koordination, Ökonomie, Wissenstransfer übernimmt im Gesamtverbund zum einem die übergreifenden Aufgaben der Koordination des Gesamtvorhabens (AP 1) so-wie des Wissenstransfers und der Strategieentwicklung (AP 3). Durch eine gemeinschaftliche, Institutionen-übergreifende und fachübergreifende Auswertung werden Optionen zum Erhalt der Esche als Wirtschaftsbaumart entwickelt. Durch die Gesamtkoordination der Unterverbünde wird ein möglichst hohes Maß an Gemeinsamkeit bei den Vorgehensweisen und den Datenstrukturen gewährleitet. Dies ist gerade auch vor dem Hintergrund wesentlich, da die Epidemiologie deutschlandweit bisher nicht einheitlich erfasst wurde und gleich-zeitig nach heutigem Kenntnisstand nur ein sehr geringer Anteil der Eschen tolerant gegen-über dem Eschentriebsterben ist. Zum Aufbau eines anpassungsfähigen Genpools ist daher die Zusammenarbeit über die Bundesländer hinweg notwendig. Gleichzeitig ist die enge Kooperation zwischen Pathologen und Genetikern wesentlich, um eventuelle Wirts-Gentoyp x Pathogen-Gentoyp Interaktionen erfassen zu können. Die Koordination dieser Zusammenarbeit ist zentrale Aufgabe des Unterverbundes. Zentraler Bestandteil ist der Aufbau einer gemeinsamen projektübergreifenden Datenbank, in der alle gewonnen Informationen zusammenfließen.Dr. Jörg Grüner
Tel.: +49 761 4018-221
joerg.gruener@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2219WK20A4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 1: Vitalitätsbewertung von Eschen mit Biomarkern - Akronym: FraxMonDer Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden.Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) - Fachbereich Waldentwicklung und Monitoring
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2219WK20B4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 2: Fernerkundungsbasiertes Monitoringsystem zur Erfassung des Eschentriebsterbens – Schwerpunkt Inventurdesign - Akronym: FraxMonDer Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden.Dr. Petra Adler
Tel.: +49 761 4018-207
petra.adler@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2219WK20C4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 3: Fernerkundungsbasiertes Monitoringsystem zur Erfassung des Eschentriebsterbens – Schwerpunkt Modellierung - Akronym: FraxMonDer Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden.Dr. Philip Beckschäfer
Tel.: +49 551 69401-327
philip.beckschaefer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2219WK20D4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung der Erfassung der Eschenvitalität auf Basis von Hyperspektralaufnahmen - Akronym: FraxMonDer Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden.Dr.-Ing. Andreas Herzog
Tel.: +49 391 4090-767
andreas.herzog@iff.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF)
Sandtorstr. 22
39106 Magdeburg

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2219WK20E4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 5: TH-Intensivmonitoring - Akronym: FraxMonDer Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. Das FFK als Verbundpartner übernimmt auf der einen Seite die Erfassung terrestrischer Parameter für die Kalibrierung der Fernerkundungsindices als Grundlage für die Bewertung der Vitalität der Eschen mit Methoden des maschinellen Lernens und statistischer Datenanalyse. Auf der anderen Seiten ist das FFK zuständig für die Installation, die Betreuung, die Datenerhebung und die Datenauswertung für zwei Intensivbeobachtungsflächen (IBF). Anett Wenzel
Tel.: +49 3621 225-410
anett.wenzel@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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2219WK20F4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 6: Fernerkundungsbasiertes Monitoringsystem zur Erfassung des Eschentriebsterbens – Schwerpunkt Interpretationsschlüssel - Akronym: FraxMonDer Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden. Kai Jütte
Tel.: +49 385 6700-227
kai.juette@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts
Fritz-Reuter-Platz 9
17139 Malchin

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2219WK20G4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 7: Mikroskopische Analyse befallenen Gewebes - Akronym: FraxMonDer Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum-> Bestand->Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden.Prof. Dr. Silke Lautner
Tel.: +49 3334 657-347
silke.lautner@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Angewandte Holzbiologie/Strukturerfassung und nachhaltig ausgerichteter Holzschutz
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2219WK20H4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 2: Monitoring (FraxMon); Teilvorhaben 8: Untersuchung von Resistenzindikatoren zur Bewertung der Anfälligkeit von Eschen gegenüber dem Eschentriebsterben - Akronym: FraxMonIn der Literatur wird häufig dokumentiert, dass vital und gesund geglaubte Bäume im folgenden Jahr drastische Symptome des ETS zeigen können. Verlässt man sich allein auf optische Indikatoren, ist eine adäquate Auswahl von geeigneten Plusbäumen nicht gesichert. Genetische Resistenzmarker sind bisher nur in geografisch begrenzten Teilen Europas getestet worden. Es hat sich dabei gezeigt, dass regionalen Unterschiede in der Verwendbarkeit dieser Marker eine bedeutende Rolle spielen. Da eine kosten- und arbeitsintensive genetische Beurteilung zudem für ein großflächiges und bundesweites Monitoring eher ungeeignet erscheint, stellt sich die Frage, welche weiteren Indikatoren nützlich sind, um auf eine Anfälligkeit gegenüber dem Eschentriebsterben zu schließen. Ziel des Teilprojekts ist es zu klären, welche Pflanzeneigenschaften (u.a. phänologische Traits, Chlorophyll, Anthocyan, Flavonol, Geschlecht, Pollenviabilität) der Esche sich als Frühindikatoren zur physiologischen Bewertung der Vitalität und Befallsdisposition im Rahmen eines bundesweiten Monitorings eignen. Gleichzeitig wird das Vorhandensein des Pilzes untersucht und die Sporenkonzentration abgeschätzt, um den Infektionsdruck zu überwachen sowie die zeitliche Kopplung zwischen dem Auftreten der Sporen und der phänologischen Phase des Wirtes zu untersuchen.Prof. Dr. Susanne Jochner-Oette
Tel.: +49 8421 93-21742
susanne.jochner@ku.de
Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt - Mathematisch-Geographische Fakultät - Geographie - Physische Geographie / Landschaftsökologie und nachhaltige Ökosystementwicklung
Ostenstr. 18
85072 Eichstätt

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2219WK21A4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 1: Auslese, Charakterisierung von Plusbäumen und Untersuchungen genetischer Ursachen der Resistenz gegenüber H. fraxineus - Akronym: FraxGenIm Rahmen des Verbundprojekts Genetik und Züchtung der Esche (FraxGen) werden durch das Thünen-Institut vitale und resistente Plusbäume in stark geschädigten Eschenbeständen im Nordostdeutschen Tiefland selektiert, vegetativ mittels Pfropfung vermehrt und in Klonarchiven zur Erhaltung ausgepflanzt. Diese Pfropflinge werden bereits während der Anzuchtphase einer Resistenzprüfung unterzogen. Darüber hinaus wird auch Saatgut von einem Teil dieser Bäume geerntet und für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung angezogen. Diese Nachkommenschaftsprüfung ist die Grundlage für spätere Untersuchungen zur Vererbung möglicher Resistenzen. Im Rahmen des Projekts werden die selektierten Plusbäume mittels DNA-Markern (Mikrosatelliten) charakterisiert. Ein weiteres Arbeitspaket befasst sich mit der Untersuchung der molekular-genetischen Grundlagen der Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben. Dazu werden in bereits vorhandenen Nachkommenschaften voll vitaler Eschen mit Hilfe von Mikrosatellitenmarkern Vollgeschwisterfamilien identifiziert. Die Individuen der Vollgeschwisterfamilien werden mit Hilfe von Genomsequenzierung hochauflösend genotypisiert. In den Vollgeschwisterfamilien werden verschiedene Wachstumsmerkmale, die Phänologie, der Chlorophyllgehalt und die Anfälligkeit gegenüber dem Eschentriebsterben erhoben. Die genetische Architektur der Variation in diesen Merkmalen und die zugrundeliegenden QTL werden entsprechend aufgedeckt. Weiterhin werden Arbeiten zur Gewebekultur der Esche zur Bereitstellung resistenter Pfropfunterlagen durchgeführt. In einem eigenen Arbeitspaket werden DNA-Proben verschiedener Stämme des Erregers des Eschentriebsterbens mittels Multiplex-PCR und anschließender Fragmentanalyse untersucht. Die Ergebnisse werden den Projektpartnern des Verbunds FraxPath zur weiteren Auswertung zur Verfügung gestellt. Das Thünen-Institut koordiniert das Verbundvorhaben FraxGen.Dr. Ben Bubner
Tel.: +49 33433 157-170
ben.bubner@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf

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2219WK21B4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 2: Auswahl, Charakterisierung, Erhalt vitaler Plusbäume und deren Nachkommenschaften sowie Anwendung von Resistenzmarkern - Akronym: FraxGenSeit dem Erstnachweis in Deutschland im Jahr 2002 hat sich das durch den Pilz Eschenstengel-Becherchen (Hymenoscyphus fraxineus) verursachte Eschentriebsterben in ganz Deutschland sowie in weiten Teilen Europas flächendeckend ausgebreitet. Das Vorkommen der Gemeinen Esche im deutschen Wald geht kontinuierlich drastisch zurück. Der Verlust der Esche würde die künftige Risikostreuung in der Waldbewirtschaftung zusätzlich einschränken. Seit dem Auftreten des Eschentriebsterbens in Deutschland wird von verschiedenen Forschungseinrichtungen intensiv dazu geforscht. Nun wurde die Notwendigkeit einer koordinierten Vorgangsweise zum Umgang mit dem Eschentriebsterben erkannt. Basis des gemeinsamen Vorgehens sind über das gesamte Bundesgebiet verteilte Monitoringflächen, auf denen augenscheinlich vitale Eschen ausgewählt werden. Die Auslese gesunder Plusbäume wird zusätzlich in weiteren Gebieten mit hohem Befallsdruck durchgeführt. Die selektierten Bäume werden vegetativ vermehrt und in Klonsammlungen gesichert. Alle in Deutschland erfassten Eschen werden unter Anwendung des zur Verfügung stehenden Methodenkatalogs mit standardisierten Verfahren phäno- und genotypisiert. Dafür werden die bereits für Esche entwickelten Multiplex-Sets genutzt. Die Genotypisierung dient zur späteren Identifizierung der Bäume während des Vermehrungsprozesses und im Klonarchiv. Durch molekular-genetische Untersuchungen werden Erkenntnisse über Diversität, Bestandes- bzw. Populationsstrukturen und über Bestäubungsverhältnisse der Esche gewonnen. Generative Nachkommenschaften ausgewählter Plusbäume sollen erzeugt und geprüft werden. Dabei wird eine möglichst große Anzahl von Sämlingen bereits in der Baumschule und später auch im Wald einem hohen Infektionsdruck ausgesetzt. Die Validierung von bereits bekannten Resistenzmarkern wird an Pflanzenmaterial aus bestehenden Versuchsflächen, die seit Längerem unter Beobachtung stehen durchgeführt.Dr. Joachim Hamberger
Tel.: +49 8666 9883-63
joachim.hamberger@awg.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf

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2219WK21C4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 3: Genetische Charakterisierung der Esche in den Intensivmonitoringflächen - Akronym: FraxGenDie FVA nimmt am Demonstrationsvorhaben FraxForFuture im Bereich FraxGen mit dem Acronym FraxGenTP3 teil. Das Gesamtziel dabei ist ein abgestimmtes und koordiniertes Vorgehen gegenüber dem Eschentriebsterben unter Einbeziehung aller relevanten Fachdisziplinen. Hierfür werden von der FVA im gesamten baden-württembergischen Landesgebiet augenscheinlich vitale Eschen in Gebieten mit starkem Befallsdruck durch Eschentriebsterben ausgesucht. Geplant ist die Auswahl von ca. 200 Plusbäumen,welche nach standardisierten Methoden selektiert werden sollen. Weiterhin ist die Pfropfung (vegetative Vermehrung) von insgesamt 350 Plusbäumen, mit bis zu 30 Ramets je Genotyp für den gesamten süddeutschen Raum vorgesehen. Die dadurch erzeugten Ramets/Klone werden im eigens dafür angelegten Klonarchiv gesichert und gepflegt.Von der FVA werden von den 200 ausgewählten Plusbäumen 120 Bäume zur Saatgutgewinnung beerntet. Dieses wird zusammen mit dem Saatgut anderer Projektpartner an der FVA stratifiziert und in der betriebseigenen Baumschule ausgesät. Dabei sollen 220.000 Sämlinge angezogen und während der Anzuchtphase mit standardisierten Methoden beobachtet werden. Die Sämlinge werden zu einem Teil an Projektpartner für pathologische Untersuchungen zur Verfügung gestellt und zur Anlage von Nachkommenschaftsprüfungen genutzt. Für die genetische Charakterisierung der Eschen in den Monitoringsflächen werden insgesamt 1000 Bäume (aus 10 Core-Beständen) ausgewählt, welche mit neutralen und adaptiven Genmarkern untersucht werden. Die Genotypisierung der Core-Bestände mit neutralen Markern gibt Informationen über das genetische Potential und die Herkunft der Eschen in diesen Beständen. Aus einer Assoziation genetisch definierten Herkünften und phänotypischer Ausprägung bzgl. der Toleranz gegenüber dem Eschentriebsterben können Rückschlüsse auf auf die genetische Kontrolle dieser Toleranz gezogen werden.Dr. Jörg Kleinschmit
Tel.: +49 761 4018-318
joerg.kleinschmit@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2219WK21D4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 4: Sicherung von Eschen-Plusbäumen und ihren Nachkommen durch Pfropfung und In-vitro-Kultur - Akronym: FraxGenIm Rahmen des Verbundvorhabens werden gesunde Eschen gesucht und phänotypisch charakterisiert. Ausgewählte Plusbäume der Esche werden über vegetative Vermehrung und Auspflanzung in einem Klonarchiv gesichert. Saatgut von Plusbäumen wird geerntet und ausgesät. Die Sämlinge werden phänotypisch charakterisiert und für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung verwendet. Im Bereich der In-vitro-Kultur werden kryokonservierte Eschengenotypen wieder in Mikrovermehrung genommen, um das Protokoll zur Kryokonservierung auf seine Verwendbarkeit als Erhaltungsmethode zu testen.Dr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004-31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

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2219WK21E4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 5: Auslese, Charakterisierung, Erhalt und vegetative Vermehrung vitaler Plusbäume der Esche - Akronym: FraxGenDie Ziele des Verbundvorhabens FraxGen orientieren sich an denen des Demonstrationsvorhabens zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture). Gesamtziel des Demonstrationsvorhabens ist ein abgestimmtes Vorgehen gegenüber dem Eschentriebsterben unter Einbeziehung aller relevanten Fachdisziplinen. Repräsentativ über das gesamte Bundesgebiet verteilte Monitoringflächen dienen als gemeinsame Arbeitsplattform für die beteiligten Institutionen unter Anwendung des gesamten Methodenkataloges mit standardisierten Verfahren. Im Teilprojekt 5 werden in enger Abstimmung mit dem Verbund FraxMon bis zu zwei Monitoringflächen in Sachsen ausgewählt, eingerichtet und regelmäßig aufgenommen. Auf diesen Flächen sowie in weiteren Gebieten Sachsens mit hohem Befallsdruck werden augenscheinlich vitale Eschen ausgewählt. Die selektierten Bäume werden vegetativ durch Pfropfung für die Sicherung in Klonsammlungen und durch In-vitro-Vermehrung von Meristemen für die Bereitstellung von Pflanzen für weiterführende Untersuchungen anderer Vorhaben vermehrt. In Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern werden die vom Teilprojekt 5 erfassten Eschen unter Anwendung des zur Verfügung stehenden Methodenkatalogs mit standardisierten Verfahren phänotypisch beschrieben. Dazu gehört die Beerntung von Plusbäumen für die Anlage von Nachkommenschaftsprüfungen, um die genetischen Ursachen einer möglichen Resistenz zu ermitteln. Die Untersuchungen zu molekular-genetischen Ursachen von Anfälligkeit und Resistenz werden ebenso durch die Bereitstellung von Probenmaterial unterstützt wie Untersuchungen mit Biomarkern und die weiterführende Analyse von Möglichkeiten der vegetativen Vermehrung durch Gewebekulturtechniken. In Abstimmung mit dem Vorhaben FraxSilva werden unterstützende Arbeiten zur Konsolidierung und Weiterentwicklung ETS-geschädigter Bestände sowie zur Überprüfung und Ergänzung waldbaulicher Empfehlungen durchgeführt.Dr. Matthias Meyer
Tel.: +49 3501 542-122
matthias.meyer@smekul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna

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2219WK21F4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 6: Identifizierung und Charakterisierung unterschiedlich exprimierter Genen als Reaktion auf das Eschentriebsterben - Akronym: FraxGenSeit dem Erstnachweis in Deutschland im Jahr 2002 hat sich das durch den Pilz Eschenstengel-Becherchen (Hymenoscyphus fraxineus, Nebenfruchtform: Chalara fraxinea) verursachte Eschentriebsterben in ganz Deutschland sowie in weiten Teilen Europas flächendeckend ausgebreitet. Das Vorkommen der Gemeinen Esche im deutschen Wald geht kontinuierlich drastisch zurück. Neben dramatischen finanziellen Einbußen für Forstbetriebe aufgrund von Qualitäts-verschlechterungen des Holzes, Mortalität der Bäume und erhöhtem Aufwand für Kontrollen und Maßnahmen im Rahmen der Verkehrssicherungspflicht ist die forstliche Zukunft der Gemeinen Esche ungewiss, v.a. da Neuanpflanzungen nicht empfohlen werden. Der Verlust der Esche aus der ohnehin beschränkten Palette einheimischer Waldbaumarten würde die künftige Risikostreuung in der Waldbewirtschaftung zusätzlich einschränken und wäre bei unvermindert grassierendem Verlauf zudem mit einem weitgehenden Verlust der auf die Esche spezialisierten Arten- und Lebensgemeinschaften verbunden. Seit dem Auftreten des Eschentriebsterbens in Deutschland wird intensiv dazu geforscht. Dies erfolgt durch verschiedene Forschungseinrichtungen, z. T. verknüpft mit einem Erfahrungsaustausch auf europäischer Ebene. Als hinderlich stellt sich die Tatsache dar, dass die Forschungsanstrengungen in den einzelnen Bundesländern zwar auf der Verwendung ähnlicher Methoden, aber unterschiedlicher Skalen beruhen. Das erschwert die Vergleichbarkeit der Ergebnisse sowie die Ableitung einheitlicher und gebündelter Handlungsempfehlungen. Die Notwendigkeit einer koordinierten Vorgangsweise zum Umgang mit dem Eschentriebsterben wurde einstimmig von Fachleuten in einem multidisziplinären, auf Anregung der der BLAG-FGR durchgeführten, Workshop aufgezeigt (Fussi et al. 2017). Dieser lieferte wertvolle Anregungen für die Entwicklung einer nationalen Strategie, wie sich Forstpraxis, Politik und Forschung gemeinsam und effektiv für die Esche einsetzen können. Die Ziele des VerbundProf. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39-33536
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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2219WK21G4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 3: Genetik und Züchtung (FraxGen); Teilvorhaben 7: Untersuchung des Phenolprofils toleranter/anfälliger Eschenklone und Verfahrensentwicklung zur vegetativen Vermehrung - Akronym: FraxGenIm Fokus des Arbeitspakets des Fachgebietes Urbane Ökophysiologie der Pflanzen stehen die Analysen von phenolischen Verbindungen in den Blättern sowie im Holz von Eschenklonen mit erhöhter Resistenz gegenüber dem Eschentriebsterben und solchen, die stark von H. fraxineus befallen werden. Mit Hilfe der HPLC-Analytik sollen dann die Inhaltsstoffprofile der Pflanze mit der Infektionsanfälligkeit des Eschenklons korreliert werden. Mit Hilfe dieser Korrelationsanalyse sowie der Erstellung von Differenzchromatogrammen werden Aussagen darüber getroffen, ob das Auftreten des Eschentriebsterbens mit dem Vorhandensein bzw. der Menge bestimmter sekundärer phenolischer Inhaltsstoffe bzw. Inhaltstoffgruppen in Verbindung steht. Diese Substanzen werden identifiziert und charakterisiert. Des Weiteren soll untersucht werden, ob sekundäre Inhaltsstoffe nach dem Befall des Baumes mit H. fraxineus akkumulieren und somit eine Stressantwort des Baumes mit einhergehender Schutzfunktion eingeleitet wird. Auch soll geprüft werden, ob sich die Ergebnisse der Korrelationsuntersuchungen zwischen Phenolen und Pilzbefallsgrad durch die Verwendung anderer physiologischer Biomarkersets (Kohlenhydrate, Aminosäuren, Makroelemente etc. – untersucht durch LFE) ergänzen lassen. Die Ergebnisse zu den unterschiedlichen Phenolprofilen in verschiedenen Eschenklonen sollen mit genetischen Resistenzmakern korreliert werden. Die Arbeiten zur Optimierung bestehender und der Entwicklung neuer Verfahren der vegetativen Vermehrung der Esche werden durch die AG Botanik und Arboretum durchgeführt. Meristeme der Esche werden zur Vermehrung in-vitro kultiviert. Zusätzlich wird ein Protokoll zur Induktion der somatischen Embryogenese als zuverlässige und alternative Massenvermehrungsmethode wertvoller Genotypen entwickelt. Auf Grundlage dieser Methoden erfolgt dann die Vermehrung resistenter Genotypen für weitere Untersuchungen im Projektverbund.Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs
Tel.: +49 30 2093-46422
christian.ulrichs@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen
Lentzeallee 55/57
14195 Berlin

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2219WK22A4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 1: Einfluss von Standortfaktoren auf Stammfußnekrosen - Ätiologie, Diversität und Populationsstruktur von assoziierten Pilzen - Akronym: FraxPathEine wichtige Rolle bei der Mortalität von Eschen spielen Stammfußnekrosen. Sie treten häufig bei an Eschentriebsterben erkrankten Bäumen auf. Die Ätiologie der Stammfußnekrosen ist bis heute nicht vollständig geklärt. Auch der Erreger H. fraxineus selbst, kann sie primär verursachen. Deshalb ist das Ziel des Teilvorhabens 4.1, die Ursache der Stammfußnekrosen an Eschen zu klären und den Einfluss von Standortsfaktoren auf deren Entstehung zu quantifizieren. Dazu sollen auf den Untersuchungsflächen standörtliche Gegebenheiten und das Vorkommen von Stammfußnekrosen untersucht werden. Um die Standorte zu charakterisieren werden schon vorhandene WZE/ BZE-Daten akquiriert und ausgewertet, ebenso wird die Aufnahme von Standörtlichen Parametern ein Aspekt in der Untersuchung auf In-tensivmonitoringflächen sein. FraxCollar ist direktes Bindeglied zum Unterbund 2 FraxMon da ein Projektmitarbeiter in beiden Unterverbünden in Personalunion forscht. Auf den Untersuchungsflächen werden die Stammfußnekrosen kartiert und ihr Ausmaß (Größe, Tiefe) erfasst sowie die Eschen in Schadstufen des Erkrankungsprozesses eingeteilt. Von den Nekrosen werden Proben geworben und im mykologischen Labor untersucht, d.h. es werden aus den Randbereichen der Nekrosen Pilze aus dem Holz isoliert. Diese Pilze (H. fraxineus und andere assoziierte Pilze der Stammfußnekrosen) werden DNA- und morphologisch gestützt identifiziert und hinsichtlich ihrer ökologischen Funktion charakterisiert. H. fraxineus-Stämme, Endophyten, sekundäre Schaderreger und potentielle Antagonisten werden an andere Teilvorhaben/Verbünde weitergegeben. Forschungsergebnisse münden in Empfehlungen für die forstliche Praxis ein. Zusätzlich hat das TV4.1 die Koordination des Unterverbundes 4, koordiniert die Probennahmen für alle anderen Teilvorhaben im Unterverbund FraxPath und übernimmt den fachlichen Austausch mit FraxForFuture sowie FraDiv.Dr. Gitta Langer
Tel.: +49 551 69401-129
gitta.langer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2219WK22B4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 2: Erfassung von Populationsstrukturen, Virulenz- und Infektionseigenschaften durch Mikrosatellitenanalyse/Infektionsversuche - Akronym: FraxPathBei bisherigen Infektionsversuchen wurde festgestellt, dass sich verschiedene Isolate des Eschentriebsterbenerregers (Hymenoscyphus fraxineus) deutlich in ihrer Virulenz unterscheiden. Im hier beschriebenen Vorhaben wird die Hypothese untersucht, ob diese Virulenzunterschiede im Zusammenhang mit dem Ausgangssubstrat der Isolate (Blätter, Triebe oder Xylem im Stammfußbereich), mit ihrer geographischen Herkunft oder ihrer genetischen Struktur stehen. Hierbei werden auch Standortsaspekte betrachtet. Ein Nebenprodukt des Vorhabens sind Einblicke in die Populationsstruktur des Krankheitserregers in Deutschland. Außerdem ist geplant, zur Klärung der Ätiologie von Stammfußnekrosen beizutragen, deren genaue Entstehungsweise nach wie vor unbekannt ist. Zur Erreichung dieser Ziele werden umfangreiche Infektionsversuche an Eschenklonen durchgeführt. Hierzu wird eine möglichst naturnahe Innokulationsmethode entwickelt. Anschließend an Versuchspflanzen entstehende Symptome werden akribisch dokumentiert. Mit den für die Infektionen genutzten Isolaten wird eine Mikrosatellitenanalyse durchgeführt. Bei den Arbeiten wird eng mit Projektpartnern aus den Verbünden FraxPath, FraxGen und FraxMon kooperiert und Synergien werden ausgeschöpft. Insgesamt erlaubt das Vorhaben tiefe Einblicke in die Lebensweise des Erregers und lässt Rückschlüsse auf seine evolutionäre Entwicklung zu, auf deren Basis bisherige Strategien im Umgang mit der Krankheit optimiert und neue Strategien entwickelt werden können. Außerdem sind gegebenenfalls Aussagen über die historische Ausbreitung des Pilzes in Deutschland möglich.Dr. Rasmus Enderle
Tel.: +49 3964 47-4005
rasmus.enderle@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

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2219WK22C4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 3: Histologische und dendrochronologische Untersuchungen im Zusammenhang mit Stammfußnekrosen und weiteren Infektionsloci. - Akronym: FraxPathNeben den allgegenwärtigen Symptomen des Eschentriebsterns im Kronenbereich treten nunmehr auch Stammfußnekrosen an Eschen in Erscheinung. In bisherigen Untersuchungen ließ sich der Erreger des Eschentriebsterbens auch aus nekrotischen Bereichen im Holz an Stammfüßen isolieren. Unklarheiten bestehen aber auch weiterhin über das Zustandekommen von Infektionen der untersten Stammbereiche. Der Hauptinfektionsweg erfolgt über die Blattspreite durch Ascosporen. Da eine sich entwickelnde Fäule in Bereichen der Wurzelanläufe neben Problemen für den Baum selbst auch ein hohes Risiko in der Bewirtschaftung von solchermaßen betroffenen Beständen darstellt ist es nötig, Kenntnisse über die Ätiologie und im weiteren Verlauf auch über die Pathogenese zu gewinnen. Hier sind möglicherweise bei Infektionsvorgängen über Lenticelle, Wunde und Wurzel Hinweise auf unterschiedliche Resistenzmechanismen im Vergleich zu Blattinfektionen vorzufinden.Dr. Jörg Grüner
Tel.: +49 761 4018-221
joerg.gruener@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2219WK22D4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 4: Ätiologie, Diversität und Populationsstruktur von Pilzen in der Rhizosphäre - bodenbürtige Infektionen von H. fraxineus - Akronym: FraxPathDie Europäische Esche Fraxinus excelsior wird durch den Schlauchpilz Hymenoscyphus fraxineus in ihrer Existenz bedroht. Neben der typischen Symptomatik des Eschentriebsterbens treten vielerorts vermehrt Stammfußnekrosen auf und intensivieren die Schäden an den betroffenen Bäumen um ein Vielfaches. Zahlreiche andere pilzliche Schaderreger wurden aus Stammfußnekrosen bereits nachgewiesen. Das Ziel des Vorhabens liegt in der eingehenden Erfassung und Identifikation von Pilzarten, die mit den basalen Gewebeschädigungen assoziiert, bzw. in der Rhizosphäre lokalisiert sind. Hierzu werden Holzproben vorwiegend aus den Randbereichen der Stammfußnekrosen entnommen und die darin vorhandenen Pilzarten in Reinkultur isoliert. Von jedem Morphotyp wird DNA extrahiert und analysiert. Das Mykobiom der Rhizosphäre wird mittels Marker-DNA-Sequenzen detektiert. In Voruntersuchungen wurden neben Saprobionten und Endophyten auch eine Reihe von pflanzenpathogenen Pilzarten meist oberflächennah isoliert. In hoher Frequenz traten Botyrosphaeria stevensii und Nectriaceae wie etwa Neonectria punicea und Vertreter des artenreichen Fusarium solani Spezies Komplex auf. Letzterer ist im forstlichen Kontext erst in Grundzügen untersucht und beschrieben worden. Weiterhin soll die inhärente Rolle von H. fraxineus an Stammfußnekrosen sowie der Rhizosphäre erforscht werden. H. fraxineus stellte sich als dominante Komponente des Mykobioms von Stammfußnekrosen heraus. Bis zu sechs H. fraxineus-Stämme wurden bereits vom Antragsteller in einer Nekrose gefunden. H. fraxineus-Stämme sollen deshalb mittels Mikrosatellitendaten ermittelt werden. Die aus der Rhizospäre isolierten Pilzarten sollen in Antagonistenversuchen H. fraxineus gegenübergestellt werden. Schließlich sind die detektierten Pilzarten mit den abiotischen Parametern zu korrelieren. Die genaue Kenntnis der Funktion des Mykobioms des Stammfußes und der Rhizosphäre eröffnet Handlungsmöglichkeiten für die Förderung resistenterer Eschen.Prof. Dr. Ewald Langer
Tel.: +49 561 804-4364
ewald.langer@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 10 Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Biologie - Ökologie
Heinrich-Plett-Str. 40
34132 Kassel

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2219WK22E4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 5: Analysen zur Pathogen-Wirt-Interaktion zur Identifizierung differentiell exprimierter Genmarker von H. fraxineus - Akronym: FraxPathDas Teilprojekt fokussiert sich auf die Aufklärung der Abhängigkeiten und Interaktionsprozesse von Hymenoscyphus fraxineus bei der Infektion unterschiedlicher Eschenarten, die auf eine Infektion entweder sensibel (Fraxinus excelsior) oder tolerant (Fraxinus mandshurica) reagieren.Dabei soll die Pathogen-Wirt-Interaktion in Hinblick auf die exprimierten Virulenzfaktoren, die pflanzliche Abwehr und die funktionalen Gencluster zur Verwertung der jeweilig in den Geweben bereitgestellten pflanzlichen Metabolite mit Hilfe von Transkriptionsstudien analysiert werden. Diese Analysen zur Genexpression sollen grundlegende Einblicke in die beobachteten unterschiedlichen Infektionsverläufe mit lokal begrenztem Auftreten des Pathogens oder einem invasiven Verlauf ermöglichen. Über die komparative Analyse der Transkriptome werden Schlüsselgene bei der Verwertung der art- und gewebeabhängigen Metabolitkompositionen von Eschenblatt- und -holz identifiziert. Die Erkenntnisse zu den Faktoren, die eine endophytische oder nekrophytische Kolonisation erst ermöglichen, werden dringend benötigt, um den Krankheitsverlauf im Detail zu erschließen. Die im Teilprojekt erstellten Daten sowie deren Interpretationen sollen zudem mit den Ergebnissen anderer Teilprojekte wie den Metabolitanalysen und den Auswirkungen der Methoden zur Kontrolle des Pathogens (RNAi, Mycoviren) kombiniert werden. Übergeordnetes Ziel ist es, Erkenntnisse abzuleiten und zu bewerten, die zu einer Hemmung der Multiplikation oder Herabsetzung der Virulenz des Pathogens führen. Diese Faktoren stellen zudem Indikatoren für eine erhöhte Anfälligkeit oder Toleranz bei der heimischen Esche gegenüber H. fraxineus dar und werden dringend benötigt.Prof. Dr. Michael Kube
Tel.: +49 711 459-24910
michael.kube@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Nutztierwissenschaften - Fachgebiet Integrative Infektionsbiologie Nutzpflanze-Nutztier (460k)
Garbenstr. 30
70599 Stuttgart

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2219WK22F4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 6: Sekundärmetabolite von H. fraxineus und seiner Antagonisten - Akronym: FraxPathNaturstoffe sind chemisch vielfältige Metaboliten und vermitteln oft Interaktionen zwischen Organismen. Hauptziel des Unterprojekts ist die Identifizierung der Sekundärmetaboliten, auf denen die metabolischen Interaktionen zwischen Esche und H. fraxineus beruhen, sowie solche, die in den Interaktionen zwischen dem Pathogen und den konkurrierenden epi- und endophytischen Bakterien und Pilzen involviert sind. Weitere mögliche Virulenzfaktoren des Pathogens H. fraxineus sollen zusätzlich zu den bekannten Phytotoxinen Viridiol und 3,4-Dimethylpentan-4-olid identifiziert werden. Weiterhin soll untersucht werden mit welchen Sekundärmetaboliten H. fraxineus die Zusammensetzung der endophytischen Populationen beeinflusst. Durch Cokultivierung diverser Epi- und Endophyten und H. fraxineus werden weitere Stämme mit inhibitorischem Potenzial gegenüber dem Erreger entdeckt. Isolate, Kulturextrakte und Reinsubstanzen der Epi- und Endophyten werden auf die Hemmung von H. fraxineus und andere antibiotische Aktivitäten getestet. Für in planta Experimente werden Stämme, Extrakte und daraus isolierte Reinsubstanzen TP 3.3 zur Verfügung gestellt. Um Schlüsselverbindungen zu identifizieren, erfolgt zunächst eine Kultivierung und Extrakt-Herstellung der von TP 3.4, 3.5 und 3.9 bereitgestellten Stämme. Anschließend werden Reinsubstanzen mittels diverser chromatographischer Verfahren bioaktivitätsgeleitet isoliert, was eine Identifikation bereits bekannter bzw. Strukturaufklärung neuer Metaboliten mittels Kernresonanzspektroskopie und Massenspektrometrie ermöglicht. Die taxonomische Einordnung antagonistisch wirksamer Stämme und Charakterisierung ihrer Sekundärstoffbildungsprofile erlaubt dabei den Ausschluss von Mykotoxinproduzenten. Dieser ist eine Voraussetzung für die Entwicklung von ausgewählten Stämmen als biologische Kontrollagenzien. Erfolgversprechende antagonistisch wirksame Endophyten werden ferner biotechnologisch optimiert.Prof. Dr. Michael Steinert
Tel.: +49 531 391-5802
m.steinert@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Mikrobiologie
Spielmannstr. 7
38106 Braunschweig

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2219WK22G4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 7: Bekämpfung des Eschentriebsterbens mit Hilfe natürlich vorkommender hypovirulenter Viren - Akronym: FraxPathDer Erreger Hymenoscyphus fraxineus bedroht den Bestand der heimischen Esche, was Auswirkungen auf die Holzwirtschaft und das ökologische Gleichgewicht in den Beständen verursacht. Neben der Züchtung von toleranten und resistenten Varietäten sind aber auch Möglichkeiten zur direkten Bekämpfung denkbar. So können Viren die Infektiosität von Pilzen herabsetzen, was als Hypovirulenz bezeichnet wird. Ein Hypovirulenz verursachendes Virus ist in Europa bei der Bekämpfung des Erregers des Kastanienrindenkrebses, Cryphonectria parasitica, bereits erfolgreich im Einsatz. Solch ein Gentechnik-freies System kann neben einer direkten Anwendung zur Verminderung von infektiösem Inokulum auch als Agens zur Induktion von Resistenzen auf epigenetischer Basis eingesetzt werden. Durch die Art der viralen Transmission ist eine unkontrollierte Ausbreitung in andere Arten nicht gegeben, wodurch das System auf die Virus-infizierte Art beschränkt bleibt. Ein hypovirulenter Pilzstamm gibt darüber hinaus wertvolle Informationen über die Infektionsmechanismen, die die Daten weiterer Teilprojekte ergänzen. Im beantragten Teilprojekt werden im Ökosystem natürlich vorkommende Viren gesucht, die im Erreger H. fraxineus eine Hypovirulenz auslösen. Die Viren sollen speziell in solchen Pilzisolaten gesucht werden, die von Bäumen mit verringertem Befall isoliert wurden. Um die Chance des Auffindens von Hypovirulenz verursachenden Viren deutlich zu erhöhen, sollen Viren zusätzlich aus verwandten heimischen Arten innerhalb der Familie der Heliotales isoliert werden. Die Vorgehensweise garantiert, dass keine neuen, sondern nur im Ökosystem natürlich vorkommende Erreger eingesetzt werden. Zur Bestimmung von Virus-basierter Hypovirulenz werden Referenzstämme mit bekannter Infektiosität transfiziert. Die Infektiosität wird in einem Biotest an Eschensämlingen in Kooperation mit anderen Teilprojekten bestimmt.Dr. Cornelia Heinze
Tel.: +49 40 42816-227
cornelia.heinze@uni-hamburg.de
Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie - Molekulare Phytopathologie
Ohnhorststr. 18
22609 Hamburg

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2219WK22H4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 8: Innovative RNA Interferenz (RNAi)-vermittelte Bekämpfung von H. fraxineus, dem Erreger des Eschentriebsterbens - Akronym: FraxPathDoppelsträngige (ds)RNA-Moleküle lösen RNA-Silencing, sog. RNA-Interferenz (RNAi), aus. Dies ist ein konservierter Mechanismus, der eine entscheidende Rolle bei Wachstum, Entwicklung, Wirtsabwehr von Pathogene und Transposon-Inaktivierung in Pflanzen, Pilzen und Tieren spielt. Ein wichtiges Merkmal von RNAi ist die Verarbeitung von dsRNA zu kleinen interferierenden RNAs (siRNAs) durch die Aktivität von DICER (Dcr) bzw. in Pflanzen DICER-LIKE Enzymen (DCL). Die siRNAs werden dann in einen RNA-induzierten Silencing-Komplex (RISC) integriert, um den Abbau von komplementärer Ziel-RNA zu steuern. DsRNAs, die extern in Pflanzenzellen eingeschleust werden, werden ebenfalls von DCLs abgebaut, was zur Anhäufung von siRNAs führt, die dann den Abbau homologer RNA (Taget-RNA) bewirken. Da dsRNAs in vitro hergestellt und angewendet werden können, lassen sie sich so entwerfen, dass sie auf eine bestimmte Sequenz abzielen. Somit wird dsRNA mit einer Sequenzhomologie zu einem essentiellen Gen eines Pathogens zur Zerstörung des jeweiligen Transkripts führen, was die Vermehrung und das Überleben des betreffenden Pathogens beeinträchtigt. Wir beabsichtigen daher, dsRNA-Moleküle zu designen, die über Sequenzhomologie lebensnotwendige Gene von H. fraxineus stilllegen, und damit die Infektion zum Stillstand bringen. Aus den Transkriptomdaten, die von uns selbst erzeugt, bzw. die von Konsortialpartnern bereitgestellt werden, können die Sequenzen lebensnotwendiger Gene von H. fraxineus identifiziert werden Diese dsRNA-Moleküle sollen mit der von uns entwickelten Stamminjektion in infizierte Eschensämlinge, die im Rahmen des Verbundes zur Verfügung gestellt werden, eingebracht und ihre Wirksamkeit überprüft werden. Wir konnten bereits zeigen, dass nach Stamminjektion die verwendeten RNA-Moleküle effizient aufgenommen und systemisch in den betreffenden Pflanzen transportiert werden, daher scheint diese Applikationsmethode für die Bekämpfung von H. fraxineus besonders geeignet.Prof. Dr. Gabriele Krczal
Tel.: +49 6321 671-1301
gabi.krczal@agroscience.rlp.de
RLP AgroScience GmbH
Breitenweg 71
67435 Neustadt an der Weinstraße

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31.01.2024
2219WK22I4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 4: Phytopathologie (FraxPath); Teilvorhaben 9: Optimierung der Mikrobiota vitaler Eschen-Genotypen zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber H. fraxineus - Akronym: FraxPathDie Bekämpfung des Eschentriebsterbens erfolgt derzeit durch die Entnahme befallener Bäume, sowie durch die Markierung, Beobachtung und Auslese symptomfreier Einzelbäume zum Aufbau von Samenplantagen mit vitalen Pflanzen. Eine sinnvolle und möglicherweise synergistisch wirkende Ergänzung dieser Maßnahmen besteht in der biologischen Kontrolle der Erkrankung durch mikrobielle Antagonisten, die den Schaderreger direkt hemmen oder durch Konkurrenz unterdrücken. In einem laufenden FNR Projekt (Frax-ProMic) konnten spezifische Bakterien- und Pilzgruppen in der Mikrobiota widerstandsfähiger Eschen nachgewiesen werden. Isolate dieser Taxa stellen erfolgversprechende Kandidaten zur Ausprägung einer Kolonisierungsresistenz dar. Darüber hinaus wurden in vitro antagonistische Isolate mit deutlich wachstumshemmenden Effekten gegenüber H. fraxineus identifiziert. Nach der in planta Prüfung unter Gewächshausbedingungen sollen wirksame antagonistische Isolate und mikrobielle Konsortien zur Verfügung gestellt werden. Ziel des geplanten Projektes ist es, unter Nutzung dieses Materials die Mikrobiota von Eschen im Freiland so zu beeinflussen, dass die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Pathogen erhöht wird. Durch die Verwendung selektierter widerstandsfähiger Eschen-Genotypen (Zusammenarbeit mit dem Verbund FraxGen) soll die Wirkung über synergistische Effekte optimiert werden. Nach der Entwicklung stammspezifischer real-time PCR-Systeme soll die erfolgreiche und langfristige Etablierung der Inokulationsstämme nachgewiesen und auch ihre Wirkung gegenüber dem Pathogen in Abhängigkeit vom Pflanzengenotyp evaluiert werden. In der letzten Projektphase werden die Inokulationsstämme in Samenplantagen zur Etablierung von Eschengenotypen mit hoher Widerstandsfähigkeit gegenüber H. fraxineus eingesetzt.Dr. Andreas Ulrich
Tel.: +49 33432 82-345
aulrich@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 Landschaftsprozesse - AG Mikrobielle Biogeochemie
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

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29.02.2024
2219WK23A4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 5: Waldbau (FraxSilva); Teilvorhaben 1: Implikationen des Eschentriebsterbens auf Bestandesdynamik und Waldstrukturen - Akronym: FraxSilvaIm Rahmen des Gesamtverbundes FraxForFuture strebt der UV 5 FraxSilva vor allem die möglichst lange, möglichst umfangreiche in situ Erhaltung der genetischen Ressourcen sowie die Erhaltung und Stärkung der Anpassungspotenziale natürlicher Eschen-Populationen an. Folgende Teilziele werden dazu, integriert in den Gesamtverbund, von TV 5.1 FraxSilvReact bearbeitet: (1) Prognosen zum Schadfortschritt ausgehend von Standort, Bestandesstruktur (Mischung, Konkurrenz, Alter) und aktueller Schadstufe von Einzelbäumen und Beständen (2) Abschätzung von Verjüngungspotenzialen von Eschen-(Misch)Beständen unter dem Einfluss des ETS von unter Berücksichtigung des Wildverbisses (3) Überprüfung und Weiterentwicklung der vorhandenen Entscheidungshilfen zum Umgang mit durch ETS geschädigten Beständen (4) Ableitung dynamischer Bestandespflege-, Nutzungs- und Verjüngungskonzepte, differenzierung nach Standort, Alter, Struktur und Schadausmaß zur Wiederherstellung produktiver Mischbestände unter Steuerung natürlicher Prozesse und dem gezieltem Einsatz von Investitionen bei Erhaltung vorhandener Eschenanteile und der Einbeziehung von Eschennaturverjüngung Ralf-Volker Nagel
Tel.: +49 551 69401-124
ralf.nagel@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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29.02.2024
2219WK23B4Demonstrationsprojekt Erhalt der Gemeinen Esche (FraxForFuture); Verbundvorhaben 5: Waldbau (FraxSilva); Teilvorhaben 2: Evaluierung Waldbausysteme - Schwerpunkt Ökologische Grundlagen Epidemiologie und Mischung - Akronym: FraxSilvaSelbst wenn die Gemeine Esche (Fraxinus excelsior) in Mitteleuropäischen Waldgesellschaften die Hauptbaumart stellt, bildet sie auf Bestandesebene selten Reinbestände aus. Bei breitem Arteninventar in der Baumschicht wechseln Mischungsarten, Mischungsgrade und Mischungsformen. Dass die Eschennaturverjüngung bei variierenden Waldstrukturen unterschiedlich stark vom Eschentriebsterben betroffen ist, ist in der Forstpraxis allenthalben zu beobachten. Die Bedeutung speziell dieser Horizontal-Merkmale der Mischungen ist aber bislang widersprüchlich. Die AG Waldbau der TU Dresden deckt die Epidemiologie der Infektion naturverjüngter Eschen in der ersten Wuchsklasse nach erfolgreicher Etablierung auf. Die Dynamik des Eschentriebsterbens wird dafür in situ auf der Ebene des Bestandes über Lückeninventuren und mittels Eschen-Einzelbaumeffekten und ergänzend im Versuchs- und Lehrobjekt der Professur experimentell ex situ analysiert. Dafür werden für Strukturmerkmale der Mischung "Risikofaktoren für Infektion" (RfI) definiert und die Zusammenhänge in drei Arbeitsblöcken untersucht: a) Einzelbaum-Effekte von Altbestandesbäumen auf das Infektionsrisiko für Naturverjüngung (Abstandsabhängigkeiten) b) Baumarten- und aggregatspezifische Effekte-Veränderungen des Infektionsrisikos in situ c) Baumartenspezifische Effekt-Veränderungen des Infektionsrisikos in einem Streuexperiment ex situ, bei dem die Wirkung des L-Horizonts verschiedener Mischbaumarten der Gemeinen Esche auf künstlich verjüngte Keimlinge und Jungpflanzen im Focus steht.Prof. Dr. habil. Sven Wagner
Tel.: +49 35203 3831300
wagner@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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31.03.2021
2219WK24X4Synopse zu den Anpassungen der großen Landesbetriebe an den Klimawandel - Akronym: LanAnKliVor dem Hintergrund der globalen Erwärmung im Zuge des Klimawandels ist weltweit ein deutlicher Temperaturanstieg, eine Zunahme von Trockenperioden, eine veränderte Niederschlagsverteilung und ein gehäuftes Auftreten von Extremwetterereignissen zu erwarten. Die sich dadurch zukünftig drastisch ändernden klimatisch-standörtlichen Verhältnisse sind für die Wälder und die an sie gekoppelten Ökosystemleistungen als besonders kritisch zu bewerten. Sie haben u.a. Einfluss auf die Baumarteneignung, die Vitalität und das Wuchspotential der Bäume, sowie auf das Auftreten von abiotischen und biotischen Risiken, wodurch sich die Notwendigkeit zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel ergibt. Hierbei kommt dem Landeswald in Deutschland aufgrund seiner Vorbildfunktion in der Waldbewirtschaftung neben seiner flächigen Bedeutung eine besondere Rolle zu. Die Auswahl möglicher Anpassungsmaßnahmen, die Art und Weise der Umsetzung und Intensität der Maßnahmen erfolgt länderspezifisch, was folglich unterschiedliche Waldbaustrategien bedingt. Ein Überblick über den derzeitigen Stand der Maßnahmen, die von den Staatsforstbetrieben als Anpassungen an den Klimawandel vorgesehen sind, fehlt jedoch bisher. Ziel dieses Forschungsvorhabens ("Synopse") ist es daher, einen Überblick über die Gesamtheit aller eingeleiteten und zukünftig geplanten Anpassungsmaßnahmen der großen Landesbetriebe an den Klimawandel zu erstellen, sodass ein "status quo" über den Umgang der Landesforstbetriebe mit dem Klimawandel gegeben werden kann. Des Weiteren soll eine Defizitanalyse durchgefürht werden, deren Gegenstand die Aufdeckung von Lücken in der Erprobung und Umsetzung von bekannten Maßnahmen zur Klimawandelanpassung der Wälder in den Staatsforstbetrieben ist. Hierzu werden neben einer Sichtung veröffentlichter und nicht veröffentlichter Waldbaukonzepte, Telefoninterviews durchgeführt.Prof. Dr. habil. Sven Wagner
Tel.: +49 35203 3831300
wagner@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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31.10.2022
2219WK25X5Dreidimensionale Visualisierung anatomischer Struktureigenschaften von einheimischen Nadel- und Laubhölzern mittels Mikro-Computertomographie - Akronym: VisAn3DDer 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
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01.07.2021

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30.06.2024
2219WK29X4Totholzentwicklung und ihre pilzlichen sowie bakteriellen Zersetzergemeinschaften unter verschiedenen Klimabedingungen - Akronym: lebendigesTotholzTotholz in verschiedenen Zersetzungsstadien stellt eine wichtige strukturelle und funktionelle Komponente in Waldökosystemen dar. Für die biologischen Zersetzergemeinschaften ist Totholz ein temporäres Habitat, das im Verlauf der Zersetzung kontinuierlich seine Eigenschaften ändert und somit einer Sukzession von Organismengesellschaften einen Lebensraum bietet. Die Abbaurate von Totholz ist von mehreren Faktoren abhängig, wie Baumart, Wassersättigung und klimatische Bedingungen. Dabei laufen Zersetzungsprozesse umso schneller ab, je höher die Temperatur ist. Im Hinblick auf die Klimaerwärmung bedeutet das, dass zukünftig mit einem beschleunigten Totholzabbau und einer verstärkten Freisetzung von CO2 pro Zeiteinheit zu rechnen ist. Untersuchungen zu Totholzabbauprozessen entlang von Höhengradienten sind jedoch trotz des großen Einflusses der Temperatur rar. Die geplante Studie soll Forschungslücken durch das Konzept des Höhengradienten sowie die Untersuchung natürlich entstandener Totholzobjekte in seit mehreren Jahrzehnten unbewirtschafteten Wäldern schließen. Die Untersuchung der pilzlichen und bakteriellen Zersetzergemeinschaften erfolgt durch Beprobung ausgewählter Totholzobjekte und der NGSAnalyse der Artengemeinschaften in Abhängigkeit von Baumart, Zersetzungsgrad und Meereshöhe. Die Arbeiten zur Biodiversität dienen der Entwicklung von Indikatorarten/-zahlen für die Qualität des Totholzangebots und das Temperaturregime in einem Bestand. Die Ergebnisse sollen durch eine Verteilung von Versuchsflächen auf Naturwaldreservate aus drei Höhenstufen eine Verbesserung der Einschätzung von Abbauraten in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen im Klimawandel ermöglichen. Die bislang veröffentlichten Abbauraten für Buche, Eiche und Fichte auf der Grundlage von Daten aus Norddeutschland können anhand dieser Untersuchungen für Süddeutschland verifiziert werden. Die Ergebnisse können in Modelle zur C-Fixierung und Freisetzung von CO2 in Wäldern herangezogen werden. Markus Blaschke
Tel.: +49 8161 4591-603
markus.blaschke@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising

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01.04.2021

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2219WK30X4Entwicklung und Evaluierung neuartiger Behandlungsverfahren zum Schutz vor Schädlingen und zur Stärkung bereits befallener Bäume mittels Mykorrhiza-Impfung und RNA-Interferenz - Akronym: TreeHarmIn diesem Vorhaben soll exemplarisch an der Fichte, der Pappel und der Eiche in Form einer "Hand-in-Hand"-Strategie geprüft werden, in wieweit Verfahren zur phänotypischen oder genetischen Identifizierung von Schaderregern eine möglichst frühzeitige Initiierung von Behandlungsmaßnahmen ermöglicht.Dr. Matthias Fladung
Tel.: +49 4102 696-107
matthias.fladung@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

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31.12.2023
2219WK32X3Steigerung des Anteils an qualitativ hochwertigem Buchenholz und die Optimierung der Qualitätsansprache von stehenden Buchen durch terrestrisches Laserscanning - Akronym: BaubucheIn dem Vorhaben sollen die Möglichkeiten einer erhöhten Bereitstellung von Buchenkonstruktionsholz untersucht werden. Dazu werden zwei innovative Forschungsansätze verfolgt: 1. Steigerung des Anteils an konstruktiv nutzbarer Brettware am Buchenholzvolumen. Durch waldbauliche Maßnahmen kann die Struktur des Waldbestandes und die Architektur der einzelnen Bäume gesteuert werden. In Wachstumsmodellen sollen die Astreinigung und das Dickenwachstum der Bäume in Abhängigkeit des Standraumes simuliert und daraus Handlungsanweisungen zur Erhöhung des Anteils an Konstruktionsholz an der Gesamtholzproduktion abgeleitet werden. Dabei wird ein möglichst hoher Anteil an gradschaftigem, astfreiem Stammholz angestrebt. Zusätzlich sollen auch andere Qualitätskriterien wie geringer Schrägfaserigkeit (verursacht durch Drehwuchs und Krummwüchsigkeit) Berücksichtigung finden. Die Bedeutung der verschiedenen Qualitätskriterien für die Verwendung der Buche als Konstruktionsholz soll in enger Zusammenarbeit mit dem Projekt "Holzhybrid" (Förderkennzeichen: 28W-K-3-137-03) bestimmt werden. 2. Optimierung des verwendungsorientierten Holzeinschlags durch geeignete Inventurmethoden. Zur Planung eines produktorientierten Holzeinschlags sollen Inventurmethoden eingesetzt werden, die eine präzise Ansprache der Dimension, Gradschaftigkeit, des Drehwuchses und anderer Qualitätmerkmale der Baumschäfte bereits an lebenden Bäumen im Wald ermöglichen. Der Einsatz von terrestrischem Laserscanning bietet hierfür die erforderliche Datengrundlage. Die beiden Ansätze ermöglichen eine Optimierung der Buchenwirtschaft zur Bereitstellung von Konstruktionsholz. Dazu werden die verschiedenen Handlungsoptionen und deren Auswirkungen auf die Quantität und Qualität der anfallenden Holzsortimente berechnet und betriebswirtschaftlich bewertet. Aus den Ergebnissen werden einfach anzuwendende Handlungsempfehlungen abgeleitet, die die Bewirtschaftung von Buchenwäldern optimieren können.Prof. Dr. Heinrich Spiecker
Tel.: +49 761 203-3736
instww@iww.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

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31.03.2024
2219WK33A3Verbundvorhaben: 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: ExtractImpactDas 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. Mathias Belda
Tel.: +49 531 2155-379
mathias.belda@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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01.10.2020

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31.03.2024
2219WK33B3Verbundvorhaben: Untersuchung von Extraktstoffarten und -anteilen in Abhängigkeit des Wuchsstandortes und deren Einflüsse auf die Verklebung; Teilvorhaben 2: Isolierung und Charakterisierung der Extraktstoffe - Akronym: ExtractImpactDie 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

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31.08.2024
2219WK37A4Verbundvorhaben: Klimaanfälligkeit der Douglasie im Wald des 22. Jahrhunderts - Wuchsdynamik, Klimasensitivität und Risikoabschätzung; Teilvorhaben 1: Dendroklimatologie, Wuchsdynamik und zukünftiges Anbaurisiko der Douglasie in verschiedenen Regionen Deutschlands - Akronym: Doug-Goes-RiskDas Projekt-Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage zur Zukunftsfähigkeit der Douglasie unter prognostizierten Klimaveränderungen und der daraus resultierenden regionalen Anbauwürdigkeit im Wald des 22. Jhdts in Deutschland. Hierzu werden Zuwachsbohrkerne entnommen und die Klima-Wuchssensitivität der Douglasie an verschiedenen Standorten in Deutschland (und angrenzenden Ländern) analysiert. Hieraus können Rückschlüsse auf die Auswirkung extremer Trockenjahre und deren Erholungsfähigkeit gezogen werden. Begleitend werden ökophysiologische Mess-Sensoriken an ausgewählten Standorten in einem ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten installiert, um die witterungs- und bodenfeuchtespezifische Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs zu bestimmen. Die Erkenntnisse werden herangezogen, um das regionale Anbaurisiko unter dem prognostizierten Klimawandel abzuschätzen und um regionale Anbauempfehlungen / -risiken für den Wald des 22. Jhdts anzugeben. Zielsetzungen: 1. Verständnis der kurz-, mittel- und langfristigen Wuchsdynamik unter wechselnden Klima- und Umweltbedingungen 2. Bestimmung der witterungs- und bodenfeuchtespezifischen Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs 3. Systematische Provenienzanalysen (mittels DNA-Analysen) 4. Abschätzung der Klimafolgen auf die Ertragsleistung und Evaluierung des regionalen Anbaurisikos im Wald des 22. Jhdts 5. Etablieren einer offen zugänglichen Douglasien-Datenbank (Baumhöhen, Stammumfang, Zuwachsmessungen, Dendrometrie-/Wasserflussdaten etc.) für zukünftige wissenschaftliche UntersuchungenDr. Alexander Land
Tel.: +49 711 459-22188
alexander.land@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Naturwissenschaften - Institut für Botanik
Garbenstr. 30
70599 Stuttgart

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01.09.2021

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31.08.2024
2219WK37B4Verbundvorhaben: Klimaanfälligkeit der Douglasie im Wald des 22. Jahrhunderts - Wuchsdynamik, Klimasensitivität und Risikoabschätzung; Teilvorhaben 2: Ökophysiologie und Stressanfälligkeit der Douglasie entlang eines ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten in Deutschland - Akronym: Doug-Goes-RiskDas Projekt-Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage zur Zukunftsfähigkeit der Douglasie unter prognostizierten Klimaveränderungen und der daraus resultierenden regionalen Anbauwürdigkeit im Wald des 22. Jhdts in Deutschland. Hierzu werden Zuwachsbohrkerne entnommen und die Klima-Wuchssensitivität der Douglasie an verschiedenen Standorten in Deutschland (und angrenzenden Ländern) analysiert. Hieraus können Rückschlüsse auf die Auswirkung extremer Trockenjahre und deren Erholungsfähigkeit gezogen werden. Begleitend werden ökophysiologische Mess-Sensoriken an ausgewählten Standorten in einem ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten installiert, um die witterungs- und bodenfeuchtespezifische Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs zu bestimmen. Die Erkenntnisse werden herangezogen, um das regionale Anbaurisiko unter dem prognostizierten Klimawandel abzuschätzen und um regionale Anbauempfehlungen / -risiken für den Wald des 22. Jhdts anzugeben. Zielsetzungen: 1. Verständnis der kurz-, mittel- und langfristigen Wuchsdynamik unter wechselnden Klima- und Umweltbedingungen 2. Bestimmung der witterungs- und bodenfeuchtespezifischen Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs 3. Systematische Provenienzanalysen (mittels DNA-Analysen) 4. Abschätzung der Klimafolgen auf die Ertragsleistung und Evaluierung des regionalen Anbaurisikos im Wald des 22. Jhdts 5. Etablieren einer offen zugänglichen Douglasien-Datenbank (Baumhöhen, BHD, Zuwachsmessungen, Dendrometrie-/Wasserflussdaten etc.) für zukünftige wissenschaftliche UntersuchungenProf. Dr. Sebastian Hein
Tel.: +49 7472 951-239
hein@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar

2021-07-01

01.07.2021

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2219WK38X4Integriertes Management von Wald und Wasser unter sich ändernden klimatischen Bedingungen: Risiken, Maßnahmen, Übertragbarkeit - Akronym: InteW2Die Dürre 2018 hat die enge Beziehung zwischen Wald- und Wasserressourcen deutlich gemacht und gezeigt, wie negativ sich ausbleibende Niederschläge und sinkende Grundwasserstände auf die Wälder auswirken. Um diese enge Beziehung, insbesondere unter sich ändernden klimatischen Bedingungen zu berücksichtigen, werden Politik- und Managementmaßnahmen gebraucht. Welche Maßnahmen effektiv und in unterschiedlichen Regionen umsetzbar sind, findet bisher in der Forschung wenig Berücksichtigung. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Risiken und Maßnahmen zur Anpassung von Wald- und Wasserressourcen an den Klimawandel aufzuzeigen sowie einen Überblick von Best-Practice-Beispielen für das integrierte Management von Wald- und Wasserressourcen zu liefern. Des Weiteren soll der Forstsektor hinsichtlich eines Wald-Wasser Managements sensibilisiert und Anstoß für ein solches integriertes Management geliefert werden.Prof. Dr. Daniela Kleinschmit
Tel.: +49 761 203-3712
daniela.kleinschmit@ifp.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Professur für Forst- und Umweltpolitik
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

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2219WK39A4Verbundvorhaben: Klimaplastische Wälder - Die Potenziale im natürlichen Spektrum erkennen und forstwirtschaftlich nutzen; Teilvorhaben 1: Modellierung zur Maximierung von Resilienz, Ertrag und Ökosystemleistungen im Klimawandel; - Akronym: WaldSpektrumWaldSpektrum wird eine systematische forstwirtschaftliche Entscheidungshilfe erstellen, um die Wälder Deutschlands klimaresilient und ertragreich zu gestalten und gleichzeitig die Erreichung von Zielen des Natur-, Biodiversitäts- und Klimaschutz zu ermöglichen. Diese Entscheidungshilfe basiert auf a) den neuesten Vegetations- und Forstmanagementmodellen, die die adaptive Kapazität von Wäldern berücksichtigen und in der Lage sind, kumulative Effekte von Klimawandel und Extremereignissen abzubilden und b) umfassenden Pflanzendatenbanken und empirischer Expertise, die es ermöglichen, die reale Umsetzbarkeit zu quantifizieren und die gewonnenen Ergebnisse forstwirtschaftlichen Akteuren bestmöglich zu vermitteln. Im Detail liefert WaldSpektrum Informationen über zukünftig mögliche Baumarten und deren Vergesellschaftungen, ihre geeignete Herkunft, Merkmalsplastizität, sowie ihre Widerstandsfähigkeit und ihre Produktivität unter unterschiedlichem Forstmanagement und Klimawandelszenarien. Weiterhin quantifiziert WaldSpektrum Faktoren der Biodiversität sowie Ökosystemdienstleistungen wie z.B. CO2-Senkenpotenzial, Grundwasserneubildung, regionale Klimaregulierung, Erholungs-, Schutz- und Lebensraumfunktion als zentrale Wegweiser der Entscheidungshilfe.Dr. Boris Sakschewski
Tel.: +49 331 288-2548
borissa@pik-potsdam.de
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V.
Telegrafenberg 31
14473 Potsdam

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2026-03-31

31.03.2026
2219WK39B4Verbundvorhaben: Klimaplastische Wälder - Die Potenziale im natürlichen Spektrum erkennen und forstwirtschaftlich nutzen; Teilvorhaben 2: Standorts- und Windwurfrisikomodellierung sowie soziopolitische und waldbauliche Modellvalidierung - Akronym: WaldSpektrumWaldSpektrum wird mithilfe eines neuartigen Forschungsansatz, systematisch das Spektrum an Baumarten, Vergesellschaftungen und Forstmanagementoptionen unter sich verändernden Umweltbedingungen identifizieren, welches die Resistenz und Resilienz von Wäldern, sowie Ökosystemdienstleistungen und Holzertrag maximiert und gleichzeitig Naturschutz- und Biodiversitätsziele beachtet und ermöglicht. Die gewonnen Ergebnisse sollen a) nachvollziehbar und öffentlich zugänglich in einer forstwirtschaftliche Entscheidungshilfe angeboten und b) für weitere forstwirtschaftliche Anwendungen aufbereitet und kommuniziert werden.Dr. Tanja Sanders
Tel.: +49 3334 3820339
tanja.sanders@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

2021-11-01

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2219WK41A4Verbundvorhaben: Humusformen als Indikatoren für die Zersetzergesellschaft in Zeiten des Klimawandels; Teilvorhaben 1: Feuchthumusformen, Bodenbiodiversität und räumliche Modellierung - Akronym: BioFeuchtHumusUm Maßnahmen zur Anpassung von Wäldern an den Klimawandel entwickeln und bewerten zu können, werden Indikatoren für Umweltveränderungen benötigt, die schnell im Feld kartiert und mittels räumlicher Modelle in die Fläche übertragen werden können. Als ein solcher Indikator an der Schnittstelle Boden–Vegetation gilt die Humusform. Trotz der weiten Verbreitung von Stauwasserböden über ganz Deutschland und der hohen Sensitivität von Feuchtwäldern mit Stauwassereinfluss gegenüber dem Klimawandel ist die Klassifikation aerohydromorpher Humusformen bislang unzureichend. Ziele dieses Projektes sind daher, am Beispiel des Münsterlandes (i) bodenbiologische und morphologische Merkmale zur Klassifizierung aerohydromorpher Waldhumusformen zu identifizieren und (ii) aerohydromorphe Humusformen und Zersetzergesellschaften in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte zu untersuchen. In enger Zusammenarbeit von Forst, Naturschutz und Wissenschaft knüpft das Projekt an bisherige Untersuchungen zu Biomasse, Bestockung, Bodenfeuchte und Biodiversität in Feuchtwäldern an. Zur Schärfung der Klassifikation aerohydromorpher Humusformen sind Geländeuntersuchungen zu Zersetzergesellschaften (Regenwürmer und Enchyträen) geplant. Erstmals sollen Bodenfeuchtemessungen direkt an der Grenze von Mineralboden und Auflagehorizonten erfolgen, um den Wassereinfluss an der Schnittstelle Boden–Vegetation erfassen und anschließend mit Humusformkartierungen flächenhaft prognostizieren zu können. Unter Anwendung regionaler und nationaler Klimawandel-Szenarien sollen die Modelle erweitert und somit die zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenwasserhaushalt und auf die Verbreitungsmuster von Feuchthumusformen vorhergesagt werden. Die Modelle werden Aufschluss über die zukünftige Funktionalität der heutigen Feuchtwald-Ökosysteme geben, was für die forstliche Praxis bezüglich notwendiger und sinnvoller Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel von großer Bedeutung ist.Prof. Dr. Gabriele Broll
Tel.: +49 541 969-4073
gabriele.broll@uni-osnabrueck.de
Universität Osnabrück - Fachbereich Kultur- und Geowissenschaften - Institut für Geographie
Seminarstr. 19 ab
49074 Osnabrück

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01.11.2021

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2219WK41B4Verbundvorhaben: Humusformen als Indikatoren für die Zersetzergesellschaft in Zeiten des Klimawandels; Teilvorhaben 2: Flächen- und Datenmanagement und Wissenstransfer in die Forstpraxis. - Akronym: BioFeuchtHumusUm Maßnahmen zur Anpassung von Wäldern an den Klimawandel entwickeln und bewerten zu können, werden Indikatoren für Umweltveränderungen benötigt, die schnell im Feld kartiert und mittels räumlicher Modelle in die Fläche übertragen werden können. Als ein solcher Indikator an der Schnittstelle Boden–Vegetation gilt die Humusform. Trotz der weiten Verbreitung von Stauwasserböden über ganz Deutschland und der hohen Sensitivität von Feuchtwäldern mit Stauwassereinfluss gegenüber dem Klimawandel ist die Klassifikation aerohydromorpher Humusformen bislang unzureichend. Ziele dieses Projektes sind daher, am Beispiel des Münsterlandes (i) bodenbiologische und morphologische Merkmale zur Klassifizierung aerohydromorpher Waldhumusformen zu identifizieren und (ii) aerohydromorphe Humusformen und Zersetzergesellschaften in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte zu untersuchen. In enger Zusammenarbeit von Forst, Naturschutz und Wissenschaft knüpft das Projekt an bisherige Untersuchungen zu Biomasse, Bestockung, Bodenfeuchte und Biodiversität in Feuchtwäldern an. Zur Schärfung der Klassifikation aerohydromorpher Humusformen sind Geländeuntersuchungen zu Zersetzergesellschaften (Regenwürmer und Enchyträen) geplant. Erstmals sollen Bodenfeuchtemessungen direkt an der Grenze von Mineralboden und Auflagehorizonten erfolgen, um den Wassereinfluss an der Schnittstelle Boden–Vegetation erfassen und anschließend mit Humusformkartierungen flächenhaft prognostizieren zu können. Unter Anwendung regionaler und nationaler Klimawandel-Szenarien sollen die Modelle erweitert und somit die zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenwasserhaushalt und auf die Verbreitungsmuster von Feuchthumusformen vorhergesagt werden. Die Modelle werden Aufschluss über die zukünftige Funktionalität der heutigen Feuchtwald-Ökosysteme geben, was für die forstliche Praxis bezüglich notwendiger und sinnvoller Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel von großer Bedeutung ist. Michael Elmer
Tel.: +49 251 91797-291
michael.elmer@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen
Albrecht-Thaer-Str. 34
48147 Münster

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01.04.2023

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2219WK43X4Mikrobiom-Übertragung von resistenten auf anfällige Baumarten als neue Methode zur Bekämpfung phytopathogener Pilze in der Forstwirtschaft - Akronym: MikrobiomtherapieDie Projektidee beruht darauf, dass manche Arten, Varietäten oder Provenienzen der Ulmen und Douglasien Resistenzen gegenüber den Erregern des Ulmensterbens bzw. der Douglasienschütte besitzen. Die Hintergründe für diese Krankheitsresistenzen sind bisher unbekannt und können durch das Pflanzengenom, durch epigenetische Veränderungen und/oder durch das Mikrobiom gefördert werden. Die chinesische Ulme (Ulmus parvifolia) ist, im Gegensatz zu der einheimischen Bergulme (U. glabra), oft resistent gegenüber dem Erreger des Ulmensterbens (Ophiostoma novo-ulmi). Bei der Douglasie (Pseudotsuga menziesii) ist bekannt, dass bei der Anfälligkeit gegenüber der Rostigen Douglasienschütte (Rhabdocline pseudotsugae) besonders Herkunftsunterschiede eine entscheidende Rolle spielen. So ist die Küstendouglasie (var. menziesii) widerstandsfähiger gegenüber dem Erreger der Krankheit als die Gebirgsdouglasie (var. glauca). Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll eine mögliche Beteiligung des Mikrobioms und des Epigenoms an der Ausprägung der Krankheitsresistenzen untersucht werden. Unter Verwendung beider Testsysteme soll eine effektive Methode zum Transfer der Mikrobiome resistenter Arten bzw. Varietäten auf anfällige Baumarten etabliert werden. Dazu werden verschiedene Übertragungsmethoden getestet. Hervorzuheben ist, dass im Gegensatz zu anderen biologischen Kontrollsystemen, bei denen Einzelisolate oder Konsortien verwendet werden, hier das vollständige Mikrobiom der resistenten Bäume übertragen werden soll. Die Wirkung der Mikrobiom-Übertragung soll durch Resistenztests mit den entsprechenden Erregern bewertet werden. Neben der phänotypischen Bewertung werden Untersuchungen der DNA Aufschluss darüber geben, ob die Mikrobiom-Übertragung epigenetische Veränderungen an den einheimischen Baumarten ausgelöst hat, die zur Resistenz führen.Dr. Ben Bubner
Tel.: +49 33433 157-170
ben.bubner@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf

2020-06-01

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31.08.2023
2219WK47X4Operationelles Waldbrandgefahrenmanagement: Erhöhung der Praxistauglichkeit des Waldbrandgefahrenindexes WBI - Akronym: WBI-PraxisIm Rahmen des Forstschutzes unterstützt der DWD die Bundesländer dabei, die Zündgefährdung von Waldflächen zu prognostizieren. Nach nunmehr 5-jährigem Einsatz des hierfür verwendeten Waldbrandgefahrenindex (WBI)liegen ausreichende Erfahrungen vor, um Modellartefakte zu identifizieren und zu bewerten, sowie Möglichkeiten der Nachjustierung zu prüfen. Ziel dieses Vorhabens ist es, den WBI praxistauglicher zu machen, damit Präventionsmaßnahmen der Forstbehörden zweckdienlicher als bisher unterstützt werden können. Im Vorfeld der Antragseinreichung wurde Kontakt mit einigen in der Bund-Länder AG "Waldbrand" vertretenen Forsteinrichtungen aufgenommen, und es wurden Kritikpunkte bzw. Änderungsbedarf bezüglich des WBI-Modellverhaltens erfragt. Nahezu übereinstimmend wurde seitens dieser Einrichtungen darum gebeten, während sommerlicher Trockenlagen eine zu rasche Abnahme des Indexes infolge zwischenzeitlich geringer Niederschläge zu verhindern. Dieser Änderungsbedarf, der dem physikalischen Modellinhalt teilweise widerspricht, erfordert eine Überarbeitung all jener Algorithmen, die den Wassergehalt berücksichtigen. Zudem soll erstmalig die satellitengestützte Landoberflächenbeobachtung einbezogen werden, mit der der Zustand der Vegetation kleinräumiger und realistischer als bisher berücksichtigt werden kann. Hierzu wurde ein enger fachlicher Austausch mit den Antragstellern des WKF-Projektes "BrandSat" verabredet. Und schließlich muss der WBI, der gegenwärtig nur während der Feuersaison berechnet wird, die Fähigkeit der Ganzjahrestauglichkeit erhalten, d.h. der WBI muss unter Frost- und Schneebedingungen zu plausiblen Ergebnissen kommen. Erinnert sei an den Jochberg-Waldbrand (Oberbayern), der unter zwischenzeitlichem Föhneinfluss in der Silvesternacht 2016/17 ausbrach (d.h. zu einem Zeitpunkt, an dem das statistische Tages- und Jahresminimum des WBI zu erwarten ist). Hervorgerufen wurde er durch ein außer Kontrolle geratenes Lagerfeuer in über 1000 m Höhe.Dr. Mathias Herbst
Tel.: +69 8062 6070
mathias.herbst@dwd.de
Deutscher Wetterdienst (DWD)
Frankfurter Str. 135
63067 Offenbach am Main
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05.03.2021
2219WK48X5Prävention, Management und Bewältigung von Schadensereignissen durch eine einheitliche, vernetzte Datenplattform für Feuerwehren - Akronym: RufUSMit dem Projekt RufUS wollen wir eine einheitliche und sichere Datenplattform fu¨r den Brand- und Katastrophenschutz schaffen, mit dem Ziel das Management und die Bewältigung von Schadensereignissen zu optimieren und die schnellere Bekämpfung von Brandkatastrophen zu ermöglichen. Dazu vereint RufUS vorhandene Hard- und Softwareinfrastruktur, wie Smartphones und deren Funktionen, und kombiniert diese Mittels weiterer Dienste, unter anderem Satelliten- und Wetterdaten, um die Einssatzkräfte bereits vor einem Einsatz zu sensibilisieren. Jan-Enno Voigt
Tel.: +49 431 80002-864
enno.voigt@uxma.com
UXMA GmbH & Co. KG
Düvelsbeker Weg 12
24105 Kiel

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2219WK50A4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 1: Koordination, Waldökologie und Synthese - Akronym: PYROPHOBDas Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben 1 "Koordination, Waldökologie und Synthese" wird vom Verbundkoordinator (HNEE) durchgeführt und umfasst die Arbeitspakete AP1 (Projektkoordination & Projektmanagement), AP2 (Standort: Boden und Wasser), AP3 (Biotik: Flora, Fauna, Mykologie), AP 4 (Waldökologie & Restoration Management) und AP 5 (Kommunikation und Bildung). In diesem Teilvorhaben werden die Baumverjüngung, das Biomassevolumen von liegendem Totholz untersucht, Thermokarten angefertigt, eine Geodatenbank angelegt und das Mikroklima erfasst (AP 3, Ibisch). Die Synthese aller Projektergebnisse der einzelnen Teilvorhaben und das Ableiten von Schlussfolgerungen und konkreten Praxisempfehlungen für ein Waldökosystem- und Restoration Management sind außerdem zentraler Bestandteil des Teilvorhabens (AP 4, Ibisch). Außerdem wird die Zusammensetzung der Bodenlösung, des Sickerwasser und Grundwassers in diesem Teilvorhaben untersucht (AP 2, Chmieleski). Die Übertragbarkeit der Ergebnisse und die Anwendbarkeit der Empfehlungen in die forstliche Praxis werden gemeinsam mit dem LFE erörtert, optimiert und zielgruppenspezifisch kommuniziert (AP 5, Ibisch).Prof. Pierre Ibisch
Tel.: +49 3334 657-178
pierre.ibisch@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2219WK50B4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 2: Bodenvegetation und Bodenfeuchte - Akronym: PYROPHOBDas Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben 2 "Bodenvegetation und Bodenfeuchte" ist an den Arbeitspaketen 2 (Standort: Boden und Wasser) und 3 (Biotik: Flora, Fauna, Mykologie) beteiligt. Es beinhaltet die kontinuierliche Erfassung der Bodenflora und -vegetation und die Bestimmung ihrer lebenden Biomasse mit den darin enthaltenen Nährstoffen im Sukzessionsverlauf (Heinken). Außerdem beinhaltet das Teilvorhaben das Monitoring von Niederschlag und bodenhydrologischen Prozessen im hydrologischen Messnetz sowie die Rekonstruktion von Bodenwasserhaushalt, Sickerwasserbewegung und Grundwasserneubildung mittels hydrologischer Modellierung (Francke). Dazu kommt die fernerkundliche Dokumentation der Feuerausbreitung und -intensität sowie ein Monitoring der sekundären Sukzession (Baumbestände und Bodenvegetation) mittels Fernerkundung (Brosinsky). Die Untersuchungen erfolgen in enger Zusammenarbeit mit anderen Arbeitspaketen des Verbundvorhabens (Baumverjüngung und Bodenchemie). Die Ergebnisse sollen zeigen, unter welchen Bedingungen und waldbaulichen Behandlungen eine optimale Verjüngung stattfindet, pflanzliche Biodiversität gefördert sowie Wasser und Nährstoffe im Ökosystem gehalten werden.PD Dr. Thilo Heinken
Tel.: +49 331 977-4854
heinken@uni-potsdam.de
Universität Potsdam - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Biochemie und Biologie
Karl-Liebknecht-Str. 24-25
14476 Potsdam

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2219WK50C4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen;Teilvorhaben 3: Bodeneigenschaften und Bodenfauna - Akronym: PYROPHOBDas Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das PYROPHOB-Teilvorhaben 3 "Bodeneigenschaften und Bodenfauna" (BTU Cottbus-Senftenberg) ist an den AP 2 und 3 des Gesamtverbundes beteiligt. Das AP2 beinhaltet die Untersuchung von abiotischen Faktoren an den ausgewählten Untersuchungsstandorten, die empirisch erfasst und analysiert werden. Dieses Arbeitspaket umfasst die Teilpakete "Boden" und "Wasser" und wird durch die BTU koordiniert. Im hier beantragten Teilvorhaben werden sich die Untersuchungen auf die bodenkundliche Standortscharakterisierung als Grundlage für die verbundweite Auswertung und die Analyse der Stoffausträge aus verbrannten Waldoberböden konzentrieren. In AP3 werden umfassend biotische Indikatoren in den vier Teilpaketen "Flora & Vegetation", "Mykologie", "Waldstruktur und Mikroklima" sowie "Fauna" untersucht. Die in dem PYROPHOB-Teilvorhaben der BTU vorgesehenen Arbeiten werden sich im Teilpaket "Fauna" mit dem Einfluss von Waldbränden auf die Biodiversität im Bereich der Bodenfauna befassen. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf dem Vorkommen und der regulierenden Wirkung von ausgewählten räuberischen Arthropoden gegenüber Schadorganismen (Falterlarven) liegen.Dr. Werner Gerwin
Tel.: +49 355 69-4225
werner.gerwin@b-tu.de
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg
Platz der Deutschen Einheit 1
03046 Cottbus

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2219WK50D4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 4: Waldstruktur, Kommunikation Wald und Forst - Akronym: PYROPHOBDas Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben des LFE beschäftigt sich in diesem Rahmen intensiv mit der Aufnahme und Auswertung von Daten zur Struktur, Qualität, Dichte und anderen Eigenschaften des verbleibenden Restbestands nach Brand sowie der durch natürliche Sukzession und künstliche Einbringung entstehenden Verjüngungsschicht (AP 3, "Biotik"). Im Zusammenhang mit standörtlichen Informationen (Witterung, Boden, Relief) und den Ergebnissen der anderen TV ergeben sich dadurch wertvolle Hinweise auf die Effekte und die Notwendigkeit menschlicher Steuerung bzw. Ergänzung der ökosystemaren Prozesse. Im zweiten Bereich des LFE-TV geht es darum, Daten und Auswertungen für alle Interessengruppen aufzubereiten und die Ansprüche, Möglichkeiten und Grenzen der Akteure im Bereich Wald und Forst in die Formulierung allgemeiner Leitlinien bzw. Handlungsoptionen zu integrieren (AP 5, "Kommunikation"). Dieser Prozess läuft unter Koordination der HNEE unter Einbindung aller anderen TV.Prof. Dr. Jens Schröder
Tel.: +49 3334 2759-157
jens.schroeder@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2219WK50E4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 5: Mykologie: Monitoring von Fruchtkörperbildenden Pilzarten, Phytoparasiten und Mykorrhiza - Akronym: PYROPHOBDas PYROPHOB-Teilvorhaben "Mykologie" (TIFG) ist an den AP 3 und AP 4 des Gesamtverbundes beteiligt. Im Rahmen des AP 3 werden durch systematische Begehungen mit geschulten Helfern möglichst alle relevanten, Fruchtkörper bildenden Pilzarten auf den Untersuchungsflächen erfasst. Die Bestimmung der Arten erfolgt sowohl klassisch als auch mittels molekularer Methoden. Außerdem werden die Art und der Grad der Mykorrhiza-Bildung an dort gepflanzten bzw. aufgewachsenen Bäumen bestimmt und einzelne Pilzarten in In-vitro-Kultur überführt. Die auftretenden Phytoparasiten, besonders an den Bäumen, werden ebenfalls erfasst. Die gewonnenen Daten werden für die Synthese (AP 4) den anderen Projektbeteiligten zur Verfügung gestellt. Weiterhin soll aus den mykologischen Daten eine Auswahl an Mykorrhiza-Pilzarten zusammengestellt werden, mit denen ein waldbrandspezifischen Pilz-Inokulat für ausgewählte Baumarten hergestellt und getestet werden soll.Dr. Ben Bubner
Tel.: +49 33433 157-170
ben.bubner@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei
Bundesallee 50
38116 Braunschweig

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2219WK50F4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 6: Auswirkungen des Managements von Waldbrandflächen auf Nachtfalterartengemeinschaften - Akronym: PYROPHOBDas Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. In diesem Kontext sollen auch nachtaktive Großschmetterlinge untersucht werden, die durch ihre schnelle Reaktionsfähigkeit bedingt durch die vergleichsweise hohe Mobilität der Imagines als hochsensible Indikatorgruppe für Untersuchungen von Veränderungen in Ökosystemen von besonderem Wert sind. Durch ihre oftmals sehr spezifischen Raupenfraßpflanzen sind die eng an verschiedene Vegetationstypen gebunden und reagieren schnell auf Veränderungen der Vegetationszusammensetzung und sogar auf Strukturen, denn viele Arten benötigen nicht nur eine bestimmte Fraßpflanze, sondern diese muss auch am richtigen mikroklimatischen Standort auftreten. Darüber hinaus weisen Nachtfalter sehr unterschiedliche Potenziale für die (Wieder)besiedlung von Standorten auf (abzuleiten über Familienzugehörigkeiten oder Flügelformen). Außerdem sind Nachtfalter mit mehreren hundert Arten in Brandenburg ausreichend artenreich, um ein breites Spektrum von unterschiedlichen Nischen abzudecken. Folglich stellen sie eine sehr geeignete Gruppe dar, um die Phänomene der Wiederbesiedlung von Waldbrandflächen zu beobachten und unterschiedliche Wiederaufforstungsprogramme zu bewerten, vor allem was die funktionale Wiederherstellung der Waldökosystemeigenschaften betrifft. Hinzu kommt die Bedeutung als Forstschädlinge, die es besonders zu untersuchen gilt.Prof. Dr. Thomas Schmitt
Tel.: +49 33432 736983-700
thomas.schmitt@senckenberg.de
Senckenberg Deutsches Entomologisches Institut
Eberswalder Str. 90
15374 Müncheberg

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2219WK50G4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 7: Waldstruktur, Wildtiere und Brutvögel - Akronym: PYROPHOBDas Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Das Teilvorhaben 7 analysiert dabei mittels terrestrischem Laserscanning die Waldstrukturen lebender und stehender toter Biomasse. Durch wiederholende Aufnahmen kann die Entwicklung eines Bestandes genau dokumentiert werden. Weiterhin wird ein flächendeckendes Wildtiermonitoring mittels unbemannten Fluggeräten (UAV’s) durchgeführt. Dies erlaubt eine präzise Erfassung der Wildtierbestände und ist somit von entscheidender Bedeutung für das Wildtiermanagement, die Waldneubildung und die Wildschadensprävention. Für eine umfassende Biotopkartierung ist das Brutvogelmonitoring ein bedeutender Baustein. Hierbei soll die Entwicklung und das Verhalten von Brutvögeln nach den Störereignissen analysiert werden.Dr. Torsten Welle
Tel.: +49 451 30502953
welle@naturwald-akademie.org
Naturwald Akademie gGmbH
Bleibtreustr. 17
10623 Berlin

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2219WK50H4Verbundvorhaben: Strategien zur Entwicklung von pyrophoben und klimawandelresilienten Wäldern auf Waldbrandflächen; Teilvorhaben 8: Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation für das Gesamtvorhaben - Akronym: PYROPHOBDas Verbundvorhaben untersucht die Auswirkungen verschiedener Managementvarianten auf die ökosystemare Entwicklung von Waldbrandflächen. Anhand von Dauerbeobachtungsflächen werden Gebiete mit Brandgeschichte analysiert und das Potenzial und die Effektivität natürlicher Regenerationsprozesse im Ökosystem erfasst, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit brandgeschädigten Flächen zu formulieren. Damit wird außerdem ein Grundstein für langfristige Erforschung sowie Lehre und Bildung zum Thema gelegt. Als mittelfristiges Ergebnis der Wiederbewaldung soll dabei die Entwicklung von möglichst klimawandelresilienten sowie pyrophoben Wäldern erreicht werden. Um die Erkenntnisse und Ergebnisse breit zu streuen, werden in dem Teilvorhaben Nummer 8 (Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation des Gesamtvorhabens) Leistungen für eine umfassende Öffentlichkeitsarbeit erbracht. Die Besonderheit liegt darin, die Informationen von allen Verbundpartnern zu bündeln und verständlich zu kommunizieren.Dr. Andreas Meißner
Tel.: +49 331 7409322
meissner@stiftung-nlb.de
Stiftung Naturlandschaften Brandenburg - Die Wildnisstiftung
Schulstr. 6
14482 Potsdam

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2219WK51A4Verbundvorhaben: Kartierung der Waldbrandgefahr mit fernerkundlichen und meteorologischen Daten; Teilvorhaben 1: Erfassung von Waldstruktur und Trockenheit (Akronym: BrandSat) - Akronym: BrandSatIn den letzten Jahren wurde Deutschland von mehreren Hitze- und Trockenheitsphasen erfasst, die die Waldbrandgefahr gegenüber früheren Jahren deutlich erhöht haben. Auch in Zukunft ist mit vermehrten Hitzewellen zu rechnen, so dass die Bedeutung der Erforschung und Prävention von Waldbränden zunehmen wird. Vom Deutschen Wetterdienst wird der Waldbrandgefahrenindex zur Verfügung gestellt, der die Waldbrandgefährdung räumlich grob aufgelöst aber täglich aktualisiert für ganz Deutschland darstellt. Dieser soll im Partnervorhaben WBI-Praxis weiterentwickelt werden. Ziel des beantragten Vorhabens ist eine Kartierung vergangener Waldbrände sowie der Waldbrandgefahr mit Hilfe von Erdbeobachtungsdaten. Dabei stehen eine Kartierung des potentiell verfügbaren brennbaren Materials (fire fuel) und eine Kartierung des Risikos eines Waldbrandausbruchs im Vordergrund. Dieses hängt vor allem mit den aktuellen meteorologischen Bedingungen, insbesondere der Trockenheit, zusammen und soll zusätzlich über Satellitenfernerkundung erhoben werden. Multispektrale Erdbeobachtungsdaten des Satellitensystems Sentinel-2 sollen zur Kartierung von brennbarem Material und der Trockenheit der Vegetation genutzt werden. Ob die zusätzliche Berücksichtigung von Sentinel-1-Radardaten zu einer Verbesserung der Kartierung beitragen kann, soll im Projekt evaluiert werden. Das Vorhaben soll als Verbundprojekt zwischen der Universität Trier und der Humboldt-Universität zu Berlin durchgeführt werden. Die Projektkoordination liegt bei der Universität Trier. Als Untersuchungsgebiete vorgesehen sind die Bundesländer Rheinland-Pfalz, das aufgrund der zunehmenden Sommertrockenheit mit einer steigenden Waldbrandgefahr zu rechnen hat, und Brandenburg, das innerhalb Deutschlands bereits die meisten Waldbrände verzeichnet. Die Bundesländer sind klimatisch und in ihrer Forststruktur stark gegensätzlich und daher gut geeignet als repräsentative Testgebiete für ein eventuelles bundesweites Folgeprojekt.Prof. Thomas Udelhoven
Tel.: +49 651 201-4513
udelhoven@uni-trier.de
Universität Trier - Fachbereich VI - Geographie/Geowissenschaften - Fach Umweltfernerkundung und Geoinformatik
Behringstr.
54296 Trier
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2219WK51B4Verbundvorhaben: Kartierung der Waldbrandgefahr mit fernerkundlichen und meteorologischen Daten; Teilvorhaben 2: Satellitengestützte Erfassung und Charakterisierung historischer und aktueller Waldbrände für die Modellierung der Waldbrandgefahr (Akronym: BrandSat) - Akronym: BrandSatIn den letzten Jahren wurde Deutschland von mehreren Hitze- und Trockenheitsphasen erfasst, die die Waldbrandgefahr gegenüber früheren Jahren deutlich erhöht haben. Auch in Zukunft ist mit vermehrten Hitzewellen zu rechnen, so dass die Bedeutung der Erforschung und Prävention von Waldbränden zunehmen wird. Vom Deutschen Wetterdienst wird der Waldbrandgefahrenindex (WBI) zur Verfügung gestellt, der die Waldbrandgefährdung räumlich grob aufgelöst aber täglich aktualisiert für ganz Deutschland darstellt. Das Ziel unseres Projektes und des Partnervorhabens "WBI-Praxis" ist die Verbesserung des WBI. In unserem Projekt "BrandSat" liegt der Hauptschwerpunkt für die verbesserte Prognose in der Ableitung und Integration von Waldbrand-relevanten und aktuellen Waldzustandsgrößen mit Hilfe von räumlich hoch-aufgelösten Erdbeobachtungsdaten der Landsat- und Sentinel-2 Satelliten. Im Projekt werden Karten und Methoden zur historischen und aktuellen Waldbrandsituation sowie zum Zustand der Waldvegetation entwickelt. Dabei stehen eine Kartierung der Waldstruktur inklusive des potentiell verfügbaren brennbaren Materials (fire fuel) und eine Kartierung des Risikos eines Waldbrandausbruchs im Vordergrund. Dieses hängt vor allem mit den aktuellen meteorologischen Bedingungen, insbesondere der Trockenheit, zusammen und soll zusätzlich über Satellitenfernerkundung erhoben werden. Multispektrale Erdbeobachtungsdaten des Satellitensystems Sentinel-2 sollen zur Kartierung von brennbarem Material und der Trockenheit der Vegetation genutzt werden. Ob die zusätzliche Berücksichtigung von Sentinel-1-Radardaten zu einer Verbesserung der Kartierung beitragen kann, soll im Projekt evaluiert werden. Das Vorhaben soll als Verbundprojekt zwischen der Universität Trier und der Humboldt-Universität zu Berlin durchgeführt werden. Die Projektkoordination liegt bei der Universität Trier. Als Untersuchungsgebiete vorgesehen sind die Bundesländer Rheinland-Pfalz, das aufgrund der zunehmenden SommertrockenDr. Dirk Pflugmacher
Tel.: +49 30 2093-9433
dirk.pflugmacher@geo.hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Geographisches Institut
Rudower Chaussee 16
12489 Berlin
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2219WK53X5Brennpunkt Wald – eine digitale Informations- und Aufklärungskampagne für Jugendliche in sozialen Medien zur Waldbrandprävention (Akronym: Brennpunkt Wald) - Akronym: Brennpunkt_WaldGrundsätzlich könnten und müssen Waldbrände möglichst vollständig vermieden oder schnellstmöglich gelöscht werden. Während jedoch die menschengemachte Waldbrandgefahr kontinuierlich steigt, nimmt das Wissen über den Wald und Brandgefahren in der Bevölkerung – gerade auch bei Jugendlichen – immer mehr ab. Mit dem Projektvorhaben "Brennpunkt Wald" schaffen wir ein innovatives Kommunikations- und Medienangebot, das die Defizite bisheriger Angebote ausgleicht und Jugendliche im Alter von 12 bis 16 Jahren zielgruppenspezifisch anspricht. Durch die Nutzung innovativer Kommunikationskanäle und die mobil optimierte Projektwebsite wird hochwertiges Fachwissen für die Jugendlichen niederschwellig zugänglich gemacht, zu Dialog und Partizipation angeregt sowie Handlungskompetenz vermittelt. Erstmals soll eine digitale Informations- und Aufklärungskampagne in den Sozialen Medien entwickelt werden, mit denen tausende Jugendliche bundesweit themenstark, innovativ und authentisch für das Thema Waldbrandprävention gewonnen werden. Begleitend vermitteln wir Hintergrundinformationen zu einzelnen Aspekten des Themenbereichs für Lehrkräfte und Multiplikatoren der außerschulischen Bildung, die sich dadurch selbst fortbilden und ihren Unterricht somit fachlich auf den neuesten Stand der Forschung bringen können. Auch Ergebnisse aus anderen bereits durch den Waldklimafonds geförderten Projekten können einfließen, um sie so einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen. Frauke Hagemann
Tel.: +49 611 5050-9202
frauke.hagemann@eduversum.de
Eduversum GmbH
Taunusstr. 52
65183 Wiesbaden
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2219WK54A4Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 1: Verbessertes Verständnis der Waldbranddynamik in deutschen Wäldern mittels Deep Learning und Feuerausbreitungssimulationen (ErWiN) - Akronym: ErWiNWärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Waldbrand-Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis, als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt ErWiN sollen wichtige Grundlagen für den wissens-basierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden. Das Teilvorhaben des KIT-IfGG zielt dabei vor allem auf die Adaptierung existierender Waldbrandmodelle an deutsche Verhältnisse. Nach Adaptation der Waldbrandmodelle werden diese verwendet, um die Effizienz waldbaulicher und spezifisch Brandrisiko-reduzierender Maßnahmen über Szenariobildung abzuschätzen. Das KIT-IfGG wird darüber hinaus einen Klassifikationsschlüssel für Brennmaterialtypen in Deutschland entwickeln, welche ebenfalls als Input für die Waldbrandmodelle benötigt werden. Mit diesen Arbeiten wird essentielles Grundlagenwissen über Waldbrände in mitteleuropäischen Wälder generiert, welches in entsprechende Management-Empfehlungen für die Forstverwaltungen, die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr einfließen wird.Dr. Michael Ewald
Tel.: +49 721 608 47840
michael.ewald@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Geographie und Geoökologie
Reinhard-Baumeister-Platz 1
76131 Karlsruhe

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2219WK54B4Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 2: Verbesserte Waldbrand-Vulnerabilitätskarten durch Einbeziehung lokaler Waldstrukturinformation (ErWiN) - Akronym: ErWiNWärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis, als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt sollen wichtige Grundlagen für den wissens-basierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden. Das Projekt spannt damit den zeitlichen und räumlichen Bogen von der Phase vor, bis zur Phase nach einem Waldbrand, sowie vom nationalen Maßstab bis hin zu einzelnen Waldbränden. Dabei wird essentielles Grundlagenwissen über Waldbrände in mitteleuropäischen Wälder generiert, welches in entsprechende Management-Empfehlungen einfließen wird. Berücksichtigte Themenbereiche der Ausschreibung: Das Vorhaben fällt unter die Themenbereiche "Erarbeitung von Konzepten" sowie "Kommunikation" und "Aus- und Weiterbildung, inkl. Öffentlichkeitsarbeit".Dr. rer. nat. Tanja Sanders
Tel.: +49 3334 3820-339
tanja.sanders@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2219WK54C4Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 3: Optimierung der waldbrandbezogenen Gefahrenabwehr durch die Feuerwehr (ErWiN) - Akronym: ErWiNWärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt sollen wichtige Grundlagen für den wissensbasierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden.Dr. Monika Rode
Tel.: +49 251 3112-3224
monika.rode@idf.nrw.de
Institut der Feuerwehr Nordrhein-Westfalen
Wolbecker Str. 237
48155 Münster

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2219WK54D4Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 4: Verbessertes Verständnis von Feuerauswirkungen auf Oberbodenzustand und Waldstandort (ErWiN) - Akronym: ErWiNZiel von Modul 4 ist die Untersuchung der durch Waldbrand ausgelösten Bodenveränderungen sowie die Abschätzung der damit einhergehenden Verschlechterung der forstlichen Standortsbedingungen mit Blick auf die Wasser- und Nährstoffversorgung der sich auf der Brandfläche regenerierenden Waldbestände. Die Ergebnisse sollen Berücksichtigung bei der Baumartenwahl auf standörtlicher Grundlage im Zuge der Wiederbewaldung finden (vgl. Modul 5). Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen sowohl chemische Veränderungen des Oberbodens (Humusauflage und Mineralboden bis 30 cm Tiefe) als auch die Veränderung der Bodenstruktur (Porengrößenverteilung, Bodendichte). Dabei gilt den hydrophoben Eigenschaften und dem Wasserinfiltrationspotenzial der Böden besondere Beachtung. Die durch Erosions- und Sedimentationsprozesse induzierte laterale Verfrachtung von Stoffen innerhalb der Brandfläche sowie aus der Fläche heraus soll erfasst und mittels digitalem Geländemodell (DGM) modelliert werden. Der Versuchsansatz ist auf zwei Versuchsflächenkomplexe einer unechten Zeitreihe ausgerichtet. Zum einen sollen die Untersuchungen auf einer neuen Brandfläche unmittelbar nach dem Feuer (Zeitstufe 1) und auf einer zwei Jahre alten Brandfläche (z. B. Großbrandfläche Treuenbrietzen in Brandenburg von 2018, vgl. Heintz & Luthardt, 2019), wo die natürliche Regeneration bereits begonnen hat (Zeitstufe 2), stattfinden.Dr. Jens Hannemann
Tel.: +49 3334 2759-102
jens.hannemann@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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30.09.2023
2219WK54E4Verbundvorhaben: Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden; Teilvorhaben 5: Entwicklung waldbaulicher Strategien für die Verjüngung Feuer-geschädigter Bestände (ErWiN) - Akronym: ErWiNWärmere, trockenere Sommer erhöhen jetzt auch in Deutschland das Waldbrandrisiko. In den letzten beiden Jahren kam es mehrfach zu großflächigen Bränden, besonders aber auch zu einer Vielzahl von kleineren Waldbränden. Dieser steigenden Waldbrand-Gefahr steht ein Mangel an Wissen gegenüber, welcher sowohl die Forstpraxis, als auch die Feuerwehren und andere Organisationen der Gefahrenabwehr betrifft. Dies zeigt sich auch in der mangelnden Ausbildung in der Bekämpfung von Waldbränden. Im vorgeschlagenen Projekt ErWiN sollen wichtige Grundlagen für den wissens-basierten Umgang mit Waldbränden in den Bereichen Waldbau und Brandbekämpfung geschaffen werden. Vor diesem Hintergrund fokussiert sich das Teilprojekt der KIT-Institute ITAS und IMK-IFU auf die Restaurierung der durch Waldbrände in Brandenburg geschädigten Wälder. Im Einzelnen zielt es darauf ab: 1) die Stockausschlagfähigkeit, das Wachstum und die ökophysiologische Leistungsfähigkeit mehrerer Baumarten nach einem Waldbrand zu vergleichen, 2) das Wachstum und die Vitalität von Sämlingen und Setzlingen zu untersuchen, die durch natürliche Verjüngung aus Samen und künstliche Verjüngung durch Pflanzung gewachsen sind, 3) den Einfluss der Waldkomposition und -struktur und mehrerer anderer abiotischer Variablen auf die Verjüngung nach einem Brand zu ermitteln, 4) verschiedene Arten der künstlichen Verjüngung (z.B. Trupp- vs. Reihenpflanzung) zu vergleichen und 5) die Keimfähigkeit und das Wachstum nach der Keimung der zehn häufigsten Baumarten unter unterschiedlichem Hitzestress in Böden zu quantifizieren. Es werden Felddatensammlungen, Pflanzversuche an verbrannten Waldstandorten und Keimversuche im Gewächshaus durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Teilprojekts werden den Förstern helfen, Pläne zur Wiederherstellung von durch Brände geschädigten Standorten zu entwickeln.Dr. Somidh Saha
Tel.: +49 721 608-24644
somidh.saha@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

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30.04.2025
2219WK58A2Verbundvorhaben: Erarbeitung, Optimierung und Umsetzung von Präventions- und Nachsorgestrategien zum Schutz der Wälder gegen Waldbrände; Teilvorhaben 1: Vorbeugender Waldbrandschutz, Waldbrandnachsorge und zielgruppenspezifischer Wissenstransfer in der praktischen Anwendung (THOR) - Akronym: THORDie Gefährdung durch Waldbrände in Deutschland wird in den nächsten Jahren durch den Klimawandel ein ernstzunehmendes Problem darstellen. Waldbrände sind in Deutschland häufig kein Naturereignis, sondern entstehen fast ausschließlich durch menschlichen Einfluss. Die Maßnahmen der Prävention und des Risikomanagements von Waldbränden sind durch die Bereitstellung und Anwendung fachrelevanter Kenntnisse und Fähigkeiten zu verbessern. Dabei gilt es in erster Linie, das vorhandene Wissen zu bündeln und durch derzeitige Erkenntnisse im Bezug auf zukünftige, verstärkende Faktoren einer erhöhten Waldbrandgefährdung (u.a. Klimawandel) zu erweitern. Das gewonnene Wissen wird allen beteiligten Akteuren zielgruppenspezifisch zur Verfügung gestellt. Die Kommunikation zwischen diesen Akteuren der Waldbrandprävention, -bekämpfung und -nachsorge wird verbessert. Es werden Handlungsempfehlungen entwickelt und in die Praxis übertragen. Dabei stehen die Maßnahmen der Prävention und des Risikomanagements von Waldbränden durch die Bereitstellung und Anwendung fachrelevanter Kenntnisse und Fähigkeiten im Mittelpunkt der Betrachtungen. Jörg Schröder
Tel.: +49 38758 36815
joerg.schroeder@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts
Fritz-Reuter-Platz 9
17139 Malchin

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30.04.2025
2219WK58B2Verbundvorhaben: Erarbeitung, Optimierung und Umsetzung von Präventions- und Nachsorgestrategien zum Schutz der Wälder gegen Waldbrände; Teilvorhaben 2: Infrastrukturelle Maßnahmen, Einrichtungen und Lehrobjekte zur Waldbrandvorbeugung - Akronym: THORIm Verbundvorhaben THOR gibt es zwei Teilvorhaben. Kerne des Verbundvorhabens sind sämtliche Belange der Waldbrandvorbeugung sowie der zielgruppenspezifische Wissenstransfer und praxisbezogene Umsetzungen. Im Teilvorhaben 2 werden insbesondere die bisherigen und neuen Erkenntnisse der Waldbrandvorbeugung in Form des Managements von Waldstrukturen bearbeitet. Dadurch sollen gefährdete Wälder gegen die Ausbreitung von Waldbränden stabilisiert werden. Schlüssel dafür ist die Gestaltung der horizontalen und vertikalen Qualität, Quantität und Verteilung des potenziellen Brennmaterials. Hinzu kommt das Vorhalten von Löschmitteln oder Strukturen für deren schnelle Bereitstellung in Wäldern.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 351 463-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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31.03.2025
2219WK60A4Verbundvorhaben: Forschungsschwerpunkt Genetik und Dendroökologie der Rotbuche - Trockenstress, In-vitro-Kultur und Genomik; Teilvorhaben 1: Populationsgenetik, Herkunftsforschung, Genomik und In-vitro-Kultur der Rotbuche in Populationen und Herkunftsversuchen - Akronym: BucheTIGAls wichtigste heimische Laubbaumart ist die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) von herausragender ökonomischer und ökologischer Bedeutung. Aufgrund ihrer Bedeutung für die Waldökosysteme in Deutschland kommt ihr bei der Erforschung der Angepasstheit und der Anpassungsfähigkeit ein besonderer Stellenwert zu. Das Thünen-Institut, die Technische Universität Dresden und die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg untersuchen mit drei aufeinander abgestimmten Teilprojekten die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit der Buche in Bezug auf das wichtige Merkmal Trockenstresstoleranz und entwickeln innovative Ansätze und umfangreiche Ressourcen, um die Erforschung und Anpassung der Buche und der assoziierten Wälder an den Klimawandel zu unterstützen. Dabei finden unterschiedliche Forschungsmethoden Anwendung – von Herkunfts-forschung und Dendroökologie über populationsgenetische und genomische Analysen von Populationen und Individuen, bis hin zu biotechnologischen Ansätzen mittels In-vitro-Kultur. Das Projekt bestimmt das Ausmaß der genetisch, standörtlich und behandlungs-bedingten Komponenten von Trockenstresstoleranz in natürlichen Populationen und untersucht die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit verschiedener Herkünfte aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Buche gegenüber Trockenstress. Darüber hinaus wird ein Referenzdatensatz von vollständig sequenzierten Genomen von 1000 Buchen und eine Sammlung von 200 gut vermehrbaren in-vitro-Klonen erzeugt. Diese Ressourcen eröffnen völlig neue Möglichkeiten zur Erforschung anpassungsrelevanter Merkmale im Labor, auf Versuchsflächen und in natürlichen Populationen.Dr. Pascal Eusemann
Tel.: +49 4102 696-147
pascal.eusemann@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

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31.03.2025
2219WK60B4Verbundvorhaben: Forschungsschwerpunkt Genetik und Dendroökologie der Rotbuche - Trockenstress, In-vitro-Kultur und Genomik; Teilvorhaben 2: Phänotypische Plastizität und genetische Anpassung in Rotbuche in Herkunftsversuchen entlang eines Umweltgradienten - Akronym: BucheTIGAls wichtigste heimische Laubbaumart ist die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) von herausragender ökonomischer und ökologischer Bedeutung. Aufgrund ihrer Bedeutung für die Waldökosysteme in Deutschland kommt ihr bei der Erforschung der Angepasstheit und der Anpassungsfähigkeit ein besonderer Stellenwert zu. Das Thünen-Institut, die Technische Universität Dresden und die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg untersuchen mit drei aufeinander abgestimmten Teilprojekten die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit der Buche in Bezug auf das wichtige Merkmal Trockenstresstoleranz und entwickeln innovative Ansätze und umfangreiche Ressourcen, um die Erforschung und Anpassung der Buche und der assoziierten Wälder an den Klimawandel zu unterstützen. Dabei finden unterschiedliche Forschungsmethoden Anwendung – von Herkunfts¬forschung und Dendroökologie über populationsgenetische und genomische Analysen von Populationen und Individuen, bis hin zu biotechnologischen Ansätzen mittels In-vitro-Kultur. Das Projekt bestimmt das Ausmaß der genetisch, standörtlich und behandlungs-bedingten Komponenten von Trockenstresstoleranz in natürlichen Populationen und untersucht die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit verschiedener Herkünfte aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Buche gegenüber Trockenstress. Darüber hinaus wird ein Referenzdatensatz von vollständig sequenzierten Genomen von 1000 Buchen und eine Sammlung von 200 gut vermehrbaren in-vitro-Klonen erzeugt. Diese Ressourcen eröffnen völlig neue Möglichkeiten zur Erforschung anpassungsrelevanter Merkmale im Labor, auf Versuchsflächen und in natürlichen Populationen.Dr. Ernest van der Maaten
Tel.: +49 351 463-31846
ernst.vandermaaten@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldwachstum und Forstliche Informatik
Helmholtzstr. 10
01069 Dresden

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2219WK60C4Verbundvorhaben: Forschungsschwerpunkt Genetik und Dendroökologie der Rotbuche - Trockenstress, In-vitro-Kultur und Genomik; Teilvorhaben 3: Standörtliche und behandlungs-bedingte Komponenten der Trockenstresstoleranz der Rotbuche in natürlichen Populationen - Akronym: BucheTIGAls wichtigste heimische Laubbaumart ist die Rotbuche (Fagus sylvatica L.) von herausragender ökonomischer und ökologischer Bedeutung. Aufgrund ihrer Bedeutung für die Waldökosysteme in Deutschland kommt ihr bei der Erforschung der Angepasstheit und der Anpassungsfähigkeit ein besonderer Stellenwert zu. Das Thünen-Institut, die Technische Universität Dresden und die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg untersuchen mit drei aufeinander abgestimmten Teilprojekten die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit der Buche in Bezug auf das wichtige Merkmal Trockenstresstoleranz und entwickeln innovative Ansätze und umfangreiche Ressourcen, um die Erforschung und Anpassung der Buche und der assoziierten Wälder an den Klimawandel zu unterstützen. Dabei finden unterschiedliche Forschungsmethoden Anwendung – von Herkunftsforschung und Dendroökologie über populationsgenetische und genomische Analysen von Populationen und Individuen, bis hin zu biotechnologischen Ansätzen mittels In-vitro-Kultur. Das Projekt bestimmt das Ausmaß der genetisch, standörtlich und behandlungs-bedingten Komponenten von Trockenstresstoleranz in natürlichen Populationen und untersucht die Angepasstheit und Anpassungsfähigkeit verschiedener Herkünfte aus dem gesamten Verbreitungsgebiet der Buche gegenüber Trockenstress. Darüber hinaus wird ein Referenzdatensatz von vollständig sequenzierten Genomen von 1000 Buchen und eine Sammlung von 200 gut vermehrbaren in-vitro-Klonen erzeugt. Diese Ressourcen eröffnen völlig neue Möglichkeiten zur Erforschung anpassungsrelevanter Merkmale im Labor, auf Versuchsflächen und in natürlichen Populationen.Dr. Hans-Peter Kahle
Tel.: +49 761 203-3739
hans-peter.kahle@iww.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

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2219WK61A5Verbundvorhaben: Angepasstes Wald- und Feuermanagement im Klimawandel (Waldbrand-Klima-Resilienz); Teilvorhaben 1: Ausbildung, Austausch, Demonstrationsflächen und Bewusstseinsschärfung - Akronym: WKRHäufig auftretende, mitunter desaströse Waldbrände sind nicht mehr nur ein südeuropäisches Phänomen, sondern mittlerweile in Mitteleuropa und auch in Deutschland angekommen. Die heißen, trockenen Sommer, Sturmschäden und Käferbefall erhöhen die Vulnerabilität gegenüber Waldbrand. Daher ist eine Anpassung der Wälder an dieses neue Risiko ebenso in Deutschland akut und dringlich. Das Projektziel ist die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für Waldbrandprävention und -bekämpfung. Beispielhaft werden Demonstrationsflächen, Waldbau- und Feuerwehrausbildungsmodule entwickelt, um damit Kompetenzen zu bilden und fachlichen Austausch am konkreten Objekt zu fördern. Darauf aufbauend werden der konzeptionelle Rahmen und die Schwerpunkte einer Waldbrandstrategie erarbeitet. Zielsetzungen des Projekts sind (1) international vorliegendes Wissen verständlich für die deutsche Praxis bereitzustellen; (2) Waldbewirtschaftung und Waldbrandbekämpfung für ein pro-aktives integriertes Waldbrandrisiko-Management zusammenzuführen (3) die Entwicklung eines Rahmens für die Ausgestaltung einer nationalen Waldbrandstrategie und (4) Erfahrungsaustausch zu organisieren und Trainingsmodule bereitzustellen. Auf diesem Wege wird vorhandenes Wissen zur Waldbrandprävention nicht nur in der Praxis verankert, sondern darüber hinaus auch das Risikobewusstsein aller Akteure wie auch das der Gesellschaft geschärft. Das Projekt trägt weiter dazu bei, Wirtschaftswälder widerstandsfähiger und resilienter gegenüber klimabedingten Störungen wie Waldbrand zu machen, es stärkt und erweitert bestehende Kompetenzen und liefert Input zu fundierter Entscheidungsfindung. Alexander Held
Tel.: +49 173 6293093
alexander.held@efi.int
European Forest Institute - EFI-Bonn
Platz der Vereinten Nationen 7
53113 Bonn

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30.09.2023
2219WK61B5Verbundvorhaben: Angepasstes Wald- und Feuermanagement im Klimawandel (Waldbrand-Klima-Resilienz); Teilvorhaben 2: Informationsaustausch Forst/Feuerwehr und Integration in KoNeKKTiW Netzwerk - Akronym: WKRHäufig auftretende, mitunter desaströse Waldbrände sind nicht mehr nur ein südeuropäisches Phänomen, sondern mittlerweile in Mitteleuropa und auch in Deutschland angekommen. Die heißen, trockenen Sommer, Sturmschäden und Käferbefall erhöhen die Vulnerabilität gegenüber Waldbrand. Daher ist eine Anpassung der Wälder an dieses neue Risiko ebenso in Deutschland akut und dringlich. Das Projektziel ist die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für Waldbrandprävention und -bekämpfung. Beispielhaft werden Demonstrationsflächen, Waldbau- und Feuerwehrausbildungsmodule entwickelt, um damit Kompetenzen zu bilden und fachlichen Austausch am konkreten Objekt zu fördern. Darauf aufbauend werden der konzeptionelle Rahmen und die Schwerpunkte einer Waldbrandstrategie erarbeitet. Zielsetzungen des Projekts sind (1) international vorliegendes Wissen verständlich für die deutsche Praxis bereitzustellen; (2) Waldbewirtschaftung und Waldbrandbekämpfung für ein pro-aktives integriertes Waldbrandrisiko-Management zusammenzuführen (3) die Entwicklung eines Rahmens für die Ausgestaltung einer nationalen Waldbrandstrategie und (4) Erfahrungsaustausch zu organisieren und Trainingsmodule bereitzustellen. Auf diesem Wege wird vorhandenes Wissen zur Waldbrandprävention nicht nur in der Praxis verankert, sondern darüber hinaus auch das Risikobewusstsein aller Akteure wie auch das der Gesellschaft geschärft. Das Projekt trägt weiter dazu bei, Wirtschaftswälder widerstandsfähiger und resilienter gegenüber klimabedingten Störungen wie Waldbrand zu machen, es stärkt und erweitert bestehende Kompetenzen und liefert Input zu fundierter Entscheidungsfindung.Dr. Christoph Hartebrodt
Tel.: +49 761 4018-262
christoph.hartebrodt@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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30.06.2024
2220HV001XEntwicklung einer Datenschnittstelle für die automatisierte, statische Berechnung neuartiger, digital vorgefertigter Holztragwerke mit Holz-Holz Verbindungen - Akronym: FPNR-DTC-TU-KLDas von der Forschungsgruppe DTC "Digital Timber Constructon" der TU Kaiserslautern geplante Projekt befasst sich mit der Entwicklung einer Software zur automatischen Generierung sowie Umwandlung von Architektur und Strukturdaten von Holztragwerken in berechenbare statische Systeme sowie Fabrikationsdaten. Mit Hilfe der geplanten Portierungsschnittstelle soll es möglich sein Holzbauwerke sowie Holz-Holz Verbindungen effizienter zu planen, zu berechnen und mit Hilfe von digitalen Fertigungsmethoden wie CNC-Fräsen, Fräsrobotern sowie Abbund- und Plattenbearbeitungsanlagen automatisiert zu fertigen. Zur Erhöhung der Materialeffizienz soll die geplante Software durch Anwendung spezieller Algorithmen in der Lage sein, aus Rest- und Verschnittmaterialien neue zusammengesetzte Bauteile zu erzeugen sowie ein effizientes Nesting durchzuführen. Durch die Anbindung an eine Statiksoftware können Bauteilgeometrien und Verbindungen entsprechend den aufzunehmenden Belastungen statisch optimiert werden. Insbesondere soll durch das Bereitstellen dieser, als Open Source Projekt geplanten, Software eine höhere Planungs-, Fertigungs- sowie Material- und Energieeffizienz erreicht werden. Dadurch lassen sich Planungsfehler rechtzeitig erkennen, sowie die Ausführungsqualität erhöhen. Mit Hilfe der geplanten Software sollen Standardbauteile, sowie bisher nicht oder nur mit sehr großem Aufwand modellierbare Tragwerke z.B. Schalentragwerke aus Holzplatten generiert und berechnet werden können. Schalentragwerke erlauben hohe Spannweiten bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz. In der zweiten Projektphase soll die entwickelte Software genutzt werden um neuartige Schalentragwerke aus Brettsperrholz wissenschaftlich zu untersuchen sowie einen Prototyp einer Schalenkonstruktion auf einem Versuchsgelände zu errichten. Am Versuchsbau soll Messtechnik angebracht werden, sodass neue Erkenntnisse über den Kraftfluss, das Verformungs- sowie Langzeitverformungsverhalten gewonnen werden können.Prof. Dr. Christopher Robeller
Tel.: +49 152 0471 6224
christopher.robeller@hs-augsburg.de
Hochschule für angewandte Wissenschaften Augsburg
An der Hochschule 1
86161 Augsburg

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31.12.2024
2220HV002XLängsverbindungen hölzerner Masten und Verdrängungspfähle - Akronym: LaengsverbindungenÜbergeordnetes Ziel dieses Vorhabens ist es, bisher ungenutztes Potential von regional vorhandenen dauerhaften Holzqualitäten nutzbar zu machen. Daher soll eine kraftschlüssige, dauerhafte und leicht handhabbare Längsverbindung für hölzerne Pfähle im Wasserbau entwickelt und konstruiert werden, die es ermöglicht, einzelne Pfahlabschnitte zu einem voll tragfähigen Pfahl beliebiger Länge zu fügen. Durch das Fügen einzelner Pfahlabschnitte - kann anfallendes Altholz (Wasserbauholz) einer neuen Verwendung zugeführt werden, indem noch intakte Pfahlabschnitte aufbereitet und zu neuen Pfählen ausreichender Länge gefügt werden können. - müssen geschädigte Pfähle nicht vollständig, sondern nur in Teilbereichen erneuert werden, so dass intakte Bereiche verbleiben und weiter genutzt werden. - kann der Einsatz heimischer Hölzer wieder konkurrenzfähig werden, da dauerhafte Kernholzabschnitte zu Holzpfählen mit hohen und nahezu konstanten Dauerhaftigkeiten und Tragfähigkeiten über eine theoretisch beliebige Länge gefügt werden können. In dem Vorhaben werden geeignete Längsverbindungen in umfangreichen klimatischen, statischen und dynamischen Versuchsreihen validiert und evaluiert. Unter realistischen Arbeitsbedingungen ausgeführte Vor-Ort-Versuche sollen die praxistaugliche Eignung unter diversen realen Randbedingungen nachweisen. Begleitend erfolgen die Implementierung eines Belastungsmodells sowie eines Finite-Elemente-Modells zur Bemessung sowie die Entwicklung von Praxisempfehlungen für potentielle Nutzer. Für den Einsatz von Altholz ist zudem die Entwicklung eines Verfahrens zur Selektierung von rückgebautem Wasserbauholz im Hinblick auf die Wiederverwendbarkeit vorgesehen. Ein besonderer Fokus muss dabei auf die Rammbarkeit der gefügten Pfähle gelegt werden, da Pfähle im Wasserbau als sogenannte Verdrängungspfähle üblicherweise durch Schlag- oder Vibrationsrammungen installiert werden.Prof. Dr.-Ing. Nabil A. Fouad
Tel.: +49 511 762-2403
fouad@ifbp.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Bauphysik
Appelstr. 9a
30167 Hannover

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31.08.2023
2220HV003AVerbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 1: Entwicklung digital basierter Planungsprozesse für Holzkonstruktionen - Akronym: TimberPlanPlusDas Gesamtziel des Projekts ist die Entwicklung einer digital basierten Planungsmethodik für landwirtschaftliche Gebäude, die alle erforderlichen Fachplanungen integriert und informationsverlustfrei verknüpft sowie explizit auf voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigungs- und Vormontageprozesse in regional agierenden KMU des Holzbaus ausgerichtet ist. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen nach dem ReFlexRoof-System für landwirtschaftlich genutzte Hallen auf der Basis einer gezielten Integration und Weiterentwicklung der flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk sowie der primären Nutzung von Holz als Baustoff in regionaler Produktion. Mit dem Projekt werden folgende Ergebnisse avisiert: > Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses, inkl. der Interaktion der Planungsbeteiligten > Inhaltlicher und organisatorische Beschreibung der Leistungspakete der einzelnen Pla-nungsbeteiligten, inkl. klarer Abgrenzungen und Definition von Schnittstellen > Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit der Gebäudekubatur, der Nutzung und des Standortes Die Ergebnisse des Forschungsprojekts beschreiben die grundlegenden Voraussetzungen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Dächer aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude, in dem eine variable Gruppe zertifizierter Unternehmen (im Sinne einer Gütegemeinschaft) kooperativ zusammenarbeitet.Prof. Dr.-Ing. Alexander Stahr
Tel.: +49 341 3076 6263
alexander.stahr@htwk-leipzig.de
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Karl-Liebknecht-Str. 132
04277 Leipzig

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2220HV003BVerbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 2: Entwicklung des parametergesteuerten statischen Bemessungskonzepts - Akronym: TimberPlanPlusDas Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Systemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern.Prof. Dr.-Ing. Christian Heidenreich
Tel.: +49 351 462-3411
christian.heidenreich@htw-dresden.de
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH)
Friedrich-List-Platz 1
01069 Dresden

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31.08.2023
2220HV003CVerbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 3: Leitdetails - Konstruktion und Bauphysik - Akronym: TimberPlanPlusDas Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern.Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
Tel.: +49 531 391-7800
m.sieder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau
Schleinitzstr. 21A
38106 Braunschweig

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31.08.2023
2220HV003DVerbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 4: Konzeptionierung eines flexiblen Interaktionsmodelles für regional tätige KMU - Akronym: TimberPlanPlusDas Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. David Ziegler
Tel.: +49 341 231039-144
david.ziegler@imw.fraunhofer.de
Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie
Neumarkt 9-19
04109 Leipzig

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31.08.2023
2220HV003FVerbundvorhaben: Digital basierte, integrale Planungsmethodik für Systemhallendächer aus Holz mit Fokussierung auf automatisierte Fertigungs- und Vormontageprozesse; Teilvorhaben 6: Entwicklung eines Workflows auf Basis einer durchgängigen Daten- bzw. Informationskette - Akronym: TimberPlanPlusDas Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System "ReFlexRoof". Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip "ReFlexRoof" liefern.Dipl.-Ing.(FH) Matthias Tremel
Tel.: +49 36601 772-0
tremel@strab-holz.de
STRAB Ingenieurholzbau Hermsdorf GmbH
Industriestr. 11A
07629 Hermsdorf

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30.04.2023
2220HV004AVerbundvorhaben: Holz in der Aufstockung - Bewertung und Umsetzung von Holz in Aufstockungsmaßnahmen; Teilvorhaben 1: Ökobilanzierung - Akronym: HolzAufAufstockungen stellen eine sinnvolle Möglichkeit dar in bereits dicht besiedelten innerstädtischen Flächen Wohnraum zu schaffen. Gerade für den Holzbau kann das Thema der Aufstockung von Gebäudebeständen eine Zukunftsaufgabe sein, da sich die Vorteile des Holzbaus hier gut umsetzen lassen. Holzbau kann gerade durch sein geringes Gewicht und die große Tragfähigkeit und Vorfertigung für Sanierung / Umbau / Anbau / Aufstockung genutzt werden. Aufstockungen bieten eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionsmöglichkeiten, die neben Kosteneinsparungen auch ökologische Potentiale bilden. Im Rahmen dieses Projektes werden konstruktive Problematiken (hauptsächlich Anschlussbereich Bestand an Holzbau) sowie ökologische Vorgehensweisen überarbeitet. Das Forschungsvorhaben erarbeitet Aufstockungskonstruktionen und bietet Planern und Entscheidungsträgern einen freien Zugang darauf. Dazu wird ein baukonstruktiver Detailkatalog mit verschiedenen Aufstockungskonstruktionen (Wand, Dach, Decke) in Holz erstellt, der neben konstruktiven Lösungen auch eine ökologische Bewertung beinhaltet. Insbesondere der Anschluss des Bestands an die neu zu erstellende Aufstockung wird untersucht und Lösungen für typische Konstruktionen aus verschiedenen Baualtersklassen angeboten. Aus ökologischer Sicht wird eine transparente Vorgehensweise zur ökologischen Bewertung von Aufstockungsmaßnahmen erstellt und eine Integration des Detailkatalogs in eLCA umgesetzt. Um die Forschungsergebnisse zu verifizieren und weitere anwendungsbezogene Probleme zu identifizieren, ist eine Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus dem Wohnungsbau geplant. Damit leistet das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag, die Verwendung von Holz im Baubereich weiter zu stärken und die in der Charta für Holz 2.0 dargestellten Ziele praktisch umzusetzen, die mit den Aufstockungsmaßnahmen verbundenen klimarelevanten Effekte und Potentiale durch die Substitutions- und Kohlenstoffspeicherwirkung bewertbar zu machen.Prof. Dr. Annette Hafner
Tel.: +49 234 32-21413
annette.hafner@rub.de
Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen
Universitätsstr. 150, IC 5/161
44801 Bochum
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2220HV004BVerbundvorhaben: Holz in der Aufstockung - Bewertung und Umsetzung von Holz in Aufstockungsmaßnahmen; Teilvorhaben 2: Holz-Aufstockungskonstruktionskatalog - Akronym: HolzAufAufstockungen stellen eine sinnvolle Möglichkeit dar in bereits dicht besiedelten innerstädtischen Flächen Wohnraum zu schaffen. Gerade für den Holzbau kann das Thema der Aufstockung von Gebäudebeständen eine Zukunftsaufgabe sein, da sich die Vorteile des Holzbaus hier gut umsetzen lassen. Holzbau kann gerade durch sein geringes Gewicht und die große Tragfähigkeit und Vorfertigung für Sanierung / Umbau / Anbau / Aufstockung genutzt werden. Aufstockungen bieten eine Vielzahl von verschiedenen Konstruktionsmöglichkeiten, die neben Kosteneinsparungen auch ökologische Potentiale bilden. Im Rahmen dieses Projektes werden konstruktive Problematiken (hauptsächlich Anschlussbereich Bestand an Holzbau) sowie ökologische Vorgehensweisen überarbeitet. Das Forschungsvorhaben erarbeitet Aufstockungskonstruktionen und bietet Planern und Entscheidungsträgern einen freien Zugang darauf. Dazu wird ein baukonstruktiver Detailkatalog mit verschiedenen Aufstockungskonstruktionen (Wand, Dach, Decke) in Holz erstellt, der neben konstruktiven Lösungen auch eine ökologische Bewertung beinhaltet. Insbesondere der Anschluss des Bestands an die neu zu erstellende Aufstockung wird untersucht und Lösungen für typische Konstruktionen aus verschiedenen Baualtersklassen angeboten. Aus ökologischer Sicht wird eine transparente Vorgehensweise zur ökologischen Bewertung von Aufstockungsmaßnahmen erstellt und eine Integration des Detailkatalogs in eLCA umgesetzt. Um die Forschungsergebnisse zu verifizieren und weitere anwendungsbezogene Probleme zu identifizieren, ist eine Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus dem Wohnungsbau geplant. Damit leistet das Vorhaben einen wesentlichen Beitrag, die Verwendung von Holz im Baubereich weiter zu stärken und die in der Charta für Holz 2.0 dargestellten Ziele praktisch umzusetzen, die mit den Aufstockungsmaßnahmen verbundenen klimarelevanten Effekte und Potentiale durch die Substitutions- und Kohlenstoffspeicherwirkung bewertbar zu machen.Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
Tel.: +49 531 391-7800
m.sieder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau
Schleinitzstr. 21A
38106 Braunschweig
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31.12.2022
2220HV008AVerbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 1: Bauliche und konstruktive Grundlagen - Akronym: RegrobraBei Bränden landwirtschaftlicher Stallungen sind Gebäudeschäden im Allgemeinen durch Versicherer gedeckt. Der materielle und immaterielle Schaden durch den Verlust von Tieren und somit der Produktionsgrundlage des Betriebes ist, wenn überhaupt, nur marginal abgedeckt. Hier setzt das Projekt REGROBRA an. Durch die Entwicklung eines übergreifenden Konzeptes zur Tierrettung, das sowohl bauliche, anlagentechnische als auch organisatorische Maßnahmen verknüpft, soll der Schaden durch den Verlust von Tieren aufgrund mangelnder Rettungsmöglichkeit begrenzt oder verhindert werden. Neben der Umsetzung von baulichen Maßnahmen, wie der Schaffung gesicherter Fluchtkorridore mit geringer Brandlast, welche in Kombination mit anlagentechnischen Maßnahmen im Brandfall die Fluchtmöglichkeit für einen begrenzten Zeitraum ermöglichen, sollen hierbei die Bewegungsabläufe der Tiere im Tagesablauf mit dem Verhaltensmuster im Brandfall abgestimmt und in entsprechende Konzepte integriert werden. Vor allem das kalkulierbare Brandverhalten von Holz kann bei der Ausbildung eines Korridorkonzeptes einen entscheidenden Vorteil bringen. Das Korridorkonzept wird durch einen innovativen Ansatz der Fluchtwegöffnung ins Freie im Rahmen des anlagentechnischen Brandschutzes ergänzt.Innerhalb des Teilvorhabens 1 (TV 1) des Verbundprojektes wurde ein Beitrag zu den baulichen und konstruktiven Grundlagen einer effektiven Rettung von Großvieh bei Brandereignissen erstellt und Möglichkeiten einer effektiven Brandfrüherkennung sowie Vorschläge für bauliche Maßnahmen erarbeitet. In enger Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf sowie der Arbeitsgruppe Präventionsingenieure e.V. wurden, soweit feststellbar, in einem ersten Schritt Daten zu Branderhebungen, aufgetretenen (Tier-)Schäden und Brandursachen erhoben. Unter Beachtung vorhandenen Betriebsstrukturen und der nutztierartabhängigen, tierphysiologischen Aspekte wurden Vorschläge für konstruktive und bauliche Durchbildungen von baulichen Anlagen zur Verbesserung einer effektiven Rettung und Nachbetreuung von Großvieh, insbesondere in der Entstehungsphase von Brandereignissen, erarbeitet. Die nach eingehender Analyse bestehender Objektstrukturen erarbeiteten Vorschläge zur Verbesserung der Rettung von Nutztieren wurden konstruktiv in Praxisversuchen validiert. Insbesondere aus dem durchgeführte Pilotversuch der Evakuierung einer Rinderherde konnten Rückschlüsse für weitere baulich-konstruktive Anpassungsmaßnahmen für mögliche Evakuierungsstrategien gezogen werden.Dr. Sebastian Hirschmüller
Tel.: +49 8031 805 2328
sebastian.hirschmueller@fh-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim
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31.12.2022
2220HV008BVerbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 2: Verhalten von Rindern bei Brandfällen und Strategien zur Evakuierung und Erstversorgung am Unglücksort - Akronym: RegrobraZiel des Projekts war die Entwicklung von Strategien für die Evakuierung und Verwahrung von Rindern außerhalb des Brandobjekts, basierend auf Analysen des Tierverhaltens im Brandfall. Die Brandrisiken, sowie die Bedingungen für die Tierrettung wurden für die maßgeblichen Nutzungsarten bewertet. Dem folgend wurde die Milchviehhaltung als Startpunkt identifiziert, um erarbeitete Erkenntnisse im Anschluss für die Ausarbeitung spezifischer Konzepte für weitere Nutzungsarten verwenden zu können. Es wurden bestehende Veröffentlichungen zu Brandschutzkonzepten von Nutztier- und Pferdehaltungen, zum Flucht- und Vermeidungsverhalten von Rindern sowie zu Feuerwehreinsatzberichten bei Stallbränden ausgewertet, um ein Tierrettungskonzept zu erarbeiten und in einem Praxisversuch zu validieren. Bei der detaillierten Analyse der Literatur konnten Wissenslücken bzw. ein Mangel an wissenschaftlichen Vorarbeiten festgestellt werden, bezüglich des Tierverhaltens im Brandfall, zielführender vorsorglicher Maßnahmen zur Vorbereitung von Rettungswegen, sowie im Hinblick auf Hilfestellungen und Hinweisen für Rettungskräfte. Aufbauend auf diesen Ausgangsbedingungen wurde zur Erweiterung der Datenbasis eine Online-Umfrage mit 950 teilnehmenden Feuerwehrangehörigen und von Bränden betroffenen Landwirten durchgeführt, um Erfahrungen aus bisherigen Brandverläufen in Tierhaltungen auszuwerten. Aus der Literatur, Experteninterviews und den erhobenen Erfahrungsberichten ließen sich Hypothesen zur optimalen Gestaltung von Rettungswegen für Rinder formulieren. Zur Überprüfung der Hypothesen wurde, nach erfolgter Tierversuchsgenehmigung der Regierung von Oberbayern, ein Evakuierungsversuch mit einer Milchviehherde in Kooperation mit der örtlichen Feuerwehr durchgeführt, der Pilotcharakter hatte.In der Online-Umfrage konnten umfangreiche Daten erhoben werden, mit denen sich Aussagen zu den Einflussfaktoren für eine erfolgreiche Tierrettung treffen lassen. Dabei stellte sich u.a. heraus, dass die Bedeutung des organisatorischen Brandschutzes hervorzuheben ist, insbesondere bezüglich der Zusammenarbeit zwischen Feuerwehren und landwirtschaftlichen Betrieben im Sinne einer verbesserten Einsatzvorbereitung durch Betriebsbegehungen, Übungen am Betrieb und der Erstellung von Einsatzplänen. Auch stellte sich ein Bedarf der Feuerwehren an Fortbildungen zum Umgang mit Großtieren und der angepassten Einsatztaktik bei Stallbränden dar. Weiterführende Hypothesen zur optimalen Gestaltung von Rettungswegen konnten in einem Evakuierungsversuch überprüft werden. Dabei konnte die nicht an den Austrieb gewöhnte Versuchsgruppe in unter einer Minute aus dem Stall verbracht werden. In Ergänzung konnte der positive Effekt einer vorhergehenden Gewöhnung der Rinder an den Austrieb auf das Tierverhalten bei der Evakuierung belegt werden. Aus den Ergebnissen abgeleitete Empfehlungen für die Gestaltung und Vorbereitung von Rettungswegen sowie von Sammelstellen für die Rinder außerhalb vom Stall, wurden in einem Bewertungsbogen zusammengefasst, mit dem es Landwirten ermöglicht wird, ihre individuelle betriebliche Situation im Hinblick auf Möglichkeiten der Tierrettung zu bewerten, Schwächen bzw. mögliche Herausforderungen zu erkennen und mit geringem Investitionsbedarf gezielt Verbesserungen zu erreichen und ein Tierrettungskonzept zu erstellen. Die Projektergebnisse stießen auf großes Interesse in der Fachwelt und wurden in zahlreichen Vorträgen, Veröffentlichungen, Workshops und Interviews präsentiert. Im Rahmen des Projekts sind eine Bachelor-, eine Master- und eine Doktorarbeit entstanden. Der Austausch innerhalb eines interprofessionellen Netzwerks aus Partnerorganisationen wurde initiiert, um die Thematik weiterzutragen und im Verbund voranzubringen.Prof. Dr. Dr. Eva Zeiler
Tel.: +49 8161 71 6414
eva.zeiler@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf -Fakultät Nachhaltige Agrar- und Energiesysteme
Am Staudengarten 1
85354 Freising
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31.12.2022
2220HV008CVerbundvorhaben: Rettung von Großvieh bei Brandereignissen landwirtschaftlicher Gebäude in Holzbauweise; Teilvorhaben 3: Brandschutztechnische Maßnahmen - Akronym: REGROBRAIm Rahmen des Projektes hat Präventionsingenieure e.V. die Aufgaben hinsichtlich des vorbeugenden, anlagentechnischen und organisatorischen Brandschutzes übernommen. In der Literaturrecherche wurden die entsprechenden Regelwerke zusammengestellt und thematisch so aufbereitet, dass die Informationen einfach abgerufen werden können. Die Stallungskonzepte für Rinder wurden im Hinblick auf brandschutztechnische Maßnahmen analysiert. In diesem Zusammenhang wurden beispielsweise verwendete Entrauchungskonzepte, die Maßnahmen zur Brandmeldeüberwachung und Alarmierung erfasst und analysiert. Dabei wurden die verschiedenen örtlichen Bedingungen vom kleinen Familienbetrieb bis zu mehrteiligen Anlagen berücksichtigt. Spezifische Brandlasten (Futter, Streu, Holz etc.) wurden erfasst und unter Berücksichtigung der Brandabschnitte, der betrieblichen Abläufe und der Zugänglichkeit systematisiert. Die Löschwasserversorgung und vorhandene/erforderliche Flächen für die Feuerwehr wurden aufgenommen. Organisatorische Maßnahmen (Notfallplanung, Brandschutzordnung, Prüf- und Wartungsprotokolle, Feuerwehrpläne, Beschilderung u.ä.) wurden erfasst und analysiert. Vor-Ort-Recherchen und Gespräche mit Beteiligten sowie eine Fachtagung sind Bestandteil des Projektes. Auf dieser Grundlage werden Ansätze für die Notfallplanung im Hinblick auf die Tierrettung konzipiert. Ein Notfallplan ist ein Instrument, das alle relevanten Informationen über Aufgaben, Handlungsanweisungen, Ansprechpartner, Termine beinhaltet und ist somit für einen Betrieb spezifisch ausgelegt. Die Entscheidungsprozesse und Abläufe lassen sich erlernen und einüben. In diesem Zusammenhang wurden bestimmte bedarfs- und situationsorientierte Evakuierungs- und Notfallszenarien in einem Planspiel erprobt. Auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wird ein Aus- und Weiterbildungskonzept vorbereitet.Basierend auf Recherche und Analyse von Verlauf und Ursachen konkreter Brandfälle wurden die bauordnungsrechtlichen, bau- und materialtechnischen sowie betrieblichen Regelwerke hinsichtlich der Anforderungen an Stallbau und Tierhaltung ermittelt und dargestellt. Die Schlussfolgerungen daraus wurden mit beteiligten Fachleuten (Landwirte, Kommune, Feuerwehr, Polizei, Baufachleute) in einem Arbeitskreis "Perspektivenwerkstatt" diskutiert und verifiziert. Die Maßnahmen des anlagentechnischen Brandschutzes, die in Industriegebäuden oder in öffentlichen Gebäuden eingesetzt werden, können für die Tierhaltungsanlagen nicht einfach übernommen werden, da die Einsatzbedingungen, betriebliche und bauliche Gegebenheiten nicht vergleichbar sind. Die Stallerweiterungen im Bestand haben eine Verdichtung der Bebauung und damit u.U. auch ein höheres Schadenausmaß zur Folge, bei einem Neubau im Außenbereich könnten die Erkenntnisse im Zuge der Planung berücksichtigt werden. In diesem Fall ist jedoch die Auswirkung von weiteren Faktoren wie Lage und Erreichbarkeit der Tierhaltungsanlagen, Vergrößerung des Tierbestandes u.a. zu beachten. Mögliche innovative Ansätze betreffen beispielsweise kamerabasierte Systeme, Datennutzung aus den Sensoren am Tier bzw. vorhandenen technischen Anlagen. Maßnahmen zur Tierrettung können nur in Zusammenarbeit der verschiedenen Fachbereiche erarbeitet werden. Landwirte müssen aktiv mitwirken – nicht nur, weil sie im Brandfall die Leidtragenden sind, sondern auch, weil sie das besondere Wissen über ihre Betriebe und über den Umgang mit den Tieren haben. Nur gemeinsam mit den Betroffenen kann sichergestellt werden, dass die Maßnahmen auch anwendbar sind und akzeptiert werden. Förderrichtlinien für Stallbau und Tierwohl-Kennzeichnungen sollten um brandschutztechnische Kriterien erweitert werden. Diese Anreize können zur Verbesserung der aktuellen Situation führen und damit dem Tierwohl dienen.Dr. habil. Dipl.Ing. Zuzana Giertlová
Tel.: +49 160 96855565
zuzana@giertlova.de
P.ing - Präventionsingenieure e.V.
Magdalenenweg 4
82152 Planegg
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2220HV009AVerbundvorhaben: Entwicklung eines Pyrolyse-Prognosemodelles für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Modellentwicklung, Verifizierung und Validierung - Akronym: PyroProBiDZiel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten, numerischen Pyrolysemodelles welches die Grundlage für die Modellierung des Reaktionsverlaufes für alle gebräuchlichen Dämmstoffe aus nawaRo bilden soll. Um das Modell für eine möglichst große Bandbreite an Baustoffen zu erstellen, werden zunächst einige repräsentative Baustoffe untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei zunächst auf Holz, Holzfasern und Zellulose. Im späteren Verlauf wird die Übertragbarkeit auf weitere NaWaRo-Dämmstoffe wie Hanf, Flachs, Jute und Kork überprüft, deren Schwelprozesse physiko-chemisch ähnlich sind. Zunächst werden die notwendigen Eingangsparameter anhand verschiedener Methoden der physikalischen Chemie bestimmt. Im nächsten Schritt werden labormaßstäbliche Versuche in unterschiedlichen Geometrien durchgeführt und mittels inverser Modellierung mit den Simulationsergebnissen verglichen. Dabei werden insbesondere die Wärme- und Stoffströme in Zusammenhang mit den Faktoren für eine Auslösung und Fortentwicklung der Schwelprozesse betrachtet. Abschließend sollen mehrere Versuchsreihen in größerem Maßstab zur Validierung und Überprüfung der Anwendbarkeit in der Praxis dienen. Die entwickelten physikalischen Zusammenhänge der Schwelprozesse können als Ausgangspunkt für allgemeine Rechenverfahren der nationalen bzw. europäischen Brandschutznormen dienen. Zukünftige Prüfanforderungen an nawaRo-Dämmstoffe, die mit Brandversuchen einhergehen, können somit im Vorfeld potenziell reduziert oder sogar durch das Modell substituiert werden. Durch das zu entwickelnde Modell ist es bei einem gleichbleibenden Sicherheitsstandard möglich, die Zeitdauer der Realbrandversuche, welche zum Teil mehrere Tage beträgt, um einen Großteil zu reduzieren. Die Ergebnisse werden dabei anwenderorientiert aufbereitet und herstellerübergreifend verwendbar gemacht, sodass Markthürden zur Anwendung von Dämmstoffen aus nawaRo unter Beibehaltung des Schutzzielniveaus weiter reduziert werden. Björn Kampmeier
Tel.: +49 391 886-4967
bjoern.kampmeier@h2.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg

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2220HV009BVerbundvorhaben: Entwicklung eines Pyrolyse-Prognosemodelles für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Analyse thermischer Materialparameter und numerische Berechnung - Akronym: PyroProBiDZiel des Projektes ist die Entwicklung eines validierten, numerischen Pyrolysemodelles welches die Grundlage für die Modellierung des Reaktionsverlaufes für alle gebräuchlichen Dämmstoffe aus nawaRo bilden soll. Um das Modell für eine möglichst große Bandbreite an Baustoffen zu erstellen, werden zunächst einige repräsentative Baustoffe untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei zunächst auf Holz, Holzfasern und Zellulose. Im späteren Verlauf wird die Übertragbarkeit auf weitere NaWaRo-Dämmstoffe wie Hanf, Flachs, Jute und Kork überprüft, deren Schwelprozesse physiko-chemisch ähnlich sind. Zunächst werden die notwendigen Eingangsparameter anhand verschiedener Methoden der physikalischen Chemie bestimmt. Im nächsten Schritt werden labormaßstäbliche Versuche in unterschiedlichen Geometrien durchgeführt und mittels inverser Modellierung mit den Simulationsergebnissen verglichen. Dabei werden insbesondere die Wärme- und Stoffströme in Zusammenhang mit den Faktoren für eine Auslösung und Fortentwicklung der Schwelprozesse betrachtet. Abschließend sollen mehrere Versuchsreihen in größerem Maßstab zur Validierung und Überprüfung der Anwendbarkeit in der Praxis dienen. Die entwickelten physikalischen Zusammenhänge der Schwelprozesse können als Ausgangspunkt für allgemeine Rechenverfahren der nationalen bzw. europäischen Brandschutznormen dienen. Zukünftige Prüfanforderungen an nawaRo-Dämmstoffe, die mit Brandversuchen einhergehen, können somit im Vorfeld potenziell reduziert oder sogar durch das Modell substituiert werden. Durch das zu entwickelnde Modell ist es bei einem gleichbleibenden Sicherheitsstandard möglich, die Zeitdauer der Realbrandversuche, welche zum Teil mehrere Tage beträgt, um einen Großteil zu reduzieren. Die Ergebnisse werden dabei anwenderorientiert aufbereitet und herstellerübergreifend verwendbar gemacht, sodass Markthürden zur Anwendung von Dämmstoffen aus nawaRo unter Beibehaltung des Schutzzielniveaus weiter reduziert werden.Prof. Dr.-Ing. Ulrich Krause
Tel.: +49 391 67-58832
ulrich.krause@ovgu.de
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Apparate und Umwelttechnik
Universitätsplatz 2
39106 Magdeburg

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31.08.2024
2220HV012AVerbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 1: Materialanalysen und -entwicklung; Konzeptionierung holzbasierter Stallkomponenten - Akronym: HuehnerHolzGesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht.Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem
Tel.: +49 3334 657-377
alexander.pfriem@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde

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2220HV012BVerbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 2: Monitoring/Tierwohluntersuchungen - Akronym: HuehnerHolzGesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht.Dipl.-Ing. agr. Gerriet Trei
Tel.: +49 3334 657317
gerriet.trei@hnee.de
Fachhochschule Eberswalde - Fachgebiet ökologische Tierhaltung
Friedrich-Ebert-Str. 25
16225 Eberswalde

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31.08.2024
2220HV012CVerbundvorhaben: Entwicklung von holzbasierten Stallkomponenten zur Verbesserung des Tierwohls im Stall; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Tests; Materialkonzeptionierung und Fertigung von Funktionsmustern - Akronym: HuehnerHolzGesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht.Dipl.-Ing. Klaus Ernst
Tel.: +49 5652 5075-201
k.ernst@huehnermobil.de
Stallbau Weiland GmbH & Co. KG
Hilberlachestr. 8
37242 Bad Sooden-Allendorf

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2220HV013XNeue Beschichtungen für Holz in Hochbauanwendungen im Außenbereich mit dauerhaft beibehaltender Schwerentflammbarkeit - Akronym: FRextWoodEine 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

2021-05-01

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2024-06-30

30.06.2024
2220HV017AVerbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier; Teilvorhaben 1: Papiertechnologie - Akronym: BioPlas4PaperDurch 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

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30.06.2024
2220HV017BVerbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung und -optimierung - Akronym: BioPlas4PaperDurch 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.: +49 531 2155-683
kristina.lachmann@ist.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST)
Von-Ossietzky-Str. 100
37085 Göttingen

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30.06.2024
2220HV017CVerbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier; Teilvorhaben 3: Biogene Präkursoren - Akronym: BioPlas4PaperDurch 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

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2220HV020AVerbundvorhaben: Biobasierte Flammschutzbeschichtungen für Möbel und den Innenausbau mit Holz und Holzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung biobasierter Synthesebausteine, Formulierung von Flammschutzbeschichtungen und Produktbewertung - Akronym: InnFlaZiel 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)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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31.05.2024
2220HV020BVerbundvorhaben: Biobasierte Flammschutzbeschichtungen für Möbel und den Innenausbau mit Holz und Holzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Entwicklung von biobasierten Lackbindemitteln - Akronym: InnFlaZiel 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

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28.02.2022
2220HV022AVerbundvorhaben: 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-TextilGesamtziel 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
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28.02.2022
2220HV022BVerbundvorhaben: 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-TextilGesamtziel 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
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15.12.2024
2220HV023AVerbundvorhaben: Erarbeitung der Grundlagen zur Entwicklung eines opto-sensorischen Messsystems zur produktionsnahen Bestimmung von flüchtigen Terpenen aus Holzprodukten; Teilvorhaben 1: Grundlegende Untersuchungen - Akronym: Terp-NIRDurch dieses Projekt soll die Überwachung der Emissionen, insbesondere der in hohen Konzentrationen vorkommenden Terpene) von Holz und Holzwerkstoffen vereinfacht und im Hinblick auf die Geschwindigkeit so optimiert werden, dass eine produktionsnahe Messung ermöglicht wer-den kann und die Produkte sicher die aktuellen und zukünftigen Grenzwerte einhalten können.Dr. Martin Ohlmeyer
Tel.: +49 40 73962-635
martin.ohlmeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Leuschnerstr. 91 c
21031 Hamburg

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2220HV023BVerbundvorhaben: Erarbeitung der Grundlagen zur Entwicklung eines opto-sensorischen Messsystems zur produktionsnahen Bestimmung von flüchtigen Terpenen aus Holzprodukten; Teilvorhaben 2: Praxisnahe Untersuchungen - Akronym: Terp-NIRDurch dieses Projekt soll die Überwachung der Emissionen, insbesondere der in hohen Konzentrationen vorkommenden Terpene) von Holz und Holzwerkstoffen vereinfacht und im Hinblick auf die Geschwindigkeit so optimiert werden, dass eine produktionsnahe Messung ermöglicht werden kann und die Produkte sicher die aktuellen und zukünftigen Grenzwerte einhalten können.Dipl.-Ing. Patrick Boelhauve
Tel.: +49 4103 18783-73
patrick.boelhauve@apos.biz
APOS GmbH
Am Marienhof 4
22880 Wedel

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31.12.2025
2220HV024XNachwuchsgruppe: Holzbasierte Hochleistungsmaterialien für den 3D-Druck und die thermoplastische Fertigung (HolzMat3D) - Akronym: HolzMat3DDie 3D-Fertigung (3D-Druck und Spritzguss) ermöglicht die präzise Herstellung individuell angepasster Produkte und bietet ein großes Zukunftspotential. Zur Herstellung dieser Produkte werden gegenwärtig zumeist nicht biologisch abbaubare Kunststoffe aus Erdöl verwendet. Diese Kunststoffe tragen allerdings maßgeblich zur langanhaltenden Verschmutzung unserer Umwelt bei. Daher ist es notwendig, geeignete Materialien auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Die Integration von Holzcellulose (Cellulosefasern, CF und Cellulose-Nanofibrillen, CNF) in die 3D-Fertigung ist ein vielversprechender Ansatz um neuartige Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Ein Ansatz des Projekts ist der Gel-3D-Druck. Hierfür werden anorganische Nanopartikel an ihrer Oberfläche modifiziert und durch eine Polymerisationsreaktion mit mehreren CNF verbunden. Durch diese Quervernetzung zwischen den einzelnen CNF wird ein starkes und widerstandsfähiges Netzwerk gebildet, das mittels Gel-3D-Druck verarbeitet werden kann. Ein weiterer Ansatz ist die Herstellung von Bionanokompositen aus CF oder CNF und einer Kunststoffmatrix. Diese biologisch basierten Komposite werden auf der einen Seite ein niedriges Gewicht aufweisen, auf der anderen Seite jedoch herausragende mechanischen Eigenschaften besitzen. Um das Haftungsvermögen zwischen CF bzw. CNF und einer Kunststoffmatrix zu gewährleisten muss jedoch die hohe Hydrophilie von Cellulose überwunden werden. Ziel des Forschungsprojektes ist demnach die Entwicklung einer universellen Grundsubstanz aus CF bzw. CNF, deren Oberfläche durch eine kontrollierte radikalische Polymerisation chemisch modifiziert wird um eine Kompatibilität zu verschiedenen Kunststoffmatrices zu bieten. Diese Hybridmaterialien werden anschließend compoundiert und durch SLS-, bzw. FDM-3D-Druck und Spritzguss konsolidiert.Dr. Julien Navarro
Tel.: +49 40 73962-612
julien.navarro@uni-hamburg.de
Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzphysik
Leuschnerstr. 91 c
21031 Hamburg

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2220HV025XHumine zur Imprägnierung und Verklebung von Holz - Akronym: HumineHumine sind dunkelgefärbte hochmolekulare Verbindungen mit furanischer Struktur und Alkohol-, Keton- und Aldehydgruppen. Sie entstehen als Nebenprodukt bei einem neuen Verfahren zur Herstellung von Polyethylenfuranoat (PEF), welches als biobasierter Ersatz für den Massenkunststoff Polyethylenterephthalat (PET) dienen soll. Als Ausgangsmaterial dienen Fruchtzucker aus nachwachsenden Rohstoffen, in erster Linie kommen Zuckerrohr, Mais und Weizen zum Einsatz. Eine Pilotanlage zur Produktion vom PEF im Tonnenmaßstab existiert bereits; die Überführung in den kommerziellen/industriellen Maßstab (bis zu 50.000 Tonnen pro Jahr) ist geplant. Berechnungen zur Folge werden dann mehr als 10.000 Tonnen Humine pro Jahr anfallen, für die bislang keine Anwendungen existieren. Aufgrund der komplexen chemischen Struktur ergeben sich vielseitige Anwendungsmöglichkeiten. Da Humine künftig in großen Mengen als günstiges, biobasiertes Nebenprodukt anfallen werden, sollen bereits heute Wege zur stofflichen Verwertung im Sinne einer nachhaltigen Bioökonomie sichergestellt werden. Ziel ist es Konzepte zur stofflichen Nutzung von Huminen zu erarbeiten. Zwei Ideen werden hierzu im Rahmen des Vorhabens verfolgt. Einerseits ist die Verwendung als Klebstoff vorgesehen, um mit Huminen als wirtschaftliches biobasiertes Bindemittel klassische Holzwerkstoffe wie Sperrholz, Span- und Faserplatten herzustellen. Andererseits ist die Eignung als natürliches Hydrophobierungsmittel oder sogar zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von Holz zu untersuchen und somit eine biobasierte Alternative zur Acetylierung von Holz zu schaffen. Hierzu werden unterschiedliche Holzarten mit Huminen imprägniert bzw. modifiziert und die Materialeigenschaften ermittelt.Dr. Julia Belda
Tel.: +49 531 2155-427
julia.belda@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2020-07-01

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2220HV026AVerbundvorhaben: Kontextbezogene gemisch- und konzentrationsabhängige Auswirkungen flüchtiger organischer Verbindungen verschiedener Holzarten; Teilvorhaben 1: sensorische Untersuchungen - Akronym: W4GDas Ziel des Projekts Wood for Good (W4G) besteht darin, die Auswirkungen von Werkstoffen, Bau- und Innenausbaumaterialien aus Holz auf das psychische und physiologische Befinden und sensorischen Empfindungen von Menschen unter besonderer Berücksichtigung der positiven Auswirkungen von freigesetzten flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) zu analysieren und zu verstehen. Das spezifische Ziel ist die Entwicklung von Strategien zur Nutzung der vermuteten und im Projekt beobachteten gesundheitlichen Auswirkungen von Holz bei der Werbung, beim Marketing, bei der Produktentwicklung und bei der Gestaltung von Holzprodukten.Dr. Martin Ohlmeyer
Tel.: +49 40 73962-635
martin.ohlmeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Leuschnerstr. 91 c
21031 Hamburg

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31.10.2024
2220HV026BVerbundvorhaben: Kontextbezogene gemisch- und konzentrationsabhängige Auswirkungen flüchtiger organischer Verbindungen verschiedener Holzarten; Teilvorhaben 2: neurophysiologische und chemosensorische Untersuchungen - Akronym: W4GDas Ziel des Projekts Wood for Good (W4G) besteht darin, die Auswirkungen von Werkstoffen, Bau- und Innenausbaumaterialien aus Holz auf das psychische und physiologische Befinden und sensorischen Empfindungen von Menschen unter besonderer Beru¨cksichtigung der positiven Auswirkungen von freigesetzten flu¨chtigen organischen Verbindungen (VOC) zu analysieren und zu verstehen. Das spezifische Ziel ist die Entwicklung von Strategien zur Nutzung der vermuteten und im Projekt beobachteten gesundheitlichen Auswirkungen von Holz bei der Werbung, beim Marketing, bei der Produktentwicklung und bei der Gestaltung von Holzprodukten.PD Dr. rer. nat. Christoph van Thriel
Tel.: +49 231 1084-407
thriel@ifado.de
Forschungsgesellschaft für Arbeitsphysiologie und Arbeitsschutz e.V.
Ardeystr. 67
44139 Dortmund

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14.10.2024
2220HV027AVerbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 1: Pro-jektorganisation sowie Konzeption, Charakterisierung und Simulation des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-WoodZielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Alt-holz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern so-wie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung be-kannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anforderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung Giovanni Piazza
Tel.: +49 711 6862-8154
giovanni.piazza@dlr.de
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Fahrzeugkonzepte
Pfaffenwaldring 38-40
70569 Stuttgart

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2220HV027BVerbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 2: Herstellung, Modifizierung und Technologiebewertung des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-WoodZielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung bekannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anfor-derungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle AnwendungDr. Dirk Berthold
Tel.: +49 531 2155-452
dirk.berthold@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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15.04.2021

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2220HV027CVerbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 3: Modifizierung, Charakterisierung und Fertigungsuntersuchungen des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-WoodZielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrandbasierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung bekannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anforderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle AnwendungProf. 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

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15.04.2021

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2220HV027DVerbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 4: Fertigungstechnische Aspekte des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-WoodZielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung bei-spielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung be-kannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Mol-ding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Alu-minium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen An-forderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsys-tems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt er-arbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle AnwendungDipl.-Ing. Robert Walther
Tel.: +49 35208 83-317
robert.walther@mitras-composites.de
MITRAS Composites Systems GmbH
Bahnhofstr. 32
01471 Radeburg

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2220HV028AVerbundvorhaben: Neuartig geschäumte, brandgehemmte Dämmstoffe aus Laubholzfasern, Sulfitzellstoff und Kieselsäurederivaten; Teilvorhaben 1: Silansierung und Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: FaguPorDas 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

2021-04-01

01.04.2021

2025-03-31

31.03.2025
2220HV028BVerbundvorhaben: Neuartig geschäumte, brandgehemmte Dämmstoffe aus Laubholzfasern, Sulfitzellstoff und Kieselsäurederivaten; Teilvorhaben 2: Schäumung und Werkstoffentwicklung - Akronym: FaguPorDas 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

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01.07.2020

2021-12-31

31.12.2021
2220HV029XEntwicklung eines innovativen, leichten, dauerhaften und industriell herzustellenden Holzwerkstoffes aus Furnierlagen für die Bauwirtschaft, Transport- und Verpackungsindustrie - Akronym: FurnierleichtbauDas 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

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01.12.2021

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31.05.2024
2220HV030AVerbundvorhaben: Vakuum-Isolationspaneele auf Holzfaserbasis; Teilvorhaben 1: Herstellung, Produkteigenschaften, bauphysikalische Untersuchungen und Dauerhaftigkeit - Akronym: WoodVIPDas Forschungsvorhaben untersucht die Eignung von holzfaserbasierten Werkstoffen als Kernmaterial für Vakuum-Isolationspaneele (VIP) in technischen Anwendungen (bspw. Transportboxen) und Anwendungen im Gebäudebereich (bspw. Dämmung der Gebäudehülle). Die so hergestellten WoodVIP sollen im Vergleich zu konventionellen VIPs mit Kernen aus pyrogener Kieselsäure eine vergleichbare Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0.007 – 0.009 W/(m K) aufweisen. Gleichzeitig werden durch den Einsatz eines nachwachsenden Rohstoffs als Kernmaterial deutliche Effekte auf die Ökobilanzierung der WoodVIP erwartet, da 95 – 99 % aller in den EPDs von VIPs betrachteten Umweltgrößen durch den Stützkern und hiervon mit 90 – 99 % durch den Stützkern-Rohstoff beeinflusst werden. Die Verwendung von vergleichsweise preisgünstigen Holzfasern als Kernmaterial ermöglicht darüber hinaus Kostenvorteile bei der Herstellung der WoodVIP. Gegenüber herkömmlichen, luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen ergeben sich Vorteile durch die um den Faktor 5 – 7 niedrigere Wärmeleitfähigkeit der WoodVIP. Dadurch lassen sich schlankere Bauteilquerschnitte realisieren und das Substitutionspotential von Holzfasern gegenüber konventionellen Dämmstoffen wird durch den effizienteren Materialeinsatz erhöht. Im Weiteren wird durch die Umhüllung mit einer Hochbarrierefolie der Einfluss von Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit sowie der Befall der Holzfasern durch holzzerstörende Pilze, bzw. Schimmelpilze, auch ohne die Zugabe von Additiven, ausgeschlossen. In dem Projekt werden der Einfluss unterschiedlicher Holzarten und Fasergrößen auf die Wärmeleitfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, die Ökobilanzierung und ökonomische Aspekte der WoodVIP untersucht und jeweils im Vergleich zu luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen und konventionellen VIPs für repräsentative Anwendungen bewertet.Dr.-Ing. Sebastian Treml
Tel.: +49 89 8580030
treml@fiw-muenchen.de
Forschungsinstitut für Wärmeschutz eingetragener Verein München
Lochhamer Schlag 4
82166 Gräfelfing

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01.12.2021

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31.05.2024
2220HV030BVerbundvorhaben: Vakuum-Isolationspaneele auf Holzfaserbasis; Teilvorhaben 2: Rohstoffoptimierung und Modifikation, Analytik und ökologische wie wirtschaftliche Bewertung - Akronym: WoodVIPDas Forschungsvorhaben untersucht die Eignung von holzfaserbasierten Werkstoffen als Kernmaterial für Vakuum-Isolationspaneele (VIP) in technischen Anwendungen (bspw. Transportboxen) und Anwendungen im Gebäudebereich (bspw. Dämmung der Gebäudehülle). Die so hergestellten WoodVIP sollen im Vergleich zu konventionellen VIPs mit Kernen aus pyrogener Kieselsäure eine vergleichbare Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0.007 – 0.009 W/(m K) aufweisen. Gleichzeitig werden durch den Einsatz eines nachwachsenden Rohstoffs als Kernmaterial deutliche Effekte auf die Ökobilanzierung der WoodVIP erwartet, da 95 – 99 % aller in den EPDs von VIPs betrachteten Umweltgrößen durch den Stützkern und hiervon mit 90 – 99 % durch den Stützkern-Rohstoff beeinflusst werden. Die Verwendung von vergleichsweise preisgünstigen Holzfasern als Kernmaterial ermöglicht darüber hinaus Kostenvorteile bei der Herstellung der WoodVIP. Gegenüber herkömmlichen, luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen ergeben sich Vorteile durch die um den Faktor 5 – 7 niedrigere Wärmeleitfähigkeit der WoodVIP. Dadurch lassen sich schlankere Bauteilquerschnitte realisieren und das Substitutionspotential von Holzfasern gegenüber konventionellen Dämmstoffen wird durch den effizienteren Materialeinsatz erhöht. Im Weiteren wird durch die Umhüllung mit einer Hochbarrierefolie der Einfluss von Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit sowie der Befall der Holzfasern durch holzzerstörende Pilze, bzw. Schimmelpilze, auch ohne die Zugabe von Additiven, ausgeschlossen. In dem Projekt werden der Einfluss unterschiedlicher Holzarten und Fasergrößen auf die Wärmeleitfähigkeit, die Dauerhaftigkeit, die Ökobilanzierung und ökonomische Aspekte der WoodVIP untersucht und jeweils im Vergleich zu luftgefüllten Holzfaserdämmstoffen und konventionellen VIPs für repräsentative Anwendungen bewertet. Max Engelhardt
Tel.: +49 89 2180-6457
engelhardt@hfm.tum.de
Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft
Winzererstr. 45
80797 München

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01.06.2020

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31.08.2023
2220HV031XErweiterung der Rohstoffbasis und Steigerung der Rohstoff- und Energieeffizienz bei der Herstellung von holzfaserbasierten Produkten durch Faserfraktionierung - Akronym: FaserkreisDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Steigerung der Material- und Energieeffizienz in der Herstellung von holzfaserbasierten Werkstoffen. Das Vorhaben widmet sich einer gesamtheitlichen Betrachtung und Bewertung der Herstellung, Verarbeitung und Wiedergewinnung von Holzfasern. In diesem Zusammenhang sollen bereits genutzte und potentiell nutzbare Rohstoffsortimente für die Herstellung holzfaserbasierter Produkte in den Bereichen Möbel-, Holz-, Leichtbau und Pflanzenzucht untersucht werden. Ausgangspunkt für die Entwicklung material- und energieeffizienter Prozesstechnik für die Herstellung holzfaserbasierter Werkstoffe ist die Erweiterung der Rohstoffbasis und die Optimierung der Faseranwendung. Dazu gehören die rohstoffbezogene Optimierung der Aufschlussparameter in der Fasererzeugung sowie die Charakterisierung der Fasereigenschaften. Die entscheidenden Energie- und Rohstoffeinsparungspotenziale werden durch das Konzept einer produkt- und prozessspezifischen Faserfraktionierung erzielt, die erstmalig eine gezielte Verwendung der Fasern für die einzelnen Anwendungsgebiete ermöglicht. Die Steigerung der Leistungsfähigkeit der aus den fraktionierten Fasersortimenten hergestellten Werkstoffe wird untersucht. Schließlich wird die gesamtheitliche Betrachtung der Holzfaserverwendung durch die Überprüfung der Wiedergewinnung und Wiederverwendung von Fasern abgeschlossen. Die Potenziale zur Entwicklung neuer holzfaserbasierter Werkstoffe werden aufgezeigt.Die Basis der Untersuchungen beruhte auf der energiearmen Herstellung von Holzfasern aus Industrierundholz, schadhaften Holzsortimenten, Altholz und Landschaftspflegematerial. Eine Anpassung der Verfahrenstechnik führte zu reduzierten thermischen und elektrischen Energiebedarfen im Zerfaserungsprozess. Durch die Erarbeitung eines Konzeptes zur Fraktionierung der Faserstoffe ist es gelungen den Holzfaserstoff in Größenklassen unterschiedlicher Fasergrößenverteilung zu sortieren. Die Etablierung einer Methodik zur Ermittlung von Partikeleigenschaften ermöglichte es Unterschiede der Faserfraktionen sicher zu detektieren und zu verifizieren. Weiterhin wurden aus den erzeugten Faserfraktionen unterschiedlichste Werkstoffe hergestellt, welche auf ihre mechanischen sowie physikalischen Materialeigenschaften untersucht wurden. Hierdurch war es möglich Aussagen über den Einfluss der Fasergröße auf Materialeigenschaften des jeweiligen faserbasierten Werkstoffs zu treffen. Die Fraktionierung der Fasern ermöglichte es somit eine geeignete Faserqualität für die jeweilige Materialanwendung bereitzustellen, wobei der Energiebedarf zur Faserherstellung erheblich reduziert werden konnte. Durch die Sortierung der Fasergrößenverteilungen konnte weiterhin der Einfluss des Rohstoffes auf die Faserqualität minimiert und somit die Rohstoffeffizienz gesteigert werden. Weiterhin wurde die Wiedergewinnung von Fasern aus MDF-haltigen Bauteilen in Altholz untersucht. Durch eine hydrothermische Behandlung sowie eine erneute Fraktionierung der Fasern konnten hochwertige Sekundärfaserstoffe bereitgestellt werden. Es zeigte sich, dass Werkstoffe aus wiedergewonnenen Faserstoffen sowohl optisch als auch mechanisch konkurrenzfähig zu industrieüblichen Werkstoffen sind. Es kann festgestellt werden, dass die Fraktionierung von Holzfasern wirtschaftlich und technisch realisierbar ist. Zudem ist eine energieeffiziente Herstellung von Holzfasern aus unterschiedlichen Rohstoffen möglich.Prof. Dr. Andreas Michanickl
Tel.: +49 8031 805-2366
andreas.michanickl@th-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer (ZFET)
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim

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31.10.2021
2220HV032XMachbarkeitsstudie zu flammgeschützten Holzwerkstoffen durch Nutzung von phosphoryliertem Lignin - Akronym: FlammLigDie 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)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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31.07.2022
2220HV033XUntersuchung der Auswirkungen zyklisch auftretender Desinfektionsmaßnahmen auf Brettschichtholzelemente in landwirtschaftlichen Tiermastbetrieben – Dargestellt am Beispiel der Hähnchenmast - Akronym: DeLaTiMaIIm Bereich des landwirtschaftlichen Bauens ist Holz, je nach Region, ein oft verwendetes Baumaterial. In den vergangenen Jahrzehnten ist der Einsatz dieses vielseitigen Werkstoffes gerade im Bereich des landwirtschaftlichen Bauens zurückgegangen. Alternative Baustoffe, wie Beton, verschiedenste Metalle und Verbundwerkstoffe, haben durch die verschiedenen Gebäudenutzungen und die daraus resultierenden wechselnden Anforderungen an Stellenwert gewonnen. Hohe Hygienestandards erschweren den Einsatz von Holz, auf Grund kontinuierlich wiederkehrender Belastungen durch nasschemische Reinigungsprozesses in besonderem Maße. Wechselwirkungen zwischen Desinfektionsmitteln und Klebstoffen sind in der Literatur nicht hinreichend beschrieben und müssen, da geklebte Verbindungen ein nicht wegzudenkender Bestandteil des Holzbaus sind, untersucht werden. Um dem Sicherheitsgedanken, den das Bauen mit Holz mit sich führt, gerecht zu werden und den Einsatz dieses Rohstoffes im landwirtschaftlichen Bauen weiter zu fördern, wurde eine Prüfmethodik entwickelt, die mögliche Auswirkungen wiederkehrender Desinfektionsmaßnahmen Abbilden kann.In Folge von iterativen hygrothermisch-chemischen Lastkombinationen wiesen grundsätzlich alle untersuchten Klebverbünde von Fichtenholz, unabhängig vom eingesetzten Klebstoff, Alterungserscheinungen auf. Die RPF-Klebung erweist sich insgesamt am resistentesten gegen die Einwirkungen chemischer Last. Dennoch wirken Kresole und auch org. Säuren negativ auf die Klebfestigkeit der RPF-Klebung. Gegen den Einfluss von Aldehyden zeigt sich die RPF-Klebung jedoch verhältnismäßig unempfindlich. Am Beispiel von MUF-Klebungen und dem Einsatz von Aldehyden, konnte ein deutlicher Zusammenhang zwischen Zyklen Anzahl und einer signifikanten Verschlechterung des Tragverhaltens nachgewiesen werden. Vergleichend steigt mit zunehmender Zyklenzahl die Festigkeit der PUR-Klebungen um ca. 20 % im Vergleich zu den nativen Proben. Aldehyde sind der Klebefestigkeit der PUR-Klebung somit zuträglich. Durch Hochdruckreinigung kann die Holzstruktur von Fichtenholz massiv ausgetragen werden, wenn der Düsenabstand weniger als 300 mm beträgt. Generell führt eine HD-Reinigung zu oberflächlichen Faseraufstellungen, was zu erhöhten Schmutz- und Keimanlagerungen zwischen den Reinigungsintervallen führt. Dennoch können für geklebte Holzprodukte keine allgemein gültigen qualitativen Abschätzungen der Langzeitwirkung von Desinfektionsprozessen gemacht werden. In der Praxis werden oft individuelle Wirkstoff-Kombinationen zur Desinfektion verwendet, um ein breiteres oder spezielles Wirkspektrum zu erzielen. Die möglichen Interaktionen dieser Kombinationen sind ohne explizite Langzeitprüfung unvorhersehbar und stellen ein signifikantes Hindernis bei der Abschätzung der Dauerhaftigkeit dar. Unabhängig der besonderen chemischen Last, die mit den hygienischen Anforderungen der Tierhaltung einhergehen, ist der Grundsatz zu beachten, die Einwirkungen von flüssigem Wasser und Chemikalien auf Holz und Holzwerkstoffe durch einen konstruktiven Holzschutz bestmöglich zu unterbinden.Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz
Tel.: +49 33 34657-371
ulrich.schwarz@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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30.09.2023
2220HV034AVerbundvorhaben: 3D-Druck von Möbeln aus Restholz, Nutzung spanförmiger Reststoffe aus der Holzindustrie für das Liquid Deposition Modeling; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Upscaling - Akronym: addwoodDas Forschungsvorhaben "addwood" hat den 3D-Druck mit holzbasierten Werkstoffen zum Thema. Ziel ist es, den nachwachsenden Rohstoff Holz mithilfe eines additiven Fertigungsprozesses zu verarbeiten. Vorteilhaft ist, dass dieser eine höhere Materialeffizienz aufweist als traditionelle subtraktive Verfahren. Auf Basis bisher stofflich nur bedingt genutzter spanförmiger Holzreste aus der holzverarbeitenden Industrie soll ein neuer, additiv verarbeitbarer Holzwerkstoff weiterentwickelt werden. Bisher hat sich das Liquid Deposition Modeling in Laborversuchen bewährt. Holzspäne werden mit Bindemitteln vermengt. Die entstehende pastöse Masse lässt sich anschließend extrudieren. Es ist geplant, dieses Verfahren in den Pilotmaßstab zu überführen. Prototypen von Möbeln sind additiv zu fertigen und auf ihre Marktfähigkeit hin zu bewerten.Dr.-Ing. Michael Rosenthal
Tel.: +49 351 463-31360
michael.rosenthal@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung
Pienner Str. 19
01737 Tharandt

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30.09.2023
2220HV034BVerbundvorhaben: 3D-Druck von Möbeln aus Restholz, Nutzung spanförmiger Reststoffe aus der Holzindustrie für das Liquid Deposition Modeling; Teilvorhaben 2: Upscaling, Materialästhetik, Nachbearbeitung, Gestaltung und Herstellung von Prototypen - Akronym: addwoodDas Forschungsvorhaben "addwood" hat den 3D-Druck mit holzbasierten Werkstoffen zum Thema. Ziel ist es, den nachwachsenden Rohstoff Holz mithilfe eines additiven Fertigungsprozesses zu verarbeiten. Vorteilhaft ist, dass dieser eine höhere Materialeffizienz aufweist als traditionelle subtraktive Verfahren. Auf Basis bisher stofflich nur bedingt genutzter spanförmiger Holzreste aus der holzverarbeitenden Industrie soll ein neuer, additiv verarbeitbarer Holzwerkstoff weiterentwickelt werden. Bisher hat sich das Liquid Deposition Modeling in Laborversuchen bewährt. Holzspäne werden mit Bindemitteln vermengt. Die entstehende pastöse Masse lässt sich anschließend extrudieren. Es ist geplant, dieses Verfahren in den Pilotmaßstab zu überführen. Prototypen von Möbeln sind additiv zu fertigen und auf ihre Marktfähigkeit hin zu bewerten.Prof. Jacob Strobel
Tel.: +49 375 536-1875
jacob.strobel@fh-zwickau.de
Westsächsische Hochschule Zwickau
Kornmarkt 1
08056 Zwickau

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30.04.2023
2220HV035AVerbundvorhaben: Brettsperrholz aus modifiziertem Buchenholz; Teilvorhaben 1: Buchenholzmodifizierung und Brettsperrholzfertigung - Akronym: B2BSPIm Projekt "Brettsperrholz aus modifizierter Buche" wurden, neben Untersuchungen zur Optimierung des Modifizierungsverfahrens, Untersuchungen an den gefertigten Bauteilen hinsichtlich des Brandverhaltens und der Festigkeitseigenschaften durchgeführt. Neben diesen Untersuchungen lag die Hauptaufgabe des Projektes jedoch in der Überführung der Projektidee in die industrielle Fertigung. Für diesen industriellen Fertigungsprozess wurde die gesamte Produktkette durchlaufen: das Rundholz wurde bereitgestellt, sortiert, eingeschnitten, getrocknet und zu Schnittholz zugeschnitten. Es folgte eine visuelle Festigkeitssortierung des Schnittholzes, bevor das Buchenholz mit Polyethylenglykol modifiziert wurde. Das Modifizierungsverfahren gliederte hierbei sich in ein Imprägnierungs- und Rücktrocknungsverfahren. Aus dem modifizierten Buchenholz, als auch aus unbehandelter Buche (als Referenzholz), wurden im industriellen Maßstab BSP-Elemente gefertigt. An diesen BSP-elementen sollten weitere Untersuchungen hinsichtlich Brandverhalten, Festigkeiten und Emissionen erfolgen. Parallel zu den technischen Arbeiten erfolgte eine wirtschaftliche Betrachtung des neuen Produktes "BSP aus modifizierter Buche". Anhand einer Kalkulation wurde eine industrielle Fertigungslinie projektiert.Im Rahmen der Optimierungsuntersuchungen konnte die Effektivität und Qualität der Modifizierung verbessert werden. So konnte gezeigt werden, dass sich die Modifizierungslösung über einen langen Zeitraum stabil verhält und eine zyklische Wiederverwendung möglich ist. Durch eine Trocknungsoptimierung nach der Modifizierung konnte die Qualität des modifizierten Holzes deutlich gesteigert werden. Rotkerniges Buchenholz hat einen großen Einfluss auf die Imprägnierbarkeit. Untersuchungen zeigten jedoch deutlich, dass ein Rotkernanteil von ca. 30 % pro Buchenlamelle zulässig ist, um mit der dimensionsstabilisierenden Wirkung der Modifizierung das restliche, rotkernfreie Holz ausreichend zu stabilisieren. Brandversuche an modifiziertem und unbehandeltem Buchenholz zeigten, dass sich die Modifizierung nicht negativ auf das Brandverhalten auswirkt. Das modifizierte Buchenholz erreicht, wie auch die unbehandelte Buche, die Kriterien zur Einstufung als normalentflammbar. Die Ermittlungen der mechanischen Eigenschaften zeigten, dass die Druck-, Biege-, und Scherzugfestigkeit durch das Modifizierungsverfahren ca. 10 – 30 % unter den Werten unbehandelter Buche liegt. Die Überführung in eine industrielle Fertigung war nicht erfolgreich. Während die zeitintensiven Vorarbeiten problemlos durchzuführen waren, gab es schwerwiegende Probleme bei der Produktion der BSP-Elemente. Aufgrund verschiedener Abweichungen zu den bisherigen Verklebungsparametern, entsprachen die produzierten BSP-Elemente nur einer minderwertigen Qualität. Presstechnologie, Pressdruck und Presszeit wichen stark von den Laborbedingungen ab. Die Auswirkungen auf die Qualität der BSP-Platten wurden im Vorfeld von allen Beteiligten falsch eingeschätzt. Hinzu kamen technische Probleme bei der Keilzinkung und des Pressvorgangs. Eine Wiederholung der industriellen BSP-Fertigung innerhalb der restlichen Projektlaufzeit konnte wegen der langwierigen und aufeinander aufbauenden Vorarbeiten nicht durchgeführt werden.Prof. Dr. Bertil Burian
Tel.: +49 7472 951-148
burian@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar
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2220HV035BVerbundvorhaben: Brettsperrholz aus modifiziertem Buchenholz; Teilvorhaben 2: Untersuchung des Brandverhaltens und der Festigkeitseigenschaften - Akronym: B2BSPAuf der Grundlage der Forschungsergebnisse aus dem FNR-Förderprojekt "Verwendung von schwachem Laubholz für die Produktion von Brettsperrholz" (FKZ 22003715) wurde die Projektidee, Buchenholz für die Herstellung von Brettsperrholz (BSP) zu verwenden, weiterverfolgt. Mit Hilfe eines Modifizierungsverfahrens wurden die Eigenschaften des Buchenholzes so verändert, dass es sich vergleichbar wie Nadelholz verwenden lässt. In diesem Verbundvorhaben bearbeitete die Hochschule für Rottenburg die Optimierung des Modifizierungsverfahrens. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt war die Herstellung von Brettsperrholzelementen, welche für die anschließenden Eigenschaftsuntersuchungen benötigt wurden. Das Teilvorhaben der Hochschule Magdeburg-Stendal umfasste die Untersuchung von Brandverhaltens- und Festigkeitseigenschaften des modifizierten Buchenholzes. Untersuchungsziel war die Bewertung des Einflusses der Holzmodifizierung auf die relevanten Eigenschaften der BSP-Elemente. Dazu erfolgte ebenfalls ein Vergleich mit herkömmlichen Nadelholz, welches derzeit üblicherweise im Holzbau verwendet wird. Die Bewertung des Brandverhaltens erfolgte in Anlehnung an die normativ geregelten Klassifizierungsversuche, welche für die spätere Zulassung des Bauprodukts notwendig sind. Weitere Versuchsreihen dienten zur Untersuchung des Feuerwiderstands als Bauteil. Die Ermittlung der Festigkeitseigenschaften wurde an einzelnen Brettlamellen und Brettsperrholzelementen in Anlehnung an die zutreffende Produktnorm durchgeführt.Hinsichtlich des Brandverhaltens erfüllt das modifizierte Buchenholz die bauaufsichtliche Anforderung normalentflammbar. Das Modifizierungsverfahren hat einen geringfügigen Einfluss auf das Baustoffverhalten in den Klassifizierungsversuchen, die erforderlichen Leistungskriterien werden jedoch problemlos erfüllt. Für die Beurteilung des Feuerwiderstandes ist die Abbrandrate eine maßgebliche Größe. Das modifizierte Buchenholz hat eine 20 % geringere Abbrandrate verglichen mit den Referenzprobekörpern aus herkömmlichem Buchenholz. Dies ist auf die unterschiedliche Ausbildung der Kohleschicht zurückzuführen. Während das herkömmliche Buchenholz eine kleinteilige, instabile Kohleschicht bildet, welche nur wenig am verbleibenden Querschnitt haftet, ist die Kohleschicht des modifizierten Buchenholzes deutlich stabiler ausgeprägt. Die Kohleschicht isoliert den unverbrannten Restquerschnitt, wodurch die Abbrandrate geringer ist. Aus brandschutztechnischer Sicht sind auf Grundlage der durchgeführten Untersuchungen keine Bedenken festzustellen, die grundsätzlich gegen eine Verwendung des neuartigen Bauprodukts sprechen. Zur Ermittlung der Festigkeitseigenschaften war ursprünglich ein umfassender Versuchsplan vorgesehen, um das Bauteilverhalten detailliert zu beurteilen. Durch den großen Materialverlust aufgrund der misslungenen Skalierung der Herstellung in den industriellen Maßstab war der zur Verfügung stehende Probenumfang stark reduziert, weshalb auch der Versuchsplan eine Anpassung erforderte. Anstelle eines umfassenden Screenings über diverse Eigenschaften erfolgte daher nur die Untersuchung einiger ausgewählter Größen. Daraus ist abzuleiten, dass Holzmodifizierung zu einer Reduktion der Druck-, Biege- und Scherzugfestigkeit von 10 – 30 % führte. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Festigkeiten des modifizierten Buchenholzes die des Nadelholzes trotzdem deutlich übersteigen.Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Tel.: +49 391 886-4967
bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg
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2220HV036AVerbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 1: LCA Gebäude - Akronym: ZukunftLaWiBauMit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet.Prof. Dr. Annette Hafner
Tel.: +49 234 32-21413
annette.hafner@rub.de
Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen
Universitätsstr. 150, IC 5/161
44801 Bochum

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2220HV036BVerbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 2: Tragwerke, Rückbau und Ressourcennutzung (TUM-HB) sowie Holzprodukte, Ressourcenpotenzial und Wertschöpfungsketten" (TUM-HFM) - Akronym: ZukunftLaWiBauMit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet.Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 89 289-22416
winter@bv.tum.de
Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München

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2220HV036CVerbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 3: Bestandsanalyse und wirtschaftliche Tragwerke - Akronym: ZukunftLaWiBauMit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz – von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen berücksichtigt, aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt und Möglichkeiten zur Nutzung des Potenzials des vorhandenen Holzes vorgeschlagen. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert und vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht aktuelle Fragestellungen - Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit als Querschnittsfelder ein. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet.Dipl.-Ing. Architekt Jochen Simon
Tel.: +49 89 99141-390
jochen.simon@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung
Professor-Dürrwächter-Platz 2
85586 Poing

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2220HV036DVerbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 4: Tierhygiene - Akronym: ZukunftLaWiBauMit dem Projekt "Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz – von der Planung bis zum Rückbau (ZukunftLaWiBau)" wird das Ziel verfolgt, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen wieder zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in den ländlichen Räumen berücksichtigt.Prof. Dr. Uwe Rösler
Tel.: +49 30 838-51830
uwe.roesler@fu-berlin.de
Freie Universität Berlin - Fachbereich Veterinärmedizin - Institut für Tier- und Umwelthygiene im Zentrum für Infektionsmedizin
Robert-von-Ostertag-Str. 8
14163 Berlin

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2220HV036EVerbundvorhaben: Entwicklung zukunftsweisender Konzepte zum landwirtschaftlichen Bauen mit Holz - von der Planung bis zum Rückbau; Teilvorhaben 5: Hygiene - Epidemiologie - Akronym: ZukunftLaWiBauZiel des Projekts ist, den Anteil von landwirtschaftlichen Bauten in Holzbauweise unter Berücksichtigung technischer Fragestellungen zu erhöhen. Hierzu werden Planungsgrundlagen für landwirtschaftliche Gebäude anhand von Mustergebäuden in das 21. Jahrhundert überführt. Dabei werden regionale Wertschöpfungsketten in ländlichen Räumen sowie aktuelle Fragestellungen der Hygiene und Holzprodukte berücksichtigt. Zusätzlich wird die Datenbasis zu Klima- und Ressourcenschutz der landwirtschaftlichen Bauten aus Holz aktualisiert, vertieft und für den Charta-für Holz 2.0 Prozess nutzbar gemacht. Ergebnis des Projektes ist ein Planungsleitfaden "Landwirtschaftliches Bauen mit Holz im 21. Jahrhundert". Der Leitfaden bezieht folgende aktuelle Fragestellungen als Querschnittsfelder ein: Klimaschutz, Tierwohl, regionale Wertschöpfung, Dauerhaftigkeit, Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit. Durch ein interdisziplinär aufgestelltes Forschungsteam werden die Fragestellungen ganzheitlich erarbeitet.Dr. Carola Sauter-Louis
Tel.: +49 38351 7-1893
carola.sauter-louis@fli.de
Friedrich-Loeffler-Institut Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit - Institut für Epidemiologie
Südufer 10
17493 Greifswald

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2220HV037AVerbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: FibioKosZiel: 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

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2220HV037BVerbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 2: Cellulose-basierte Filmbildner - Akronym: FibioKosIn 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

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2220HV037CVerbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 3: Lignin-basierte Filmbildner - Akronym: FibioKosn 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)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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31.01.2022
2220HV038AVerbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 1: Musterbau - Akronym: CabinWoods-MusterbauZielsetzung des Vorhabens war es, Funktionsmöbel aus Hartholz-Verbundelementen einheimischer Produktion so leicht und sicher zu bauen, dass sie sich auf internationalen Premiummärkten wie der Kreuzfahrtbranche gegenüber bisher üblichen Metallkonstruktionen durchsetzen können. Ausgangspunkt des Vorhabens war ein bereits durchgeführtes Projekt, in dem es gelungen war, die bisher für diesen Einsatzbereich verwendeten Metallkonstruktionen durch Konstruktionen aus Massivholz zu ersetzen. Die auf dieser Basis entwickelte Konstruktion kam in den Jahren 2014, 2016 und 2018 auf drei Kreuzfahrtschiffen zum Einsatz. Da für die Reedereien die Themen Nachhaltigkeit und Ressourcenverbrauch immer stärker in den Fokus rückten, ergab sich von dieser Seite die Aufgabenstellung nach einer Gewichtsreduzierung aller eingesetzten Bauteile, inklusive der Möblierung. Neben dem Ziel der Energieeinsparung durch eine Reduzierung des Gesamtgewichts und Aspekten des Umweltschutzes spielte hierbei auch die Schiffsicherheit eine wesentliche Rolle. Zur Erreichung dieses Ziels sollte ein für die Möbelindustrie neues iteratives Verfahren zum Einsatz kommen. Aus den im Prototypenbau entwickelten Hartholz-Verbundelementen sollten unter Einsatz computergestützter Simulationen 3DModelle angelegt und mit Hilfe dieser Modelle die unter den Beanspruchungen Sitzen, Verwandeln und Schlafen auftretenden Lasten simuliert werden. Auf diese Weise sollten die maximal durch jedes Bauteil aufzunehmenden Lasten ermittelt und festgestellt werden, welche Querschnitte und Maße für die jeweilige Lastaufnahme ggf. überdimensioniert waren. Die durch die Simulationen ermittelten Optimierungspotenziale sollten dann in die Entwicklung neuer Prototypen einfließen, die im Anschluss Funktions- und Anwendertests unterzogen werden sollten. Ziel war die Reduzierung des Gesamtgewichts um ca. 40%. Eine Übertragung der Ergebnisse sollte auch auf weitere Anwendungsgebiete (Hotels, Pflege, Krankenhaus, Wohnmöbel) erfolgen.Die theoretischen Ergebnisse der Simulation ließen sich nur sehr aufwändig in Vollholzstrukturen umsetzen. Eine Reduzierung der Vollholzquerschnitte erwies sich grundsätzlich als möglich, jedoch nur bei gleichzeitiger Verstärkung der Konstruktion. Dies wirkte sich jedoch sowohl auf die angestrebte Gewichtsreduzierung, als auch auf den Komfort der Sitzmöbel aus. Über die Reduzierung der Querschnitte hinaus wurden daher weitere Änderungen vorgenommen, z.B. der Austausch von flächigen Elementen durch Rahmenkonstruktionen, der Austausch von Buchenholz durch Fichtenholz und auch der Einsatz von Leichtbauplattenmaterial. Auch die weiteren Verarbeitungsschritte (z.B. die Unterfederung) mussten in die konstruktiven Überlegungen einbezogen werden, da das Gestell auch die hierdurch entstehenden Kräfte aufnehmen musste. Durch die Reduzierung der Querschnitte allein, war die ursprünglich angedachte Gewichtsreduzierung von ca. 40% nicht erreichbar. Durch die Kombination von Querschnittsreduzierung und dem Austausch von Materialien konnte eine Gewichtsersparnis zwischen 25-40% erzielt werden. Über konstruktive Aspekte hinaus beeinflusste auch der spätere Einsatzbereich die Möglichkeiten der Gewichtsreduzierungen. Hierzu zählten die Demontierbarkeit, der Einbau eines Stauraums und Brandschutzerfordernisse. Durch Anwendertests konnten die theoretische Überlegungen um weitere mögliche Nutzungsszenarien erweitert werden. Auch vor dem Hintergrund unterschiedlicher Bewertungskriterien je Einsatzbereich, ergaben die leichteren Konstruktionen für alle potenziellen Anwender Vorteile. Der praxisnahe Ansatz mit der Entwicklung mehrerer Konstruktionsalternativen pro Anforderungsprofil erwies sich als gute Lösung, die sich aus der Simulation ergebenden Fragestellungen zu bearbeiten. Ebenso führte die abteilungsübergreifende Bearbeitung des Projektes zu sehr guten Ergebnissen, da bereits in frühen Phasen auch Anforderungen einer später geplanten Serienfertigung miteinbezogen werden konnten. Katja Schwander
Tel.: +49 6281 401-171
kschwander@franz-fertig.de
Franz Fertig, Sitz + Liegemöbel KG
Franz-Fertig-Str. 24
74722 Buchen (Odenwald)
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31.01.2022
2220HV038BVerbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 2: Strukturanalyse - Akronym: CabinWoodsIm Verbundvorhaben "Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel" wurden in Zusammenarbeit der Projektpartner Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH und FRANZ FERTIG Sitz+Liegemöbel KG optimierte Leichtbaulösungen für den Möbelbereich entwickelt. Zielsetzung des bearbeiteten Vorhabens war es, Hartholz-Funktionsmöbel durch konstruktiven Leichtbau so zu optimieren, dass sie sich in wichtigen Premium-Märkten wie Kreuzfahrtschiffen, Kliniken oder Hotels ge-gen bisher übliche Metallkonstruktionen besser durchsetzen können. Dazu wurden Beispielkonstruktionen erstellt, hinsichtlich ihrer Belastungsszenarien identifiziert und simulativ bewertet. Ausgehend von den Simulationsergebnissen (Spannungsverteilungen, Verformungszuständen) wurden die Konstruktionen bzgl. der Masse als Zielgröße belastungsgerecht optimiert und Prototypen ent-sprechend der Ergebnisse gefertigt. Ziel war es, die das Gewicht der Ausgangskonstruktion durch Methoden des konstruktiven Leichtbaus um ca. 40 % zu reduzieren und gleichzeitig die mechanische Leistungsfähigkeit zu verbessern oder auf Aus-gangsniveau zu halten.Ausgehend vom Ursprungstyp des Projekts: Standard-Passagierkabine AIDA wurden zunächst Modelltypen definiert und die in den Modelltypen verwendeten Materialien identifiziert und die zur Implementierung eines anisotropen Materialmodells für die Simulation auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) benötigten Materialparameter bereitgestellt. Auf Basis der analysierten Modelltypen wurden ausgehend von zweidimensionalen Konstruktionszeichnun-gen dreidimensionale Volumenmodelle der Funktionsmöbel konstruiert. Die Funktionen der einzelnen Kom-ponenten wurden eingehend analysiert und in unterschiedlichen Detaillierungsgraden in den Volumenmodel-len hinterlegt. Zugehörige Simulationsumgebungen wurden aufgebaut und Randbedingungen, Lasteinleitungen, Kontakt-formulierungen, geometrievorbereitende Maßnahmen sowie Elementauswahl und Vernetzungsgrade wurden definiert und implementiert. Simulativ gestützte Topologie- und Geometrieoptimierungsverfahren wurden auf ausgewählte Teilkompo-nenten angewendet und das Verhalten der Strukturen in den Simulationsumgebungen studiert. Weiterhin wurden auch die Gesamtkonstruktionen mittels Spannungs- und Verformungsanalyse simulativ berechnet und hinsichtlich der Ergebnisse ausgewertet. Auf Basis der Erfahrung der Konstrukteure und aus dem in den Simulationen identifizierten Auslastungsgrad der verschiedenen Konstruktionselemente wurden für den Prototypenbau verschiedenste Ansätze zur Ge-wichtsreduzierung (stofflicher und geometrischer Leichtbau) bereitgestellt. Weiterhin wurden verschiedene Leichtbaukonfigurationen einer ausgewählten Konstruktion auf Basis der FEM und in Zusammenarbeit von IHD und Franz Fertig, erzeugt und entsprechend den definierten Belas-tungsszenarien simulativ geprüft. Hinsichtlich des Gewichts ergab sich für die endoptimierte Variante ein Gewicht der Holz- und Beschlagkomponenten von 53,8 kg. Bezogen auf die Ausgangsmasse entspricht dieser Wert einer Einsparung von 39,7 %.Dipl.-Ing. Ronny Lang
Tel.: +49 351 4662-365
ronny.lang@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden
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2220HV039AVerbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 1: Herstellung von Hybridwerkstoffen aus Laubholzfurnier - Akronym: FREIFODie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus.Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA)Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt
Tel.: +49 531 2155-449
peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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2220HV039BVerbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 2: Projektierung einer Brückenkonstruktion - Akronym: FreifoDie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus.Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA)Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
Tel.: +49 531 391-7801
m.sieder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baukonstruktion und Holzbau
Schleinitzstr. 21A
38106 Braunschweig
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2220HV039CVerbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 3: Herstellung / Optimierung von Laubholzfunieren - Akronym: FREIFODie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus.Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA) Lukas Greving
Tel.: +49 172 1435165
lukas.greving@pollmeier.com
Pollmeier Furnierwerkstoffe GmbH
Pferdsdorfer Weg 6
99831 Amt Creuzburg
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31.07.2023
2220HV039DVerbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 4: Herstellung der Brückendemonstratoren - Akronym: FreifoDie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus.Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA) Leo Wurster
Tel.: +49 931 452 09 909
lwurster@all-ahead.de
all ahead composites GmbH
Oberdürrbacher Str. 3
97209 Veitshöchheim
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2026-09-30

30.09.2026
2220HV040AVerbundvorhaben: Höhere Wertschöpfung von Betonschalungen durch internes Recycling zur Herstellung von Holzschäumen für Anwendungen bei der Betonfertigteilherstellung; Teilvorhaben 1: Herstellung Holzschaum und EPS-Ersatz - Akronym: WoodReFormBei der Herstellung von Betonfertigbauteilen werden Schalungen, z.B. aus Brettschichthölzern verwendet. Diese Schalungen werden nach mehrmaligen Gebrauch kostenpflichtig entsorgt. Auf Grund von Beschichtungen besteht diese aus der thermischen Verwertung, eine höherwertige Nutzung ist bis heute nicht möglich. Zusätzlich zu den Schalungsbrettern werden bei der Herstellung der Fertigbauteile Styrolschäume (EPS) für Aussparungen in den Betonwänden eingesetzt, die ebenfalls nach einmaliger Verwendung kostenpflichtig entsorgt werden müssen. Am Fraunhofer WKI wurde ein Verfahren entwickelt, mittels denen sich Holz und andere Lignocellulosen gezielt zu Schaumstoffen verarbeiten können. Das Material kann hinsichtlich der mechanischen Stabilität, der Porenstruktur und der Dichte gezielt eingestellt werden und besteht vollständig aus Holz. Positive Eigenschaften des entwickelten Holzschaumes wie geringes Gewicht, geringe Wärmeleitfähigkeit, hohe Schallabsorption und gute mechanische Festigkeiten zeigen, dass vielfältige Einsatzmöglichkeiten, wie Dämmung oder Verpackung möglich sind. Durch den Herstellungsprozess ist der Holzschaum vollständig recyclebar und kann anschließend erneut zu Holzschäumen verarbeitet werden. Da auch Rest- und Altholz für die Herstellung von Holzschaum genutzt werden kann, bietet sich die Nutzung von Holzschaum in der Fertigbauteilherstellung an: Zum einen können die Schalungsbretter direkt verarbeitet und zum anderen kann der daraus gewonnene Holzschaum als Ersatz für EPS-Aussparungskörper genutzt werden. Die kostenintensive Entsorgung beider Materialien entfällt. Für eine Optimierung der Fertigung werden zunächst einzelne Prozessschritte betrachtet. Zusammen mit dem Projektpartner werden unterschiedliche Möglichkeiten der Faserherstellung aus den Schalungsbrettern, der Aufschäumung als auch der Nutzung als Aussparungskörper betrachtet. Die Wirtschaftlichkeit einer Pilotanlage im Unternehmen soll anhand der Prozessschritte konzipiert werden. Steffen Sydow
Tel.: +49 531 2155-282
steffen.sydow@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2220HV040BVerbundvorhaben: Höhere Wertschöpfung von Betonschalungen durch internes Recycling zur Herstellung von Holzschäumen für Anwendungen bei der Betonfertigteilherstellung; Teilvorhaben 2: Einsatz in der Fertigteilherstellung und Wirtschaftlichkeit - Akronym: WoodReFormBei der Herstellung von Betonfertigbauteilen werden Schalungen, z.B. aus Brettschichthölzern verwendet. Diese Schalungen werden nach mehrmaligen Gebrauch kostenpflichtig entsorgt. Auf Grund von Beschichtungen besteht diese aus der thermischen Verwertung, eine höherwertige Nutzung ist bis heute nicht möglich. Zusätzlich zu den Schalungsbrettern werden bei der Herstellung der Fertigbauteile Styrolschäume (EPS) für Aussparungen in den Betonwänden eingesetzt, die ebenfalls nach einmaliger Verwendung kostenpflichtig entsorgt werden müssen. Am Fraunhofer WKI wurde ein Verfahren entwickelt, mittels denen sich Holz und andere Lignocellulosen gezielt zu Schaumstoffen verarbeiten können. Das Material kann hinsichtlich der mechanischen Stabilität, der Porenstruktur und der Dichte gezielt eingestellt werden und besteht vollständig aus Holz. Positive Eigenschaften des entwickelten Holzschaumes wie geringes Gewicht, geringe Wärmeleitfähigkeit, hohe Schallabsorption und gute mechanische Festigkeiten zeigen, dass vielfältige Einsatzmöglichkeiten, wie Dämmung oder Verpackung möglich sind. Durch den Herstellungsprozess ist der Holzschaum vollständig recyclebar und kann anschließend erneut zu Holzschäumen verarbeitet werden. Da auch Rest- und Altholz für die Herstellung von Holzschaum genutzt werden kann, bietet sich die Nutzung von Holzschaum in der Fertigbauteilherstellung an: Zum einen können die Schalungsbretter direkt verarbeitet und zum anderen kann der daraus gewonnene Holzschaum als Ersatz für EPS-Aussparungskörper genutzt werden. Die kostenintensive Entsorgung beider Materialien entfällt. Für eine Optimierung der Fertigung werden zunächst einzelne Prozessschritte betrachtet. Zusammen mit dem Projektpartner werden unterschiedliche Möglichkeiten der Faserherstellung aus den Schalungsbrettern, der Aufschäumung als auch der Nutzung als Aussparungskörper betrachtet. Die Wirtschaftlichkeit einer Pilotanlage im Unternehmen soll anhand der Prozessschritte konzipiert werden. Marcel Keilholz
Tel.: +49 36333 65240
marcel.keilholz@habau.com
HABAU Deutschland GmbH
Nordhäuser Str. 2
99765 Heringen

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2220HV041AVerbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 1: Mischung, Verklebung und Prüfung verschiedenster Hybridwerkstoffe - Akronym: HyLightHWVor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizienz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe bestehend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilautomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten technischen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Formteiltechnik mit Dampf- oder HF-Anregung genutzt werden, um eine neue Verarbeitungstechnologie zu entwickeln. Neben der Material- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar.Dr. Julia Belda
Tel.: +49 531 2155-427
julia.belda@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2220HV041BVerbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 2: Funktionalisierung und Optimierung der Hybridwerkstoffe - Akronym: HyLightVor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizienz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe bestehend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilautomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten technischen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Formteiltechnik mit Dampf- oder HF-Anregung genutzt werden, um eine neue Verarbeitungstechnologie zu entwickeln. Neben der Material- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar.Prof. Dr. Carsten Mai
Tel.: +49 551 39-19807
cmai@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

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2220HV041CVerbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Bau eines Formteilautomaten zur Herstellung von Bauteilen aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: HyLightHWVor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizi-enz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe beste-hend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren (im Folgenden kurz als Biokunststoff be-zeichnet) in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilau-tomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten techni-schen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Formteilautomaten werden bislang ausschließlich für die Partikelschaumverarbeitung eingesetzt: vorgeschäumte thermoplastische Polymerperlen werden mit einem kurzen heißen Dampfstoß oder mittels Energie durch elektro-magnetische Wellen (HF-Technologie) innerhalb kürzester Zeit (wenige Sekunden) zum fertigen Formteil verklebt. Im Rahmen des Vorhabens soll diese Technik genutzt werden, um eine neue Ver-arbeitungstechnologie (Verklebung und Verpressung) für neue Holzprodukte zu entwickeln. Neben der Ma-terial- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar. Michael Schneider
Tel.: +49 9342 807-124
michael.schneider@kurtzersa.de
Kurtz GmbH & Co. KG
Frankenstr. 2
97892 Kreuzwertheim

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2220HV041DVerbundvorhaben: Formteilautomaten zur energieeffizienten Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte; Teilvorhaben 4: Verwendung der projektspezifischen leichten Holzprodukte als Fassadendämmung z.B. in Wärmedämm-Verbundsystemen. - Akronym: HyLightHWVor dem Hintergrund eines reduzierten Materialeinsatzes und sowie einer Steigerung der Verwertungseffizienz biogener Rohstoffe verfolgt das vorliegende Projektvorhaben das Ziel, leichte Hybridwerkstoffe bestehend aus Holz und biobasierten, thermoplastischen Polymeren in Form von Fasern oder Partikelschaum zu entwickeln. Die Innovation besteht darin, Formteilautomaten für eine energieeffiziente Herstellung komplex geformter, leichter Holzprodukte mit guten technischen Eigenschaften bei gleichzeitig reduziertem Materialeinsatz zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens soll die Formteiltechnik mit Dampf- oder HF-Anregung genutzt werden, um eine neue Verarbeitungstechnologie zu entwickeln. Neben der Material- und Technologieentwicklung stellt das Thema Recycling der hergestellten Werkstoffe nach Beendigung der Lebensdauer die dritte Kernaufgabe des Vorhabens dar. Peter Engelniederhammer
Tel.: +49 90727027130
p.engelniederhammer@sto.com
STO SE & Co. KGaA
Ehrenbachstr. 1
79780 Stühlingen

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31.12.2024
2220HV043AVerbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Recyclingformulierung und Fertigung für Holzspan- und Holzfaserwerkstoffe - Akronym: ReSpanDieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches alle Bestandteile von Spanholzwerkstoffen einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunststoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werden, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden.Dr. rer. nat. Mathias Köhler
Tel.: +49 3375 2152-278
mathias.koehler@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP
Kantstr. 55
14513 Teltow

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2220HV043BVerbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Trennung von Mehrstoffsystemen und Entwicklung eines Recyclingverfahrens für Holzspan- und Holzfaserstoffe - Akronym: ReSpanDieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches nicht nur Teile, sondern alle Bestandteile der Werkstoffe einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe ohne Schädigung der Holzfasern von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunstoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werde, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer nicht vollständig abbaut, sondern dieses in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll anschließend wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, bestehend aus der Holzkomponente und dem abgebauten Harz anschließend in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden, so dass eine vollständige Wiederverwendung möglich wird.Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem
Tel.: +49 3334 657-377
alexander.pfriem@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde

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2220HV043CVerbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 3: Herstellung von Demonstratoren aus recycelten Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen für modulare Designanwendungen - Akronym: ReSpanDieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches nicht nur Teile, sondern alle Bestandteile der Werkstoffe einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe ohne Schädigung der Holzfasern von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunstoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werde, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer nicht vollständig abbaut, sondern dieses in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll anschließend wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, bestehend aus der Holzkomponente und dem abgebauten Harz anschließend in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden, so dass eine vollständige Wiederverwendung möglich wird.Dipl.Ing. Andreas Stadler
Tel.: +49 30 7885841
stadler@system180.com
System 180 GmbH
Ernst-Augustin-Str. 3
12489 Berlin

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2220HV043DVerbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 4: Konzeption eines Trennverfahrens von Sperrmüllholzabfällen für das Recycling von Spanholzwerkstoffen - Akronym: ReSpanKonzeption eines Trennverfahrens von Sperrmüllholzabfällen für das Recycling von Spanholzwerkstoffen Jörg Große-Wortmann
Tel.: +49 571 3881017
jgw@prezero.com
PreZero Holz GmbH
Hafen Berenbusch 4
31675 Bückeburg

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2220HV044AVerbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 1: Entwicklung Verwendungs- und Verwertungsindex, Scannertest und RPC- Entwicklung - Akronym: WIn-AltholzDie Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll.Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem
Tel.: +49 3334 657-377
alexander.pfriem@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde

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2220HV044BVerbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 2: Verwertung kontaminierter Holzspäne in duromergebundenen Werkstoffen - Akronym: Win-AltholzDie Ziele dieses Projekts lassen sich in drei Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im Projekt erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen und weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen, zu Gute. Durch Index und Scanner wird der Anteil des wiederverwendeten- und -verwerteten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teil des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll.Dr. Vivian Müller
Tel.: +49 3375 2152 309
vivian.mueller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) - Standort Wildau - Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO
Schmiedestr. 5
15745 Wildau

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2220HV044CVerbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Gehäuses, Prüfung der mechanischen Stabilität von RPC - Akronym: Win-AltholzDie Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll.Prof. Dr. Christian Dreyer
Tel.: +49 3375 508-858
christian.dreyer@th-wildau.de
Technische Hochschule Wildau (FH)
Hochschulring 1
15745 Wildau

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2220HV044DVerbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 4: Konzept und Entwicklung eines Handscanners, Evaluation und Ankopplung von ausgewählten Sensoren - Akronym: Win-AltholzDie Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll.Dipl.-Ing. Andreas Foltinek
Tel.: +49 6721 48035-31
andreas.foltinek@imacs-gmbh.de
IMACS GmbH Meß- und Steuerungstechnik
Alfred-Nobel-Str. 2
55411 Bingen am Rhein

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2220HV044EVerbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 5: Entwicklung des NIR- Sensors, Schnittstellen und Datenverarbeitung für den Handscanner - Akronym: Win-AltholzDie Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll.Dr. Robert Brückner
Tel.: +49 351 85032-426
robert.brueckner@senorics.com
SENORICS GmbH
Messering 19
01067 Dresden

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2220HV044GVerbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 7: Etablierung des Index, Praxistest Scanner - Akronym: Win-AltholzDie Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. Christine Schink
Tel.: +49 3334 5262-043
schink@bebg-barnim.de
Barnimer Dienstleistungsgesellschaft mbH (BDG)
Ostender Höhen 70
16225 Eberswalde

2021-03-01

01.03.2021

2024-09-30

30.09.2024
2220HV045XEntwicklung eines material- und energieeffizienten Holzbausystems aus Laub- und Nadelholz - Akronym: LaNaSYSMit dem vorliegenden Vorhaben soll ein Beitrag zu einer materialeffizienten und nachhaltigen Nutzung des einheimischen Rohstoffs Holz im modernen Holzbau geleistet werden. Das Vor-haben konzentriert sich auf die Weiterentwicklung von Brettsperrholzbauteilen. Die Herstel-lung und Verwendung dieses Holzbaustoffes hat in den letzten 20 Jahren exponentiell zuge-nommen und eine weitere Steigerung ist absehbar. Die Bauteile werden bisher nahezu aus-schließlich aus Nadelholz gefertigt, eine Ressource, die knapper werden wird. Auf Grund der großen Produktionsmengen eignen sich die Bauteile besonders gut zur Aufnahme großer Mengen von Laubholz mit derzeit kaum verwertbaren Qualitäten. Mit dem Projekt werden folgende Ziele erreicht: - Entwicklung ressourcen-optimierter Brettsperrholzbauteile mit und ohne Verbund mit Beton - durch diskontinuierliche Verlegung der inneren Brettlagen und gleichzeitiger Integration von Brandstopp-Lagen aus modifiziertem Cottonid - unter Verwendung von bisher stofflich nicht genutzten Laubholzsortimenten für die Mittellagen, insbesondere aus juvenilem Buchenholz, insektengeschädigten Eichenbohlen und/oder Schnittholz mit hohem Splintholzanteil und Restrollen und -bohlen aus der Furnierherstellung - durch Lösung der grundsätzlichen Fragen zur Herstellung von hybridem Brettsperrholz (HBSP) für Wand-, Dach- und Deckenbauteilen - Konzentration der Arbeiten auf Deckenbauteile mit und ohne Verbund - dabei weiterer Reduzierung der Bauteildicken durch Ausnutzung zweiachsiger Tragwirkung - Nutzung der entstehenden Hohlräume für Installationen und Litzen zur Vorspannung - bei gleichzeitiger Angabe aller brandschutztechnischen, bauphysikalischen und mechanischen Leistungsmerkmale - Bereitstellung einer firmenneutralen allgemeinen nationalen oder europäischen Zulassung zur Herstellung und Verwendung der Bauteile in der Praxis - Darstellung der möglichen Anwendungen mit Abschätzung der zu erwartenden Wirtschaftlichkeit - Einschätzung des AbsatzpotetialsProf. Stephan Birk
Tel.: +49 89 28925-492
s.birk@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Professur für Entwerfen und Holzbau
Arcisstr. 21
80333 München

2021-03-01

01.03.2021

2023-09-30

30.09.2023
2220HV046AVerbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 1: Elektrischer Antriebsstrang und Nebenverbraucher - Akronym: EEHBVDie holzverarbeitende Industrie zeichnet sich durch hohen Energiebedarf und Energieverluste aus. Statistiken zum Energieverbrauch im Holzbe- und -verarbeitenden Gewerbe zeigen, dass jeweils 30% der genutzten Elektroenergie in den Maschinenantrieben und Spanabsaugung umgesetzt werden. Durch Energieeffizienzmaßnahmen lässt sich eine Einsparung dieser Energiemenge von bis zu 70% erreichen. Den Hauptteil kann hierbei die System- und Prozessoptimierung leisten. Je nach Unternehmensprofil sind mit den richtigen Maßnahmen in vielen Bereichen Einsparpotenziale realisierbar, u.a. ¿ Auslastung, Laufzeit ¿ Absaugung ¿ Druckluftverwendung ¿ Antriebsauslegung ¿ Lastspitzenreduzierung ¿ Intelligente Prozessregelung. Das Forschungsvorhaben "Energieffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz" hat das Ziel ein Unterstützungssystem zur Auswahl und Optimierung von mechanischen, thermischen und elektrischen Systemkomponenten in Maschinen und Anlagen der industriellen Holzbe- und Verarbeitung bereitzustellen. Der erste Ansatz zur Steigerung der Energieeffizienz sind eine genaue Identifizierung der einzelnen Prozessschritte. Die notwendigen Prozessgrößen müssen identifiziert und die vorherrschenden Lastprofile ermittelt werden. Dazu werden am Beispiel einer Kantenanleimmaschine Untersuchungen und Messungen des Leistungsflusses der einzelnen Aggregate durchgeführt. Der Stand der Technik wird festgehalten und es werden Maßnahmen, Hinweise, Empfehlungen und Projektierungsrichtlinien für eine energieeffiziente Projektierung solcher Maschinen erarbeitet.Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Modelle für die Projektierung und Dimensionierung von Aggregateantrieben, wie sie üblicherweise in der Holzbearbeitung (speziell: Kantenanleimmaschinen) eingesetzt werden erarbeitet. Auf Grundlage von Anwenderspezifischen Prozessvorgaben zu Nutzungsprofilen (was für Werkstücke sollen in welchen Stückzahlen in welcher Zeit produziert werden) wird aus einer Komponentendatenbank aus einer Kombination der hinterlegten Komponenten diejenigen Kombinationen bestimmt, welche die spezifizierten Anwenderanforderungen mit geringstem Energieverbrauch erfüllt. Dazu werden ausschließlich Datenblattangaben der Komponenten benötigt. Mit den im entwickelten Auslegungstool hinterlegten Verlustmodellen lassen sich die einzelnen Komponentenverluste ohne aufwendige Messreihen vorab ermitteln. Es werden Hinweise und Empfehlungen für eine energieeffiziente Projektierung solcher Aggregate gegeben. Diese erstrecken sich von Betriebsstrategien für Frequenzumrichter und Motoren bis hin zu prozesstechnischen Empfehlungen zur Werkzeugauswahl.Prof. Dr.-Ing. Wilfried Hofmann
Tel.: +49 351 463-37634
wilfried.hofmann@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik - Elektrotechnisches Institut - Professur Elektrische Maschinen und Antriebe
Helmholtzstr. 10
01069 Dresden

2021-03-01

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30.06.2023
2220HV046BVerbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 2: Arbeitsmaschinen und –prozesse - Akronym: EEHBVIm Rahmen des vorliegenden Projekts wurde erfolgreich aufgezeigt, wie Energiewandler den fertigungstechnischen Grundprozessen in Holzbearbeitungsmaschinen zugeordnet werden können. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Modellierung der Leistungsaufnahme mithilfe praxisüblicher Berechnungsverfahren. Die entwickelten Prozessmodelle ermöglichen es, Variationen variabler Prozessgrößen zu simulieren. Dies wiederum erlaubt die Bewertung möglicher Einsparmaßnahmen für eine gegebene Prozessanforderung. Unter Berücksichtigung des individuellen Unternehmensprofils ergeben sich in verschiedenen Bereichen deutliche Einsparpotenziale. Dazu zählen insbesondere Maßnahmen zur Optimierung der Auslastung und Laufzeit von Maschinen, eine effiziente Gestaltung der Spanabsaugung, die Reduzierung des Druckluftverbrauchs, eine optimierte Antriebsauslegung, die Minimierung von Lastspitzen sowie die Implementierung einer intelligenten Prozessregelung. Die erfolgreiche Umsetzung dieser Maßnahmen kann nicht nur zu einer signifikanten Reduzierung des Energieverbrauchs führen, sondern auch zu einer verbesserten Gesamteffizienz der Holzbearbeitungsprozesse beitragen. Durch die Sensibilisierung für den Energieverbrauch und die Implementierung geeigneter Maßnahmen können Unternehmen nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch von den erzielten Einsparungen profitieren.Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Modelle für die Dimensionierung von Aggregateantrieben und Spannvorrichtungen, wie sie in einer Kantenanleimmaschinen eingesetzt werden anhand experimentell erhobener Daten erarbeitet. Für den energieeffizienten Betrieb wurden unter praxisüblichen Bedingungen elektrische Energiebedarfe analysiert. Daraus wurden Energieeffizienzmaßnahmen abgeleitet, welche im wesentlichen prozesstechnischen Empfehlungen zur Werkzeugauswahl und Prozessparametern für gegebene Qualitäts- und Mengenanforderungen darstellen.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

2021-03-01

01.03.2021

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30.06.2023
2220HV046CVerbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 3: Datenbank, Datenmanagement, Cluster- und Optimierungsalgorithmen - Akronym: EEHBVProjektziel ist die Bereitstellung eines datenbasierten, offenen und damit erweiterbaren Unterstützungs systems zur Auswahl und Optimierung von mechanischen, thermischen und elektrischen Systemkomponenten in Maschinen und Anlagen der industriellen Holzbe- und -verarbeitung (HBV), das den Leistungsfluss vom Stromnetz bis zum Prozess erfasst, analysiert und optimiert. Aus dem Unterstützungssystem sollen sowohl Empfehlungen zu Auswahl und Projektierung der Systemkomponenten sowie der Systemkonfiguration ableitbar, als energieeffiziente Betriebsparameter für konkrete Produktionsabläufe ermittelbar sein. Es wurde ein Softwaresystem mit besonderem Fokus auf Erweiterbarkeit entwickelt. Die Software kann als Docker-Container auf einem Server oder auf lokalen PCs mit Windows, MacOS oder Linux als Betriebssystem installiert werden. Ausführbar ist sie als Webapplikation. Der Hauptanwendungszweck der Software ist die Auswahl von Komponenten für eine neu zu entwerfende Maschine. Dabei wird die Zusammenstellung der Komponenten mit Hinblick auf optimale Energieeffizienz in mehreren gewünschten Einsatzszenarien ausgelegt. Die Optimierung basiert auf Leistungsflussmodellen aller möglichen verbauten Komponenten und der Prozesse im Maschinenbetrieb. Aufbauend auf der Arbeit der anderen Teilprojekte wurde ein solches Modell für Kantenanleimmaschinen entworfen. Dieser Maschinentyp wird in der Möbelproduktion zum Versehen von der Schmalflächen von Holzbrettern mit Furnier benutzt. Das spezielle Design der Software liegt darin, dass dieses Modell nicht fester Bestandteil des Programmcodes sondern ein in einer Datenbank abgelegtes dynamisch ladbares Modul ist. Genau wie für diesen konkreten Maschinentyp können auch für andere entsprechende Modelle entworfen werden und in der Datenbank abgelegt werden. Dies macht die Software erweiterbar für einen großen Bereich von Anwendungsfällen und damit generell Hersteller von Sondermaschinen zur Zielgruppe. Die Software unterstützt den Anwender mit einer menügeführten Eingabe neuer Modelle. Für eine Benutzeranfrage optimiert das Programm basierend auf dem Modell die Zusammenstellung der Komponenten mit Auswahl aus der Liste der in der Datenbank zur Verfügung stehenden. Die Datenbank kann um neue Komponententypen und Einträge erweitert werden. Materialkonstanten für relevante Werkstoffe sind ebenfalls verwaltbar und werden bei der Anfragedefinition als Materialoptionen angezeigt.Prof. Dr.-Ing. Wilfried Hofmann
Tel.: +49 351 463-37634
wilfried.hofmann@tu-dresden.de
Sächsische Akademie der Wissenschaften zu Leipzig
Karl-Tauchnitz-Str. 1
04107 Leipzig

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01.03.2021

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31.05.2024
2220HV047AVerbundvorhaben: Entwicklung eines neuen lignocellulosen Sandwichwerkstoffs mit reduziertem Materialeinsatz und zugehöriges Fertigungsverfahren; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Verfahrens zur Herstellung eines neuartigen, lignocellulosen Sandwichwerkstoffes - Akronym: FALSADer Ausbau der Material- und Energieeffizienz in der Holzverwendung ist in Zeiten des Wandels von einer überwiegend fossilbasierten Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen Bioökonomie von großer Bedeutung. Im Projekt werden Möglichkeiten des beanspruchungsgerechten Materialeinsatzes nachwachsender Rohstoffe für leichte Sandwichwerkstoffe entwickelt. Gleichzeitig werden mechanische Eigenschaften der leichten, homogenen Werkstoffe erhört. Dazu wird eine neue Materialentwicklung mit hohem Anwendungspotential sowie eine Anlagentechnik und zugehöriges Verfahren geschaffen. Durch die Beteiligung der Industrie ist die Skalierbarkeit als Ziel möglich. Durch Nutzung von leichten Dämmstoffen und einer innovativen Gestaltung der Faserorientierung kann in Kombination einer Sandwichbauweise die Ressourceneffizienz um bis zu 50 % steigen. Die Entwicklung ist vor allem für die Möbel- aber auch für den Fahrzeug-Innenausbau von hoher Bedeutung.Prof. Dr.-Ing. Andre Wagenführ
Tel.: +49 351 46338101
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden

2021-03-01

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31.05.2024
2220HV047BVerbundvorhaben: Entwicklung eines neuen lignocellulosen Sandwichwerkstoffs mit reduziertem Materialeinsatz und zugehöriges Fertigungsverfahren; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Technik zur Herstellung eines neuartigen, lignocellulosen Sandwichwerkstoffs - Akronym: FALSADer Ausbau der Material- und Energieeffizienz in der Holzverwendung ist in Zei-ten des Wandels von einer überwiegend fossilbasierten Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen Bioökonomie von großer Bedeutung. Im Projekt werden Möglichkeiten des beanspruchungsgerechten Materialeinsatzes nachwachsender Rohstoffe für leichte Sandwichwerkstoffe entwickelt. Gleichzeitig werden mechanische Eigenschaften der leichten, homogenen Werkstoffe erhört. Dazu wird eine neue Materialentwicklung mit hohem Anwendungspotential sowie eine Anlagentechnik und zugehöriges Verfahren geschaffen. Durch die Beteiligung der Industrie ist die Skalierbarkeit als Ziel möglich. Durch Nutzung von leichten Dämmstoffen und einer innovativen Gestaltung der Faserorientierung kann in Kombination einer Sandwichbauweise die Ressourceneffizienz um bis zu 50 % steigen. Die Entwicklung ist vor allem für die Möbel- aber auch für den Fahrzeug-Innenausbau von hoher Bedeutung. Jörg Becker
Tel.: +49 524 88110-883
jbe@beckergruppe.de
Becker Sonder-Maschinenbau GmbH
Grüner Weg 6
33449 Langenberg

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30.06.2024
2220HV048AVerbundvorhaben: Altholzgewinnung aus Sperrmüll durch künstliche Intelligenz und Bildverarbeitung im VIS-, IR- und Terahertz-Bereich; Teilvorhaben 1: Erkennung von Holz und Holzwerkstoffen in Sperrmüll mittels Farbbildverarbeitung und bildgebender NIR-Spektroskopie - Akronym: ASKIVITIn Deutschland fallen jährlich über zwei Millionen Tonnen Sperrmüll an (z. B. 2018: 2,5 Millionen Tonnen). Davon bestehen je nach regionalem Entsorgungskonzept bis zu 50 % aus Holz, von dem etwa die Hälfte separiert und stofflich wiederverwendet werden kann. Die (positive) Sortierung erfolgt in der Regel händisch am vorgebrochenen Sperrmüll. Die händische Sortierung schafft einerseits Beschäftigungsmöglichkeiten für gering qualifiziertes Personal, kann andererseits aber kostenintensiv sein. Ziel des Projektes ist es daher, die stoffliche Verwertung von Holz aus Sperrmüll zu erhöhen, indem durch eine automatisierte Sortierung die Quote des positiv heraussortierten Holzes erhöht und gleichzeitig der Sortieraufwand gesenkt wird.Dr.-Ing. Robin Gruna
Tel.: +49 721 6091-263
robin.gruna@iosb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB)
Fraunhoferstr. 1
76131 Karlsruhe

2021-07-01

01.07.2021

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30.06.2024
2220HV048BVerbundvorhaben: Altholzgewinnung aus Sperrmüll durch künstliche Intelligenz und Bildverarbeitung im VIS-, IR- und Terahertz-Bereich; Teilvorhaben 2: Sensordatenauswertung für die Klassifikation von Altholz in Sperrmüll - Akronym: ASKIVITIn Deutschland fallen jährlich über zwei Millionen Tonnen Sperrmüll an (z. B. 2018: 2,5 Millionen Tonnen). Davon bestehen je nach regionalem Entsorgungskonzept bis zu 50 % aus Holz, von dem etwa die Hälfte separiert und stofflich wiederverwendet werden kann. Die (positive) Sortierung erfolgt in der Regel händisch am vorgebrochenen Sperrmüll. Die händische Sortierung schafft einerseits Beschäftigungsmöglichkeiten für gering qualifiziertes Personal, kann andererseits aber kostenintensiv sein. Ziel des Projektes ist es daher, die stoffliche Verwertung von Holz aus Sperrmüll zu erhöhen, indem durch eine automatisierte Sortierung die Quote des positiv heraussortierten Holzes erhöht und gleichzeitig der Sortieraufwand gesenkt wird.Prof. Dr.-Ing. Michael Heizmann
Tel.: +49 721 608-44598
michael.heizmann@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Industrielle Informationstechnik
Hertzstr. 16
76187 Karlsruhe

2021-06-01

01.06.2021

2024-11-30

30.11.2024
2220HV049AVerbundvorhaben: Acetyliertes Buchen-Furnierschichtholz - Buchenholzprodukt für bewitterte Tragwerke - dauerhaft, formstabil, hochfest; Teilvorhaben 1: Mechanische Kennwerte - Akronym: ACEBUFUZielsetzung ist die Bereitstellung von Holzbauprodukten aus modifiziertem, heimischem Buchenholz für frei der Witterung ausgesetzter Tragwerke. Das erwartete Ergebnis sind dauerhafte, formstabile und hochfeste Bauteile. Konkretes Ziel ist die Entwicklung und Konstruktion von stabförmigen Bauteilen aus acetyliertem Buchen-Furnierschichtholz (FSH) für den konstruktiven Holzbau. Grundlagenorientiert soll die Wirkung der Furnierdicke auf den Acetylierungsprozess und die Wirkung acetylierter Buchenfurniere auf die Klebbarkeit zu FSH-Lamellen und zu Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen – Flächen- sowie Keilzinkenverklebung – erforscht werden. Anwendungsorientiert soll das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Delaminierungsverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Bauteilen untersucht werden. Zum Erreichen dieser Ziele sollen folgende Punkte bearbeitet werden: - Selektion/Herstellung von acetylierten Furnieren, unterschiedlicher Dicken (Industriepartner) - grundlegende Forschung der Interaktion Klebstofftyp/acetyliertes Buchenholz für die Verwendung als Furnierschichtholz (Oberflächenenergie, Rheometrie) mit Heiß- und Kaltklebeverfahren - Erforschung des Delaminationsverhaltens - Entwicklung von Fertigungsverfahren zur Herstellung von acetylierten Buchen-FSH-Lamellen und Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen unter Variation von Klebstoffen und Prozessparametern - Erforschung des Homogenisierungseffektes in Bezug auf das Biegetragverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Brettern aus unterschiedlichen Furnierschichtdicken - Erforschung des Trag- und Verformungsverhaltens der acetylierten FSH-Bretter - Erforschung des Einflusses des Umgebungsklimas auf die Kurz- und Langzeitfestigkeit in den Nutzungsklassen 1-3 von acetylierten FSH- und Vollholzbrettern - Erforschung der Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln in acetyliertem Buchen-FSH -Darstellung der Anwendbarkeit im architektonisch und konstruktiven Kontext von Brücken und TürmenProf. Dr.-Ing. Jürgen Graf
Tel.: +49 631 205-2758
juergen.graf@architektur.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Architektur - Fachgebiet Tragwerk und Material
Pfaffenbergstr. 95, Geb. 1
67663 Kaiserslautern

2021-06-01

01.06.2021

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30.11.2024
2220HV049BVerbundvorhaben: Acetyliertes Buchen-Furnierschichtholz - Buchenholzprodukt für bewitterte Tragwerke - dauerhaft, formstabil, hochfest; Teilvorhaben 2: Verklebung und Fertigungsprozess - Akronym: ACEBUFUZielsetzung ist die Bereitstellung von Holzbauprodukten aus modifiziertem, heimischem Buchenholz für frei der Witterung ausgesetzter Tragwerke. Das erwartete Ergebnis sind dauerhafte, formstabile und hochfeste Bauteile. Konkretes Ziel ist die Entwicklung und Konstruktion von stabförmigen Bauteilen aus acetyliertem Buchen-Furnierschichtholz (FSH) für den konstruktiven Holzbau. Grundlagenorientiert soll die Wirkung der Furnierdicke auf den Acetylierungsprozess und die Wirkung acetylierter Buchenfurniere auf die Klebbarkeit zu FSH-Lamellen und zu Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen – Flächen- sowie Keilzinkenverklebung – erforscht werden. Anwendungsorientiert soll das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Delaminierungsverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Bauteilen untersucht werden. Zum Erreichen dieser Ziele sollen folgende Punkte bearbeitet werden: - Selektion/Herstellung von acetylierten Furnieren, unterschiedlicher Dicken (Industriepartner) - grundlegende Forschung der Interaktion Klebstofftyp/acetyliertes Buchenholz für die Verwendung als Furnierschichtholz (Oberflächenenergie, Rheometrie) mit Heiß- und Kaltklebeverfahren - Erforschung des Delaminationsverhaltens - Entwicklung von Fertigungsverfahren zur Herstellung von acetylierten Buchen-FSH-Lamellen und Brettschichtholzträgern aus FSH-Lamellen unter Variation von Klebstoffen und Prozessparametern - Erforschung des Homogenisierungseffektes in Bezug auf das Biegetragverhalten von acetylierten Buchen-FSH-Brettern aus unterschiedlichen Furnierschichtdicken - Erforschung des Trag- und Verformungsverhaltens der acetylierten FSH-Bretter - Erforschung des Einflusses des Umgebungsklimas auf die Kurz- und Langzeitfestigkeit in den Nutzungsklassen 1-3 von acetylierten FSH- und Vollholzbrettern - Erforschung der Tragfähigkeit von Verbindungsmitteln in acetyliertem Buchen-FSH -Darstellung der Anwendbarkeit im architektonisch und konstruktiven Kontext von Brücken und TürmenProf. Dr. Holger Militz
Tel.: +49 551 3933541
holger.militz@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

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31.10.2023
2220HV050AVerbundvorhaben: Eingeklebte Laubholzstäbe im konstruktiven Holzbau unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Optimierung und Berechnung eingeklebter Laubholzstäbe - Akronym: OekostabDas erste Ziel des Vorhabens ist es zu erforschen, inwiefern die heute verwendeten eingeklebten Stahlstäbe in Nadelholz durch Stäbe aus Laubholz in lastabtragenden Funktionen substituiert werden können, um den Einsatz von Laubholz als potentielle Holzquelle zu erhöhen und den enormen, bei der Stahl-Herstellung anfallenden CO2-Ausstoß zu senken. Das zweite Ziel besteht darin, für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu finden, die sowohl bei der Herstellung als auch bei Recycling-Fragestellungen eine sinnvolle Lösung darstellen und eine wiederholte stoffliche Nutzung von Rohstoffen möglich machen. Dabei steht steht die Erhöhung der Feuchtebeständigkeit von natürlichen Klebstoffen durch gezielte Modifikation vorhandener Klebstoffsysteme im Fokus. Das dritte Ziel ist die Erarbeitung von Bemessungsregeln für eingeklebte Laubholzverbindungselementen, um deren Einsatz im Holzbauingenieurwesen voranzutreiben.Dr. rer. nat. Jana Kolbe
Tel.: +49 421 2246-446
jana.kolbe@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen

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31.10.2023
2220HV050BVerbundvorhaben: Eingeklebte Laubholzstäbe im konstruktiven Holzbau unter Verwendung von Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2: Optimierung von Proteinklebstoffen für den Einsatz im konstruktiven Holzbau - Akronym: OekoStabDas vorrangige Ziel des Vorhabens ist es zu erforschen, inwiefern die heute verwendeten eingeklebten Stahlstäbe in Nadelholz durch Stäbe aus Laubholz, insbesondere Buche oder Eiche, in lastabtragende Funktionen substituiert werden können. Das zweite Ziel besteht darin, für die Laubholzverbindungselemente Klebstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu finden, um die jetzt verwendeten synthetischen Klebstoffe zu substituieren. Das dritte Ziel ist die Erarbeitung von bemessungsregeln für eingeklebt Laubholzelemente, um deren Einsatz im Holzbauingenieurwesen voranzutreiben und die Ressource Holz in optimierter Form effizienter nutzen zu können. Thomas Klett
Tel.: +49 7042 9462-24
klett@haecker-gel.de
Fritz Häcker GmbH + Co. KG
Im Holzgarten 18
71665 Vaihingen an der Enz

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2025-06-30

30.06.2025
2220HV051AVerbundvorhaben: Digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden für leichte Reinholzkonstruktionen mit Bugholz; Teilvorhaben 1: Entwurf und Fertigung kraftflussgerechter Reinholzkonstruktionen - Akronym: DigiPureDigi Pure will digitale Entwurfsmethoden für Holzkonstruktionen entwickeln, die ohne Leim und metallische Verbindungsmittel auskommen, und die die Ressourcen des naturnahen Waldes nutzen. Ausgangspunkt sind handwerkliche Bugholztechniken des Schiffs- und Möbelbaus, die für das Bauwesen skaliert und adaptiert werden. Hygro-thermische Prozesse wie Verformung und Verdichtung transformieren Vollholzquerschnitte in belastungsgerechte Konstruktionen und substituieren dadurch Zerspannungsprozesse weitgehend. Entwurf, Konstruktion, Holztechnologie und Fertigung werden als eng verzahnte Bestandteile eines Gesamtprozesses betrachtet. Im Entwurf ermöglichen die digitale Modellierung der holztechnologischen Randbedingungen und die Parametrisierung geometrischer Erfordernisse Tragwerke mit freien Formen und geringem Verschnitt. Die Konstruktion integriert Statik, Fertigung und Montage in ein Gesamtmodell, das eine ganzheitliche Betrachtung ermöglicht und hölzerne Verbindungsmittel einschließt. Durch rekursives Vorgehen kann so der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zur Montage ressourceneffizent gestaltet werden (Bottom-up). Die rohstoff- und funktionsgerechte Fertigung der Bauteile erfordert eine hohe Flexibilität der Produktion. Dazu werden Fertigungseinrichtungen entwickelt, die geeignet sind, Holz schnell und effizient in verschiedene, möglichst frei gestaltbare Bauteilen zu verformen. Dies wird durch Modularisierung der Verformungseinrichtungen und den Einsatz von Industrierobotern erreicht. Um alle Ebenen miteinander zu vernetzen, werden die Stufen des Gesamtprozesses vollständig digital abgebildet und auf diese Weise ein bruchlos dokumentierter Weg vom ersten Konzept bis zum fertigen Bauteil bzw. Bauwerk gewährleistet. Erprobte Konzepte und marktreife Holzprodukte, die durch ihre Wandelbarkeit in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, sind Ziele des Projektes. Die Partner nutzen die Methoden zur Erstellung eines gemeinsamen Demonstrators.Prof. Dr.-Ing. Peer Haller
Tel.: +49 351 463-36305
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

2022-07-01

01.07.2022

2025-06-30

30.06.2025
2220HV051BVerbundvorhaben: Digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden für leichte Reinholzkonstruktionen mit Bugholz; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Konstruktion und Bau einer Rundbiegemaschine mit adaptiver Negativform - Akronym: DigiPureDigiPure will digitale Entwurfsmethoden für Holzkonstruktionen entwickeln, die ohne Bindemittel / Klebstoffe und metallische Verbindungsmittel auskommen, und die die Ressourcen des naturnahen Waldes nutzen. Ausgangspunkt sind handwerkliche Bugholztechniken des Stuhlbaus, die für das Bauwesen skaliert und adaptiert werden. Hygro-thermische Prozesse wie Verformung und Verdichtung transformieren Vollholzquerschnitte in belastungsgerechte Konstruktionen und substituieren dadurch Zerspannungsprozesse weitgehend. Entwurf, Konstruktion, Holztechnologie und Fertigung werden als eng verzahnte Bestandteile eines Gesamtprozesses betrachtet. Im Entwurf ermöglichen die digitale Modellierung der holztechnologischen Randbedingungen und die Parametrisierung geometrischer Erfordernisse für Tragwerke mit freien Formen und geringem Verschnitt. Die Konstruktion integriert Statik, Fertigung und Montage in ein Gesamtmodell, das eine ganzheitliche Betrachtung ermöglicht und hölzerne Verbindungsmittel einschließt. Durch rekursives Vorgehen kann so der gesamte Prozess vom Rohstoff bis zur Montage ressourceneffizent gestaltet werden (Bottom-up). Die rohstoff- und funktionsgerechte Fertigung der Bauteile erfordert eine hohe Flexibilität der Produktion. Dazu werden Fertigungseinrichtungen entwickelt, die geeignet sind, Holz schnell und effizient in verschiedene, möglichst frei gestaltbare Bauteilen zu verformen. Dies wird durch Modularisierung der Formungseinrichtungen und den Einsatz von Industrierobotern erreicht. Um alle Ebenen miteinander zu vernetzen, werden die Stufen des Gesamtprozesses vollständig digital abgebildet und auf diese Weise ein bruchlos dokumentierter Weg vom ersten Konzept bis zum fertigen Bauteil bzw. Bauwerk gewährleistet. Erprobte Konzepte und marktreife Holzprodukte, die durch ihre Wandelbarkeit in verschiedenen Bereichen Anwendung finden, sind Ziele des Projektes. Die Partner nutzen die Methoden zur Erstellung eines gemeinsamen Demonstrators.Dr.-Ing. Dipl.-Ing. Otto Eggert
Tel.: +49 9303 351
otto.eggert@ghebavaria.de
GHEbavaria Maschinen GmbH
Gebrüder-Hofmann-Ring 4
97246 Eibelstadt

2020-08-01

01.08.2020

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31.07.2023
2220HV053AVerbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 1: Redox-Flow-Zelle und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-IIDieses 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

2020-08-01

01.08.2020

2023-07-31

31.07.2023
2220HV053BVerbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 2: Trenn- und Reinigungsverfahren - Akronym: FOREST-IIDieses 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

2020-08-01

01.08.2020

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31.07.2023
2220HV053CVerbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 3: Elektrochemie - Akronym: FOREST-IIDieses 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

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01.08.2020

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2220HV053DVerbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-IIDieses 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

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31.12.2023
2220HV053EVerbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 5: Elektrolyte - Akronym: FOREST-IIDieses 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

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31.07.2023
2220HV053FVerbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 6: Membranen - Akronym: FORESTIIDieses 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

2020-08-01

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2220HV053GVerbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien; Teilvorhaben 7: Quantenmechanische Berechnungen und Degradationsmechanismen - Akronym: FOREST-IIDieses 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

2021-09-01

01.09.2021

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31.01.2025
2220HV054AVerbundvorhaben: Beschichtungssysteme auf Basis funktionalisierter Polysaccharide (BefuPo); Teilvorhaben 2: Formulierung und Beschichtung - Akronym: BefuPoZiel dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Beschichtungssystemen auf Basis modifizierter Polysaccharide (Cellulose, Stärke, Hemicellulosen) für Holz und Holzwerkstoffe zur Verwendung im Innenbereich. Diese Beschichtungssysteme sollen wasserbasiert und nach Applikation auf das Substrat emissionsfrei sein. Der Forschungsansatz des Vorhabens beruht auf einer gezielten Oxidation der Polysaccharid-Bausteine (Anhydro-Zucker), wodurch Dialdehyd-Polysaccharide erzeugt werden. Diese wasserlöslichen Polymere haben einen geringeren Polymerisationsgrad und damit eine geringere Viskosität in wässriger Lösung als die ursprünglichen Polysaccharide. Durch die Einführung unpolarer aliphatischer Gruppen wird die Hydrophobizität erhöht und Eigenschaften gezielt eingestellt, so dass die modifizierten Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner in Beschichtungssystemen eingesetzt werden können. Entsprechende Beschichtungssysteme werden dann formuliert und auf Holzoberflächen appliziert, um die Eignung der Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner sowohl anhand der Eigenschaften der Formulierung als auch der beschichteten Oberfläche zu bewerten. Ein weiteres Teilziel des Projektes ist die Entwicklung von Flammschutzmitteln durch Phosphorylierung von Polysacchariden. Diese können nicht-oxidiert oder als Dialdehyd-Polymere eingesetzt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die polaren (hydrophilen) phosphorylierten Polysaccharide mit den hydrophoben alkylierten Dialdehyd-Polysacchariden kompatibel sind, so dass sie gemeinsam in einer wässrigen Dispersion formuliert werden können.Prof. Dr. Carsten Mai
Tel.: +49 551 39-19807
cmai@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

2021-09-01

01.09.2021

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31.01.2025
2220HV054BVerbundvorhaben: Beschichtungssysteme auf Basis funktionalisierter Polysaccharide (BefuPo); Teilvorhaben 1: Synthese und Modifizierung des Filmbildners - Akronym: BefuPoZiel dieses Projektvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Beschichtungssystemen auf Basis modifizierter Polysaccharide (Cellulose, Stärke, Hemicellulosen) für Holz und Holzwerkstoffe zur Verwendung im Innenbereich. Diese Beschichtungssysteme sollen wasserbasiert und nach Applikation auf das Substrat emissionsfrei sein. Der Forschungsansatz des Vorhabens beruht auf einer gezielten Oxidation der Polysaccharid-Bausteine (Anhydro-Zucker), wodurch Dialdehyd-Polysaccharide erzeugt werden. Diese wasserlöslichen Polymere haben einen geringeren Polymerisationsgrad und damit eine geringere Viskosität in wässriger Lösung als die ursprünglichen Polysaccharide. Durch die Einführung unpolarer aliphatischer Gruppen wird die Hydrophobizität erhöht und Eigenschaften gezielt eingestellt, so dass die modifizierten Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner in Beschichtungssystemen eingesetzt werden können. Entsprechende Beschichtungssysteme werden dann formuliert und auf Holzoberflächen appliziert, um die Eignung der Dialdehyd-Polysaccharide als Filmbildner sowohl anhand der Eigenschaften der Formulierung als auch der beschichteten Oberfläche zu bewerten. Ein weiteres Teilziel des Projektes ist die Entwicklung von Flammschutzmitteln durch Phosphorylierung von Polysacchariden. Diese können nicht-oxidiert oder als Dialdehyd-Polymere eingesetzt werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die polaren (hydrophilen) phosphorylierten Polysaccharide mit den hydrophoben alkylierten Dialdehyd-Polysacchariden kompatibel sind, so dass sie gemeinsam in einer wässrigen Dispersion formuliert werden können.Junior-Prof. Dr. Kai Zhang
Tel.: +49 551 394505
kai.zhang@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

2021-03-01

01.03.2021

2022-08-31

31.08.2022
2220HV055XCellulosebasierte Produkte für Farben und Lacke als Rheologieadditive und funktionale organische Füllstoffe (Lack-Verbesserer) - Akronym: Lack-VerbessererBiobasierte 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
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2021-03-01

01.03.2021

2024-02-29

29.02.2024
2220HV059AVerbundvorhaben: Biobasierte Leichtbau-Hohlprofile mit geflochtenen Holzbändern; Teilvorhaben 1: Herstellung von Furnierbändern - Akronym: LignobraidÜbergreifendes 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

2021-03-01

01.03.2021

2024-02-29

29.02.2024
2220HV059BVerbundvorhaben: Biobasierte Leichtbau-Hohlprofile mit geflochtenen Holzbändern; Teilvorhaben 2: Leichtbau-Hohlprofile - Akronym: LignobraidÜbergreifendes 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

2020-10-01

01.10.2020

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31.05.2022
2220HV060XKrananlagen in Holzbauweise - Akronym: HolzKranZiel der Forschungsarbeiten ist ein neues Forschungsfeld zur Anwendung von Holz und Holzwerkstoffen im Kranbau zu eröffnen und zu gestalten. Damit sollen die wissenschaftlichen Grundlagen gelegt werden, um Krananlagen und deren Komponenten in Holzbauweise technisch sinnvoll und sicher zu gestalten sowie Krane wirtschaftlich, ökologisch und technisch vorteilhaft im Vergleich zu aktuell bestehenden Bauweisen auszuführen.Prof. Dr.-Ing. Markus Golder
Tel.: +49 371 531-36902
markus.golder@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz
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2020-10-01

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2024-03-31

31.03.2024
2220HV061XVerwendung von Recyclingholz als Alternativrohstoff zur MDF-Herstellung - Akronym: RecyclingholzMDFDie Holzwerkstoffindustrie ist bezüglich des Rohstoffes Holz sowohl mit einer geringeren Verfügbarkeit als auch mit steigenden Kosten aufgrund des verstärkten Wettbewerbs zwischen stofflicher und energetischer Nutzung konfrontiert. Zur Spanplattenherstellung wurde deshalb in den letzten Jahren verstärkt stofflich verwertbares Altholz eingesetzt. Trotz des erheblichen Potentials zur Kostenreduzierung ist nahezu kein Altholzeinsatz bei der Herstellung von MDF zu verzeichnen. Dies ist auf die Anfälligkeit des Herstellungsprozesses gegenüber Störstoffen und auf den geringen Holzfeuchtegehalt des Altholzes zurückzuführen, der eine ausreichende Plastifizierung im Kocher der Zerfaserungsanlage zur Erzeugung einer hohen Faserqualität behindert Das Vorhaben hat die Verfahrensentwicklung zur Herstellung von Faserstoff hoher Qualität aus Hackschnitzeln mit einem Feuchtegehalt unterhalb des Fasersättigungsbereiches bei industrieüblichem Durchsatz zum Ziel. Voraussetzung ist die zu entwickelnde Technologie zur Herstellung von störstofffreien Hackschnitzeln mit einer zur MDF-Herstellung geeigneten Partikelgröße. Die Verfahrensentwicklung beinhaltet die Hackschnitzelmodifizierung im Bereich der Kocherbeschickung zur Erzeugung einer großen spezifischen Oberfläche für die Dampfkondensation, die Erarbeitung einer Kocherkonfiguration zur maximalen Dampfdurchdringung der Hackschnitzelmenge und die Konstruktion einer Faserabführung zum direkten rückstaufreien Faseraustrag aus dem RefinergehäuseDipl.-Ing. (FH) Marco Mäbert
Tel.: +49 351 4662-352
maebert@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

2021-03-01

01.03.2021

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31.05.2023
2220HV062XBack-to-Nature: Umweltentlastung durch nachhaltigen Werkstoffersatz für synthetische Polymere (BtN) - Akronym: BtNIn diesem Vorhaben wurden verschiedene Holzarten mittels diverser Modifikationen und nachhaltiger Additive in einen höherwertigen Zustand überführt. So erhielt der natürliche Werkstoff ähnlich gute oder bessere Materialattribute als synthetische Polymere. Diese optimierten Eigenschaften wurden wissenschaftlich untersucht, um die damit verbundenen Phänomene genausten verstehen zu können. Im Speziellen wurden abrasive Verschleißtests und tribologische Untersuchungen mit polierten Indentern in den drei Hauptausrichtungen von unterschiedlich konditionierten oder modifizierten Hölzern durchgeführt, um so Aussagen über Reibung und Verschleiß in Abhängigkeit von Komprimierung, Imprägnierung mit unterschiedlichen Additiven und thermischer Behandlungen treffen zu können. Parallel hierzu wurden Holzquader dieser Modifikationsvarianten hinsichtlich Springback-Effekt und Quellverhalten untersucht. 2D-gesperrte Holzquader (komprimiert oder komprimiert und thermisch modifiziert) wurden in ein Wasserbad getaucht, um so die auftretenden Quelldrücke erfassen zu können. Abschließend fanden Untersuchungen zur Dimensionsstabilität von verpressten Holzbuchsen statt. Diese lagen in nativer und modifizierter Form vor.Die erfolgreiche Durchführung der vakuumtechnischen Imprägnierung mit günstigeren Wachsen bei bereits komprimierten und thermisch modifizierten Vollhölzern, ist ein wichtiger Grundstein für eine zeit- und kostensparende Methode zur Herstellung von skalierbaren modifizierten Holzbauteilen. Durch den Einsatz von Vakuumtechnik konnte die Imprägnierungsdauer gegenüber der Tauchbadmethode von 24 Stunden auf eine Minute reduziert werden, wobei der Befüllungsgrad eine deutliche Zunahme verzeichnete. Der große Vorteil die Bauteile nach erfolgter Modifizierung zu imprägnieren liegt darin gegeben, dass die Bauteile zuvor stoffschlüssig verbunden werden können, was nach einer Wachsimprägnierung nicht mehr möglich ist. Mittels der vorgestellten Variante MC10T120b ist eine Minimierung des Springback Effektes umgesetzt worden mit welcher die Proben nicht in der Presse zur thermischen Modifikation verweilen müssen, wodurch die "Pressenzeit" deutlich reduziert werden kann, da die Proben einen nachgeschalteten Prozessschritt zugeführt werden können. Mittels einer Komprimierung um ca. 40 %, einer thermischen Modifikation bei 200 °C für maximal 3 Stunden und einer anschließenden Imprägnierung mit Wachsen konnte ein nachhaltiger Holzwerkstoff aus Vollhölzern gewonnen werden, der gegenüber polierten Indentern bessere Reib- und Verschleißeigenschaften aufweist als das sich im Testfeld befindliche ultrahochmolekulargewichtige Polyethylen (UHMWPE). Diese Modifikationsvariante zeigte bei der Konditionierung darrtrockener und verpresster Holzbuchsen in einer Klimakammer bei relativer Luftfeuchte von RH = 65 % nach 60 Tagen eine umlaufende Quellung von 0,05 mm im Innendurchmesser (Ø 24 mm) der Buchse. 2D-gesperrte Holzquader dieser Variante zeigten gegenüber komprimierter und nicht thermisch behandelter Proben, bei Lagerung im Wasserbad, eine Abnahme des Quelldrucks von ca. 40 % in den ersten 24 Stunden.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
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2021-06-01

01.06.2021

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30.09.2024
2220HV063AVerbundvorhaben: Entwicklung von automatisierten (digitalen) Bilderkennungssystemen zur Holzartenbestimmung mittels künstlicher Intelligenz; Teilvorhaben 1: Holzanatomie - Akronym: KI_Wood-IDDie 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

2021-06-01

01.06.2021

2024-09-30

30.09.2024
2220HV063BVerbundvorhaben: Entwicklung von automatisierten (digitalen) Bilderkennungssystemen zur Holzartenbestimmung mittels künstlicher Intelligenz; Teilvorhaben 2: Implementierung von KI-Algorithmen zur Holzartenbestimmung - Akronym: KI_Wood-IDDie Anforderungen an eine zweifelsfreie Bestimmung von international gehandelten Holzprodukten zur Eingrenzung des illegalen Holzeinschlags haben mit Inkrafttreten der Europäischen Holzhandelsverordnung (EUTR) und den CITES-Listungen in den letzten Jahren stark zugenommen. Die Entwicklung von Bilderkennungssystemen mittels künstlicher Intelligenz (KI) zur automatisierten Holzartenbestimmung liefert hierfür einen innovativen Beitrag, um insgesamt den Handel mit legalen Rohstoffen und den Verbraucherschutz zu stärken. Diese Ressortforschungsaufgabe ist von erheblichemBundesinteresse für die Durchführung der gesetzlichen Kontrollen durch die zuständige Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) und die lokalen Umweltbehörden. Die große Bedeutung dieser Zielsetzung, insbesondere für die eindeutige Bestimmung der verwendetenHolzarten in Papier und Papierprodukten, die in einem Umfang von ca. 12 Mio. Tonnen jährlich nach Deutschland eingeführt werden, dokumentiert sich in den stark zunehmenden Anfragen und Prüfaufträgenan das Thünen-Kompetenzzentrum Holzherkünfte. Seit Inkrafttreten der EUTR im März 2013 haben die Prüfaufträge aus den Bereichen der Handelsunternehmen und Behörden um 370 % zugenommen. Die anatomische Bestimmung der Holzprodukte erfolgt auf der Basis mikroskopischer Schnittpräparate und Mazerate, die lichtmikroskopisch analysiert werden. Die eindeutige Erkennung und Abgrenzung dercharakteristischen Strukturmerkmale erfordert eine fundierte wissenschaftliche Expertise und Zugang zubelegten Referenzpräparaten. Da diese international nur an wenigen Forschungseinrichtungen zurVerfügung stehen, sehen wir in der Entwicklung von automatisierten Bilderkennungssystemen eine sehrwichtige und dringend nachgefragte Forschungsaufgabe, um die stark zunehmenden Anfragen auf dem Gebiet der Holzartenbestimmungen bearbeiten und gleichzeitig praktische Systeme für weitere wissenschaftliche Einrichtungen oder akkreditierte Prüflabore bereitstellen zu können. Markus Rauhut
Tel.: +49 631 31600-4595
rauhut@itwm.fhg.de
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern

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31.12.2024
2220HV065AVerbundvorhaben: Materialeffiziente Herstellung von Produkten aus leichtem Laubholz; Teilvorhaben 1: Optimierung von Holzwerkstoffen aus leichten Laubhölzern durch Verwendung alternativer Klebstoffe - Akronym: MatLeichtDas Angebot der bisher hauptsächlich zur Erzeugung von Holzwerkstoffen eingesetzten Nadelholzarten mit geringer Rohdichte wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt. Ziel des geplanten Projektvorhabens ist deshalb die Entwicklung eines integrierten Konzepts zur stofflichen Nutzung von leichten Laubhölzern wie Erle, Linde und Birke zur Erzeugung innovativer leichter Holzwerkstoffe. Darüber hinaus wird die Nutzung von Fichtenholz aus Kalamitätenbeständen und in geringerem Umfang auch die Nutzung von Buchen- und Robinienholz in Deckschichten getestet. Außerdem wird das Potential von Naturfaser- und Basaltgeweben zur Erhöhung der Festigkeiten leichter Sperrhölzer und OSB evaluiert. Weiterhin wird ein Prozess entwickelt, in dem unter Verwendung spezieller Phenolharzgemische Sperrhölzer und OSB gleichzeitig verklebt und modifiziert werden. Für alle zu untersuchenden Holzwerkstoffe (Sperrholz, OSB, Spanplatten, Holzfaserdämmstoffe) wird getestet, inwieweit konventionelle Kondensationsharze durch ein neuartiges formaldehydfreies, proteinbasiertes Bindemittel oder ein Lignin-Phenolharz ersetzt werden können. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf der möglichst vollständigen Nutzung der leichten Hölzer. Neben den hochwertigen Zielbäumen sollen dabei auch geringwertige Sortimente stofflich verwertet werden, die bei der Durchforstung anfallen. Darüber hinaus wird eine effiziente Vollbaumnutzung – zumindest des Stammes und des Kronenmaterials – angestrebt. Dabei soll eine möglichst optimale Wertschöpfung entlang der Prozesskette erfolgen: Nebenprodukte, die bei primären Herstellungsprozessen anfallen, werden zur Erzeugung weiterer Holzwerkstoffe verwendet.Prof. Dr. Carsten Mai
Tel.: +49 551 39-19807
cmai@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

2021-04-01

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31.12.2024
2220HV065BVerbundvorhaben: Materialeffiziente Herstellung von Produkten aus leichtem Laubholz; Teilvorhaben 2: Optimierung von Holzwerkstoffen aus leichten Laubhölzern durch Holzartenkombination und Faserverstärkung - Akronym: MatLeichtDas Angebot der bisher hauptsächlich zur Erzeugung von Holzwerkstoffen eingesetzten Nadelholzarten mit geringer Rohdichte wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt. Ziel des geplanten Projektvorhabens ist deshalb die Entwicklung eines integrierten Konzepts zur stofflichen Nutzung von leichten Laubhölzern wie Erle, Linde und Birke zur Erzeugung innovativer leichter Holzwerkstoffe. Darüber hinaus wird die Nutzung von Fichtenholz aus Kalamitätenbeständen und in geringerem Umfang auch die Nutzung von Buchen- und Robinienholz in Deckschichten getestet. Außerdem wird das Potential von Naturfaser- und Basaltgeweben zur Erhöhung der Festigkeiten leichter Sperrhölzer und OSB evaluiert. Weiterhin wird ein Prozess entwickelt, in dem unter Verwendung spezieller Phenolharzgemische Sperrhölzer und OSB gleichzeitig verklebt und modifiziert werden. Für alle zu untersuchenden Holzwerkstoffe (Sperrholz, OSB, Spanplatten, Holzfaserdämmstoffe) wird getestet, inwieweit konventionelle Kondensationsharze durch ein neuartiges formaldehydfreies, proteinbasiertes Bindemittel oder ein Lignin-Phenolharz ersetzt werden können. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf der möglichst vollständigen Nutzung der leichten Hölzer. Neben den hochwertigen Zielbäumen sollen dabei auch geringwertige Sortimente stofflich verwertet werden, die bei der Durchforstung anfallen. Darüber hinaus wird eine effiziente Vollbaumnutzung – zumindest des Stammes und des Kronenmaterials – angestrebt. Dabei soll eine möglichst optimale Wertschöpfung entlang der Prozesskette erfolgen: Nebenprodukte, die bei primären Herstellungsprozessen anfallen, werden zur Erzeugung weiterer Holzwerkstoffe verwendet.Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt
Tel.: +49 531 2155-449
peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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30.09.2025
2220HV066AVerbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: CycloCarb_IIIm 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

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30.09.2025
2220HV066BVerbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung - Akronym: CycloCarb_IIIm 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

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30.09.2025
2220HV066CVerbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 3: Pflanzenölcarbonate - Akronym: CycloCarb_IIIm 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

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2220HV067AVerbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 1: Laboroptimierungen - Akronym: TANIPUZiel 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

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2220HV067BVerbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 2: Scale-up und Charakterisierung von Funktionalität - Akronym: TANIPUTANIPU 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

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2220HV067CVerbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 3: Bewertung - Akronym: TANIPUZiel 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

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31.10.2025
2220HV067DVerbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite; Teilvorhaben 4: Klebstoffformulierung, Anwendungsuntersuchungen, Scale-up - Akronym: TANIPUZiel 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

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2220HV069AVerbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Verfahrens zur Formteilherstellung von partiell perforierten Holzwerkstoffen - Akronym: HolzPaerFormTDas Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 463-38100
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Holztechnik und Holzwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden

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2220HV069BVerbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 2: Parametrische Modellierung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Formteilherstellung - Akronym: HolzPaerFormTDas Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden.Prof. Dr.-Ing. Daniel Lordick
Tel.: +49 351 463-34193
daniel.lordick@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Institut für Geometrie - AG Geometrische Modellierung und Visualisierung
Helmholtzstr. 10
01069 Dresden

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2220HV069CVerbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Bauteil-Demonstrators aus dem partiell perforierten Holzwerkstoff - Akronym: HolzPaerFomTDas Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD-Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. Josef Gigler
Tel.: +49 8035 963908-11
j.gigler@holz-design-gigler.de
Holz-Design Gigler GmbH & Co. KG
Winkl 2
83115 Neubeuern

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2220HV069DVerbundvorhaben: 3D-Umformung von partiell perforierten Holzwerkstoffen zur Anwendung von Formteilen im Möbelbau; Teilvorhaben 4: Entwicklung der Technik zur Formteilherstellung aus dem partiell perforierten Holzwerkstoff - Akronym: HolzPaerFormTDas Ziel des Projektvorhabens ist die parametrische Modellierung zur Nachveredelung klassischer Holzwerkstoffe sowie das zugehörige Fertigungsverfahren für die Herstellung partiell gekrümmter Bauteile (Partielle 3D Bauteile) im Innenausbau (Losgröße 1) bzw. Möbelbau (Kleinserien-Fertigung). In klassischen Holzwerkstoffen wie Faserplatten sollen durch speziell adaptierte Perforationen lokale Verformungsfreiräume geschaffen werden. Im Bereich einer geplanten doppelten Krümmung kann damit die Verformbarkeit deutlich erhöht werden. Entscheidend ist dabei die Anpassung der Perforationsmuster in Größe und Gestalt mit Hilfe der parametrischen Modellierung in Abhängigkeit von der gewünschten Form (Krümmungsradien und Dehnungsrichtungen), sodass die partielle Formänderung des Holzwerkstoffs unter Beachtung minimaler Invasion und höchster Reststabilität maximiert wird. Ausgehend von einem CAD Modells des zu fertigenden 3D-Bauteils werden im Rahmen der parametrischen Modellierung die Verformungsbereiche abgeleitet. Anschließend wird innerhalb der Verformungsbereiche die Mustergeometrie derart modelliert, dass die geforderten Krümmungsradien durch den später perforierten Holzwerkstoff realisierbar sind. Nachfolgend wird das Schnittmuster generiert. Die Herstellung der Perforationen erfolgt mittels Laserschneiden, welches bei unterschiedlichen Holzwerkstoffen einsetzbar ist. Diese Fertigungstechnologie ist im gewünschten Maße flexibel, schnell und einfach anpassbar, um jegliche Art von Mustergeometrie schnittkraftfrei und präzise zu erzeugen. Die lokal perforierte Holzwerkstoffplatte als Halbzeug wird anschließend in einem Prozess zum doppelt gekrümmten Bauteil weiterverarbeitet. In einem ersten Schritt wird die Holzwerkstoffplatte temporär plastifiziert, und anschließend in einer Presse umgeformt und getrocknet. Das fertige, doppelt gekrümmte Bauteil kann entweder einlagig oder als Schichtverbund mit mehreren Holzwerkstofflagen genutzt werden. Michael Schormayer
Tel.: +49 9321 9278722
m.schormayer@msm-maschinenbau.de
MSM Maschinenbau GmbH
Buchbrunner Str. 14
97318 Kitzingen

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2220HV076AVerbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Kaschiertechnologie für FOHOS-Verbunde - Akronym: FOHOSIm 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

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2220HV076BVerbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Umform- und Applikationstechnologie - Akronym: FOHOSIm 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

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2220HV076CVerbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 3: Entwicklung von funktionalisierten Textilflächen - Akronym: FOHOSZiel 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.

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2220HV076DVerbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 4: Textiltechnische und Sensorenentwicklung - Akronym: FOHOSZiel 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

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2220HV076EVerbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 5: Holztechnologische Verfahrensentwicklung - Akronym: FOHOSIm 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

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2220HV078AVerbundvorhaben: Einsatz von Holz für den Trockenbau in Gebäudebereichen mit hohen Anforderungen an den Brandschutz; Teilvorhaben 1: Koordination, Materialcharakterisierung und Entwicklung der Trockenbauwand - Akronym: TroBauDas Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines nichtbrennbaren Sperrholzes (Klasse A2 nach DIN EN 13501-1), welches in Gebäudebereichen mit erhöhten Anforderungen an den Brandschutz verwendet werden kann. Das Sperrholz soll aus einheimischen Holzarten wie Birke, Pappel oder Buche bestehen und durch die Imprägnierung im Kesseldruckverfahren mit umweltverträglichen Flammschutzmitteln brandschutztechnisch ertüchtigt werden. Dabei sollen die mechanischen Eigenschaften des Sperrholzes vergleichbar mit konventionellen plattenförmigen Holzwerkstoffen sein. Als Grundlage für die Entwicklung dient eine bestehende hybride Holzwerkstoffplatte mit Blähglaskern, die nach IMO FTP Code Part 1 im Schiffsbau bereits als nichtbrennbar klassifiziert werden konnte und zur Verwendung im Hochbau ohne die Verwendung von Blähglas weiterentwickelt wird. Das entwickelte nichtbrennbare Sperrholz soll im weiteren Projektverlauf für eine Trockenbau-Wandkonstruktion mit einer Feuerwiderstandsdauer von mindestens 60 Minuten nach DIN EN 13501-2 verwendet werden. Dabei werden schwerentflammbare Hölzer als Ständerwerk und LIGNOLOC® Holznägel als alternative Befestigungsmittel betrachtet. Zudem sollen die Schallschutzeigenschaften sowie die Verarbeitbarkeit auf der Baustelle äquivalent zu konventionellen Trockenbausystemen sein. Des Weiteren wird gemäß den Anforderungen der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen sichergestellt, dass die Grenzwerte für VOC (flüchtige organische Verbindungen), die durch das Produkt freigesetzt werden, nicht überschritten werden.Dr. Torsten Kolb
Tel.: +49 531 2155-335
torsten.kolb@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2220HV078BVerbundvorhaben: Einsatz von Holz für den Trockenbau in Gebäudebereichen mit hohen Anforderungen an den Brandschutz; Teilvorhaben 2: Entwicklung der nichtbrennbaren Sperrholzplatte - Akronym: TroBauDas Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines nichtbrennbaren Sperrholzes (Klasse A2 nach DIN EN 13501-1), welches in Gebäudebereichen mit erhöhten Anforderungen an den Brandschutz verwendet werden kann. Das Sperrholz soll aus einheimischen Holzarten wie Birke, Pappel oder Buche bestehen und durch die Imprägnierung im Kesseldruckverfahren mit umweltverträglichen Flammschutzmitteln brandschutztechnisch ertüchtigt werden. Dabei sollen die mechanischen Eigenschaften des Sperrholzes vergleichbar mit konventionellen plattenförmigen Holzwerkstoffen sein. Als Grundlage für die Entwicklung dient eine bestehende hybride Holzwerkstoffplatte mit Blähglaskern, die nach IMO FTP Code Part 1 im Schiffsbau bereits als nichtbrennbar klassifiziert werden konnte und zur Verwendung im Hochbau ohne die Verwendung von Blähglas weiterentwickelt wird. Das entwickelte nichtbrennbare Sperrholz soll im weiteren Projektverlauf für eine Trockenbau-Wandkonstruktion mit einer Feuerwiderstandsdauer von mindestens 60 Minuten nach DIN EN 13501-2 verwendet werden. Dabei werden schwerentflammbare Hölzer als Ständerwerk und LIGNOLOC® Holznägel als alternative Befestigungsmittel betrachtet. Zudem sollen die Schallschutzeigenschaften sowie die Verarbeitbarkeit auf der Baustelle äquivalent zu konventionellen Trockenbausystemen sein. Des Weiteren wird gemäß den Anforderungen der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen sichergestellt, dass die Grenzwerte für VOC (flüchtige organische Verbindungen), die durch das Produkt freigesetzt werden, nicht überschritten werden. Patrick Leleu
Tel.: +49 7222 985780
patrick@patrick-leleu.com
Patrick Leleu Furnier GmbH
Eichetstr. 14
76456 Kuppenheim

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2220HV080XInnenausstattungen, Möbel und Arbeitsflächen aus Holz mit elektrischen Funktionselementen in Form integrierter Dünnschichten - Akronym: SMARTWOODDas übergeordnete Ziel im Smartwood-Teilvorhaben ist es, eine nachhaltige Erzeugung sowie praktikable Nutzungmöglichkeiten von Möbeln oder Raumausstattungselementen integrierten, elektrischen Funktionselementen zu demonstrieren.Dr. Stefan Friebel
Tel.: +49 531 2155-329
stefan.friebel@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST)
Von-Ossietzky-Str. 100
37085 Göttingen

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2220HV083AVerbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 1: Verfahrens- und Materialentwicklung im Labormaßstab - Akronym: Formlagenholz-PlusDie Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor.Prof. Heike Klussmann
Tel.: +49 561 804-3632
klussmann@asl.uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 06 - Fachgebiet Bildende Kunst - Forschungsplattform BAU KUNST ERFINDEN
Henschelstr. 2
34127 Kassel

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2220HV083BVerbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 2: Industrielle Adaption und Verfahrensevaluierung - Akronym: Formlagenholz-PlusDie Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor. Toni Hausdorf
Tel.: +49 5 71 79877-23
t.hausdorf@hh-klebetechnologie.de
H & H Maschinenbau GmbH
Industrieweg 6
32457 Porta Westfalica

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2220HV083CVerbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 3: Mechanische Auslegung und Validierung - Akronym: Formlagenholz-PlusDie Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor.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

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2220HV083DVerbundvorhaben: Emissionsreduzierung, Erhöhung der Ressourceneffizienz und des Nutzwertes durch Klebstoffeinsparung mittels belastungsdifferenzierter Auslegung von Formschicht- und Formsperrholzbauteilen; Teilvorhaben 4: Identifikation von Anwendungsfeldern und Anwendungsorientierte Materialentwicklung - Akronym: Formlagenholz-PlusDie Werkstoffe Formsperrholz und Formschichtholz wurde im 19. Jahrhundert als kostengünstiges Substitut von Massivholzprodukten entwickelt. Dies änderte sich zu Beginn des 20. Jahrhunderts, als das Potential des Leichtbaumaterials zur Herstellung von Formteilen bis hin zu Flugzeugrümpfen in Monocoque Bauweise erkannt und zum Hightech Material weiterentwickelt wurde. Nach dem Zweiten Weltkrieg nutzten Designer wie Alvar Aalto oder Charles und Ray Eames die Entwicklungen zur Umsetzung von Möbelentwürfen mit einer revolutionären eigenständigen Formensprache und Materialeffizienz. Seither ist Formsperrholz und Formschichtholz vor allem im Bereich von Sitzmöbeln, ob als Hidden Champion verdeckt unter Polstern, als Objektmöbel u.a. in Schulen, Universitäten, Museen, Institutionen oder als Grundlage vieler Designikonen bekannt. In der Industrie werden zur Verbindung der einzelnen Furnierlagen hauptsächlich formaldehydhaltige Klebstoffe verwendet, die Gesundheitsrisiken mit sich bringen, sowie aus nicht regenerativen Quellen stammen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Einsparung von Klebstoff in Formschicht- und Formsperrholzbauteilen und die Erhöhung des Nutzwertes durch die dabei entwickelte belastungsdifferenzierte Auslegung und mögliche Funktionalisierung der Bau- und Möbelbauteile. Es wird ein Klebeauftrags- und Registrierungsverfahren entwickelt, dass eine selektive Verklebung und statische Auslegung der Bauteile ermöglicht. Formsperrholz und Formschichtholz wird so zu einem Gradientenwerkstoff entwickelt, der in seinen Eigenschaften von biegesteif bis hin zu flexibel innerhalb eines Bauteils mit fließenden Übergängen gradiert werden kann. Mögliche Anwendungen reichen von der Optimierung von Sitzschalen, über den Ersatz von konventionellen Dämpfungs-, Feder- und Polsterelementen, bis hin zu integrierten Funktionselementen wie Möbelscharnieren und Hightech Anwendungen, wie z.B. Schockabsorber im Automotive Sektor.Prof. Jakob Gebert
Tel.: +49 561 804-5349
mail@jakobgebert.de
Kunsthochschule in der Universität Kassel FG Möbeldesign und Ausstellungsarchitektur
Menzelstr. 13-15
34121 Kassel

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2220HV087AVerbundvorhaben: Lignin-Hydrogele für die Sorption von Metallionen und Seltenen Erden; Teilvorhaben 1: Herstellung und Optimierung der Hydrogele - Akronym: Lignohydro-4-MetalsDie 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 Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie
Pienner Str. 19
01737 Tharandt

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31.12.2023
2220HV087BVerbundvorhaben: Lignin-Hydrogele für die Sorption von Metallionen und Seltenen Erden; Teilvorhaben 2: Adsorptionstechnologie - Akronym: Lignohydro-4-MetalsDie 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

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31.08.2025
2220HV088AVerbundvorhaben: Entwicklung einer Push- and Pull-Strategie zur Bekämpfung von Drosophila suzukii mittels einer sprühfähigen Matrix und Extrakten aus Koniferen; Teilvorhaben 1: Identifizierung, Herstellung und Wirksamkeitstestung repellenter Duftstoffe - Akronym: Dsuzukii-RepellDie Kirschessigfliege Drosophila suzukii hat sich schnell in ganz Europa verbreitet und verursacht bereits 2014 erhebliche Schäden in Obst- und Rebanlagen in Deutschland – so auch wieder in 2021. D. suzukii Weibchen legen ihre Eier in reifende Früchte, aus den Eiern schlüpfen Maden, die sich zunächst vom Fruchtfleisch ernähren. Durch den Larvenfraß wird der Hauptschaden verursacht. Derzeit stehen keine gut wirksamen Bekämpfungsmaßnahmen für D. suzukii zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode von D. suzukii, einer sog. Push&Pull Strategie. Dafür soll über eine Pflanzen-freundliche SiO2-basierte sprühfähige, zu einem extrem dünnen durchsichtigen Film polymerisierende, Matrix ein D. suzukii abstoßender Duftstoff auf Wirtspflanzen und ein attraktiver Duftstoff auf Pflanzen außerhalb der Produktionsanlagen aufgebracht werden, zum anderen sollen Lockstofffallen, die einen attraktiven Lockstoff (Fruchtex-trakte) für D. suzukii enthalten, die Insekten massenhaft fangen. Es ist bereits bekannt, dass sich in diese Matrix eingebettete Cyclodextrine zur Einbindung und längerfristigen Freisetzung verschiedener Duftstoffe aus der Matrix in anderen industriellen Anwendungsbereichen eignen. Es soll daher zunächst untersucht werden, ob sich die für D. suzukii identifizierten repellenten und attraktiven Duftstoffe so in die Cyclodextrine enthaltende Matrix einbetten lassen, dass diese Duftstoffe nach dem Aufsprühen auf Pflanzenteile über einen längeren Zeitraum in ausreichender Menge freigesetzt werden, um ihre repellente (Push) bzw. attraktive (Pull) Wirkung zu entfalten. Für eine selektive Anlockung von D. suzukii in die Massenfang-fallen und eine damit verbundene Abtötung sollen parallel spezifische attraktiv wirkende Substanzen identifiziert werden. Beide Bausteine zusammen ergeben dann als Push-Pull Systeme eine völlig neuartige, umweltschonende und gezielte Bekämpfungsstrategie für das Schadinsekt.Prof. Dr. Gabriele Krczal
Tel.: +49 6321 671-1301
gabi.krczal@agroscience.rlp.de
RLP AgroScience GmbH
Breitenweg 71
67435 Neustadt an der Weinstraße

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31.08.2025
2220HV088BVerbundvorhaben: Entwicklung einer Push- and Pull-Strategie zur Bekämpfung von Drosophila suzukii mittels einer sprühfähigen Matrix und Extrakten aus Koniferen; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Pull-Methode zur Bekämpfung von Drosophila suzukii - Akronym: Dsuzukii-RepellDie Kirschessigfliege Drosophila suzukii hat sich schnell in ganz Europa verbreitet und ver-ursachte bereits 2014 erhebliche Schäden in Obst- und Rebanlagen in Deutschland – so auch wieder in 2021. D. suzukii Weibchen legen ihre Eier in reifende Früchte, aus den Eiern schlüpfen Maden, die sich zunächst vom Fruchtfleisch ernähren. Durch den Larvenfraß wird der Hauptschaden verursacht. Derzeit stehen keine gut wirksamen Bekämpfungsmaßnahmen für D. suzukii zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode von D. suzukii, einer sog. Push&Pull Strategie. Dafür soll über eine Pflanzen-freundliche SiO2-basierte sprühfähige, zu einem extrem dün-nen durchsichtigen Film polymerisierende, Matrix ein D. suzukii abstoßender Duftstoff auf Wirtspflanzen und ein attraktiver Duftstoff auf Pflanzen außerhalb der Produktionsanlagen aufgebracht werden, zum anderen sollen Lockstofffallen, die einen attraktiven Lockstoff (Fruchtextrakte) für D. suzukii enthalten, die Insekten massenhaft fangen. Es ist bereits be-kannt, dass sich in diese Matrix eingebettete Cyclodextrine zur Einbindung und längerfristi-gen Freisetzung verschiedener Duftstoffe aus der Matrix in anderen industriellen Anwen-dungsbereichen eignen. Es soll daher zunächst untersucht werden, ob sich die für D. suzukii identifizierten repellenten und attraktiven Duftstoffe so in die Cyclodextrine enthaltende Matrix einbetten lassen, dass diese Duftstoffe nach dem Aufsprühen auf Pflanzenteile über einen längeren Zeitraum in ausreichender Menge freigesetzt werden, um ihre repellente (Push) bzw. attraktive (Pull) Wirkung zu entfalten. Für eine selektive Anlockung von D. suzukii in die Massenfangfallen und eine damit verbundene Abtötung sollen parallel spezifische attraktiv wirkende Substanzen identifiziert werden. Beide Bausteine zusammen ergeben dann als Push-Pull Systeme eine völlig neuartige, umweltschonende und gezielte Bekämp-fungsstrategie für das SchadinsekDr. Cornelia Dippel
Tel.: +49 30 82096-555
dippel@insectservices.de
IS Insect Services GmbH
Motzener Str. 6
12277 Berlin

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2220HV088CVerbundvorhaben: Entwicklung einer Push- and Pull-Strategie zur Bekämpfung von Drosophila suzukii mittels einer sprühfähigen Matrix und Extrakten aus Koniferen; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer SiO2-Cyclodextrin-Matix zur Einbindung repellenter und attraktiver Duftstoffe für Drosophila suzukii - Akronym: Dsuzukii-RepellDie Kirschessigfliege Drosophila suzukii hat sich schnell in ganz Europa verbreitet und verursacht bereits 2014 erhebliche Schäden in Obst- und Rebanlagen in Deutschland – so auch wieder in 2021. D. suzukii Weibchen legen ihre Eier in reifende Früchte, aus den Eiern schlüpfen Maden, die sich zunächst vom Fruchtfleisch ernähren. Durch den Larvenfraß wird der Hauptschaden verursacht. Derzeit stehen keine gut wirksamen Bekämpfungsmaßnahmen für D. suzukii zur Verfügung. Ziel des Projektes ist daher die Etablierung einer alternativen, umweltschonenden Bekämpfungsmethode von D. suzukii, einer sog. Push&Pull Strategie. Dafür soll über eine Pflanzen-freundliche SiO2-basierte sprühfähige, zu einem extrem dünnen durchsichtigen Film polymerisierende, Matrix ein D. suzukii abstoßender Duftstoff auf Wirtspflanzen und ein attraktiver Duftstoff auf Pflanzen außerhalb der Produktionsanlagen aufgebracht werden, zum anderen sollen Lockstofffallen, die einen attraktiven Lockstoff (Fruchtex-trakte) für D. suzukii enthalten, die Insekten massenhaft fangen. Es ist bereits bekannt, dass sich in diese Matrix eingebettete Cyclodextrine zur Einbindung und längerfristigen Freisetzung verschiedener Duftstoffe aus der Matrix in anderen industriellen Anwendungsbereichen eignen. Es soll daher zunächst untersucht werden, ob sich die für D. suzukii identifizierten repellenten und attraktiven Duftstoffe so in die Cyclodextrine enthaltende Matrix einbetten lassen, dass diese Duftstoffe nach dem Aufsprühen auf Pflanzenteile über einen längeren Zeitraum in ausreichender Menge freigesetzt werden, um ihre repellente (Push) bzw. attraktive (Pull) Wirkung zu entfalten. Für eine selektive Anlockung von D. suzukii in die Massenfang-fallen und eine damit verbundene Abtötung sollen parallel spezifische attraktiv wirkende Substanzen identifiziert werden. Beide Bausteine zusammen ergeben dann als Push-Pull Systeme eine völlig neuartige, umweltschonende und gezielte Bekämpfungsstrategie für das Schadinsekt. Saskia Lokermans-Schwindt
Tel.: +49 6831 890-2712
saskia.schwindt@nanopool.eu
nanopool GmbH
Zum Felsacker 76
66773 Schwalbach

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2220HV089AVerbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 1: Entwurf - Entwicklung - Nachhaltigkeit - Bilanzierung - Akronym: HO_SYStufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde.Prof. Dipl.-Ing. Martin Wollensak
Tel.: +49 3841 753-7138
martin.wollensak@hs-wismar.de
Hochschule Wismar, University of Applied Science, Technology, Business and Design, Fakultät Gestaltung, Prof. Dipl. Ing. Martin Wollensak
Philipp-Müller-Str. 14
23966 Wismar

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2220HV089BVerbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 2: Systemmarketing - Überprüfung - Akronym: HO_SYStufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde.Dr. Denny Ohnesorge
Tel.: +49 162 2690-171
denny.ohnesorge@holzindustrie.de
Hauptverband der Deutschen Holzindustrie und Kunststoffe verarbeitenden Industrie und verwandter Industrie- und Wirtschaftszweige e.V. (HDH)
Flutgraben 2
53604 Bad Honnef

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2220HV089CVerbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 3: Systemanwendung - Durchführung - Optimierung - Akronym: HO_SYStufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde. Xaver Haas
Tel.: +49 8727 18-0
xaver.haas@haas-group.com
Haas Fertigbau GmbH
Industriestr. 8
84326 Falkenberg

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2220HV089DVerbundvorhaben: Standard Holzbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen zur Förderung der Verwendung von Holz plus nachwachsende Rohstoffe bei öffentlichen Gebäuden; Teilvorhaben 4: Bauklimatik und Holzkonstruktionen - Akronym: HO_SYStufenweise Entwicklung eines offenen Standard-Holzbausystems (HO_SY) für öffentliche Gebäude, das auf die systemischen Nachteile von Holzbausystemen antwortet und auf Grundlage bestehender Systeme einfache Anwendungsmöglichkeiten für Planer und Kleine und Mittlere Holzbaubetriebe bietet. Ziel ist die Bereitstellung eines Holzbausystems, das universell einsetzbar für unterschiedliche Nutzungen ist, um eine bessere Verwendbarkeit tragender und raumbildender Holzbaukonstruktionen bei öffentlichen Gebäuden zu ermöglichen. Es ist nachzuweisen, dass die Verwendung des Holzbausystems bei öffentlichen Gebäuden im Vergleich zu den heute üblichen Konstruktionen aus Mauerwerk und Stahlbeton große Vorteile bietet. Die Bereitstellung eines vollständigen Holzbausystems und Bauteilkataloges inklusive Beispielen der Integration technischer Gebäudeausrüstung als Endergebnis des Vorhabens, soll die Wettbewerbsfähigkeit des Holzbaus und der Anteil an Gebäuden in Holzbauweise bei der öffentlichen Hand maßgeblich steigern. Ökonomische und ökologische Aspekte werden berücksichtigt, um eine wirtschaftliche, standardisierte Bauweise zu ermöglichen, die konkurrenzfähig zu anderen Bausystemen ist. Mit einem interdisziplinär entwickelten systematischen Ansatz für den Holzbau von öffentlichen Gebäuden sind schnellere Planungs-, Genehmigungs- und Bauabläufe, einfachere Prozesse und effizientere Gebäude aus Holz möglich. Mit der geplanten Holzsystembauweise werden Planungsinstrumente entwickelt, die auf Fertigung und Montage, Rückbaubarkeit und Weiterverwendung der Bauteile eines Gebäudes übertragen werden können, ohne dabei auf gestalterische Individualität und Vielfalt verzichten zu müssen. Dank vielfältiger Einsatzmöglichkeiten, flexibler Raumaufteilungen in Kombination mit optionalen Komfort-Lösungen und einer variablen Fassadengestaltung lassen sich weitaus mehr verschiedene Gebäudetypen realisieren, als man üblicherweise vom Konzept der "Standardisierung" erwarten würde.Prof. Elisabeth Endres
Tel.: +49 531 391-3555
e.endres@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Gebäude- und Solartechnik
Mühlenpfordtstr. 23
38106 Braunschweig

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2220HV090XDreidimensionale Partikelvermessung und Prozessintegration in die Spanplattenherstellung - Akronym: 3VERDas Projekt 3VER zielt darauf ab, die Ressourceneffizienz der Spanplattenproduktion zu steigern, indem der Rohstoffeinsatz besser auf die gewünschten Eigenschaften des Produktes abgestimmt wird. Bei der Erzeugung von Spänen (Zerspanung) im Herstellungsprozess von Spanplatten werden verschiedene Spangrößen und -geometrien erzeugt - einerseits gewollt für Deck- und Mittelschichten der Platten und andererseits ungewollt z. B. aufgrund der Abstumpfung der Schneiden im Zerspaner oder durch die Zerkleinerung während Transportvorgängen. Der Einfluss dieser Spanformen auf die weiteren Prozessschritte und das Produkt ist bislang nur unzureichend beschrieben, weil es an Messtechnologie zur Vermessung und dreidimensionalen Oberflächenerfassung der erzeugten Späne gefehlt hat. Zudem ist die optimale Klebstoffauftragsmenge für die Späne in der Theorie bekannt, jedoch kann eine oberflächenabhängige Beleimung in der Praxis nicht validiert und umgesetzt werden, da es auch hier an Messtechnologie gefehlt hat. Vor diesem Hintergrund wurde ein dreidimensionales Messsystem für Späne entwickelt, das diese Lücke schließt. Das Projekt schließt sich an die Entwicklung dieser dreidimensionalen Partikelvermessung an und bindet die Technologie in die industrielle Produktion ein, um die Zerspanung, das Stoffstrom-Management und die Klebstoffdosierung zu optimieren. Das Projekt 3VER soll dafür die wissenschaftlichen Voraussetzungen erarbeiten und im gleichen Ansatz auch die technische Umsetzung in der industriellen Produktion leisten.Dr. Jan Lüdtke
Tel.: +49 40 73962-602
jan.luedtke@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Leuschnerstr. 91 c
21031 Hamburg

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2220HV093AVerbundvorhaben: Entwicklung von biobasierten recycelbaren Schichtverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung von biobasierten (PLA) Sperrholz und Bewertung der biologischen Haltbarkeit und Witterungsbeständigkeit dieses Verbundes - Akronym: BioRePlyIm Forschungsvorhaben BioRePly sollen biobasierte recycelbare Schichtverbundwerkstoffe (Sperrhölzer) aus Furnier und Polylactid entwickelt werden. Dieses biobasierte Sperrholz wird hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften untersucht. Anschließend ist die Beständigkeit gegen Außenbedingungen wie Witterungseinflüsse, holzzerstörende Pilze und Regen zu untersuchen. Im Rahmen einer Recherche und Machbarkeitsuntersuchung sollen verschiedene Sammelstrategien zur Erfassung des Materials an dessen Lebensende (End-of-Life) entworfen werden. Diese sollen verhindern, dass das Material in der thermischen Verwertung endet und somit dem Stoffkreislauf entzogen wird. Zusätzlich werden Versuche zur biologischen Abbaubarkeit der Schichtverbunde durchgeführt. Diese finden in aeroben und anaeroben Milieu statt und werden sowohl im Labormaßstab, als auch im industriellen Maßstab durchgeführt. Eine vergleichende Ökobilanz wird die Umweltauswirkungen der innovativen kompostierbaren Verbundwerkstoffe nachweisen.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 463-38100
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden

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31.08.2024
2220HV093BVerbundvorhaben: Entwicklung von biobasierten recycelbaren Schichtverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Evaluation möglicher End-of-Life-Szenarien und ökobilanzielle Bewertung des Lebenszyklus von biobasiertem Sperrholz - Akronym: BioRePlyIm Forschungsvorhaben BioRePly sollen biobasierte recycelbare Schichtverbundwerkstoffe (Sperrhölzer) aus Furnier und Polylactid entwickelt werden. Dieses biobasierte Sperrholz wird hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften untersucht. Anschließend ist die Beständigkeit gegen Außenbedingungen wie Witterungseinflüsse, holzzerstörende Pilze und Regen zu untersuchen. Im Rahmen einer Recherche und Machbarkeitsuntersuchung sollen verschiedene Sammelstrategien zur Erfassung des Materials an dessen Lebensende (End-of-Life) entworfen werden. Diese sollen verhindern, dass das Material in der thermischen Verwertung endet und somit dem Stoffkreislauf entzogen wird. Zusätzlich werden Versuche zur biologischen Abbaubarkeit der Schichtverbunde durchgeführt. Diese finden in aeroben und anaeroben Milieu statt und werden sowohl im Labormaßstab, als auch im industriellen Maßstab durchgeführt. Eine vergleichende Ökobilanz wird die Umweltauswirkungen der innovativen kompostierbaren Verbundwerkstoffe nachweisen.Prof. Christina Dornack
Tel.: +49 351 463441-21
iak@mailbox.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft
Pratzschwitzer Str. 15
01796 Pirna

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31.10.2024
2220HV094AVerbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Prozessführung und Herstellung lignocellulose-basierter Kartensysteme - Akronym: WoodCardZiel 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

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31.10.2024
2220HV094BVerbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 2: Verdichtung von Einzellagen und Herstellung von Multilagenverbunden - Akronym: WoodCardZiel 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

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31.10.2024
2220HV094CVerbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 3: Delignifizierung und Verklebung von Multilagenverbunden - Akronym: WoodCardZiel 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

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01.04.2021

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31.12.2024
2220MT001AVerbundvorhaben: Nachhaltige Kultursubstrate auf der Basis von heimischen Holzrohstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Untersuchungsmethoden und Evaluierung der Substrate - Akronym: NaKuHoDas geplanten Forschungs- und Entwicklungsprojekt sieht vor, einen neuen Ansatz zur verstärkten Nutzung von heimischen Holzrohstoffen bei Herstellung von gärtnerischen Kultursubstraten zu entwickeln. Ziel ist es dabei, Holzfasern mittels eines thermischen oder thermo-hydrolytischen Prozesses so zu modifizieren, dass deren Stabilität gegenüber einer mikrobiellen Umsetzung erhöht wird. Dadurch soll einer Immobilisierung von Stickstoff (N) vorgebeugt werden, die bislang bei der Verwendung von Holzfasern zu einer schwer kalkulierbaren N-Dynamik im Anbaumedium beiträgt. Bei dem vorgesehenen Bearbeitungsprozess soll möglichst wenig Holzsubstanz verloren gehen (hohe Ausbeute) und falls Nebenprodukte anfallen, sollen diese möglichst hochwertig nutzbar sein. Es wird ein energie- und kosteneffizientes Verfahren angestrebt, mit dem auch neue Rohstoffquellen erschlossen werden können, wie z. B. Laubgehölze aus Kurzumtriebsplantagen oder Abfälle aus der Faser- und Spanplattenproduktion. Dies soll zur Verbesserung der Versorgungssicherheit und Reduktion der Rohstoffkosten bei der Herstellung torfreduzierter Substrate beitragen. Neben den verfahrens- und produktbezogenen Entwicklungsarbeiten sieht das Vorhaben auch die Weiterentwicklung methodischer Ansätze vor, die eine zuverlässige Bewertung biologischer, chemischer und physikalischer Eigenschaften von Holzfasern ermöglichen und zur Optimierung der Bewässerungssteuerung beim Einsatz holzfaserreicher Substrate beitragen. Die thermisch stabilisierten Holzfasern sollen weitgehend frei von wachstumshemmenden Substanzen sein und mit einem Anteil von = 50 % (v/v) in Substraten eingesetzt werden können. Auf diesem Weg wird beabsichtigt, die Verwendung von Torf als Substratausgangsstoff stark zu reduzieren oder – durch Hinzunahme weiterer organischer Materialien wie Kompost – vollständig hierauf zu verzichten. Die neuen Holzfasersubstrate sollen für die Anzucht eines breiten Sortiments von Topf- und Containerkulturen geeignet sein.Prof. Dr. Diemo Daum
Tel.: +49 541 969-5030
d.daum@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück - Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur
Oldenburger Landstr. 24
49090 Osnabrück

2021-04-01

01.04.2021

2024-12-31

31.12.2024
2220MT001BVerbundvorhaben: Nachhaltige Kultursubstrate auf der Basis von heimischen Holzrohstoffen; Teilvorhaben 2: Thermische Behandlung von Lignocellulosen zur Nutzung als Kultursubstrat - Akronym: NaKuHoDas geplanten Forschungs- und Entwicklungsprojekt sieht vor, einen neuen Ansatz zur verstärkten Nutzung von heimischen Holzrohstoffen bei Herstellung von gärtnerischen Kultursubstraten zu entwickeln. Ziel ist es dabei, Holzfasern mittels eines thermischen oder thermo-hydrolytischen Prozesses so zu modifizieren, dass deren Stabilität gegenüber einer mikrobiellen Umsetzung erhöht wird. Dadurch soll einer Immobilisierung von Stickstoff (N) vorgebeugt werden, die bislang bei der Verwendung von Holzfasern zu einer schwer kalkulierbaren N-Dynamik im Anbaumedium beiträgt. Bei dem vorgesehenen Bearbeitungsprozess soll möglichst wenig Holzsubstanz verloren gehen (hohe Ausbeute) und falls Nebenprodukte anfallen, sollen diese möglichst hochwertig nutzbar sein. Es wird ein energie- und kosteneffizientes Verfahren angestrebt, mit dem auch neue Rohstoffquellen erschlossen werden können, wie z. B. Laubgehölze aus Kurzumtriebsplantagen oder Abfälle aus der Faser- und Spanplattenproduktion. Dies soll zur Verbesserung der Versorgungssicherheit und Reduktion der Rohstoffkosten bei der Herstellung torfreduzierter Substrate beitragen. Neben den verfahrens- und produktbezogenen Entwicklungsarbeiten sieht das Vorhaben auch die Weiterentwicklung methodischer Ansätze vor, die eine zuverlässige Bewertung biologischer, chemischer und physikalischer Eigenschaften von Holzfasern ermöglichen und zur Optimierung der Bewässerungssteuerung beim Einsatz holzfaserreicher Substrate beitragen. Die thermisch stabilisierten Holzfasern sollen weitgehend frei von wachstumshemmenden Substanzen sein und mit einem Anteil von = 50 % (v/v) in Substraten eingesetzt werden können. Auf diesem Weg wird beabsichtigt, die Verwendung von Torf als Substratausgangsstoff stark zu reduzieren oder – durch Hinzunahme weiterer organischer Materialien wie Kompost – vollständig hierauf zu verzichten. Die neuen Holzfasersubstrate sollen für die Anzucht eines breiten Sortiments von Topf- und Containerkulturen geeignet sein.Prof. Dr. Carsten Mai
Tel.: +49 551 39-19807
cmai@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

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2023-06-30

30.06.2023
2220MT002XEntwicklung eines integrierten Gesamtverfahrens zum Sphagnumanbau - Akronym: GesaSpAnIm Projekt sollten Entwicklungslücken in der Erntekette des Sphagnum Farmings geschlossen werden. Sowohl die Beräumung des Erntegutes nach der Entnahme als auch die fahrzeugbreite Ausbringung von Pflanzmaterial waren zu entwickeln. Daneben waren Tests und Optimierungen von Ernteverfahren geplant. Das zu Projektbeginn vorhandene Erntefahrzeug sollte zu einem Prototyp weiterentwickelt werden. Zur Referenzierung der Schnitt- und Erntevarianten waren Parzellenversuche vorgesehen.Die Projektergebnisse lassen sich in vier Punkten zusammenfassen: 1. Das verwendete Erntefahrzeug ist sehr gut für eine effektive Flächenpflege geeignet. 2. Die optimale Erntemethode für Sphagnum-Kulturflächen besteht im langsamen und schnittfreien Herausreißen von Pflanzen aus dem Bestand. 3. Eine partielle, streifenweise Ernte scheint für die Regeneration der Flächen von Vorteil zu sein. 4. Für eine gleichzeitige Ernte mit Erntegut-Beräumung wird ein leistungsstärkeres Erntefahrzeug benötigt. Noch vorteilhafter erscheint aber die Entwicklung und der Einsatz eines zweiten Fahrzeugs. Der Oberteil dieses Fahrzeugs sollte speziell für die Aufgaben Erntegutentwässerung, - beräumung und Ausbringung von Pflanzmaterial gestaltet sein. Während der Projektlaufzeit wurden weitere Versuche durchgeführt, da z.B. für die Trocknung des Materials noch kein effektives Verfahren existiert, alle Beteiligten aber an einer baldigen und vollständigen Etablierung des Sphagnum Farmings interessiert sind. Christian Wentzien
Tel.: +49 4174 5909369
christian.wentzien@mera-rabeler.de
mera Rabeler GmbH & Co. KG
Lindenstr. 3
21435 Stelle

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31.10.2024
2220MT003AVerbundvorhaben: Ernte und Nutzung von Rohrkolben-Biomasse als alternativer Substratausgangsstoff in Presstopferden für den Gemüsebau; Teilvorhaben 1: Koordination, standörtliche Qualität, Produktivität, Ernte- und Lagerungszeiten für Rohrkolben - Akronym: TyphaSubstratDie Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission) bei, führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Gleichzeitig trägt die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung zu enormen Treibhausgasemissionen bei. Mit der Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. TyphaSubstrat vereint deshalb die Potentiale des Rohrkolbenanbaus in Paludikultur mit der Verwertung als Substratausgangsstoff (alternativ zu Torf) für Kultursubstrate im Gemüseanbau. Rohrkolben kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradierten Niedermoor kultiviert werden und hat das Potential, langfristig die Versorgung der Substratwirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff von gleichbleibend hoher Qualität sicherzustellen. Die Ziele von "TyphaSubstrat" sind Einschätzung der Qualität (Struktur, Nähr- und Schadstoffe) und Produktivität von Rohrkolben unterschiedlicher Standorte, die Entwicklung einer Technik zur großflächigen Biomasseernte, das Identifizieren von Ernte- bzw. Lagerungszeiten, die Entwicklung von Rohrkolben-basierten Presstopferden und deren gartenbauliche Tests. Das Teilvorhaben_UG beinhaltet die Koordination, wiss. Begleitung und Wissenstransfer im Gesamtvorhaben, die Begleitung der gartenbaulicher Tests mit Rohrkolben-basierten Presstopferden, sowie die Untersuchungen zu Qualität und Produktivität von Rohrkolben in Abhängigkeit vom Standort sowie das Identifizieren geeigneter Ernte- und Lagerungszeiten für Rohrkolben-Biomasse.Dr. John Couwenberg
Tel.: +49 3834 420-4177
johannes.couwenberg@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald

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2220MT003BVerbundvorhaben: Ernte und Nutzung von Rohrkolben-Biomasse als alternativer Substratausgangsstoff in Presstopferden für den Gemüsebau; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Test und Demonstration einer schlagkräftigen Lösung zur Ernte von Rohrkolben - Akronym: TyphaSubstratDie Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission) bei, führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Gleichzeitig trägt die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung zu enormen Treibhausgasemissionen bei.Mit der Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. TyphaSubstrat vereint deshalb die potentiale des Rohrkolbenanbaus in Paludikultur mit der Verwertung als Substratausgangsstoff (alternativ zu Torf) für Kultursubstrate im Gemüseanbau. rohrkolben kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernnässtem, degradierten Niedermoor kultiviert werden und hat das Potential, langfristig die Versorgung der Substratwirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff von gleichbleibend hoher Qualität sicher zu stellen. Die Ziele von "TyphaSubstrat" sind Einschätzung der Qualität (Struktur, Nähr- und Schadstoffe) und Produktivität von Rohrkolben unterschiedlicher Standorte, die Entwicklung einer Technik zur großflächigen Biomasseernte, das identifizieren von Ernte- bzw. Lagerungszeiten, die Entwicklung von Rohrkolben-basierten Presstopferden und deren gartenbauliche Tests. Das Teilvorhaben 2 beinhaltet die Entwicklung eines geeignete, schlagkräftigen und bodenschonendes Konzepts zur Ernte und Aufbereitung zu ballen oder Bunden bzw.Häckseln von Rohrkolben, einschließlich Bergung und Abtransport. Robert Wellink
Tel.: +31 544 769-009
robert.wellink@wellink.equipment
Wellink GmbH
Mühlenstr. 84-86
48703 Stadtlohn

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2220MT003CVerbundvorhaben: Ernte und Nutzung von Rohrkolben-Biomasse als alternativer Substratausgangsstoff in Presstopferden für den Gemüsebau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer innovativen, torfreduzierten Presstopferde und gartenbauliche Tests mit Rohrkolben-Presstopferden - Akronym: TyphaSubstratDie Verwendung von fossilem Torf für Substrate im Erwerbsgartenbau trägt substantiell zur Klimaerwärmung bei (CO2-Emission), führt zu Verlusten an Biodiversität und anderen Moor-Ökosystemdienstleistungen sowie an landwirtschaftlich nutzbarer Fläche. Gleichzeitig trägt die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung zu enormen Treibhausgasemissionen bei. Mit der Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. TyphaSubstrat vereint deshalb die Potentiale des Rohrkolbenanbaus in Paludikultur mit der Verwertung als Substratausgangsstoff für Kultursubstrate im Gemüseanbau. Rohrkolben kann mit vielfältigen Benefits nachhaltig auf wiedervernässtem, degradierten Niedermoor kultiviert werden und hat das Potential, langfristig die Versorgung der Substratwirtschaft mit einem nachwachsenden Rohstoff von gleichbleibend hoher Qualität sicherzustellen. Die Ziele von "TyphaSubstrat" sind Einschätzung der Qualität (Struktur, Nähr- und Schadstoffe) und Produktivität von Rohrkolben unterschiedlicher Standorte, die Entwicklung einer Technik zur großflächigen Biomasseernte, das Identifizieren von Ernte- bzw. Lagerungszeiten, die Entwicklung von Rohrkolben-basierten Presstopferden und deren gartenbauliche Tests. Im Teilvorhaben 3 werden torfreduzierte Presstopferden für die Jungpflanzenanzucht im Gemüsebau entwickelt. Dafür werden geeignete Torfersatzstoffe (wie Rohrkolben, Holzfaser und Torfmoos) identifiziert und so aufbereitet (Zerkleinern, Auffasern, Fermentieren, u.a.), dass ihre Substrateigenschaften optimiert werden. Die entwickelten Presstopferden werden bodenphysikalisch und –chemisch analysiert und mittels geschlossenem Kressetest und ersten Anzuchttests geprüft, bevor ihre Eignung gartenbaulich in AP 1 erprobt wird. Die Lagerungsfähigkeit der fertigen Erden wird getestet.Dr. Uli Johannes König
Tel.: +49 6155 8421-16
koenig@forschungsring.de
Forschungsring für Biologisch-Dynamische Wirtschaftsweise - Institut für Biologisch-Dynamische Forschung Darmstadt/Bad Vilbel
Brandschneise 5
64295 Darmstadt

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2220MT004AVerbundvorhaben: Vom Baum zum Torfersatz - Analyse und Optimierung der Herstellungskette von Holzfaserstoffen; Teilvorhaben 1: Holzfaserstoffherstellung - Akronym: HolzfaserstoffDas Gesamtziel des Vorhabens ist es, grundlegendes, bisher fehlendes Wissen zur Herstellung von Holzfaserstoffen als Torfersatz zu erarbeiten. Das Vorhaben widmet sich dazu einer gesamtheitlichen Betrachtung der Herstellungskette: Von der Auswahl der in Frage kommenden holzbasierten Rohstoffen, deren Aufbereitung zu Hackschnitzeln, den möglichen Zerfaserungsprozessen mit Variation der dabei einstellbaren Parameter, bis hin zum gebrauchsfertigen Kultursubstrat. Der Effekt der einzelnen Produktionsschritte auf die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften der Holzfaserstoffe wird umfassend analysiert und ihre pflanzenbauliche Eignung in Exaktversuchen und unter Praxisbedingungen evaluiert. Das Projekt wird interdisziplinär von der Technischen Hochschule Rosenheim (THRO) und der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) in enger Zusammenarbeit mit Klasmann-Deilmann, dem Weltmarktführer im Bereich Kultursubstrate und Blumenerden, durchgeführt. Die THRO bringt ihre umfangreiche Expertise in der Herstellung von Holzfaserstoffen für verschiedenste Einsatzbereiche ein, während der HSWT die Prüfung der erzeugten Holzfaserstoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Torfersatz obliegt. Die Firma Klasmann-Deilmann unterstützt das Vorhaben mit ihrer langjährigen Erfahrung bei der Herstellung und Verwendung von Holzfasserstoffen in Kultursubstraten und Blumenerden. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglicht die Optimierung der gesamten Prozesskette im Hinblick auf eine möglichst geringe bzw. kalkulierbare N-Immobilisierung von Holzfasern.Prof. Dr. Andreas Michanickl
Tel.: +49 8031 805-2366
andreas.michanickl@th-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim

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2220MT004BVerbundvorhaben: Vom Baum zum Torfersatz - Analyse und Optimierung der Herstellungskette von Holzfaserstoffen; Teilvorhaben 2: Prüfung und Beurteilung der pflanzenbaulichen Eignung - Akronym: HolzfaserstoffDas Gesamtziel des Vorhabens ist es, grundlegendes, bisher fehlendes Wissen zur Herstellung von Holzfaserstoffen als Torfersatz zu erarbeiten. Das Vorhaben widmet sich dazu einer gesamtheitlichen Betrachtung der Herstellungskette: Von der Auswahl der in Frage kommenden holzbasierten Rohstoffen, deren Aufbereitung zu Hackschnitzeln, den möglichen Zerfaserungsprozessen mit Variation der dabei einstellbaren Parameter, bis hin zum gebrauchsfertigen Kultursubstrat. Der Effekt der einzelnen Produktionsschritte auf die chemischen, biologischen und physikalischen Eigenschaften der Holzfaserstoffe wird umfassend analysiert und ihre pflanzenbauliche Eignung in Exaktversuchen und unter Praxisbedingungen evaluiert. Das Projekt wird interdisziplinär von der Technischen Hochschule Rosenheim (THRO) und der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf (HSWT) in enger Zusammenarbeit mit Klasmann-Deilmann, dem Weltmarktführer im Bereich Kultursubstrate und Blumenerden, durchgeführt. Die THRO bringt ihre umfangreiche Expertise in der Herstellung von Holzfaserstoffen für verschiedenste Einsatzbereiche ein, während der HSWT die Prüfung der erzeugten Holzfaserstoffe hinsichtlich ihrer Eignung als Torfersatz obliegt. Die Firma Klasmann-Deilmann unterstützt das Vorhaben mit ihrer langjährigen Erfahrung bei der Herstellung und Verwendung von Holzfasserstoffen in Kultursubstraten und Blumenerden. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglicht die Optimierung der gesamten Prozesskette im Hinblick auf eine möglichst geringe bzw. kalkulierbare N-Immobilisierung von Holzfasern.Dr. Dieter Lohr
Tel.: +49 8161 71-3349
dieter.lohr@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Zentrum für Forschung und Weiterbildung - Institut für Gartenbau
Am Staudengarten 10
85354 Freising

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2220MT005AVerbundvorhaben: Entwicklung torffreier Abdeckerden für Champignons und andere Kulturpilze; Teilvorhaben 1: Entwicklung Herstellungsverfahren Torfersatzstoffe und Auswahl geeigneter biogener Reststoffe sowie analytische Begleitung der Untersuchungen - Akronym: MykoDeckIm Rahmen von MykoDeck möchte das Konsortium das wirtschaftliche und ökologische Potenzial für torffreie Abdeckerden erschließen. MykoDeck plant, torffreie Abdeckerden für die Produktion von Referenzpilzen (Champignon und Mandelpilz) zu entwickeln und unter realen Bedingungen zu testen. Die Ergebnisse sollen auf weitere Kulturpilzarten übertragbar sein. Parallel zur Materialentwicklung müssen Verfahren- und Technologien erarbeitet werden, um gleichbleibend hohe Produktqualitäten im Vergleich zu torfhaltigen Abdeckerden absichern zu können und maximale Erträge zu erzielen. Durch die Nutzung von biogenen Reststoffen als Torfersatzstoffe sowie die Kreislaufführung von abgetragenen Substraten möchte MykoDeck einen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressource Torf und zur Reduzierung von Klimagasen durch den Torfabbau leisten. Im Teilvorhaben des IKTS erfolgt die Auswahl und physikalische Charakterisierung (Wasserspeicherung, Gasaustausch, Partikelgrößenverteilung, Porenvolumen, Nährstoffverfügbarkeit) möglicher Ausgangsstoffe und Abdeckerden. Ein weiterer Fokus wird auf der gezielten Mischung der Zusatzstoffe (mineralische Bestandteile und organische Nähstoffe) liegen, um die gewünschten Eigenschaften der Torfersatzstoffe gezielt einstellen zu können. Auf Basis der Bewertung der definierten Leitparameter erfolgt die Entwicklung und Erprobung von Prozessen und Verfahren zur gezielten Umwandlung ausgewählten Substrate und Substratmischungen. Als favorisierter Prozess wird derzeit eine Kombination von Aufschluss bzw. Auffaserung, Homogenisierung und Kompostierung angesehen. Gemeinsam mit dem Projektpartner LAV erfolgt das Upscaling und Erprobung der Herstellungstechnologien der Torfersatzstoffe sowie der Abdeckerden im technischen Maßstab. Marc Lincke
Tel.: +49 351 2553-7766
marc.lincke@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

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2220MT005BVerbundvorhaben: Entwicklung torffreier Abdeckerden für Champignons und andere Kulturpilze; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Herstellung von Torfersatzstoffen für Abdeckerden - Akronym: MykoDeckIm Rahmen von MykoDeck möchte das Konsortium das wirtschaftliche und ökologische Potenzial für torffreie Abdeckerden erschließen. MykoDeck plant, torffreie Abdeckerden für die Produktion von Referenzpilzen (Champignon und Mandelpilz) zu entwickeln und unter realen Bedingungen zu testen. Die Ergebnisse sollen auf weitere Kulturpilzarten übertragbar sein. Parallel zur Materialentwicklung müssen Verfahren- und Technologien erarbeitet werden, um gleichbleibend hohe Produktqualitäten im Vergleich zu torfhaltigen Abdeckerden absichern zu können und maximale Erträge zu erzielen. Durch die Nutzung von biogenen Reststoffen als Torfersatzstoffe sowie die Kreislaufführung von abgetragenen Substraten möchte MykoDeck einen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressource Torf und zur Reduzierung von Klimagasen durch den Torfabbau leisten. Gegenstand der Arbeit der LAV Technische Dienste GmbH & Co. KG ist die Erarbeitung eines Kompostierungsverfahrens zur Herstellung von Zuschlagstoffen bzw. von Torfersatzstoffen für Abdeckerden. Ausgehend von einem Screening potenzieller Stoffgruppen erfolgt gemeinsam mit dem IKTS die Entwicklung und Erprobung von mechanischen und biologischen Prozessen zur gezielten Umwandlung der ausgewählten Substrate. Durch einen Kompostierungsprozess (Temperaturen größer 70 °C) wird das Substrat mikrobiologisch aufgeschlossen und desinfiziert, so dass alle Fremderreger abgetötet werden. Gemeinsam mit dem Projektpartner IKTS erfolgt das Up-Scaling und Erprobung der Herstellungstechnologien der Torfersatzstoffe sowie der Abdeckerden in einen technischen Maßstab. Falko Windisch
Tel.: +49 34205 2090-71
windisch@lav-markranstaedt.de
LAV Technische Dienste GmbH & Co. KG
Nordstr. 15
04420 Markranstädt

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2220MT005CVerbundvorhaben: Entwicklung torffreier Abdeckerden für Champignons und andere Kulturpilze; Teilvorhaben 3: Entwicklung verschiedener Rezepturen für die Abdeckerde-Varianten und labortechnische Kultivierungsuntersuchungen - Akronym: MykoDeckIm Rahmen von MykoDeck möchte das Konsortium das wirtschaftliche und ökologische Potenzial für torffreie Abdeckerden erschließen. MykoDeck plant, torffreie Abdeckerden für die Produktion von Referenzpilzen (Champignon und Mandelpilz) zu entwickeln und unter realen Bedingungen zu testen. Die Ergebnisse sollen auf weitere Kulturpilzarten übertragbar sein. Parallel zur Materialentwicklung müssen Verfahren- und Technologien erarbeitet werden, um gleichbleibend hohe Produktqualitäten im Vergleich zu torfhaltigen Abdeckerden absichern zu können und maximale Erträge zu erzielen. Durch die Nutzung von biogenen Reststoffen als Torfersatzstoffe sowie die Kreislaufführung von abgetragenen Substraten möchte MykoDeck einen Beitrag zur Schonung der natürlichen Ressource Torf und zur Reduzierung von Klimagasen durch den Torfabbau leisten. Im Teilvorhaben des IHD werden verschiedene Rezepturen für torffreie Abdeckerden unter Verwendung der Zuschlag- und Torfersatzstoffe des Projektpartners LAV entwickelt. Zuerst erfolgt eine chemische und biologische Bewertung torfhaltiger Abdeckerden sowie alternativer Materialen und die Identifikation von Leitparametern, wie pH-Wert, Porenvolumen, Feuchte oder Nährstoffzusammensetzung. Dann erfolgt die Rezepturentwicklung und Herstellung erster Materialien im Labormaßstab. Da die Pilzarten stammspezifische Abdeckerden benötigen, wird eine zugehörige Rezepturentwicklung angestrebt. Zur Reduktion des Schädlings- und Krankheitsdrucks werden die Varianten unter verschiedenen Hygienisierungsmaßnahmen im Labor getestet und mikrobiologisch und molekulardiagnostisch bewertet. Zur Qualitätssicherung werden Laborkultivierungsuntersuchungen durchgeführt. Praxistaugliche Varianten der Abdeckerden werden anhand der Wachstums- und Fruktifikationszeit sowie der Erträge von Referenzpilzen sichergestellt. Nach dem Upscaling der Herstellungstechnologien (LAV, IKTS) werden die Abdeckerden in praxisnahen Kultivierungsuntersuchungen bei Pilzproduzenten getestet.Dipl.-Ing. Natalie Rangno
Tel.: +49 351 4662-242
natalie.rangno@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

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2220MT006AVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und nützliche und schädliche Organismen - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 1 ist die Koordination der Teilprojekte, die Berichterstattung und die Kommunikation mit dem Projektträger, ebenso wie wissenschaftliche Erkenntnisse zusammenzuführen und adressatengerecht aufzubereiten und die Kommunikation innerhalb des Verbundvorhabens zu fördern. Weiterhin werden in Teilvorhaben 1 Torfersatzstoffe und Produktionssysteme, die an torfreduzierte Kultursubstrate angepasst sind, aus Sicht des Pflanzenschutzes beurteilt. Ziel ist es Haupteinflussfaktoren zu identifizieren, um den integrierten Pflanzenschutz zu fördern.Dr. Ute Vogler
Tel.: +49 531 299-4400
ute.vogler@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig

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2220MT006BVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie und Humanpathologie - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 2 ist die Identifikation der Effekte von Torfersatzstoffen auf das Pflanzenmikrobiom, ebenso die Untersuchungen zur Persistenz von Humanpathogenen in Substraten und die Analyse, ob Torfersatzstoffe mit Humanpathogenen vorbelastet sind.Dr. Adam Schikora
Tel.: +49 531 299-3720
adam.schikora@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig

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2220MT006CVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 3: Darstellung von Mischeffekten und App-Programmierung - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 3 ist die Entwicklung von Modellen zur Darstellung von Mischungseffekten verschiedener Substratausgangsstoffe und der Wissenstransfer in Form einer webbasierten App.Dr. Oliver Körner
Tel.: +49 3370 178-355
koerner@igzev.de
Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau (IGZ) e V.
Theodor-Echtermeyer-Weg 1
14979 Großbeeren

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2220MT006DVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 4: Untersuchung und Evaluierung der Substratkomponenten - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 4 ist es ein Prüfraster für Torfersatzstoffe weiterzuentwickeln, um dieses bei der Mischung von Kultursubstraten anzuwenden. Hierfür werden Pflanzentests mit neuen potenziellen Substratausgangsstoffen (Gärreste, Fasernessel) in Versuchsanstalten und in Praxisbetrieben durchgeführt.Prof. Dr. Georg Guggenberger
Tel.: +49 511 762-2623
guggenberger@ifbk.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Bodenkunde
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover

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2220MT006EVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 5: Eignung von Torfersatzstoffen in Baumschule und Obstbau sowie Methodenoptimierung N-Haushalt - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 5 gliedert sich in die Zielstellungen von zwei Arbeitspaketen und eines Teilprojekts. Das Ziel eines Arbeitspaketes ist, Gärreste als Torfersatzstoff für immergrüne Laubgehölze und Koniferen zu untersuchen und zu etablieren. Das Teilprojekt hat zum Ziel, die Methodik zur Bestimmung der Stabilität des Stickstoffhaushaltes organischer Substratausgangsstoffe zu optimieren, um möglichst schnell sichere und reproduzierbare Ergebnisse zu liefern. Das Ziel eines weiteren Arbeitspaketes ist, torfreduzierte Anbausysteme im Beerenobst hinsichtlich ihrer pflanzenbaulichen Eignung zu untersuchen. Dabei liegen die Schwerpunkte auf der Zusammensetzung des Kultursubstrates in Hinblick auf Strukturstabilität und Anbauverfahren. Prof. Dr. Bernhard Beßler
Tel.: +49 511 4005 2151
bernhard.bessler@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Abt. Gartenbau
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg

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2220MT006FVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 6: Gärreste als potenzielle Torfersatzstoffe - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 6 ist die Beurteilung potenzieller Torfersatzstoffe und die Anpassung und Weiterentwicklung eines Prüfrasters mit unterschiedlichen Kriterien, um dieses bei der Mischung von Kultursubstraten anzuwenden. In diesem Teilvorhaben sollen auch neue Torfersatzstoffe hinsichtlich ihrer Praxiseignung untersucht und etabliert werden. In diesem Teilvorhaben wird die Eignung von Gärresten für laubabwerfende Gehölze und Rosen geprüft. Dr. Andreas Wrede
Tel.: +49 4120 7068-151
awrede@lksh.de
Landwirtschaftskammer Schleswig-Holstein - Abt. Gartenbau
Thiensen 16
25373 Ellerhoop

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2220MT006GVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 7: Fasernessel als Torfersatzstoff - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 7 ist es, die Fasernessel als potenziellen regionalen Torfersatzstoff zu untersuchen und zu bewerten. Es werden Ertrags- und Qualitätsdaten des nachhaltigen Anbaus sowie der Nacherntebehandlung der Fasernessel generiert. Stickstoffdüngeversuche zeigen, ob durch die N-Düngung das C:N-Verhältnis im Erntegut verändert und dadurch die N-Immobilisierung im daraus hergestellten Kultursubstrat reduziert wird. Daten zur qualitativen Veränderung der geernteten Biomasse durch Versuche zur Lagerung, Kompostierung und Silierung werden durch das Teilvorhaben 7 geliefert. Die potenziell für den Anbau der Fasernessel in Deutschland zur Verfügung stehende landwirtschaftliche Nutzfläche wird über eine Potenzialabschätzung ermittelt.Prof. Dr. Jörg Michael Greef
Tel.: +49 531 596-2301
joerg-michael.greef@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 58
38116 Braunschweig

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2024-10-31

31.10.2024
2220MT006HVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 8: Reduzierung des Torfeinsatzes im Freilandgemüsebau mittels kleinvolumiger Erdpresstöpfe - Akronym: ToPGaDas Verbundvorhaben Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau, abgekürzt ToPGa, hat zum Ziel, die verschiedenen Sparten des Gartenbaus mit fachlichen Lösungen zu unterstützen, um den ökologisch dringenden Umstieg auf torfreduzierte und torffreie Substrate zu fördern. Die dafür erforderlichen ganzheitlichen Betrachtungen und Untersuchungen fokussieren auf die Sparten Baumschule, Gemüsebau, Obstbau und Zierpflanzenbau im Produktionsgartenbau. In neun Teilvorhaben arbeiten die Projektpartner gemeinsam an der Zielstellung des ToPGa-Verbundvorhabens. Das Ziel des Teilvorhabens 8 ist die pflanzenbauliche Bewertung des Einsatzes kleinvolumiger Erdpresstöpfe zur Reduzierung des Torfeinsatzes im Freilandgemüsebau. Die in Freilandversuchen anhand der Modellkultur Salat (Lactuca sativa var. capitata) gewonnenen Ergebnisse sollen umfassend Aufschluss über Möglichkeiten und Grenzen von substantiell torfreduzierten und gleichzeitig stabilen Anbauverfahren im Freilandgemüsebau geben.Dr. Kai-Uwe Katroschan
Tel.: +49 385 588-60500
k.katroschan@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Gartenbaukompetenzzentrum
Dorfplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen

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31.10.2024
2220MT006IVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von torfreduzierten Produktionssystemen im Gartenbau; Teilvorhaben 9: Betriebswirtschaft und ökobilanzielle Bewertung - Akronym: ToPGaDas Ziel des Teilvorhabens 9 gliedert sich in die zwei Zielstellungen "Betriebswirtschaft" und "ökobilanzielle Bewertung". Die Zielstellung "Betriebswirtschaft" vergleicht für einige Beispielkulturen auf Basis betriebswirtschaftlicher Analysen die Nutzung torfreduzierter Kultursubstrate mit aktuell verwendeten Substraten auf der Ebene gartenbaulicher Produktionssysteme. Die Zielstellung "Ökobilanzierung" bewertet den Einsatz torfreduzierter Kultursubstrate für dieselben Kulturen nach einem standardisierten Verfahren. Beide Bewertungsansätze werde integriert durchgeführt, so dass eine übergeordnete Interpretation der Ergebnisse möglich ist.Dr. Walter Dirksmeyer
Tel.: +49 531 596-5136
walter.dirksmeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Betriebswirtschaft
Bundesallee 63
38116 Braunschweig

2021-10-01

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30.09.2024
2220MT007AVerbundvorhaben: Identifikation der Ursache von Pflanzenschäden im biologischen Anbau von Topfkräutern sowie Erarbeitung von wirksamen Vermeidungsstrategien und Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 1: Identifikation von Biotopfkräutersubstraten mit phytotoxischem Potential - Akronym: BiotopfkraeuterDer Anbau von Topfkräutern hat in Deutschland in den letzten 20 Jahren beträchtlich an Bedeutung gewonnen, wobei gut 30 % bereits nach den Vorgaben der EU-Bioverordnung bzw. der Bioanbauverbände kultiviert werden. Allerdings traten in den letzten Jahren bei organisch gedüngten Topfkräutern in torfreduzierten Substraten vermehrt Schadsymptome – Keimhemmungen bzw. chlorotische und nekrotische Keimblätter sowie in der Folge ein vermindertes Pflanzenwachstum – auf, die offensichtlich mit dem Substrat bzw. der Düngung in Verbindung stehen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Klärung der genauen Schadursache sowie die Entwicklung von Vermeidungsstrategien bzw. Gegenmaßnahmen. In der ersten Phase des Teilprojektes A erfolgt anhand von Keimpflanzentests ein systematisches Screening von Topfkräutersubstraten auf ihre phytotoxische Wirkung. Zur Identifikation der Schadursache werden ähnlich zusammengesetzte Substrate mit und ohne Schadwirkung für chromatographische und mikrobiologische Analysen an den Verbundpartner, das JKI, weitergeleitet (Teilprojekt B) sowie an der HSWT hinsichtlich der Kohlenstoffqualität untersucht. In der zweiten Projektphase des Teilprojekts A wird geprüft, ob die identifizierten und isolierten Stoffe oder Mikroorganismen tatsächlich ursächlich für die beobachteten Schadsymptome sind. Um das Risiko von Pflanzenschäden zukünftig zu minimieren, entwickelt die HSWT in der letzten Projektphase gemeinsam mit der Klasmann-Deilmann GmbH Vermeidungsstrategien bzw. Gegenmaßnahmen und erarbeitet zur Qualitätskontrolle von Topfkräutersubstraten gemeinsam mit dem JKI Untersuchungsmethoden sowie Richtwerte, die später in der RAL-Gütesicherung genutzt werden sollen.Dr. Dieter Lohr
Tel.: +49 8161 71-3349
dieter.lohr@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Zentrum für Forschung und Wissenstransfer Institut für Gartenbau Fachgebiet Pflanzenernährung
Am Staudengarten 14
85354 Freising

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30.09.2024
2220MT007BVerbundvorhaben: Identifikation der Ursache von Pflanzenschäden im biologischen Anbau von Topfkräutern sowie Erarbeitung von wirksamen Vermeidungsstrategien und Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Analyseverfahren für die Qualitätsüberwachung - Akronym: BiotopfkraeuterDer Anbau von Topfkräutern hat in Deutschland in den letzten 20 Jahren beträchtlich an Bedeutung gewonnen. Gut 30 % werden bereits nach den Vorgaben der EU-Bioverordnung bzw. der Bioanbauverbände kultiviert. Allerdings traten in den letzten Jahren bei organisch gedüngten Topfkräutern in torfreduzierten Substraten vermehrt Schadsymptome – Keimhemmungen bzw. chlorotische und nekrotische Keimblätter sowie in der Folge ein vermindertes Pflanzenwachstum – auf, die offensichtlich mit dem Substrat bzw. der Düngung in Verbindung stehen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Klärung der genauen Schadursache sowie die Entwicklung von Vermeidungsstrategien bzw. Gegenmaßnahmen. In der ersten Projektphase des Teilprojekts B liegt der Fokus auf der Identifikation der Schadursache mittels chromatographischer (UHPLC, LC-MS/MS) und mikrobiologischer Methoden. Dazu werden ausgewählte Topfkräutersubstrate, die beim Verbundpartner, der HSWT, im Rahmen eines systematischen Screenings auf ihre phytotoxische Wirkung untersucht wurden (Teilprojekt A), unter anderem auf Mycotoxine und andere Metaboliten analysiert. Des Weiteren soll über Fettsäureprofile eine Identifikation eventueller Schadpilze erfolgen. Sobald potentiell schadursächliche Mikroorganismen identifiziert wurden, wird in der zweiten Projektphase versucht, diese auf Nährmedien zu kultivieren und anschließend nicht risikobehaftete Topfkräutersubstrate zu inokulieren. Nach erfolgreicher Inokulation werden die Substrate dann zur Prüfung der Phytotoxizität an die HSWT übergeben. In der dritten Projektphase beteiligt sich das JKI an der Entwicklung von Untersuchungsmethoden und der Erarbeitung von Richtwerten zur Qualitätskontrolle von Topfkräutersubstraten im Rahmen der RAL-Gütesicherung.Dr. Lukas Beule
Tel.: +49 30 8304 2307
lukas.beule@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Ökologische Chemie, Pflanzenanalytik und Vorratsschutz
Königin-Luise-Str. 19
14195 Berlin

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31.01.2021
2220NR00214. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 14_BEFDie Bioenergie ist ein unverzichtbarer Baustein für eine nachhaltige Energieversorgung und die Erreichung der Klimaschutzziele. Zusätzlich zu der bedarfsgerechten, flexiblen Strombereitstellung, speziell durch Biogasanlagen, spielt die Bioenergie eine wichtige Rolle im Wärme- und Transportsektor. Aber die Bioenergie-Branche muss sich derzeit vielfältigen Fragestellungen widmen: Themen wie die EEG Novellierung, die langsam voranschreitende Wärmewende, strengere Emissionsgrenzwerte, neue Vorschriften für Biokraftstoffe sowie andere gesetzliche Neuerungen stellen die Weiterentwicklung der Bioenergie vor immer neue Herausforderungen. Um auch langfristig noch innovative und international wettbewerbsfähige biobasierte Lösungen zu realisieren, müssen solche Fragestellungen diskutiert werden. Als Antwort auf diese aktuellen Entwicklungen konzentriert sich das diesjährige Rostocker Bioenergieform auf die Vorstellung zukunftsfähiger Konzepte, welche zur nachhaltigen Energieversorgung und zum Klimaschutz beitragen können. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt, Schwerlast- und im Straßenverkehr liegt. Interessante Themen umfassen hierbei die Nutzung von alternativen Einsatzstoffen, Emissionsquoten sowie die neuesten politischen Entwicklungen.Prof. Dr. Michael Nelles
Tel.: +49 381 498-3400
michael.nelles@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock
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31.01.2024
2220NR008AVerbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 1: Projektmanagement, Praxisversuche, Datenanalyse - Akronym: SuperNAVDie präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe.Dr. Udo Hans Sauter
Tel.: +49 761 4018-237
udo.sauter@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2220NR008BVerbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 2: GNSS-Waldempfängerentwicklung - Akronym: SuperNavDie präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe.Dipl.-Ing. Matthias Overbeck
Tel.: +49 911 58061-6368
matthias.overbeck@iis.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) - Standort Nürnberg
Nordostpark 84
90411 Nürnberg

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2220NR008CVerbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 3: Integration SuperNav-Empfänger in eine Forstmaschine - Akronym: SuperNavDie präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe.Dipl.-Ing. Felix zu Hohenlohe-Waldenburg
Tel.: +49 7944 9191-0
info@hsm-forest.com
Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH
Im Greut 10
74635 Kupferzell

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2220NR008DVerbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 4: Praxisdefinition Zielsystem, Versuchsdurchführung und Datenanalyse - Akronym: SuperNavDie präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. Matthias Leipnitz
Tel.: +49 3496 510514
mleipnitz@geo-konzept.de
geo-konzept Gesellschaft für Umweltplanungssysteme mbH
Wittenfelder Str. 28
85111 Adelschlag

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2220NR009AVerbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben1: Projektkoordination und Logistik, Informationsstechnische Forschung und Verarbeitung - Akronym: VEHITDas Vorhaben hat das Ziel, die Versorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VE-HIT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, so dass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Das Problem ist nur durch einen Wechsel des Transportmittels erreichbar und bedeutet eine systematische Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene. Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Diese Timberports werden als ‚digitale Zwillinge‘ im Vorhaben VEHIT modelliert. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern.Prof. Dr. Thomas Purfürst
Tel.: +49 761 203-3567
thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik
Werthmannstr. 6
79098 Freiburg im Breisgau
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14.05.2023
2220NR009BVerbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben 2: Operationale Umsetzung Holzbereitstellung und Schadholzlager, LKW- und modaler Transport (Bahn und Schiff) - Akronym: VEHITDas Vorhaben hat das Ziel, die VErsorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VE-HIT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, sodass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Eine stärkere Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene wird als Lösung des Problems gesehen . Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern. Martin Müller
Tel.: +49 941 6909-207
martin.mueller@baysf.de
Bayerische Staatsforsten AöR - Teilbereich Logistik, Technik und Technische Produktion
Tillystr. 2
93053 Regensburg
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14.05.2023
2220NR009CVerbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben 3: DB Cargo Logistics GmbH, Bereitstellung von Zügen und Timber-Ports, Betriebswirtschaftliche Analyse, Entwicklung Prototyp ‚Timberport - Akronym: VEHITDas Vorhaben hat das Ziel, die VErsorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VEH-IT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, sodass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Das Problem ist nur durch einen Wechsel des Transportmittels erreichbar und bedeutet eine systematische Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene. Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Diese Timberports werden als ‚digitale Zwillinge‘ im Vorhaben VEHIT modelliert. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern.Dr. Florian Winter
Tel.: +49 152 37599870
florian.winter@deutschebahn.com
DB Cargo Logistics GmbH
Langer Kornweg 34h-i
65451 Kelsterbach
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2021-08-01

01.08.2021

2025-07-14

14.07.2025
2220NR010XBioelektrochemische Acetatsynthese für die bedarfsorientierte Methanproduktion zur Abdeckung von Strombedarfsspitzen - Akronym: AceMeSVor dem Hintergrund des weltweit stetig steigenden Bedarfs an elektrischer Energie und der Endlichkeit von fossilen Brennstoffen ist es zwingend erforderlich, neue und innovative Konzepte für eine CO2-neutrale Produktion, Speicherung und Nutzung von erneuerbaren Energien zu entwickeln. Biogasanlagen können witterungsunabhängig betrieben werden und sind daher grundsätzlich geeignet, flexibel Strom zu produzieren und damit die Stromproduktion kurzfristig an den jeweiligen Bedarf anzupassen. Um die Flexibilisierung von Biogasanlagen weiter zu steigern, könnten bestehende Biogasanlagen mit einem ergänzenden, steuerbaren Modul für eine gerichtete stoffliche und energetische Konversion verbunden werden. Im Rahmen des Vorhabens soll ein bioelektrisches System (BES) entwickelt werden, welches eine bedarfsorientierte Biogasproduktion gewährleisten kann. Die flexible Bereitstellung des Biogases soll durch den Betrieb einer mikrobiellen Elektrolysezelle (MEZ) gelingen, die im Falle von Biogasüberschuss den daraus gewonnenen Strom zur Gewinnung von biogenem Acetat nutzt, welches mittels Elektrosynthese von chemolithoautotrophen Bakterien aus CO2 (Abfallprodukt der Stromerzeugung im BHKW) und exogenen Elektronen gebildet wird. Das so synthetisierte Acetat wird gespeichert und bei einem hohen Strombedarf im Netz dem Biogasreaktor zugeführt. Das zugeführte Acetat kann auf diese Weise schnell und bedarfsgerecht in Biogas umgewandelt werden und nachfolgend so die Energieproduktion erhöhen. Schwerpunkt der Arbeiten soll die technische Etablierung dieses BES-Konzeptes sein. Hierzu zählen die Entwicklung und Optimierung eines geeigneten MEZ-Moduls für die Implementierung in bestehende Biogasanlagen. Darüber hinaus soll eine ökonomische Bewertung des geplanten Systems auf Grundlage einer Kosten-Nutzen-Kalkulation durchgeführt werden.Prof. Dr.-Ing. Marc Wichern
Tel.: +49 234 32-25891
marc.wichern@rub.de
Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Infrastruktur und Umwelt - Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft und Umwelttechnik
Universitätsstr. 150
44801 Bochum

2020-11-15

15.11.2020

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15.05.2024
2220NR012AVerbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien für technisch-biologische Uferbefestigungen an Binnenwasserstraßen; Teilvorhaben 1: Bioshoreline - Weiterführung der Langzeituntersuchung - Akronym: Bioshoreline_IIGesamtziel ist die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Geotextilfilters aus nachwachsenden Rohstoffen, der das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglicht und sich letztendlich vollständig biologisch abbaut. Geotextilfilter werden in diesen Ufersicherungen eingebaut, um zu verhindern, dass Boden durch schiffsinduzierte Belastungen aus der Böschung ausgetragen wird, bis die Pflanzenwurzeln selbst diese Aufgabe übernehmen können.Dipl.-Wirt.-Ing. Pia Borelbach
Tel.: +49 208 8598-1265
pia.borelbach@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen

2020-11-15

15.11.2020

2024-05-15

15.05.2024
2220NR012BVerbundvorhaben: Sequentiell biologisch abbaubare Geotextilien für technisch-biologische Uferbefestigungen an Binnenwasserstraßen; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Produktion von biologisch abbaubaren Werkstoffen für extrudierte Bodennägel - Akronym: Bioshoreline_IIGesamtziel ist die Entwicklung eines biologisch abbaubaren Geotextilfilters aus nachwachsenden Rohstoffen, der das Anwachsen der Pflanzen in technisch-biologischen Ufersicherungen ermöglicht und sich letztendlich vollständig biologisch abbaut. Geotextilfilter werden in diesen Ufersicherungen eingebaut, um zu verhindern, dass Boden durch schiffsinduzierte Belastungen aus der Böschung ausgetragen wird, bis die Pflanzenwurzeln selbst diese Aufgabe übernehmen könnenDipl.-Ing. Birgit von Hansen
Tel.: +49 2154 925-128
birgit.vonhansen@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich

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01.05.2020

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31.12.2023
2220NR013Fernerkundungsbasiertes Nationales Erfassungssystem Waldschäden (FNEWs) - Akronym: FNEWsMit dem Projekt werden die Voraussetzungen für die Implementierung eines fernerkundungsbasierten Erfassungssystems für Waldschäden geschaffen und erprobt. Dieses soll Daten als Entscheidungshilfe für ein Krisenmanagement bei großflächigen Waldschäden liefern. Das fernerkundungsbasierte nationale Erfassungssystem Waldschäden soll belastbare Informationen zu Waldflächen und Holzmengen liefern, die durch Kalamitäten wie Sturm, Trockenheit, Schadinsekten oder Waldbrand abgestorben sind. Es soll aktuelle Hinweiskarten mit Hilfe einer weitgehend automatischen Schnelldetektion erzeugen und jährliche Berichte über den Umfang der Schäden ermöglichen. Dafür sollen bewährte Lösungsansätze getestet und weiterentwi-ckelt werden. Die erfolgversprechendste Lösung soll in eine bundesweite Anwendung überführt werden. Dazu arbeitet das Thünen-Institut mit führenden Technologiepartnern und Lieferanten für Trainings- und Validierungsdaten aus verschiedenen Bundesländern zusammen. Die wichtigste Datengrundlage sind multispektrale Sentinel 2-Daten und Sentinel 1-Radardaten, die in einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung kostenlos für das gesamte Bundesgebiet zur Verfügung stehen. Darüber hinaus wird der Zusatznutzen sehr hoch aufgelöster, kostenpflichtiger Satellitendaten sowie Luftbilddaten geprüft. Zur ökonomischen Bewertung der Schäden wird ein Prognosemodell für die Marktreaktionen auf Kalamitäten entwickelt. Damit sollen komplexe ökonomische Bewertungsansätze in das Monitoring- und Berichtssystem integriert werden Dr. Katja Oehmichen
Tel.: +49 3334 3820-360
katja.oehmichen@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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31.12.2024
2220NR016AVerbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 1: Analyse, Datenerhebung und Implementierung der NotRufDrohne in die Rettungskette-Forst - Akronym: NotRufDrohneDie Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort-Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum.Dr. Petra Adler
Tel.: +49 761 4018-207
petra.adler@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2220NR016BVerbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Drohnensystems inkl. Energiemanagement unter Berücksichtigung der neuen EU-Regularien - Akronym: NotRufDrohneDie Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort- Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. Andreas Voss
Tel.: +49 4185 9208041
a.voss@syrphus.com
Syrphus GmbH
Zum Wendeplatz 3
21220 Seevetal

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2220NR016CVerbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 3: Mobilfunkversorgung - Akronym: NotRufDrohneDie Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort-Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. Harald Gottschling
Tel.: +49 6151 97110 24
h.gottschling@focus-infocom.de
FOCUS INFOCOM Gesellschaft für Informatik und Telekommunikation mbH
Heinrichstr. 2
64283 Darmstadt

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2220NR017AVerbundvorhaben: Cloud-basiertes Decision-Support-System für Revierförster - Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung; Teilvorhaben 1: Steigerung der Effizienz und der Nachhaltigkeit der Forstwirtschaft durch KI-basierte digitale Services - Akronym: EDE40Das Ziel der Entwicklung des geplanten Decision-Support-Systems (Entscheid­ungs-Unterstützungs-System) von "EDE4.0 - Erweiterte Dynamische Ein­schlags­planung 4.0" ist in erster Linie die Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Erntemaßnahmen und anderer Aufgaben des operativen Forst­managements unter der Beachtung von Umweltschutz und Nachhaltigkeit durch einen digitalen Service. Da in bestimmten Forstrevieren auch Wert auf die Akzeptanz der forstwirtschaftlichen Maßnahmen durch die Bevölkerung gelegt wird, z. B. bei einem städtischen Wald der von Bürgern intensiv zur Erholung genutzt wird, soll diese soll durch eine transparente Kommunikation erhöht werden. Innerhalb dieses Projektes fokussieren wir auf die Holz­einschlags­planung (einzuschlagene Holzart, -menge und -qualität) als eine zentrale Auf­gabe des Forstmanagements. Die Holzeinschlagsplanung soll durch die Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) auf Basis von Revier- und Bestands-bezogener Daten sowie mittelfristigen und regionalen Klimaprognosen unterstützt werden. Etablierte Ent­scheidungs­pro­zesse werden so durch datenbasierte und prädiktive Empfehlungen unterstützt, in Echtzeit und im Feld. Dies gilt sowohl für Akutsituationen, z.B. die Auf­arbeitung von nicht geplanten Holzmengen, die durch zufällige Nutzungen ver­ursacht wurden (z.B., Sturm­schäden) als auch für den Umgang mit mittel- und langfristigen Prozesse wie z.B. variierende Marktbedingungen, wechselnde Nachfrage nach verschiedenen Holzarten und Holzqualität oder sich ver­än­dernde Umweltbedingungen. EDI übernimmt die Führerschaft dieses Konsortiums und vernetzt die Expertise der beteiligten Partner. Hierzu wird das IoT (Internet of Things) Framework EDI hive und die vorhandenen KI-Algorithmen auf die Anforderungen der Domäne der Forstwirtschaft in Verbindung mit der Klimaforschung adaptiert. Das Gesamtsystem ist als eine IoT Infrastruktur mit spezifischen Applikationen für Revierförster und weitere Akteure der Forstwirtschaft.Dr.-Ing. Mohanad El-Haji
Tel.: +49 179 101-9931
el-haji@edi.gmbh
EDI GmbH
Wöschbacher Str. 73
76327 Pfinztal

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2220NR017BVerbundvorhaben: Cloud-basiertes Decision-Support-System für Revierförster - Erweiterte Dynamische Einschlagsplanung; Teilvorhaben 2: Entwicklung des KI-Modells durch Kombination forstspezifischer und klimatischer Datenquellen - Akronym: EDE40Innerhalb des Projektes "EDE4.0" sollen auf Basis klimatischer und forstspezifischer Datensätze ein Modell zur Entscheidungsunterstützung für Revierförster entwickelt werden. Die Auswahl bzw. Generierung geeigneter Zielvariablen mit Relevanz für forstwirtschaftliche Aktivitäten und Planungen ist wesentlicher Bestandteil des Teilprojekts des KIT. Klimatische Daten aus Beobachtungen und Modellsimulationen werden ausgewertet und auf deren Nutzbarkeit für Entscheidungen hinsichtlich Einschlagplanung geprüft. Mit Hilfe von sowohl Klimaprognosen (von Jahreszeiten bis Jahren) als auch Klimaprojektionen (von Jahren bis Jahrzehnten) werden für ausgewählte Regionen Trends und Variabilität einzelner für die Einschlagsplanung relevante Parameter betrachtet. Das daraus entstehende Verständnis der Zusammenhänge ermöglicht eine quantitative Abschätzung zukünftiger Entwicklungen im Rahmen des regionalen Klimawandels. Durch die Einbindung der Forstlichen Versuchsanstalt Baden-Württemberg und der Hochschule Rottenburg ist eine Nutzung aktuellster Erkenntnisse gewährleistet. Die Daten aus dem Forstbereich werden nach Möglichkeit mit den klimatischen Daten verknüpft. Dabei stehen Faktoren waldbaulicher Grundlagen im Vordergrund der Untersuchungen und werden in Abhängigkeit des jeweiligen Ziels (Schutzwald, Wirtschaftswald, Erholungswald) untersucht. Letztendlich werden die Erkenntnisse aus den Verknüpfungen in ein Entscheidungsmodell überführt und validiert. Die Entwicklung eines solchen Entscheidungsmodells für die Forstwirtschaft ist einmalig und soll in der Entwicklungsphase derart konzipiert werden, dass es in Zukunft weitere Optimierungen zulässt. Um die Akzeptanz in der Forstwirtschaft zu maximieren wird seitens des KIT nicht nur die Kommunikation innerhalb des Projektes, sondern und vor allem ein besonderer Wert auf die Kommunikation außerhalb des Projekts gelegt, damit über die Projektlaufzeit hinaus eine Übertragbarkeit auf weitere Regionen und Partner leicht möglich ist.Dr. Janus Willem Schipper
Tel.: +49 721 608-28469
schipper@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Troposphärenforschung (IMK-TRO)
Wolfgang-Gaede-Str. 1
76131 Karlsruhe

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2220NR018AVerbundvorhaben: Gärreststrategien zur Optimierung von Nährstoffeffizienz, Wasser- und Klimaschutz im Pflanzenanbau; Teilvorhaben 1: Exaktversuchsanlage zur Ableitung optimierter ackerbaulicher Maßnahmen in Marktfrucht- und Nährstoffüberschussregionen - Akronym: RESOURCEEine hohe Viehbesatzdichte in Veredlungsregionen geht einher mit einer vermehrten Rohstoffverwertung in Biogasanlagen und führt zu regionalen Überschüssen an Nährstoffen aus Wirtschaftsdüngern. Diese Problematik spiegelt sich in einer verstärkten Nitratbelastung der Grundwasserkörper sowie erhöhten gasförmigen Emissionen von Ammoniak und Treibhausgasen wider. Ein effizientes Gärrestmanagement ist notwendig um die Emissionen zu vermindern und ausgeglichene regionale Nährstoffbilanzen zu erreichen. Im Rahmen dieses Vorhabens wird durch Anlage eines Feldversuchs in einer Nährstoffüberschussregion die Wirksamkeit von emissionsmindernder Ausbringungstechnik getestet. Ebenfalls untersucht wird die Möglichkeit, Emissionen durch reduzierte Ausbringungsmengen von Gärrest zu verringern. Parallel dazu wird ein weiterer Feldversuch in einer Region mit geringer Viehbesatzdichte und hohem Mineraldüngereinsatz angelegt. An diesem Standort soll die Einsparung von Mineraldünger durch den Import von Gärresten aus Überschussregionen untersucht werden. In der Marktfruchtregion wird getestet wie sich eine anteilige Substitution von Mineraldünger durch Gärrest ohne Ertragseinbuße realisieren lässt und welche Verschiebungen in den N-Verlusten mit dieser Substitution verbunden sind. Dazu werden der verfügbare Stickstoff in 0-90 cm Tiefe, die gasförmigen Verluste in den Feldversuchen und die Qualität der Ernteprodukte ermittelt. Aus diesen Ergebnissen werden die einzelnen Optimierungsmaßnahmen regional und überregional unter den Gesichtspunkten Umweltwirkung, pflanzenbauliche Effekte und Wirtschaftlichkeit bewertet und umfassende Handlungsempfehlungen formuliert.Prof. Dr. Jörg Michael Greef
Tel.: +49 531 596-2301
joerg-michael.greef@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 58
38116 Braunschweig

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2220NR018BVerbundvorhaben: Gärreststrategien zur Optimierung von Nährstoffeffizienz, Wasser- und Klimaschutz im Pflanzenanbau; Teilvorhaben 2: Modellierung und Praxisversuchsanlage zur Ableitung optimierter ackerbaulicher Maßnahmen in Marktfrucht- und Nährstoffüberschussregionen - Akronym: RESOURCEEine hohe Viehbesatzdichte in Veredlungsregionen geht einher mit einer vermehrten Rohstoffverwertung in Biogasanlagen und führt zu regionalen Überschüssen an Nährstoffen aus Wirtschaftsdüngern. Diese Problematik spiegelt sich in einer verstärkten Nitratbelastung der Grundwasserkörper sowie erhöhten gasförmigen Emissionen von Ammoniak und Treibhausgasen wider. Ein effizientes Gärrestmanagement ist notwendig, um die Emissionen zu vermindern und ausgeglichene regionale Nährstoffbilanzen zu erreichen. Im Rahmen dieses Vorhabens werden Strategien zur Emissionsminderung untersucht, die auf der Optimierung von Gärrestausbringungstechnik und –menge in einer Nährstoffüberschussregion sowie auf der Einsparung von Mineraldünger durch den Import von Gärresten aus Überschussregionen in eine Region mit geringer Viehbesatzdichte basieren. Im Teilprojekt wird ein biogeochemisches Prozessmodell verwendet, um die zeitliche Entwicklung von N-Emissionen und die Interaktion mit der Ertragsbildung auf den Marktfrucht- und Veredelungsstandorten abzubilden. Ziel ist es, die Wirkzusammenhänge und Effizienz der in den Feldversuchen geprüften Gärreststrategien zu beschreiben und ihre Wirksamkeit im Hinblick auf Boden-, Klima- und Anbauverhältnisse zu verallgemeinern. Die Datenbasis liefern die im Teilprojekt des JKI durchgeführten Exaktversuche sowie die in unserem Teilprojekt beauftragten Praxisversuche. Ziel der Praxisversuche ist es, die Gärreststrategien in realen Betrieben zu untersuchen. Dies dient zum einen der Ergänzung und Absicherung der jeweils nur an einem Standort durchgeführten Exaktversuche, zum anderen erzielt die Prüfung der Gärreststrategien unter Praxisbedingungen Erkenntnisse zu möglichen Einschränkungen in der Umsetzbarkeit und Akzeptanz. Im Teilvorhaben erfolgt weiterhin die Koordination und Auswertung der Treibhausgasemissionen in den Exaktversuchen sowie die Erstellung der Datenbasis für die Kalibrierung und Evaluierung des biogeochemischen Modells.Dr. Reinhard Well
Tel.: +49 531 596-2535
reinhard.well@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz
Bundesallee 65
38116 Braunschweig

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2220NR021AVerbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe in Modellsystemen - Akronym: MiFoCo-bioDas Vorhaben fokussierte sich auf Biokraftstoffe (HVO, Ethanol, 1-Octanol), die neben Potentialen bei Bereitstellungsemissionen aufgrund ihres chemischen Aufbaus auch geeignet sind, direkte motorische Emissionen zu mindern und Konflikte wie die Ruß-NOx-Schere aufzulösen. In API wurden optische Messtechniken verwendet, um am Einspritzkammerprüfstand Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe zu untersuchen. Der Fokus lag auf dem Einfluss der Kraftstoffe auf die Schritte der motorischen Prozesskette. Es wurde untersucht, ob physikalische Eigenschaften einen Einfluss auf die Gemischbildung haben. Außerdem wurde analysiert, inwieweit physikalische und chemische Eigenschaften die Verbrennung beeinflussen. Für Verbrennungsmotoren ist nicht mehr der Pkw-Motor der maßgebliche Anwendungsfall, sondern der Bereich der Großmotoren (z.B. Schiffe). Deshalb wurde in allen Aspekten verglichen, welche Einflüsse von unterschiedlichen Injektoren ausgehen. Hierzu wurden ein Großinjektor und ein Pkw-Injektor, für den noch eine breitere Datenbasis besteht, gegenübergestellt. Für die Durchführung von APII zur Stoffdatenermittlung wurde das Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenstechnik (ITUN) der TU Freiberg im FuE-Auftrag von der FAU eingebunden, um die drei Arbeitspakete zu bearbeiten. In APII.1 wurden Dampfdruckkurven von Alternativkraftstoffen untersucht und Daten bis zum kritischen Punkt ermittelt. Der Hauptfokus lag auf APII.2, in dem die Ermittlung von Dampf/Flüssigkeit-Phasengleichgewichtsdaten (VLE) von Kraftstoff/N2- und Kraftstoff/O2-Gemischen mittels Raman-Spektroskopie untersucht wurden. Es wurden VLE-Daten bei dieselrelevanten Drücken und Temperaturen mit Raman-Spektroskopie ermittelt. In APII.3 wurde die Gemischbildung in Kraftstoffsprays mit Raman-Spektroskopie an einer Einspritzkammer untersucht. Die Messtechnik liefert hierbei direkt quantitative Ergebnisse der Gemischzusammensetzung aus Kraftstoff und Umgebungsgas (N2/Luft).Der Einfluss physikalischer Eigenschaften auf den Mischungsprozess ist für alle untersuchten Kraftstoffe vernachlässigbar, es resultiert die gleiche Kraftstoff/Luft-Massenverteilung für den jeweiligen Injektor. Dieser beeinflusst das Gemischfeld über Lochdurchmesser und Kegelwinkel. Die physikalische Beschreibung ist dabei für Pkw- und Großinjektoren identisch. Injektoren und Kraftstoffe beeinflussen Zeit, Ort und Wärmefreisetzung der Verbrennung. Injektoreinflüsse können dabei von reaktionschemischen Einflüssen systematisch getrennt werden. Der relative reaktions-chemische Einfluss bei unterschiedlichen Injektoren ist gleich. Diese Charakteristika bezüglich Kraftstoff und Injektor treten auch unter Dual-Fuel-Bedingung auf. Generell mindern biogene Kraftstoffe mit molekularem O2-Gehalt als Reinstoff und Mischungskomponente die Rußbildung deutlich. Injektor- und Kraftstoffeinflüsse sind bei Gemischbildung und Verbrennung systematisch gleich und trennbar und können unabhängig voneinander charakterisiert werden. Großinjektoren können mit denselben Modellen wie Pkw-Injektoren erfasst, biogene auf derselben Basis wie konventionelle Kraftstoffe beschrieben werden. Auf dieser Basis ermöglichten Messungen der quantitativen Gemischzusammensetzung bei der Einspritzung im Einspritzkammerprüfstand (APII.3) die allgemeingültige Validierung von 2D-Spraymodellen. Mit diesen ist nun eine quantitative Beschreibung der Gemischverteilung verschiedener Injektoren und Kraftstoffe variabel möglich. In APII wurden neuwertige thermodynamische Dampfdruck- und VLE-Daten für Ethanol und 1-Octanol sowie die binären Systeme 1-Octanol/N2, 1-Octanol/O2, n-Tridecan/N2, n-Pentadecan/N2, n-Hexadecan/N2 und n-Heptadecan/N2 ermittelt. Zusätzlich wurden Zustandsgleichungen zur kontinuierlichen Modellierung der VLE-Daten herangezogen. Diese und weitere Daten (Siedeverlaufskurve von HVO) wurden direkt in die Simulation integriert und die Qualität der jeweiligen Ergebnisse dadurch signifikant gesteigert.Prof. Dr.-Ing. Michael Wensing
Tel.: +49 9131 85-29782
michael.wensing@fau.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT)
Am Weichselgarten 8
91058 Erlangen
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2220NR021BVerbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe - Akronym: MiFoCo-bioZiel dieses Teilvorhabens ist die Aufklärung der physikalischen Zusammenhänge entlang der motorischen Wirkkette: Einspritzung ¿ Gemischbildung ¿ Verbrennung anhand experimenteller Daten in Kombination mit den Ergebnissen numerischer Simulationen. Mit Hilfe der numerischen Simulation werden in steigender Komplexität die Prozesse entlang der Wirkkette betrachtet. Dies ermöglicht gekoppelte Vorgänge detailliert untersuchen zu können. Dieser systematische Ansatz führt am Ende zu einer Gesamtbetrachtung der physikalischen und chemischen Wirkmechanismen. Da die korrekte Beschreibung des Phasengleichgewichtes an der Grenzfläche einen wesentlichen Einfluss auf das Verdampfungsverhalten haben kann, werden die experimentell bestimmten Ergebnisse der Reinstoff- und Gemischphasenthermodynamik an die bestehenden Spraymodelle von Mehrkomponentenmischungen gekoppelt. Hierdurch können hochgenaue 3D-CFD Simulation der Gemischbildung durchgeführt werden. Aufbauend auf den Messungen in der Hochdruckkammer liefern inerte Spraysimulationen einen tieferen Einblick auf die Einspritzung und Gemischbildung der biogenen Kraftstoffe, wodurch ein vertieftes Verständnis der experimentellen Erkenntnisse bzgl. Verdampfung und Gemischbildung von Hochdrucksprays alternativer Kraftstoffe geleistet werden kann. Darauf aufbauend wird in reaktiven Simulationen die Zündung betrachtet. Damit kann eine Analyse der komplexen Wirkzusammenhänge zwischen Gemischbildung und anschließender Verbrennung erfolgen. Dieses Arbeitspaket ist von zentraler Bedeutung für die Quantifizierung des Potentials alternativer Kraftstoffe zur Schadstoffreduktion. Abschließend wird eine Potentialstudie für sogenannte "Dual-Fuel" Verfahren durchgeführt. Hierbei liegt der Fokus darauf aufbauend auf dem im Projekt verwendeten tabellierte Chemieansatz ein Verbrennungsmodell für vorgemischte und nicht-vorgemischte Verbrennung im Dual-Fuel Verfahren zu entwickeln.IIn diesem Teilvorhaben wurden komplexe Phasengleichgewichte in die Simulationsumgebung integriert. Hierzu wurde die Methodik für die Tabellierung experimentell und numerisch bestimmter Phasengleichgewichte implementiert. Damit steht eine Methodik für komplexe thermophysikalische Eigenschaften von biogenen Dieselkraftstoffen in der Simulationsumgebung bereit. Mit Hilfe der gemessenen thermophysikalischen Eigenschaften und eines Optimierungstools wurde ein Surrogat für HVO identifiziert, dass sowohl die Gemischbildung, als auch die Verbrennung sehr gut beschreiben kann. Die Grobstruktur Spraysimulationen unter inerten Bedingungen zeigten eine exzellente Übereinstimmung mit den experimentellen Messungen. Anhand der detaillierten Simulationsdaten konnten komplexe Gemischbildungsprozesse für biogene Kraftstoffe und verschiedene Spritzlochdurchmesser identifiziert werden. Darüber hinaus liefern die Simulationen wichtige Informationen, wie z.B. Temperaturverteilungen im Spray, die im Experiment nicht zugänglich sind. Für die reaktiven Spraysimulationen wurden geeignete Reaktionsmechanismen für HVO und 1-Oktanol identifiziert und getestet. Eine Neuheit im Projekt ist die detaillierte Bestimmung der Temperaturverteilung aus den inerten Spraysimulationen. Besonders für biogene Kraftstoffe hat die Verdunstungskälte einen signifikanten Einfluss auf das Zündverhalten. Auch für konventionelle Kraftstoffe wie n-Dodekan als Referenzkraftstoff wurde ein Einfluss für große Spritzlochdurchmesser bzw. eingespritzte Masse beobachtet. Mit diesen Informationen wurde ein Verbrennungsmodell entwickelt, dass die Verdunstungskälte berücksichtigt, dass die Modellgüte deutlich verbessert. Zuletzt wurde eine Potentialstudie zu "Dual-Fuel" Verfahren erfolgreich durchgeführt. Hierzu wurde ein Verbrennungsmodell auf Basis des tabellierte Chemieansatz entwickelt, bei dem sowohl die vorgemischte Verbrennung des Hintergrundgemisches sowie die Diffusionsflamme des Zündstrahls beschrieben werden kann.Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse
Tel.: +49 6151 1624142
hasse@stfs.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt
Karolinenplatz 5
64289 Darmstadt
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2220NR021CVerbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 3: Motornahe Applikation und experimentelle Untersuchung biogener Kraftstoffe am Motor - Akronym: MiFoCo-bioDie Durchführung der ersten Projektphase führte zu Erkenntnissen, die die charakteristischen Eigenschaften während der Spraybildung und im stationären Zustand des Sprays beschreiben. Die hieraus gewonnen Ergebnisse zeigen, dass das Massenverhältnis von Kraftstoff und Umgebungsgas vor dem Start der Verbrennung unabhängig von der Kraftstoffzusammensetzung ist. Die Betrachtung von lokal, stationären Sprayzuständen weist das gleiche Massenverhältnis für unterschiedliche Kraftstoffzusammensetzungen auf. Diese Spraycharakteristik entsteht durch die physikalischen Beeinflussungsmechanismen und kann gezielt durch das Einspritzsystem verändert und gesteuert werden. Mit dem Start der Verbrennung wird das Kraftstoffspray durch die chemischen Prozesse, die von der Kraftstoffzusammensetzung abhängig sind, beeinflusst. Für die Betrachtung von alternativen Biokraftstoffen können Kraftstoffe oder Kraftstoffgemische verwendet werden, die durch ihre chemischen Charakteristika die Erzeugung der Verbrennungsprodukte in einen angestrebten Bereich halten. Das Ziel dieser Auswahl ist die direkte Reduzierung der Emissionen. In der zweiten Projektphase sollen Ethanol, HVO und 1-Octanol betrachtet werden. Die Beurteilung eines möglichen Kraftstoffeinflusses auf mikroskopischer Ebene soll durch die Beurteilung der Mischungshomogenität durch die Raman-Spektroskopie durchgeführt werden. Die Verbrennungseigenschaften der alternativen Kraftstoffe werden durch Untersuchungen an einer Einspritzkammer, einer Rapid Compressed Machine und einem Einzylindermotor herausgearbeitet. Dabei werden möglichst reale Betriebsbedingungen angefahren. Die ausgewählten Betriebspunkte sollen eine möglichst geringe Emission erzeugen. Der Erkenntnisgewinn der jeweiligen Prüfstandsysteme soll durch Simulationen bestätigt werden. Die Simulationen sollen eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse untereinander ermöglichen.Das Arbeitspaket APIV wurde im Laufe dieses Projektes vom NMA bearbeitet und abgeschlossen. Der Umfang und die Anforderungen an die Durchführung der Messungen wurden mit und zwischen den Projektpartnern besprochen. Im Laufe der Projektlaufzeit sind dadurch Änderungen in den ursprünglichen Projektumfang eingeflossen. Der Kraftstoff HVO wurde durch die gewonnenen Erkenntnisse der Simulationen für weiterführende experimentelle und simulative Untersuchungen ausgeschlossen. In Absprache zwischen MTU und NMA wurden die möglichen Motorbetriebspunkte für die Messkampagne, die am Einzylinder-Forschungsmotor durchgeführt werden sollten, festgelegt. Die benötigten mit Messtechnik versehenden Bauteile wurden dem NMA von MTU und Woodward L’Orange zu Verfügung gestellt. Der Umbau des Prüfstandes und die Durchführung der Messungen wurden nacheinander abgearbeitet. Die anschließende Auswertung bestätigt die in den Simulationen gewonnen Erkenntnisse. Die genaueren Ausführungen und Informationen werden im "Schlussbericht" aufgeführt.Dr.-Ing. Maximilian Prager
Tel.: +49 89 289 24-106
maximilian.prager@tum.de
Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme
Schragenhofstr. 31
80992 München
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2220NR023AVerbundvorhaben: Regionale Nährstoff-Rückgewinnung aus Gärresten und Gülle mittels thermochemischer Konversion und Kristallisation an Calcium-Silicat-Hydrat-Phasen; Teilvorhaben 1: Nährstoffrückgewinnung aus der Flüssigphase mittels P-RoC-Verfahren - Akronym: RegioGquadratUm das Ziel der optimierten Nährstoffrückgewinnung zu erreichen, wird das P-RoC-Verfahren zur Behandlung der Flüssigphase der Substrate in Kombination mit dem EuPhoRe-Verfahren zur Behandlung der Festphase der Substrate eingesetzt, so dass Nährstoffrückgewinnung in jeder Phase ansetzt. Auf einem ausgewählten Betrieb wird eine P-RoC-Anlage vor Ort im halbtechnischen Maßstab eingesetzt. So ist gewährleistet, dass in der Flüssigphase des Inputs und des Outputs der Vergärungsanlage angesetzt werden kann und so eine optimale wirtschaftliche Bewertung der Verfahren erfolgen kann. Für die Behandlung der Festphase mittels der EuPhoRe-Technologie steht eine Pilotanlage zur Verfügung. Der Transport dorthin wird ebenfalls bewertet und fließt in die Aufwandsdarstellung der Kombination der beiden Technologien ein. Mit dem gewählten Ansatz der Nährstoffentfrachtung von Flüssig- und Festphase aus Gärresten werden nicht nur die Rückgewinnung und der nachhaltige Einsatz essentieller Nährstoffe erreicht, sondern auch die Belastung der Böden gerade in Ballungsbereichen der Schweinemast und Schweinezucht bzw. der Tierhaltung allgemein mit unspezifischen Nährstoffen verringert. Hierbei werden unmittelbar einsetzbare mineralische Phosphordünger erzeugt, die sowohl regional als auch überregional verwertet werden können in einem sogenannten Hybrid-System. Anke Ehbrecht
Tel.: +49 721 608-45103
anke.ehbrecht@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Fak. Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften - Inst. Massivbau u. Baustofftechnologie - Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
Gotthard-Franz-Str. 3, Geb. 50.31
76131 Karlsruhe

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2220NR023BVerbundvorhaben: Regionale Nährstoff-Rückgewinnung aus Gärresten und Gülle mittels thermochemischer Konversion und Kristallisation an Calcium-Silicat-Hydrat-Phasen; Teilvorhaben 2: Nährstoffrückgewinnung aus der Festphase mittels EuPhoRe-Verfahren - Akronym: RegioGquadratUm das Ziel der optimierten Nährstoffrückgewinnung zu erreichen, wird das P-RoC-Verfahren zur Behandlung der Flüssigphase der Substrate in Kombination mit dem EuPhoRe-Verfahren zur Behandlung der Festphase der Substrate eingesetzt, so dass Nährstoffrückgewinnung in jeder Phase ansetzt. Auf einem ausgewählten Betrieb wird eine P-RoC-Anlage vor Ort im halbtechnischen Maßstab eingesetzt. So ist gewährleistet, dass in der Flüssigphase des Inputs und des Outputs der Vergärungsanlage angesetzt werden kann und so eine optimale wirtschaftliche Bewertung der Verfahren erfolgen kann. Für die Behandlung der Festphase mittels der EuPhoRe-Technologie steht eine Pilotanlage zur Verfügung. Der Transport dorthin wird ebenfalls bewertet und fließt in die Aufwandsdarstellung der Kombination der beiden Technologien ein. Mit dem gewählten Ansatz der Nährstoffentfrachtung von Flüssig- und Festphase aus Gärresten werden nicht nur die Rückgewinnung und der nachhaltige Einsatz essentieller Nährstoffe erreicht, sondern auch die Belastung der Böden gerade in Ballungsbereichen der Schweinemast und Schweinezucht bzw. der Tierhaltung allgemein mit unspezifischen Nährstoffen verringert. Hierbei werden unmittelbar einsetzbare mineralische Phosphordünger erzeugt, die sowohl regional als auch überregional verwertet werden können in einem sogenannten Hybrid-System.Dipl.-Ing. Frank Zepke
Tel.: +49 05931 17779
frank.zepke@euphore.de
EuPhoRe GmbH
Marderweg 42a
49716 Meppen

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01.07.2020

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31.12.2023
2220NR024AVerbundvorhaben: Erfassung und Vorhersagemöglichkeiten von Sturmschäden im Forst; Teilvorhaben 1: Entwicklung semi-automatischer Algorithmen zur quantitativen Erfassung von Sturmkalamitäten aus multiskaligen Fernerkundungsdaten - Akronym: WINMOLZiel des Projektes WINMOL ist die Modellierung potentieller Sturmwurfflächen in realen Forstbeständen und die Methodenentwicklung zur forstlichen Reduktion potentieller Sturmkalamitäten in wirtschaftlich genutzten Forstbeständen durch optimierte Sturmschadensmodelle. Das Projektergebnis liefert ein Planungsinstrument für waldbauliche Maßnahmen vor dem Sturm bis zur Karte nach dem Sturm und die Meldung der Holzmengen an das Werk. WINMOL trägt so dazu bei, die zahlreiche Funktionen des Waldes zu erhalten, indem a) nach einem Sturmereignis der Wald für die Nutzung schneller wieder freigegeben werden kann und b) die Risiken für den Menschen langfristig verkleinert, bzw. besser abgeschätzt werden können.Prof. Dr. Jan-Peter Mund
Tel.: +49 3334 657-189
jan-peter.mund@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich I Wald und Umwelt - GIS und Fernerkundung
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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01.07.2020

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31.12.2023
2220NR024BVerbundvorhaben: Erfassung und Vorhersagemöglichkeiten von Sturmschäden im Forst; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Validierung und Einbindung eines Sturmschadenmoduls in die Waldwachstumsmodellierung - Akronym: WINMOLZiel des Projektes WINMOL ist die Modellierung potentieller Sturmwurfflächen in realen Forstbeständen und die Methodenentwicklung zur forstlichen Reduktion potentieller Sturmkalamitäten in wirtschaftlich genutzten Forstbeständen durch optimierte Sturmschadensmodelle. Das Projektergebnis liefert ein Planungsinstrument für waldbauliche Maßnahmen vor dem Sturm bis zur Karte nach dem Sturm und die Meldung der Holzmengen an das Werk. WINMOL trägt so dazu bei, die zahlreiche Funktionen des Waldes zu erhalten, indem a) nach einem Sturmereignis der Wald für die Nutzung schneller wieder freigegeben werden kann und b) die Risiken für den Menschen langfristig verkleinert, bzw. besser abgeschätzt werden können. .Dr. Marco Natkhin
Tel.: +49 03334 3820-340
marco.natkhin@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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01.03.2021

2025-02-28

28.02.2025
2220NR025AVerbundvorhaben: Biobasierte Schrumpffolien für Gefrieranwendungen im Lebensmittelbereich; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Biokunststofffilmen - Akronym: BioPrimaDas gegenständliche Vorhaben umfasst die Entwicklung einer neuartigen, nachhaltigen Alternative zu Polyethylen-Schrumpffolien, welche im Lebensmittelbereich (z.B. als Primärverpackung für Tiefkühlkost) zum Einsatz kommen sollen. Ziel ist es dabei eine Verpackung mit einem erneuerbaren Rohstoffursprung (biobasierter Anteil) von mindestens 50 Masseprozent zu entwickeln, wobei der nachhaltige Anteil durch den Zusatz thermoplastischer Stärke (TPS) in Kombination mit Biopolymeren (z.B. Polymilchsäure, Polybutylensuccinat) im Compound möglichst auf 100 Prozent gesteigert werden soll. Die mechanische Stabilität des Compounds im Zuge der Lagerung unter Gefrierbedingungen, sowie die Migrationsstabilität in Kontakt mit Lebensmitteln (im speziellen Tiefkühlpizza) sind für die Applikation entscheidend und gilt es somit im Zuge der Entwicklung sicherzustellen. Für den Einsatz als Stretch-Folie ist es desweitern notwendig, eine möglichst hohe Verstreckbarkeit zu erzielen, um das Schrumpfverhalten an die Anforderungen in großtechnischer Produktion anzupassen. Ziel ist es, durch die Entwicklung und den Einsatz funktionalisierter TPS bzw. durch Entwicklung von Compoundformulierungen auf TPS-Basis, die Verstreckbarkeit von Folienwerkstoffen soweit zu adaptieren, dass die Verarbeitung im Schrumpffolienverfahren möglich wird. Die Optimierung der mechanischen Werkstoffeigenschaften (Dehnung, Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul), sowie der Barrierewirkung (Migration, Wasserdampf- und Sauerstoffdurchlässigkeit) sind dabei essenzieller Bestandteil des Vorhabens. Im Zuge eines neuartigen Optimierungskonzeptes erfolgt die Untersuchung der Applizierbarkeit von Mehrschichtsystemen, sowie von Beschichtungen. Zusätzlich behandelt das geplante Vorhaben die grundsätzliche Rezyklierbarkeit stärkebasierter Kunststoffe und adressiert somit die Möglichkeit einer Ressourceneffizienzsteigerung durch Schließung des Verpackungskreislaufes.Dr. Sebastian Kunz
Tel.: +49 6359 803-418
sebastian.kunz@suedzucker.de
Südzucker AG - Zentralabt. Forschung, Entwicklung und Services (ZAFES)
Wormser Str. 11
67283 Obrigheim (Pfalz)

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28.02.2025
2220NR025BVerbundvorhaben: Biobasierte Schrumpffolien für Gefrieranwendungen im Lebensmittelbereich; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Produktion von Biokunststofffolien - Akronym: BioPrimaKunststofffolien aus Polyethylen kommen bei Tiefkühlprodukten der Firma Freiberger in drei Verpackungsstufen zum Einsatz: - als 12-15 µm LDPE-Schrumpffolie im direkten Produktkontakt (Primärverpackung) - als 20 µm LDPE-Schrumpffolie in Form einer Gebindefolie (Sekundärverpackung) - als LLDPE-Stretchfolie in Form einer Palettenwickelfolie (Tertiärverpackung) Fokus der vorliegenden Projektidee ist die Substitution der direkt mit der Pizza in Kontakt stehenden Primärverpackung mittels einer nachhaltigen Alternative auf Stärkebasis. Schwerpunkt liegt auf dem Einsatz eines möglichst hohen Anteils an nachwachsenden Rohstoffen (biobasierter Anteil). Durch den Einsatz thermoplastischer Stärke soll die Abbaubarkeit betreffender Verpackung erhöht werden, wobei außerdem die Betrachtung der Recyclingfähigkeit als Entsorgungsszenario erfolgt. Ziel ist die Entwicklung aus dem Teilvorhaben 1 betreffend deren groß-industrieller Anwendbarkeit zu prüfen. Zum Einsatz kommen dabei kommerziell verwendete Folienanlagen sowie Verpackungsmaschinen, welche bei Freiberger bzw. bei Folienproduzenten zur Verfügung stehen. Das Vorhaben umfasst sowohl die anwendungstechnischen Tests als auch die Bewertung der erzielbaren Folieneigenschaften in punkto Verstreckbarkeit, Werkstoffeigenschaften, Schweißbarkeit, Schrumpfverhalten, Barriere und Migrationsstabilität (in Kontakt mit Tiefkühlpizza). Eine Lagerung bis idealerweise -20°C muss gewährleistet sein, ohne dass das Material spröde oder brüchig wird. Des Weiteren gilt es im Zuge des UpScalings das Prozessfenster für Stärke-basierte Materialien zur Herstellung qualitativ hochwertiger Folien und Schrumpfverpackungen neu zu definieren. Die Bewertung des Einsatzes von Rezyklat im großtechnischen Prozess ist essenzieller Bestandteil des Vorhabens und soll von Grund auf evaluiert werden. Als alternative Entsorgungsvariante mit praktischem Zusatznutzen wird die Abbaubarkeit des hergestellten Folienmaterials unter Heimkompostbedingungen untersuchen.Dr. Heidi Pichorner
Tel.: +43 5262 69-110
heidi.pichorner@primas.co.at
Freiberger Lebensmittel GmbH
Zerpenschleuser Ring 1
13439 Berlin

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30.09.2023
2220NR026AVerbundvorhaben: Etablierung einer sequentiell gekoppelten Kaskadennutzung von Deutschem Weidelgras; Teilvorhaben 1: Energetische Nutzung sowie alternative Nutzungsformen von Weidelgras in einer Kaskade - Akronym: KaNu-GrasDas Ziel dieses Vorhabens besteht darin, die Rohstoffeffizienz und Wertschöpfung von Grünlandflächen mit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) sortenspezifisch und standortdifferenziert mit Hilfe eines angepassten Schnittregimes und einer nachfolgenden stofflichen und energetischen Kaskadennutzung zu verbessern. Dafür sollen sowohl der Ertrag als auch die Inhaltsstoffe für unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten optimiert werden. Ein wichtiger Baustein des Projektes beinhaltet die Untersuchung der Wertschöpfungskette verschiedener Sorten von Lolium perenne entlang einer Bioraffinerie und der Entwicklung neuer stofflicher Nutzungen aus der Fraktionierung in weiter verwertbare Komponenten (z. B. Monosaccharide). Die anfallenden Reststoffe werden anschließend hinsichtlich ihres Potentials für eine energetische Nutzung bzw. alternativer Nutzungen geprüft. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dazu genutzt, um schlussendlich dem Landwirt eine modellgestützte Vorhersagemöglichkeit bereitzustellen, um die Qualitätsparameter bzw. Inhaltsstoffe des Grünlandaufwuchses für eine nachfolgende Veredelung steuern zu können und Nutzungsoptionen für verschiedene Erntegutqualitäten aufzuzeigen. Daneben werden Erkenntnisse für eine zukünftige Gräserzüchtung wichtiger Pflanzeneigenschaften und Inhaltsstoffen für eine stoffliche und energetische Nutzung gewonnen.Dr. Katrin Kuka
Tel.: +49 531 596-2350
katrin.kuka@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 58
38116 Braunschweig

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30.09.2023
2220NR026BVerbundvorhaben: Etablierung einer sequentiell gekoppelten Kaskadennutzung von Deutschem Weidelgras; Teilvorhaben 2: Stoffliche Nutzung von Weidelgras zur Produktion von organischen Säuren und Lösungsmitteln - Akronym: KaNu-GrasDas Ziel dieses Vorhabens besteht darin, die Rohstoffeffizienz und Wertschöpfung von Grünlandflächen mit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) sortenspezifisch und standortdifferenziert mit Hilfe eines angepassten Schnittregimes und einer nachfolgenden stofflichen und energetischen Kaskadennutzung zu verbessern. Dafür sollen sowohl der Ertrag als auch die Inhaltsstoffe für unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten optimiert werden. Ein wichtiger Baustein des Projektes beinhaltet die Untersuchung der Wertschöpfungskette verschiedener Sorten von Lolium perenne entlang einer Bioraffinerie und der Entwicklung neuer stofflicher Nutzungen aus der Fraktionierung in weiter verwertbare Komponenten (z. B. Monosaccharide). Die anfallenden Reststoffe werden anschließend hinsichtlich ihres Potentials für eine energetische Nutzung bzw. alternativer Nutzungen geprüft. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dazu genutzt, um schlussendlich dem Landwirt eine modellgestützte Vorhersagemöglichkeit bereitzustellen, um die Qualitätsparameter bzw. Inhaltsstoffe des Grünlandaufwuchses für eine nachfolgende Veredelung steuern zu können und Nutzungsoptionen für verschiedene Erntegutqualitäten aufzuzeigen. Daneben werden Erkenntnisse für eine zukünftige Gräserzüchtung wichtiger Pflanzeneigenschaften und Inhaltsstoffen für eine stoffliche und energetische Nutzung gewonnen.Prof. Dr. Roland Ulber
Tel.: +49 631 205-4043
ulber@mv.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik
Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519
67663 Kaiserslautern

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30.09.2023
2220NR026CVerbundvorhaben: Etablierung einer sequentiell gekoppelten Kaskadennutzung von Deutschem Weidelgras; Teilvorhaben 3: Verfahrenstechnische und biotechnologische Vorbehandlung von Weidelgras zur Produktion von Einzellerproteinen - Akronym: KaNu-GrasDas Ziel dieses Vorhabens besteht darin, die Rohstoffeffizienz und Wertschöpfung von Grünlandflächen mit Deutschem Weidelgras (Lolium perenne) sortenspezifisch und standortdifferenziert mit Hilfe eines angepassten Schnittregimes und einer nachfolgenden stofflichen und energetischen Kaskadennutzung zu verbessern. Dafür sollen sowohl der Ertrag als auch die Inhaltsstoffe für unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten optimiert werden. Ein wichtiger Baustein des Projektes beinhaltet die Untersuchung der Wertschöpfungskette verschiedener Sorten von Lolium perenne entlang einer Bioraffinerie und der Entwicklung neuer stofflicher Nutzungen aus der Fraktionierung in weiter verwertbare Komponenten (z. B. Monosaccharide). Die anfallenden Reststoffe werden anschließend hinsichtlich ihres Potentials für eine energetische Nutzung bzw. alternativer Nutzungen geprüft. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden dazu genutzt, um schlussendlich dem Landwirt eine modellgestützte Vorhersagemöglichkeit bereitzustellen, um die Qualitätsparameter bzw. Inhaltsstoffe des Grünlandaufwuchses für eine nachfolgende Veredelung steuern zu können und Nutzungsoptionen für verschiedene Erntegutqualitäten aufzuzeigen. Daneben werden Erkenntnisse für eine zukünftige Gräserzüchtung wichtiger Pflanzeneigenschaften und Inhaltsstoffen für eine stoffliche und energetische Nutzung gewonnen.Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter
Tel.: +49 241 6009-53884
tippkoetter@fh-aachen.de
Fachhochschule Aachen - Fachbereich Chemie und Biotechnologie - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik und Downstream Processing
Heinrich-Mußmann-Str. 1
52428 Jülich

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2220NR028XBiogas mit Schweinekot - Akronym: BioSeKIm beantragten Vorhaben soll im Rahmen einer Durchführbarkeitsstudie exemplarisch anhand einer aufnehmenden Region und einer abgebenden Region im Land Niedersachsen ermittelt werden, • Wie hoch das Biogaspotential von Schweinekot aus Praxisbetrieben ist, • Welche Techniken für den Umbau oder Neubau von Ställen mit Kot-Harn-Trennsystemen eingesetzt werden können, • Welche technischen Veränderungen für den Umbau von Biogasanlagen zur Aufnahme des Substrates Schweinekot erforderlich sind, • Welche Logistik für die Erfassung und den Transport von Schweinkot erforderlich ist • Welche Kosten für den abgebenden und aufnehmenden Landwirt entstehen, • Welche Einsparungen, Erträge und sonstige Vorteilswirkungen für den abgebenden und aufnehmenden Landwirt entstehen. Als abgebende Region wurde die niedersächsische Gemeinde Dötlingen ausgewählt. Die Gemeinde Dötlingen ist landwirtschaftlich durch Tierhaltung sowie Biogaserzeugung geprägt. Insgesamt fallen ca. 250.000 t Wirtschaftsdünger an. Es ist von N-und P-Überschüssen von 30% des Anfalls auszugehen. Als aufnehmende Region wurde die Gemeinde Landsatz bei Dannenberg ausgewählt. Sie ist geprägt durch Pflanzenbau sowie Biogaserzeugung. Anhand von Szenarioberechnungen mit Variationen von erzeugten und aufgenommenen Mengen, Anlagengrößen, Transportentfernungen und Verwertungsoptionen soll die Eignung für weitere Business Cases ermittelt werden.Dipl.-Ing.agr. Helmut Döhler
Tel.: +49 9533 9211-01
helmut.doehler@doehler-agrar.de
Helmut Döhler
Schloßweg 7
96190 Untermerzbach
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31.12.2023
2220NR030AVerbundvorhaben: Verbreitung und Schadpotenzial pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen sowie Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements; Teilvorhaben 1: Erfassung des Nematodenbesatzes und Durchführung von Befalls-Verlust Relationen - Akronym: NemaAGAktuelle Untersuchungen zeigen, dass pflanzenparasitäre Nematoden bedeutende Schaderreger im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau sind. Weder Anbauer noch Berater wissen in der Regel um diese Problematik. Hier besteht akuter Handlungsbedarf. Um langfristig hohe Erträge mit herausragender Qualität zu gewährleisten, sind Verluste durch pflanzenparasitäre Nematoden rechtzeitig zu erkennen und im Rahmen eines nachhaltigen Nematodenmanagements zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Somit ergeben sich folgende Ziele für das praxisorientierte Forschungsvorhaben: 1) Untersuchungen zur Verbreitung pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen, 2) Identifizierung der primär schädigenden Nematodenarten, 3) Ermittlung des Schadpotenzials pflanzenparasitärer Nematoden an ausgewählten Arznei- und Gewürzpflanzen, 4) Auswirkungen eines Nematodenbefalls auf die Inhaltsstoffe ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen, 5) Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements und 6) Transfer der gewonnenen Kenntnisse in die Praxis. Insgesamt sollen diese Maßnahmen zu einer deutlichen Erhöhung der Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit für Arznei- und Gewürzpflanzen führen. Zur Umsetzung dieser Ziele hat sich ein leistungsstarkes und kompetentes Team gebildet, das die gesamte Wertschöpfungskette im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau abdeckt: Forschung (JKI Münster, Universität Bonn), Beratung (Universität Bonn, Ökoplant e.V.), Erzeuger (agrimed Hessen, MAWEA/Calbe) und Verarbeiter. Zur Bearbeitung der Forschungsfragen werden ausschließlich etablierte und bewährte Methoden eingesetzt. So wird gewährleistet, dass zeitnah Ergebnisse vorliegen und noch während der Projektlaufzeit in die Praxis transferiert werden können.Prof. Dr. Johannes Hallmann
Tel.: +49 3946 47-6100
johannes.hallmann@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig

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2220NR030BVerbundvorhaben: Verbreitung und Schadpotenzial pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen sowie Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements; Teilvorhaben 2: Durchführung von Feldversuchen und Analytik der Pflanzeninhaltsstoffe - Akronym: NemaAGAktuelle Untersuchungen haben deutlich gemacht, dass pflanzenparasitäre Nematoden bedeutende Schaderreger im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau sind. Weder Anbauer noch Berater wissen in der Regel um diese Problematik. Hier besteht akuter Handlungsbedarf. Um langfristig hohe Erträge mit herausragender Qualität zu gewährleisten, sind Verluste durch pflanzenparasitäre Nematoden rechtzeitig zu erkennen und im Rahmen eines nachhaltigen Nematodenmanagements zu reduzieren bzw. zu eliminieren. Somit ergeben sich folgende Ziele für das praxisorientierte Forschungsvorhaben: 1) Untersuchungen zur Verbreitung pflanzenparasitärer Nematoden an Arznei- und Gewürzpflanzen, 2) Identifizierung der primär schädigenden Nematodenarten, 3) Ermittlung des Schadpotenzials pflanzenparasitärer Nematoden an ausgewählten Arznei- und Gewürzpflanzen, 4) Auswirkungen eines Nematodenbefalls auf die Inhaltsstoffe ausgewählter Arznei- und Gewürzpflanzen, 5) Entwicklung eines nachhaltigen Nematodenmanagements und 6) Transfer der gewonnenen Kenntnisse in die Praxis. Insgesamt sollen diese Maßnahmen zu einer deutlichen Erhöhung der Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit für Arznei- und Gewürzpflanzen führen. Zur Umsetzung dieser Ziele hat sich ein leistungsstarkes und kompetentes Team gebildet, das die gesamte Wertschöpfungskette im Arznei- und Gewürzpflanzenanbau abdeckt: Forschung (JKI Münster, Universität Bonn), Beratung (Universität Bonn, Ökoplant e.V.), Erzeuger (agrimed Hessen, MAWEA/Calbe) und Verarbeiter (agrimed Hessen, MAWEA). Zur Bearbeitung der Forschungsfragen werden ausschließlich etablierte und bewährte Methoden eingesetzt. So wird gewährleistet, dass zeitnah Ergebnisse vorliegen und noch während der Projektlaufzeit in die Praxis transferiert werden können.Prof. Dr. Ralf Pude
Tel.: +49 2225 99963-13
r.pude@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe
Klein-Altendorf 2
53359 Rheinbach

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01.07.2021

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30.06.2024
2220NR032AVerbundvorhaben: Umweltfreundliche Flammschutzmittel auf Basis von Cellulose und Zuckeralkoholen (BioFlammschutz); Teilvorhaben 1: Flammschutzmittel - Akronym: BioFlammschutzDas Hauptziel des Vorhabens besteht in der Identifizierung, Entwicklung und Bereitstellung von neuartigen, umweltfreundlichen, biobasierten phosphorhaltigen Flammschutzmitteln, welche als ökologisch verträgliche und ökonomisch günstige Alternative zu derzeit verwendeten halogenhaltigen und ökotoxikologisch problematischen flammhemmenden Additiven geeignet sind. Sie werden einen hohen biobasierten Anteil aufweisen und aus Cellulose sowie aus Zuckeralkoholen erzeugt werden, letztere sind wie die Cellulose zu 100 % biobasiert. Durch die Strukturverwandschaft zum Celluloseacetat, welches ein kommerziell verfügbarer biobasierter thermoplastischer Kunststoff ist, sollen sie dessen Vorteile aufweisen und Gegensatz zu anderen biobasierten Polymeren wie z. B. Cellulose, Stärke, und Lignin schmelzbar sein und eine höhere Thermostabilität haben, sodass sie mit Standardmethoden der kunststoffverarbeitenden Industrie (Extrusion, Spritzguss-, Spinnverfahren etc.) verarbeitet werden können. Mit diesen Eigenschaften sollen sie sich als Flammschutz-Additive insb. für Polyolefine und für Technische Kunststoffe (Engineering Plastics) eignen. Das LBF wird hierbei federführend die Syntheseentwicklung und –optimierung vorantreiben. Ferner wird sich das LBF bei den Arbeiten zur Strukturaufklärung, beim Upscaling in den halbtechnischen Maßstab und zur Erstellung einer Öko-Bilanz beitragen. Langfristig werden die Erkenntnisse zur Synthese von acrylierter Cellulose dazu beitragen, weitere technisch anwendbaren biobasierte Acryl-Komponenten für Lacke, Beschichtungen bzw. Klebstoffe und ggfs. Bleche zu entwickeln. Dadurch wird es möglich sein, in einer Vielzahl von Einsatzszenarien eine (teil-)biobasierte Alternative zu Kunststoffen fossiler Herkunft zu bieten, was Eingang in zukünftige bi- und multilaterale, industriefinanzierte F&E-Vorhaben finden wird.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

2021-07-01

01.07.2021

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30.06.2024
2220NR032BVerbundvorhaben: Umweltfreundliche Flammschutzmittel auf Basis von Cellulose und Zuckeralkoholen (BioFlammschutz); Teilvorhaben 2: Compoundierung und Flammschutz - Akronym: BioFlammschutzDas Hauptziel des Vorhabens besteht in der Identifizierung, Entwicklung und Bereitstellung von neuartigen, umweltfreundlichen, biobasierten phosphorhaltigen Flammschutzmitteln, welche als ökologisch verträgliche und ökonomisch günstige Alternative zu derzeit verwendeten halogenhaltigen und ökotoxikologisch problematischen flammhemmenden Additiven geeignet sind. Im Rahmen der Entwicklung der neuen Flammschutzmittel wird die HSHL ihre Erfahrung und sehr gute kunststofftechnische und analytischer Ausstattung für die Einarbeitung, Testung und Optimierung der halogenfreien Flammschutzmittel einbringen. Der Schwerpunkt wird hierbei auf der Aufklärung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen liegen, was die Optimierung der relevanten Materialparameter für den Einsatz in Engineering Plastics erst möglich macht. Die analytische Kompetenz wird auch beim Upscaling auf halbtechnischen und technischen Maßstab, bei der Compoundierung in Engineering Plastics und bei der Erstellung einer Öko-Bilanz beitragen. Langfristig wird die HSHL ihre Kompetenz auf den Gebieten der Compoundierung und Polymercharakterisierung stärken, insbesondere in den Themengebieten Flammschutz und biobasierte Polymere. Dadurch erhöht sich die Sichtbarkeit der HSHL auf diesen zukunftsträchtigen Gebieten, was dazu beitragen wird, die aus dem Projekt hervorgehenden Erfahrungen zur Materialentwicklung und -charakterisierung künftig in weiteren Kooperationen mit Industriepartnern aus den relevanten Branchen einzubringen. Durch das steigende öffentliche Interesse insbesondere an biobasierte Polymeren werden zunehmend auch Forschungsprojekte, die eine solche Thematik beinhalten, ausgeschrieben werden. Auf Grund dieser Tatsache bestehen gute Chancen, nach der Projektlaufzeit die hier erarbeiteten Ergebnisse in öffentlich geförderten Projekten auf wissenschaftlicher Ebene im Anschluss zu vertiefen oder weiter hinsichtlich einer Umsetzung in die Praxis voranzutreiben.Prof. Dr. Sabine Fuchs
Tel.: +49 2381 8789-841
sabine.fuchs@hshl.de
Hochschule Hamm-Lippstadt
Marker Allee 76-78
59063 Hamm

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30.06.2022
2220NR034AVerbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zu Potenzialen, Bilanzierung, Zukunftsoptionen und Sektorenkopplung bestehender und zukünftiger Bioenergieanlagen im ländlichen Raum südlicher Landkreis Mittelsachsen - Akronym: MultiBioLRZiel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Mit diesem Vorhaben werden Bioenergiepotentiale im ländlichen Raum erfasst, analysiert und bewertet. Die Bewertung erfolgt interdisziplinär unter ökonomischen, ökologischen und gesellschaftspolitischen Gesichtspunkten und schließt die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität mit ein. Es werden Möglichkeiten beleuchtet für eine stärkere Integration von Bioenergie in ein zukunftsorientiertes Energiekonzept sowie für eine Sektorenkopplung erneuerbarer Energien. Die sich daraus ergebende Zukunftsoptionen beziehen sich im Konkreten auf einen landwirtschaftlichen Betrieb, stets unter Berücksichtigung der Übertragbarkeit auf andere ländliche Regionen. Neben den technischen Zielstellungen, wie Steigerung der Flexibilität und Effizienz, werden den Zielen Arten- und Insektenschutz, Akzeptanz und Kommunizierbarkeit eine große Bedeutung beigemessen. In der Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum konnten mit einer Potenzial- und Standortanalyse im südlichen Landkreis Mittelsachsen und speziell für die Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. Möglichkeiten für den Ausbau der Bioenergienutzung untersucht werden. Die in diesem Zusammenhang analysierte Machbarkeit für Biogasnetze zur zentralen Gasaufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz sowie eine Wärmeabsatzanalyse für Biogasanlagen im Betrachtungsgebiet erbrachte gute Ergebnisse. Die aufgestellte Energiebilanz der Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. weist sehr hohe Anteile an Erneuerbaren Energien auf, die zum großen Teil auf der Nutzung von Bioenergie basieren. Für die Berechnung der THG-Bilanzen der Bioenergieanlagen (Biogas, Holzwärme und Rapsölkraftstoff) und für künftige Nutzungsvarianten wurde ein THG-Rechner nach den Vorgaben der EU-Richtlinie RED II entwickelt. Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Mit dem jährlichen Anbau und Nutzung von Blühpflanzen von ca. 30 ha wird ein wichtiger Beitrag zum Arten- und Naturschutz geleistet. Ein Versuchsanbau mit drei verschiedenen Blühpflanzenmischungen und Biogasertragstests (Biogasertrag von ca. 400 l/kg oTS) erfolgten. Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: •Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel •Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung •Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause
Tel.: +49 3731 39-3940
hartmut.krause@iwtt.tu-freiberg.de
Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik
Gustav-Zeuner-Str. 7
09599 Freiberg
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30.06.2022
2220NR034BVerbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 2: Bioenergienutzung - Eine Zukunftschance für den ländlichen Raum im südlichen Landkreis Mittelsachsen - Akronym: MultiBioLRZiel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Mit diesem Vorhaben werden Bioenergiepotentiale im ländlichen Raum erfasst, analysiert und bewertet. Die Bewertung erfolgt interdisziplinär unter ökonomischen, ökologischen und gesellschaftspolitischen Gesichtspunkten und schließt die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität mit ein. Ziel und Gegenstand ist die Untersuchung der Multiplizierbarkeit gewonnener Erkenntnisse in die Praxis und in andere Regionen, die Unterstützung bei Erstellung der Energie- und THG-Bilanzen des Agrarbetriebes sowie die Öffentlichkeitsarbeit. Es werden Möglichkeiten beleuchtet für eine stärkere Integration von Bioenergie in ein zukunftsorientiertes Energiekonzept sowie für eine Sektorenkopplung erneuerbarer Energien. Die sich daraus ergebende Zukunftsoptionen beziehen sich im Konkreten auf einen landwirtschaftlichen Betrieb, stets unter Berücksichtigung der Übertragbarkeit auf andere ländliche Regionen. Neben den technischen Zielstellungen, wie Steigerung der Flexibilität und Effizienz, werden den Zielen Arten- und Insektenschutz, Akzeptanz und Kommunizierbarkeit eine große Bedeutung beigemessen. In der Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum konnten mit einer Standortanalyse im südlichen Landkreis Mittelsachsen und speziell für die Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. Möglichkeiten für den Ausbau der Bioenergienutzung untersucht werden. Die aufgestellte Energiebilanz der Agrargenossenschaft in Clausnitz weist sehr hohe Anteile an Erneuerbaren Energien auf, die zum großen Teil auf der Nutzung von Bioenergie basieren. Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten- BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Die Produktion und der Einsatz von Eiweißfutter und Rapsölkraftstoff in der Agrargenossenschaft "Bergland" soll bei entsprechenden wirtschaftlichen und technischen Rahmenbedingungen weiter erfolgen. Mit dem jährlichen Anbau und Nutzung von Blühpflanzen von ca. 30 ha wird ein wichtiger Beitrag zum Arten- und Naturschutz geleistet. Ein Versuchsanbau mit drei verschiedenen Blühpflanzenmischungen und Biogasertragstests erfolgten. Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: ¿Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel ¿Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung ¿Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Der Ortsteil Clausnitz könnte sich nach Abschluss der empfohlenen Maßnahmen Bioenergiedorf nennen, da über 50% der erzeugten Strom- und Wärmemenge aus Bioenergie stammt. Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. Jens Beyer
Tel.: +49 373 6914-034
jens.beyer@bauernland-ag.de
Sächsisches Netzwerk Biomasse e.V.
Hauptstr. 13
09623 Rechenberg-Bienenmühle
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30.06.2022
2220NR034CVerbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 3: Paradigmenwechsel – Biogas von der Stromerzeugung zur Bio-CNG Tankstelle im ländlichen Raum - Akronym: MultiBioLRZiel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Ziel und Gegenstand des Teilvorhabens ist die Entwicklung und Prüfung von Konzepten zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb von Biogasanlagen nach der EEG-Phase. Dabei spielen die Optionen der Aufbereitung von Biogas zu Biomethan mit Einspeisung und/oder Betreiben einer Tankstelle und der höheren Nutzung von Wärme in Wärmenetzen eine Rolle. Weiterhin sind die Sektorenkopplung und die Alternativen zur bisherigen Stromvermarktung ein Thema dieses Vorhabens.Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten- BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Als Vorteil der Varianten Satelliten-BHKW am geplanten Nahwärmenetz im Ort können die Substratmengen der Biogasanlage bleibehalten werden und die Flexibilität steigt deutlich an. Durch die höhere Nutzung der vorhandenen Abwärme der Biogasverstromung im Nahwärmenetz können fossile Energieträger und damit Emissionen von ca. 32,5 t CO2eq vermieden werden. Die Einsatzmenge von Holz für die Versorgung des Nahwärmenetzes kann reduziert und für weitere Nutzungen zur Verfügung stehen. Für die Variante Gasaufbereitung auf Biomethan und die Gaseinspeisung in das Erdgasnetz ist vorgesehen, die Gaserzeugung bilanziell zu teilen in Biogas aus Rindergülle, welches als Biomethan eingespeist wird sowie Biogas aus Grassilage und Getreide. Damit können hohe THG-Vergütungen für Biomethan aus Gülle erreicht und zusätzliche Einnahmen bei der Verwendung dieses Gases als Kraftstoff generiert werden. Das Biogas, erzeugt aus Grassilage und Getreide, würde in den zwei vorhanden BHKW vor Ort verstromt und sichert damit die Wärmeversorgung am Standort. Optional könnte eine Hoftankstelle für Biomethan errichtet werden, um eigene Landmaschinen mit dem selbsterzeugten Kraftstoff zu versorgen, sowie ein Vertrieb als Kraftstoff (inner- und außerbetrieblich). Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: ¿Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel ¿Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung ¿Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden.Dipl.-Ing. Alfons Himmelstoß
Tel.: +49 351 46713-01
a.himmelstoss@aev-energy.de
AEV Energy GmbH
Hohendölzschener Str. 1a
01187 Dresden
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2220NR035AVerbundvorhaben: Praxisumsetzung des DAUMEN-Verfahrens zum Einsatz rohfaserreicher Substrate in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Umsetzung und Praxisbewertung - Akronym: DAUMEN3Weltweit fallen rohfaserreiche landwirtschaftliche Rückstände im Überfluss an, von denen ein Großteil -insbesondere in den Schwellenländern- direkt auf dem Feld verbrannt werden und eine erhebliche Luftverschmutzung verursacht. Auch in Europa ist ein solches Biomassepotential vorhanden, woraus durch geeignete technische Lösungen Biogas als regenerative Energie erzeugt werden könnte. Das innovative "DAUMEN"-Verfahren bietet durch die bionische Implementierung des Vormagensystems der Wiederkäuer und die Nutzung der effizienten Pansenmikrobiologie eine solche effektive und wirtschaftliche technische Lösung. Mit dem Projekt DAUMEN 3.0 erfolgt durch das ISAH und das IPZ die Praxisumsetzung und Integration des Verfahrens in die Biogasanlage (BGA) der Agrar-G. "Bergland". Mit dem eingesetzten Hochlast-Reaktor für Hydrolyse und Versäuerung (HRHV) wird die hohe Raum-Zeit-Ausbeute des Pansens nachgebildet. Durch eine etablierte Pansenflora ist der Reaktor geeignet, schwer abbaubare Reststoffe effizient aufzuschließen und kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Diese werden der BGA als ergiebiges Substrat zugeleitet. Im Teilvorhaben 1 wird die Separationsstufe zur Entkopplung des Rückhalts der Feststoffe und Flüssigphase – entsprechend dem Netzmagen beim Wiederkäuer- zunächst im Technikum optimiert. Der HRHV und die Separationsstufe werden u.a. mit separiertem Gärrest, Leinstroh und Festmist im Praxistest eingesetzt. Dabei werden substratspezifische Betriebsparameter und Prozessgrößen aufgenommen und ausgewertet. Das Gesamtsystem aus HRHV und Biogasanlage wird durch ein math. Modell auf Basis des ADM1xp_HRHV abgebildet, um sowohl das "Repowering" bestehender Anlagen als auch die Leistung von Neuanlagen zu kalkulieren und eine Übertragbarkeit auf weitere Substrate zu ermöglichen. Eine Bilanzierung der Stoff- und Energieströme sowie eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zur Ermittlung der Invest- und Betriebskosten für die Marktimplementierung runden das Vorhaben ab. PD Dr.-Ing. habil. Dirk Weichgrebe
Tel.: +49 511 762-2899
weichgrebe@isah.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) - FG Anaerobtechnik und Bioenergie
Welfengarten 1
30167 Hannover

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2220NR035BVerbundvorhaben: Praxisumsetzung des DAUMEN-Verfahrens zum Einsatz rohfaserreicher Substrate in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Stabilität und Risikobewertung der mikrobiellen Gemeinschaft - Akronym: DAUMEN3Weltweit fallen rohfaserreiche landwirtschaftliche Rückstände im Überfluss an, von denen ein Großteil -insbesondere in den Schwellenländern- direkt auf dem Feld verbrannt werden und eine erhebliche Luftverschmutzung verursacht. Auch in Europa ist ein solches Biomassepotential vorhanden, woraus durch geeignete technische Lösungen Biogas als regenerative Energie erzeugt werden könnte. Das innovative "DAUMEN"-Verfahren bietet durch die bionische Implementierung des Vormagensystems der Wiederkäuer und die Nutzung der effizienten Pansenmikrobiologie eine solche effektive und wirtschaftliche technische Lösung. Mit dem Projekt DAUMEN 3.0 erfolgt durch das ISAH und das IPZ die Praxisumsetzung und Integration des Verfahrens in die Biogasanlage (BGA) der Agrar-G. "Bergland". Mit dem eingesetzten Hochlast-Reaktor für Hydrolyse und Versäuerung (HRHV) wird die hohe Raum-Zeit-Ausbeute des Pansens nachgebildet. Durch eine etablierte Pansenflora ist der Reaktor geeignet, schwer abbaubare Reststoffe effizient aufzuschließen und kurzkettige Fettsäuren zu produzieren. Diese werden der BGA als ergiebiges Substrat zugeleitet. Im Teilvorhaben 2 wird durch das Institut für Physiologie und Zellbiologie (IPZ) eine mikrobiologische Bewertung der Anlage durchgeführt. Hierbei soll zum einen die Stabilität der aus Panseninhalt stammenden mikrobiellen Gemeinschaft im HRHV-Reaktors mittels Illumina-Sequenzierung bei Einsatz unterschiedlicher Substrate untersucht werden, zum anderen soll überprüft werden ob durch den Einbau des HRHV-Reaktors Veränderungen in der mikrobiellen Gemeinschaft der Biogasanlage auftreten. Darüberhinaus wird die Syntheseleistung der Mikroorganismen im HRHV-Reaktor in Relation zum Substrat und zur Substratmenge quantifiziert. Um einen potentiellen Eintrag von pathogenen Mikroorganismen über den HRHV-Reaktor in die Biogasanlage auszuschließen, wird mittels bakteriologischer Untersuchungen das Vorhandensein potentieller Krankheitserregern erfasst. Melanie Brede
Tel.: +49 511 856-7629
melanie.brede@tiho-hannover.de
Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover - Institut für Physiologie und Zellbiologie
Bischofsholer Damm 15 / Haus 102
30173 Hannover

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2220NR036XElektrochemische Speicher im Kontext landwirtschaftlicher Energiesysteme / Kombination mit Biogasanlagen - Akronym: BioBatSys - EVDas Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es erstmalig Bioenergie-Batteriesysteme (BioBatSys) zu entwickeln, die in technologischer und ökonomischer Hinsicht die Eigenschaften von Biogasanlagen und Batteriespeichern optimal vereinen und für eine verbesserte Integration der Bioenergie in regionale und überregionale Energieinfrastruktursysteme (Wärme, Strom, Mobilität) sorgen. Dazu soll zunächst in einer Durchführbarkeitsstudie überprüft werden, welche Anwendungsfälle mit der Kombination aus elektrochemischen Speichern und Biogasanlagen bedient werden können und zu bewerten welche wirtschaftlichen Erfolgsaussichten für diese Anwendungsfälle bestehen. Im Rahmen des Vorhabens sollen unterschiedliche Standorte als Modellfälle für die praktische Umsetzung untersucht und bewertet werden. Zur Sicherstellung praxisrelevanter Ergebnisse und zur Erzielung einer raschen Multiplikation wird eine Demonstration im landwirtschaftlichen Anwendungsumfeld geplant. Das Vorhaben stellt damit eine "First-of its Kind" Anwendung dar mit einem hohen Multiplikationspotential in anderen landwirtschaftlichen Betrieben.Im Rahmen des Vorhabens wurde zunächst der aktuelle Stand der Technik für Biogasanlagen und Batteriespeicher zusammengefasst. Insbesondere die Analyse der Biogasanlagen und der landwirtschaftlichen Betriebe hat sehr deutlich gemacht wie groß das Spektrum der unterschiedlichen Betriebe ist. Ein Ziel war es die Transparenz bei der wirtschaftlichen Beurteilung von Batteriespeichern zu erhöhen. Es wurde aufgezeigt, dass im Rahmen der Investitionskostenbetrachtung stark unterschiedliche Annahmen getroffen werden können, die sich im Anschluss auf die techno-ökonomische Analyse auswirken. In der anschließenden Bewertung von potentiellen Anwendungsfällen wurde aufgezeigt, dass sich die beiden Technologien durch ihre spezifische Charakteristik gut ergänzen können. Neuere Biogasanlagen bzw. Blockheizkraftwerke sind zwar bereits heute in der Lage schnelle Lastwechsel zu vollziehen, können aber nicht so schnell reagieren wie Batteriespeicher. Im Gegenzug sind Batteriespeicher zwar reaktionsschnell, werden aber nie in der Lage sein so lange Bereitstellungszeiträume wie Biogasanlagen zu erreichen. Eine gezielte Kombination beider Anlagen zu einem System führt zu einer Verbindung der beiden wesentlichen Eigenschaften. Das Gesamtsystem ist dann durch die Biogasanlage in der Lage zuverlässig über einen langen Zeitraum Verbrauchsprofile zu bedienen und der Batteriespeicher sorgt dafür, dass Lastwechsel problemlos bewältigt werden können, wenn Leistung und Kapazität des Batteriespeichers richtig auf die Biogasanlage und das Lastprofil abgestimmt sind. Beide realen Standorte haben die Ergebnisse aus dem Projekt sehr positiv bewertet und mündliche Interessensbekundungen ausgesprochen um die zweite Projektphase im Falle der Bewilligung zu ermöglichen. Durch die Überführung der Untersuchung in einen der realen Betriebe würden die guten Projektergebnisse noch wertvoller werden und könnten im Anschluss als eine Blaupause für die Übertragung auf möglichst viele Standorte dienen. Christian Dick
Tel.: +49 561 7294-485
christian.dick@iee.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)
Joseph-Beuys-Str. 8
34117 Kassel
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2220NR037AVerbundvorhaben: Untersuchung von genetischer, epigenetischer und phänotypischer Variation in Douglasien-Nachkommenschaften aus deutschen Saatguterntebeständen und aus Originalherkünften; Teilvorhaben 1: Untersuchung von genetischer und epigenetischer Variation von Douglasien-Nachkommenschaften - Akronym: EPIGENIn Herkunftsversuchen zeigen Douglasien-Herkünfte ausgeprägte Unterschiede in Vitalitäts- und Wuchseigenschaften, die z.B. in der gemessenen Gesamtwuchsleistung (GWL), der Astigkeit oder der Kronendichte zum Ausdruck kommen (Weller, 2012). Nachkommenschaften aus deutschen Saatgut-Erntebeständen zeigten dabei eine vergleichbare und zum Teil sogar höhere Wuchsleistung als die Originalherkünfte aus denselben Ursprungsregionen. Unterschiede in der Wuchsleistung sind die Folge unterschiedlicher evolutionärer Anpassung, aber auch Umweltbedingungen während der Reproduktion und Samenreife können Wachstumsmerkmale beeinflussen. So ermöglichen epigenetische Faktoren als "Stellschrauben" im Genom grundsätzlich eine schnelle physiologische Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen und könnten somit die genetische Anpassung durch gerichtete Selektion begünstigen. Ziel des Projektes ist es mithilfe moderner Sequenzier- und Genotypisierungsmethoden zum ersten Mal sowohl die genetischen als auch epigenetischen Grundlangen der Wuchsleistung bei der Douglasie zu bestimmen. Die Untersuchung unterschiedlicher Samenjahrgänge aus deutschen Saatguterntebeständen und Originalherkünften aus derselben Ursprungsregion an zwei verschiedenen Standorten ermöglicht die Quantifizierung von genetischen und umweltbedingten (epigenetischen) Effekten auf die Wuchsleistung bei dieser ökologisch und ökonomisch wichtigen Waldbaumart. Insbesondere bei der Auswahl und Zusammenstellung von zugelassenen Erntebeständen und Zuchtpopulationen (Samenplantagen) eröffnet dieses Projekt neue Möglichkeiten der Erzeugung von Hochleistungssaatgut mit lokal gewünschten Anpassungseigenschaften.Prof. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39-10484
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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2220NR037BVerbundvorhaben: Untersuchung von genetischer, epigenetischer und phänotypischer Variation in Douglasien-Nachkommenschaften aus deutschen Saatguterntebeständen und aus Originalherkünften; Teilvorhaben 2: Untersuchung von phänotypischer Variation in Douglasien-Nachkommenschaften - Akronym: EPIGENIn Herkunftsversuchen zeigen Douglasien-Herkünfte ausgeprägte Unterschiede in Vitalitäts- und Wuchseigenschaften, die z.B. in der gemessenen Gesamtwuchsleistung (GWL), der Astigkeit oder der Kronendichte zum Ausdruck kommen (Weller, 2012). Nachkommenschaften aus deutschen Saatgut- Erntebeständen zeigten dabei eine vergleichbare und zum Teil sogar höhere Wuchsleistung als die Originalherkünfte aus denselben Ursprungsregionen. Unterschiede in der Wuchsleistung sind die Folge unterschiedlicher evolutionärer Anpassung, aber auch Umweltbedingungen während der Reproduktion und Samenreife können Wachstumsmerkmale beeinflussen. So ermöglichen epigenetische Faktoren als "Stellschrauben" im Genom grundsätzlich eine schnelle physiologische Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen und könnten somit die genetische Anpassung durch gerichtete Selektion begünstigen. Ziel des Projektes ist es mithilfe moderner Sequenzier- und Genotypisierungsmethoden zum ersten Mal sowohl die genetischen als auch epigenetischen Grundlangen der Wuchsleistung bei der Douglasie zu bestimmen. Die Untersuchung unterschiedlicher Samenjahrgänge aus deutschen Saatguterntebeständen und Originalherkünften aus derselben Ursprungsregion an zwei verschiedenen Standorten ermöglicht die Quantifizierung von genetischen und umweltbedingten (epigenetischen) Effekten auf die Wuchsleistung bei dieser ökologisch und ökonomisch wichtigen Waldbaumart. Insbesondere bei der Auswahl und Zusammenstellung von zugelassenen Erntebeständen und Zuchtpopulationen (Samenplantagen) eröffnet dieses Projekt neue Möglichkeiten der Erzeugung von Hochleistungssaatgut mit lokal gewünschten Anpassungseigenschaften.Dr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004-31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

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2220NR038AVerbundvorhaben: Hocheffiziente, modulare Multicopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung des Multicoptergesamtsystems - Akronym: HerMes-LWRInnerhalb des Teilvorhaben 1 des Projekts HerMes soll ein Multicopter mit maximaler Abflugmasse von 25 kg unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen geplant, entwickelt und realisiert werden. Damit soll das Anwendungsspektrum für solche Werkstoffe auf diese Anwendung erweitert werden. Das System soll modular aufgebaut sein. Damit soll erreicht werden, dass dieselbe Struktur für verschiedene Anwendungsbereiche einfach und günstig umgerüstet werden kann. Ziel des Teilprojektes ist, einen flugfähigen Demonstrator zu bauen. Zu diesem Zweck soll zunächst mittels statischer Belastungstest die Struktur auf ihre Festigkeit geprüft werden. Damit sollen die verwendeten Auslegungsmethoden nachgewiesen werden. Die Flugfähigkeit soll durch Abfliegen eines Referenzszenarios demonstriert werden.Innerhalb des Teilvorhaben 1 des Projekts HerMes konnte ein Demonstrator für ein unbemanntes Luftfahrzeug mit einer maximalen Abflugmasse von 25 kg unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen geplant, entwickelt und fertiggestellt werden. Dabei ist die tragende Struktur aus Holzfurnieren und flachsfaserverstärktem Kunststoff realisiert worden. Ausschließlich an Beschlägen sind zusätzlich metallische Werkstoffe verwendet worden (hauptsächlich Aluminium). Konventionelle Faserverbundkunststoffe kamen nicht zum Einsatz. Das System ist modular gestaltet, sodass zwischen verschiedene Konfigurationen ohne Anpassung der Struktur gewechselt werden kann. Damit kann das UAS für verschiedene Anwendungszwecke konfiguriert werden. Die Auslegung der Struktur ist mit geeigneten Belastungsversuchen nachgewiesen worden. Damit konnte die Gültigkeit der angewendeten Verfahren gezeigt werden. Die Flugfähigkeit des Systems ist mit mehreren Testflügen demonstriert worden. Das Referenzszenario konnte aus Zeitgründen nicht in einer realen Anwendung demonstriert werden, wodurch der technische Erfolg des Projekts und die Demonstration der technischen Machbarkeit nicht eingeschränkt wurden. Die innerhalb des Projektes gewonnen Erfahrungen und Erkenntnisse können für die Weiterentwicklung des Demonstrators zu einem kommerziellen Produkt verwendet werden. Zusätzlich können aus den Ergebnissen verschiede weitere Produkte auf Basis nachwachsender Rohstoffe abgeleitet werden, wobei der Einsatzzweck nicht auf unbemannte Flugsysteme beschränkt ist. Damit ist der Verwendungshorizont für Holz und flachsfaserverstärkte Kunststoffe bei der Leichtwerk AG erheblich erweitert worden.Dipl.-Ing. Thomas Krüger
Tel.: +49 531 245405 20
thomas.krueger@leichtwerk.de
Leichtwerk AG
Hermann-Blenk-Str. 38
38108 Braunschweig
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2220NR038BVerbundvorhaben: Hocheffiziente, modulare Multicopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 2: Untersuchung geeigneter Materialien und Fertigungsverfahren - Akronym: HerMesIm Teilvorhaben 2 des Fraunhofer WKI wurden geeignete Materialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe für die Konstruktion der Multicopterstruktur entwickelt, hergestellt und charakterisiert. Dabei standen die drei Werkstoffklassen holzfurnierbasierte Lagenwerkstoffe, Naturfaser-Verbundkunststoffe (Flachsgewebe, Flachs/Epoxy-UD-Prepreg) und naturfaserverstärkte, thermoplastisch verarbeitbare Biokunststoffe im Fokus. Die Prüfungsergebnisse dienten zur Auslegung und Validierung der Materialien bei Leichtwerk und zur Konstruktion des Multikopters. Weiterhin wurden verschiedene Beschichtungssysteme im Hinblick auf ihre Eignung zur Anwendung in der Drohne untersucht und optimiert.Zunächst wurde die Verarbeitbarkeit von Schäl-, 3D- und geschlitzten Furnieren untersucht. Die 3D-Furniere erwiesen sich für die Anwendung als am besten geeignet. Sperrhölzer auf Basis von Buchen- und Birkenschälfurnieren wurden jeweils in einer Furnier- und Vakuumpresse mit verschiedenen Klebstoffen verarbeitet und umfassend geprüft (Zug- und Druckprüfungen längs und quer zur Faserrichtung des Deckfurniers; Ermittlung der Querkontraktionszahlen; Schubprüfungen). Aus den Flachsgeweben und dem Pre-preg wurden mehrlagige Platten hergestellt. Erwartungsgemäß ließ sich das Pre-preg am einfachsten verarbeiten. Als Biopolymer kam Polymilchsäure (PLA) zum Einsatz, welches u.a. mit Rayonfasern verstärkt wurde. Die Compoundierung erfolgte mittels Messkneter, Innenmischer und gleichlaufendem Doppelschneckenextruder. Beim Spritzguss wurde jeweils 25°C und 100°C Werkzeugtemperatur verwendet. An den Prüfkörpern wurden die Zugeigenschaften, Charpy-Schlagzähigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Schraubenauszugswiderstand ermittelt. Durch die Verwendung der Werkzeugtemperatur von 100°C und nach erfolgter Kristallisation des PLA konnte eine deutliche Verbesserung der Wärmeformbeständigkeit erreicht werden (Erhöhung von 55°C auf 159°C). Mit einer Naturfaser wurden sehr gute Ergebnisse für den Schraubenauszugswiderstand erreicht. Optimierte Beschichtungssysteme zeigten in den Farbtönen weiß und Eiche nach 2016 Stunden künstlicher Bewitterung eine geringe Rissbildungsneigung. Bei der natürlichen Bewitterung wurden erste Risse lediglich nach neun Monaten beobachtet. Dagegen zeigten transparente Beschichtungen sowohl in der künstlichen als auch in der natürlichen Bewitterung nach kurzer Zeit optisch deutliche Veränderungen (Durchschlagen von Klebstoff und Rissbildungsneigung). Diese transparenten Systeme sind nicht für den Außeneinsatz geeignet. Unter allen Beschichtungen konnten zwei pigmentierte Systeme identifiziert werden, die auf 3D-Furnier im Multikopter eingesetzt werden können.Dr. Arne Schirp
Tel.: +49 531 2155-336
arne.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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2220NR038CVerbundvorhaben: Hocheffiziente, modulare Multicopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe; Teilvorhaben 3: Entwicklung geeigneter Klebstoffsysteme - Akronym: HerMesIn dem Verbundvorhaben HerMes sollten Verfahren und Materialien entwickelt werden, die es ermöglichen einen Multikopter auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Das Projekt war in 3 Teilvorhaben unterteilt. Im Teilvorhabens 3 wurden Klebstoffe für die Multicopter-Herstellung bereitgestellt. Zum einen wurde direkt mit verfügbaren Klebstoffen aus dem Jowat Portfolio bemustert und zum anderen wurden biobasierte Klebstoffe für den Anwendungszweck entwickelt. Im Projekt wurden grundsätzlich zwei verschiedene Teilbereiche der Klebungen betrachtet: 1. Holzfurnierverbunde, 2. Multimaterialsysteme. Ein erster Fokus des Konsortiums lag in der Auswahl von Klebstoffsystemen für die Anwendung. Zur Fertigung von Prüfkörpern für die Kennwertermittlung wurden die Projektpartner mit einer Vorauswahl bemustert. Für den Bereich der Holzfurnierklebungen wurden 1K-Polyurethan Klebstoffe und wässrige Dispersionen vorausgewählt. Aufgrund der Verfügbarkeit biobasierter Rohstoffe wurde eine Klebstoffentwicklung im Bereich der wässrigen EPI-Klebstoffe fokussiert. Es konnten im Projektverlauf erfolgreich biobasierte Dispersionen mit ca. 9 w% bzw. 14 w% an biobasierten Rohstoffen (bezogen auf den Feststoffgehalt) entwickelt werden. Um im Bereich der Klebstoffe für Multimaterialsysteme eine Auswahl treffen zu können, wurden bei Jowat Adhäsions-Screening-Tests mit vier 1K-Polyurethan-Klebstoffen, einem 2K SE-Polymer und sieben reaktiven PU-Hotmelts aus dem Jowat Portfolio durchgeführt. Als Fügematerialien standen Normbuche, Aluminium, NFK- und PLA-Substrate zur Verfügung. Soweit eine Materialverfügbarkeit bestand, wurden unterschiedliche Materialkombinationen mit den genannten Klebstoffen getestet und die Klebkraft händisch bewertet. Auf Basis der Ergebnisse und/oder der Verfügbarkeit von biobasierten Rohstoffen wurden für die biobasierte Weiterentwicklung PUR-Hotmelts ausgewählt. Im Projektverlauf wurden mehrere PUR-Hotmelt mit einem Bio Anteil zwischen ca. 5 w% und 40 w% entwickelt, die unterschiedliche Klebstoffeigenschaften aufwiesen, wie bspw. die Offene Zeit. Da die Fertigung des Multicopters zum Zeitpunkt der Projektdurchführung händisch verlief, also in einer Manufaktur, wurden zwei Entwicklungsprodukte mit einer längeren Offenen Zeit im Minutenbereich ausgesucht und weitergehend in einem klimatisch anspruchsvollen Tropentest untersucht. Zur Verbesserung der Hydrolysestabilität der Formulierungen wurden verschiedene Stabilisatoren in den Rezepturen getestet und damit eine Hydrolyse während des Tropentests weitestgehend erfolgreich unterdrückt.Dr. Daniela Klein
Tel.: +49 5231 749-5318
daniela.klein@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold
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31.08.2025
2220NR039XBodenwasserhaushaltsdynamik forstlich genutzter Rückegassen - Identifikation und Prognose von kritischen Zuständen - Akronym: CritTrailsDie Funktionen des Waldes sind bedroht: Einträge von Schadstoffen, Risiken des Klimawandels und Einflüsse des Waldmanagements, besonders im Zuge der modernen Holzernte, haben negative Auswirkungen auf das komplexe Ökosystem Wald. Insbesondere den anthropogenen Einfluss durch Erntemaßnahmen gilt es in dieser Hinsicht zu minimieren. Strukturelle Schädigungen des Waldbodens durch stetig an Masse zunehmende Fahrzeuge müssen durch ein intelligentes Waldmanagement vermieden werden. Dabei nimmt der Bodenwassergehalt eine kritische Rolle ein: Verantwortlich für die mechanische Stabilität des Bodens muss dieser Parameter bei dem Maschineneinsatz berücksichtig werden. Dies ist derzeit nicht möglich, da keine zuverlässigen Prognosen der Feuchte in Rückegassen getroffen werden können. Das Ziel des geplanten Projektes ist somit die Untersuchung der jahreszeitlichen Dynamik des Bodenwasserhaushaltes und Ableitung von Prognosen zur räumlichen und zeitlichen Verteilung des Wassergehaltes in Rückegassen. Drei Versuchsstandorte sollen bodenphysikalisch untersucht und Parameter des Bodenwasserhaushaltes innerhalb eines Messnetzes kontinuierlich erfasst werden. Die Daten des intensiven Monitorings werden online in einer Cloud zur Verfügung gestellt, dort verarbeitet und der Wasserhaushalt des Standortes in einer Modellsimulation für die Rückegassen prognostiziert. Kritische Zustände der Befahrbarkeit können so standortspezifisch ermittelt werden. Ziel ist es eine Befahrbarkeitsvorhersage für die Fahrspuren innerhalb des Versuchsstandortes treffen zu können. Vorhersagekarten sollen kritische Bereiche der Befahrbarkeit klassifizieren und ausweisen und Hilfestellung bei der Maschineneinsatzplanung bieten. Das Projekt soll einen Beitrag zur Digitalisierung in der Forstwirtschaft leisten, indem ein automatischer Datentransfer relevanter Parameter zum Wasserhaushalt stattfindet, die jederzeit online über ein Cloudsystem abgerufen werden können. Martin Kraft
Tel.: +49 531 596 4140
martin.kraft@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig

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2220NR040AVerbundvorhaben: Wasserdampfbarrieren auf Basis von Kolophoniumharzen, Fettsäureestern und ungesättigten vegetabilen Ölen für biobasierte Kunststoffe; Teilvorhaben:1: Filmbildungs- und Trocknungsverhalten, Materialuntersuchung - Akronym: BarriereZiel des Projekts ist die Entwicklung von Wasserdampfbarrieren aus nachwachsenden Rohstoffen für biobasierte Kunststoffe. Dazu werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt, die bereits bei Beschichtungen verwendet werden. Für die Herstellung von Wasserdampfbarrieren müssen diese biobasierten Rohstoffe speziell ausgelegt und weiterentwickelt sowie untereinander formuliert werden. Die Herausforderungen sind dabei außer die Wasserdampfbarriereeigenschaften zu erzielen, dass die Lacke mit hohen Auftragsgewichten fehlerfrei und schnell verarbeitet werden können.Prof. Dr. Dirk Burth
Tel.: +49 89 1265-1558
dirk.burth@hm.edu
Hochschule für angewandte Wissenschaften München - Fakultät 05 Technische Systeme, Prozesse und Kommunikation
Lothstr. 34
80335 München

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01.05.2021

2024-04-30

30.04.2024
2220NR040BVerbundvorhaben: Wasserdampfbarrieren auf Basis von Kolophoniumharzen, Fettsäureestern und ungesättigten vegetabilen Ölen für biobasierte Kunststoffe; Teilvorhaben 2: Rohstoffe und Formulierung der Beschichtungsmaterialen - Akronym: BarriereZiel des Projekts ist die Entwicklung von Wasserdampfbarrieren aus nachwachsenden Rohstoffen für biobasierte Kunststoffe. Dazu werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt, die bereits bei Beschichtungen verwendet werden. Für die Herstellung von Wasserdampfbarrieren müssen diese biobasierten Rohstoffe speziell ausgelegt und weiterentwickelt sowie untereinander formuliert werden. Die Herausforderungen sind dabei außer die Wasserdampfbarriereeigenschaften zu erzielen, dass die Lacke mit hohen Auftragsgewichten fehlerfrei und schnell verarbeitet werden können.Dr. Ulrike Canella
Tel.: +49 89 9003-475
ulrike.canella@hubergroup.com
hubergroup Deutschland GmbH
Sonnenallee 1
85551 Kirchheim b. München

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01.05.2021

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30.04.2024
2220NR040CVerbundvorhaben: Wasserdampfbarrieren auf Basis von Kolophoniumharzen, Fettsäureestern und ungesättigten vegetabilen Ölen für biobasierte Kunststoffe; Teilvorhaben 3: Beschichtungstechnik und Anlagendesign - Akronym: BarriereZiel des Projekts ist die Entwicklung von Wasserdampfbarrieren aus nachwachsenden Rohstoffen für biobasierte Kunststoffe. Dazu werden nachwachsende Rohstoffe eingesetzt, die bereits bei Beschichtungen verwendet werden. Für die Herstellung von Wasserdampfbarrieren müssen diese biobasierten Rohstoffe speziell ausgelegt und weiterentwickelt sowie untereinander formuliert werden. Die Herausforderungen sind dabei außer die Wasserdampfbarriereeigenschaften zu erzielen, dass die Lacke mit hohen Auftragsgewichten fehlerfrei und schnell verarbeitet werden können. Andrea Glawe
Tel.: +49 40 85393 660
andrea.glawe@kroenert.de
KROENERT GmbH & Co KG
Schützenstr. 105
22761 Hamburg

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31.08.2023
2220NR041AVerbundvorhaben: Charakterisierung der Diffusionseigenschaften biobasierter Kunststoffe für Verpackungen; Teilvorhaben 1: Diffusionseigenschaften / Koordination - Akronym: DiBioKAus Kunststoffen wie Verpackung die in Kontakt mit Lebensmitteln (Lbm) stehen, können Stoffe wie Additive in die sie umgebenden Medien übergehen. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Stoffübergangs ist dessen Diffusion im Kunststoff. Die europäische Gesetzgebung verlangt die Überprüfung der Einhaltung der Vorschriften für Stoffübergänge von Additiven aus Kunststoffen, die mit Lbm in Berührung stehen. Hierfür gibt es Migrationstests. Abseits der gesetzlichen Vorgaben für Lbm-Verpackungen sind diese Stoffeigenschaften u.a. auch für Umverpackungen von Interesse. Im Rahmen des Projekts "Evaluation of Migration Models in Support of Directive 90/128/EEC" wurde ein Diffusionsmodell entwickelt. Dieses Modell unterliegt jedoch Einschränkungen um damit Stoffkonstanten für weiterer Polymere vorherzusagen (Mercea und Piringer, 2008) und die Konformitätsbewertung mittels ¿diffusion modelling¿ basiert auf Strukturgleichheit und stößt für nicht strukturgleiche Polymere an seine Grenzen. "DiBioK" setzt hier an und adressiert die Schaffung eines Instrumentes zur Charakterisierung der Diffusionsei-genschaften biobasierter Kunststoffe.Dr. Katharina Richter
Tel.: +49 421 2246-643
katharina.richter@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen

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2220NR041BVerbundvorhaben: Charakterisierung der Diffusionseigenschaften biobasierter Kunststoffe für Verpackungen; Teilvorhaben 2:Probedesign - Akronym: DiBioKAus Kunststoffen wie Verpackung die in Kontakt mit Lebensmitteln stehen, können Stoffe wie Additive in die sie umgebenden Medien übergehen. Dabei sinkt deren Konzentration im Kunststoff und reichert sich in deren Umgebung wie in diesem Beispiel in Lebensmitteln an. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt des Stoffübergangs ist dessen Diffusion im Kunststoff. Die europäische Gesetzgebung verlangt die Überprüfung der Einhaltung der Vorschriften für Stoffübergänge von Additiven aus Kunststoffen, die mit Lebensmitteln in Berührung stehen. Hierfür gibt es Migrationstests. Die Migration von Stoffen aus Kunst-stoffen erfolgt aufgrund vorhersehbarer physikalischer Prozesse. Abseits der gesetzlichen Vorgaben für Lebensmittelverpackungen sind diese Stoffeigenschaften u.a. auch für Umverpackungen von Interesse. Neben experimentellen Methoden zur Abschätzung des Stoffübergangs sind auch theoretische Methoden zulässig, um allgemein anerkannte Diffusionsmodelle als Konformitäts- und Qualitätssicherungsinstrument zu ermöglichen. Im Rahmen des Projekts "Evaluation of Migration Models in Support of Directive 90/128/EEC" wurde ein solches Diffusionsmodell entwickelt. Diese Modelle unterliegen jedoch Einschränkungen um damit Stoffkonstanten für weiterer Polymere vorherzusagen (Mercea und Piringer, 2008) und die Konformitätsbewertung mittels "diffusion modelling" basiert auf Strukturgleichheit und stößt für nicht strukturgleiche Polymere an seine Grenzen. "DiBioK" setzt hier an und adressiert die Schaffung eines Instrumentes zur Charakterisierung der Diffusionseigenschaften biobasierter Kunststoffe. Es werden Stoffkonstanten und Aktivierungsenergien für Biopolymere bestimmt. Mit Hilfe der gewonnenen Daten wird das Vorhersagemodel der EC-Richtlinie zur Abschätzung von Diffusionskoeffizienten evaluiert, um den Anwendungsbereich auch für nicht strukturgleiche Polymere zu erweitern. Ein solches Vorhersagemodel könnte den Aufwand innerhalb von Konformitätsbewertungen drastisch reduzieren.Dr. Michael Schweizer
Tel.: +49 7062 97687-251
michael.schweizer@tecnaro.de
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH
Bustadt 40
74360 Ilsfeld

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31.12.2022
2220NR042AVerbundvorhaben: Entwicklung eines modularen Biofassadensystems mit einer integrierten Wärmedämmung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: Herstellungstechnologie, Materialentwicklung und -prüfung - Akronym: BioModulProjektinhalt war die Entwicklung eines modularen und standardisierten Fassadensystems aus biobasierten Materialien und Materialverbunden inkl. Naturfaserdämmung und deren technisch-technologische Umsetzung für Industriegebäude. Im Rahmen dessen wurde ein Brandschutzkonzept für das biobasierte Fassadensystem mit Naturfaserdämmung entwickelt, welches ein Entzünden der Dämmung sowie ein Glimmen oder Schwelen verhindert. Dabei wurde neben dem Einsatz von Flammschutzmitteln und – additiven auch eine technisch konstruktive Lösung zur Erreichung der Brandklasse angestrebt. Ein besonderes Augenmerk lag weiterhin auf der Standardisierung und Modularisierung der biobasierten Fassadenelemente zur Erhöhung der Effizienz und Reproduzierbarkeit der Biofassaden-Module im Hinblick auf die Nutzung in temporären und mobilen Anwendungen, wie bspw. Zelt- und Hallen- bzw. Lagerbauten. Der Schwerpunkt dabei war die Standardisierung und Modularisierung der Elemente, um den erheblichen konstruktiven und zeitlichen Aufwand zu reduzieren. Demnach sollten die Abmessungen, Anschlussdetails und Verbindungstechniken auf eine marktübliche Standardgröße festgelegt und konstruktiv sowie fertigungstechnisch an die metallischen oder polymeren Standardelemente angepasst werden. Basierend auf einem Grundmodul ohne Beleuchtung, aber mit integrierter Naturfaserdämmung, sollten vier verschiedene Module definiert und entwickelt werden, die zusätzliche Funktionen aufweisen, wie bspw. interaktive Beleuchtung, Design, Überwachung durch Sensorik oder Klimatisierung. Aufgrund der Standardisierung können nun je nach Anwendungszweck und Auftrag die verschiedenen Module individuell und einfach kombiniert werden. Dadurch wird ein Baukastensystem von Fassadenelementen aus nachwachsenden Rohstoffen geschaffen, das alle geltenden Normen und Richtlinien für Industriegebäude sowie temporäre und mobile Architektur erfüllt.Im Projektergebnis wurden anhand biobasierter Komponenten effizient und reproduzierbar NFK-Deckschichten im teilautomatisierten Herstellungsprozess gefertigt. In Kombination mit einem Wellpappengefache und einer Naturfaserdämmung entstand ein biobasierter Sandwichverbund zur Anwendung als Fassadenelement. Das entwickelte Brandschutzkonzept sieht zum einen die Naturfaserdämmung mit biobasierter Flammschutzbeschichtung vor. Zudem wird auch das Wellpappengefache mit einer Flammschutzbeschichtung ausgerüstet, wodurch eine Abschottung der Naturfaserdämmbereiche (200 x 200 mm²) entsteht. Selbst bei starker Beflammung während des SBI-Tests hält die Abschottung stand so lange die NFK-Deckschichten unbeschädigt sind. Weiterhin bewirkt das temperaturwirksame Löschsystems in Form des eingebrachten Flammschutzadditivs Blähgraphit das Feuer durch Aufschäumen zu verschließen, in dem das Blähgraphit ab 180°C auf das 300-fache Ausgangsvolumen expandiert. Diese Maßnahmen führten schließlich zur konkreten Verhinderung eines Schwelens, Glimmens oder der Flammenausbreitung von Naturfaserdämmung mit biobasierter Flammschutzbeschichtung. Weiterhin wurde das biobasierte Fassadensystem aus nachwachsenden Komponenten inkl. Naturfaserdämmung modularisiert und standardisiert. Hieraus entstand ein Grundmodul mit 184 mm dicker Naturfaserdämmung für Bürogebäude und 140 mm Naturfaserdämmung für Industriegebäude und ebenen Deckschichten ohne Integration von weiteren Funktionen. Aufbauend auf dem Grundmodul entstand das Beleuchtungsmodul PLUS mit individueller interaktiver Beleuchtung, welche durch integrierte LED-Streifen erzeugt und durch einen Textilsensor gesteuert wird. Das Designmodul bietet Architekten einen 10 cm tiefen Spielraum zur 3D-Gestaltung der Außendeckschicht und Umsetzung eines individuellen Designs. Das Klimamodul beinhaltet eine integrierte Kapillarrohrmatte auf der Innenseite der Elemente zur Kühlung oder Heizung des Innenraumes.Dr.-Ing. Sandra Gelbrich
Tel.: +49 371 531-32192
sandra.gelbrich@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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2220NR042BVerbundvorhaben: Entwicklung eines modularen Biofassadensystems mit einer integrierten Wärmedämmung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: Konstruktion und Anfertigung - Akronym: BioModulProjektinhalt war die Entwicklung eines modularen und standardisierten Fassadensystems aus biobasierten Materialien und Materialverbunden inkl. Naturfaserdämmung und deren technisch-technologische Umsetzung für Industriegebäude. Schwerpunkt dabei war die Entwicklung einer Naturfaserdämmung aus zerfaserter Wellpappe, die als Streu- oder Stopfdämmung in das Wellpappengefache der BioModulelemente integriert werden kann. Anhand der Trockenzerfaserung sollten Zellulosekurzfasern für die Dämmfunktion entstehen. Unter Variation der Verarbeitungstechnologie, verschiedenen Bindemitteln und Flammschutzbeschichtungen erfolgen Untersuchungen zur Verarbeitbarkeit und zu bauphysikalischen Kennwerten, wie bspw. Brandverhalten, Wärmeleitkoeffizient und Schallabsorption. Ein besonderes Augenmerk lag weiterhin auf der Standardisierung und Modularisierung der biobasierten Fassadenelemente zur Erhöhung der Effizienz und Reproduzierbarkeit der Biofassaden-Module im Hinblick auf die Nutzung in temporären und mobilen Anwendungen, wie bspw. Zelt- und Hallen- bzw. Lagerbauten. Basierend auf einem Grundmodul ohne Beleuchtung, aber mit integrierter Naturfaserdämmung, sollten vier verschiedene Module definiert und entwickelt werden, die zusätzliche Funktionen aufweisen, wie bspw. interaktive Beleuchtung, Design, Überwachung durch Sensorik oder Klimatisierung. Aufgrund der Standardisierung können nun je nach Anwendungszweck und Auftrag die verschiedenen Module individuell und einfach kombiniert werden. Dadurch wird ein Baukastensystem von Fassadenelementen aus nachwachsenden Rohstoffen geschaffen, das alle geltenden Normen und Richtlinien für Industriegebäude sowie temporäre und mobile Architektur erfüllt.Im Projektergebnis entstand in Kombination mit einem Wellpappengefache und einer Naturfaserdämmung ein biobasierter Sandwichverbund zur Anwendung als Fassadenelement. Die neue Naturfaserdämmung besteht aus zerfaserter Wellpappe mit einer biogenen Flammschutzbeschichtung. Die bauphysikalischen Werte sind vergleichbar derer von Holz- oder Altpapierfaserdämmung. Die im Streu- oder Stopfverfahren verarbeitbare Dämmung wurde in die Gefache des Wellpappenkerns eingebracht und durch die biobasierten Deckschichten der BioModulelemente vor äußeren Umwelteinflüssen geschützt. Orientierende Brandprüfungen der BioModulelemente wiesen auf eine Brandklasse D – s3 nach DIN EN 13501-1 hin. Weiterhin wurde das biobasierte Fassadensystem aus nachwachsenden Komponenten inkl. Naturfaserdämmung modularisiert und standardisiert. Hieraus entstand ein Grundmodul mit 184 mm dicker Naturfaserdämmung für Bürogebäude und 140 mm Naturfaserdämmung für Industriegebäude und ebenen Deckschichten ohne Integration von weiteren Funktionen. Aufbauend auf dem Grundmodul entstand das Beleuchtungsmodul PLUS mit individueller interaktiver Beleuchtung, welche durch integrierte LED-Streifen erzeugt und durch einen Textilsensor gesteuert wird. Das Designmodul bietet Architekten einen 10 cm tiefen Spielraum zur 3D-Gestaltung der Außendeckschicht und Umsetzung eines individuellen Designs. Das Klimamodul beinhaltet eine integrierte Kapillarrohrmatte auf der Innenseite der Elemente zur Kühlung oder Heizung des Innenraumes.Dipl.-Ing. Hans Ulrich Richter
Tel.: +49 371 27184-21
richter@richter-hess.de
richter & heß VERPACKUNGS-SERVICE GmbH
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09120 Chemnitz
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2220NR042CVerbundvorhaben: Entwicklung eines modularen Biofassadensystems mit einer integrierten Wärmedämmung aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3: Entwurf, Fertigung und Montage - Akronym: BioModulProjektinhalt war die Entwicklung eines modularen und standardisierten Fassadensystems aus biobasierten Materialien und Materialverbunden inkl. Naturfaserdämmung und deren technisch-technologische Umsetzung für Industriegebäude. Schwerpunkt dabei war die Standardisierung und Modularisierung der biobasierten Fassadenelemente zur Erhöhung der Effizienz und Reproduzierbarkeit der Module im Hinblick auf die Nutzung in temporären und mobilen Anwendungen, wie bspw. Zelt- und Hallen- bzw. Lagerbauten. Die Bauteilkonstruktion sollte dabei so erfolgen, dass die einzelnen Teile einfach zu fertigen, bestmöglich teilautomatisiert mittels Harzinfusionsverfahren herzustellen und demzufolge auch die Schalungsform einfach und effizient ist. Dafür ist eine Definition von Modulabmessungen notwendig und ein einfaches, aber abdichtendes Verbindungssystem der BioModulelemente untereinander. Weiterhin sollten die Abmessungen, Anschlussdetails und Verbindungstechniken auf eine marktübliche Standardgröße festgelegt und konstruktiv sowie fertigungstechnisch an die metallischen oder polymeren Standardelemente angepasst werden. Basierend auf einem Grundmodul ohne Beleuchtung, aber mit integrierter Naturfaserdämmung, sollten vier verschiedene Module definiert und entwickelt werden, die zusätzliche Funktionen aufweisen, wie bspw. interaktive Beleuchtung, Design, Überwachung durch Sensorik oder Klimatisierung. Aufgrund der Standardisierung können nun je nach Anwendungszweck und Auftrag die verschiedenen Module individuell und einfach kombiniert werden. Dadurch wird ein Baukastensystem von Fassadenelementen aus nachwachsenden Rohstoffen geschaffen, das alle geltenden Normen und Richtlinien für Industriegebäude sowie temporäre und mobile Architektur erfüllt.Im Projektergebnis entstand ein biobasiertes Fassadensystem mit höchstmöglichem biobasierten Anteil inkl. Naturfaserdämmung. Die Herstellung der BioModule erfolgte über ein dreiteiliges Rahmensystem bestehend aus Vorder-, Rückseite und Rahmensystem. Die jeweils einfachen Einzelbauteile sind zum großen Teil teilautomatisierbar im Harzinfusionsverfahren herstellbar und erfordern einen nur geringen Schalungsaufwand. Zudem sind die BioModule dadurch einfach Skalierbar. Die Sicherung der BioModule untereinander entsteht über ein Nut-Stab-Verbindungstool, was gleichzeitig die Abdichtung der gesamten Fassade übernimmt. Weiterhin wurde das biobasierte Fassadensystem aus nachwachsenden Komponenten inkl. Naturfaserdämmung standardisiert. Hieraus entstand ein Grundmodul mit 184 mm dicker Naturfaserdämmung für Bürogebäude und 140 mm Naturfaserdämmung für Industriegebäude und ebenen Deckschichten ohne Integration von weiteren Funktionen. Aufbauend auf dem Grundmodul entstand das Beleuchtungsmodul PLUS mit individueller interaktiver Beleuchtung, welche durch integrierte LED-Streifen erzeugt und durch einen Textilsensor gesteuert wird. Das Designmodul bietet Architekten einen 10 cm tiefen Spielraum zur 3D Gestaltung der Außendeckschicht und Umsetzung eines individuellen Designs. Das Klimamodul beinhaltet eine integrierte Kapillarrohrmatte auf der Innenseite der Elemente zur Kühlung oder Heizung des Innenraumes. Franziska Pfalz
Tel.: +49 371 84276-0
info@fiber-tech.de
FIBER - TECH Construction GmbH
Tuchschererstr. 10
09116 Chemnitz
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2220NR043AVerbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 1: Polymersynthese und Werkstoffentwicklung im Labormaßstab - Akronym: Bio2BottleZiel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet.Dr. rer. nat. Inna Bretz
Tel.: +49 208 8598-1313
inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen

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2220NR043BVerbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 2: Synthese von Blendkomponenten, Modifikation, Optimierungen - Akronym: Bio2BottleZiel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet.Dr. Hasso v. Zychlinski
Tel.: +49 8823-1351
hasso@unavera.de
UNAVERA ChemLab GmbH
Am Ländbach 20
82481 Mittenwald

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2220NR043CVerbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 3: cleaneroo Anwendungstests - Akronym: Bio2BottleZiel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet. Philipp von der Heide
Tel.: +49 163 8009866
vonderheide@cleaneroo.de
cleaneroo GmbH
Adam-Opel-Str. 12
28237 Bremen

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2220NR043DVerbundvorhaben: Neuartige biologisch abbaubare Flaschen aus Biokunststoffen mit hohem biobasierten Anteil und hoher Barriere (Bio2Bottle); Teilvorhaben 4: Komponentenauswahl, Kunststoffblendherstellung, Rezyklierbarkeitsprüfung, Nachweis biologischer Abbaubarkeit - Akronym: Bio2BottleZiel des Verbundvorhabens »Bio2Bottle« ist die Entwicklung eines biobasierten, rezyklierbaren Werkstoffes zur Herstellung von Flaschen. Hierbei wird während des Projektes die Wertschöpfungskette von der Additivsynthese über die Materialentwicklung bis hin zur Herstellung von Kunststoffflaschen abgedeckt. Die Flaschen werden in Endanwendungen für ein innovatives Fensterreinigungsmittel und Flüssigprodukte für den biologischen Landbau, beispielweise pflanzenwachstumsfördernde Bodenhilfsstoffe, getestet. Insbesondere wird die Rezyklierfähigkeit der Flaschen über verschiedene Verfahren experimentell untersucht und bewertet.Dr. Frank Martin Neumann
Tel.: +49 2154 9251-0
frank-martin.neumann@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich

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30.09.2022
2220NR044XEntwicklung einer wirtschaftlichen Ammoniak-Strippanlage für Gärreste in Biogasanlagen zur Nährstoffentfrachtung und Substratflexibilisierung - Akronym: StripCompactIn der Projektphase I sollten die verfahrenstechnisch relevanten Auslegungsparameter in Laborversuchen an einer Versuchsanlage ermittelt werden. Insbesondere sollte der Einfluss von CO2 im Strippgas auf das Strippverhalten quantifiziert werden. Der hierfür maßgebliche Parameter ist das Verhältnis aus abgeschiedenem NH4-N zu der Ausgangsmenge NH4-N, auch Strippgrad genannt. Weiterhin sollte die Effektivität Strippgaswäsche unter Rückgewinnung von Ammoniakwasser sowie dessen NH4-N Konzentration bewertet werden und hieraus resultierend das Einsparpotenzial für Schwefelsäure bestimmt werden. Neben dem Strippverhalten sollten Bereiche für die relevanten Parameter für den Betrieb einer Kolonne wie Gas- und Flüssigkeitsleerrohrgeschwindigkeit festgelegt werden. Aufbauend auf den ermittelten Daten sollte die Auslegung einer großtechnischen Demonstrationsanlage erfolgen, mit der in einer zweiten Projektphase die Machbarkeit unter realen Bedingungen gezeigt und die Scale-up Phänomene untersucht werden können.Im Rahmen des Projektes konnte der Einfluss von CO2 im Strippgas auf Ammoniakstrippung und -wäsche quantifiziert werden. Dabei zeigte sich bei einem CO2 Gehalt von 20 %-vol. eine Reduktion der Ammoniakstrippung um rund 30 % gegenüber CO2 freiem Strippgas. Gleichzeitig erhöhte sich durch die Anwesenheit von CO2 die Waschleistung und maximal erreichbare Konzentration in der Waschlösung. In den bestlaufenden Versuchen wurde eine Ammoniakrückgewinnung von mehr als 95 % verzeichnet. Die weitere Auswertung der Versuchsparameter ermöglichte die Ermittlung verfahrenstechnischer Parameter für die Auslegung von Stripp- und Waschkolonne. So wurden die besten Ergebnisse erzielt, wenn das Strippgas eine relative Gasfeuchte von 80 % aufwies, die behandelte Flüssigphase eine gleichmäßige Temperatur von 80 °C aufwies und das Volumenstromverhältnis von Gas zu Flüssigkeit rund 300 betrug. Weiterhin ist bei der Auslegung der Kolonnen der Arbeitsbereich zu berücksichtigen. Die Gasleerrohrgeschwindigkeiten sollten unterhalb von 1,2 m/s liegen bzw. der resultierende F-Faktor (Maß für die Gasbelastung) einen Wert von 1,8 Pa1/2 nicht überschreiten. Mit den genannten Daten ließen sich Kolonnen für eine 500kWel Biogasanlage mit einem Filtratvolumenstrom von 1,5 m³/h nach dem Pressschneckenseparator auslegen. Die durchströmte Querschnittsfläche einer geeigneten Kolonne beträgt hierfür rund 0,45 m² und die aktive Höhe 2,5 m. Bei dem Einsatz von Gärrest ist auf geeignete Einbauten zu achten, da Füllkörper innerhalb kürzester Zeit verblocken würden.Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume
Tel.: +49 30 3142-3701
sekretariat.vt@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik
Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1
10587 Berlin
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2220NR046AVerbundvorhaben: Sensorgestützte, flexible, zweitstufige Biogasproduktion durch Regelung auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes; Teilvorhaben 1: Abbildung einer flexiblen Biogasproduktion auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes - Akronym: FlexBioNeuroDas Hauptziel des Projektes besteht in der bedarfsorientierten Produktion von Biogas auf Basis einer zweistufigen Fermentation durch ein intelligentes Regelsystem auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes. In einer ersten Hydrolysestufe wird Rohsubstrat in kurzkettige Fettsäuren (v. a. Essigsäure) abgebaut, wobei der Hydrolysereaktor als Zwischenpuffer dient. Durch gezielte Fütterung in den Hauptfermenter werden schnell abbaubare Fettsäuren eingebracht und damit gezielt und zeitlich eng aufgelöst die Gasproduktion angepasst. Die Regelung basiert auf einem sensorgestützten Echtzeitmesssystem. Es werden Daten aus der SPS der Anlage genutzt und zusätzliche Sensoren zur Messung des pH-Wertes, des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration im Hydrolysereaktor und im Fermenter installiert. Für die Messung des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration wird ein NIRSensor kalibriert, validiert und weiterentwickelt. Das Regelsystem soll den Anlagenbetreibern von Biogasanlagen ermöglichen, die Erlöse an der Strombörse bei möglichst geringem und effizientem Substrateinsatz zu maximieren.Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer
Tel.: +49 9421 187-100
gaderer@tum.de
Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme
Schulgasse 16
94315 Straubing

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31.10.2023
2220NR046BVerbundvorhaben: Sensorgestützte, flexible, zweitstufige Biogasproduktion durch Regelung auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Cloud- und KI-basierten Messdatenverarbeitung zur Regelung der Biogasproduktion - Akronym: FlexBioNeuroDas Hauptziel des Projektes besteht in der bedarfsorientierten Produktion von Biogas auf Basis einer zweistufigen Fermentation durch ein intelligentes Regelsystem auf Basis eines künstlichen neuronalen Netzes. In einer ersten Hydrolysestufe wird Rohsubstrat in kurzkettige Fettsäuren (v. a. Essigsäure) abgebaut, wobei der Hydrolysereaktor als Zwischenpuffer dient. Durch gezielte Fütterung in den Hauptfermenter werden schnell abbaubare Fettsäuren eingebracht und damit gezielt und zeitlich eng aufgelöst die Gasproduktion angepasst. Die Regelung basiert auf einem sensorgestützten Echtzeitmesssystem. Es werden Daten aus der SPS der Anlage genutzt und zusätzliche Sensoren zur Messung des pH-Wertes, des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration im Hydrolysereaktor und im Fermenter installiert. Für die Messung des TS-Gehaltes und der Essigsäurekonzentration wird ein NIRSensor kalibriert, validiert und weiterentwickelt. Das Regelsystem soll den Anlagenbetreibern von Biogasanlagen ermöglichen, die Erlöse an der Strombörse bei möglichst geringem und effizientem Substrateinsatz zu maximieren. Ralf Schiessl
Tel.: +49 9961 910-110
ralf.schiessl@ib-complan.com
ib-comPLAN Inh. Ralf Schiessl
Mitterkogl 4
94362 Neukirchen

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2220NR048XReduktion von (V)VOC-Emissionen aus NawaRo-Dämmstoffen unter besonderer Berücksichtigung neu aufkommender Schadstoffe - Akronym: NawaRo_RedEmDas Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Reduktion der Emission insbesondere neu aufkommender Schadstoffe aus NawaRo-Dämmstoffen. Für einige dieser Stoffe sind noch keine eindeutigen Wege der Generierung identifiziert worden. Dies gilt insbesondere für neu aufgekommene Stoffe wie VVOC. Die Entwicklung von Minderungsmaßnahmen steht folglich zumindest zum Teil noch aus. Ziel des Projektes ist es daher, VOC- und VVOC-Emissionen weiter zu senken, um Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen mehr Verwendungsmöglichkeiten zu eröffnen. Als Hauptkomponenten wurden in Vorarbeiten organische Säuren, Aldehyde, Alkohole und andere, meist polare Verbindungen sowie SVOC identifiziert. Um die zur Reduzierung dieser Emissionen sinnvollen Entwicklungsschritte definieren zu können, fehlen zum Teil vertiefte Kenntnisse zu deren Entstehung aus Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. Dies gilt insbesondere für Substanzen wie Alkohole, VVOC und SVOC (Semi Volatile Organic Compounds). Außerdem sind viele dieser Dämmstoffe mit Flammschutzmitteln ausgerüstet. Inwieweit das das Emissionsverhalten möglicherweise indirekt beeinflusst, z.B. durch deren Einfluss auf den Feuchtehaushalt, ist nicht bekannt. Aus den bestehenden und zusätzlich gewonnenen Erkenntnissen zur Generierung der Emissionen sollen mindernde Veränderungen im Herstellprozess abgeleitet werden. Dabei kann auf Erkenntnisse aus dem Bereich der Herstellung von Holzwerkstoffen aufgebaut werden. Eine weitere Möglichkeit der Emissionsminderung ergibt sich aus dem Zusammenwirken verschiedener Materialien, z.B. Dämmstoffen und Folien. Vorkenntnisse über das Diffusionsverhalten von Wasserdampf und einiger weniger (V)VOC sind vorhanden, bedürfen aber einer Vervollständigung. Konkret soll daher die Möglichkeit dampfbremsender Folien, den Übergang solcher Stoffe in die Innenraumluft zu behindern, über die o.g. Stoffe hinaus geprüft werden.Dr. Jan Gunschera
Tel.: +49 531 2155-352
jan.gunschera@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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31.07.2024
2220NR049AVerbundvorhaben: Gewässerschutz durch Erosionsvermeidung im Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 1: Bilanzierung der Stoffflüsse - Akronym: PrevEro - TV1 - JKIDie Erzeugung von Mais als derzeit wichtigster Energiepflanze geht bei konventionellem Anbau vielfach mit negativen Wirkungen auf die Umwelt einher. Wird Mais in Hanglagen bzw. auf Böden mit geringer Wasserinfiltrationsleistung angebaut, steigt das Risiko von Boden- und Nährstoffverlusten durch Wassererosion deutlich an. Wassererosion und die damit verbundene Gewässereutrophierung stellen gesamtgesellschaftliche Herausforderungen dar. Die prognostizierten höheren Winterniederschläge sowie die durch den Klimawandel bedingte Zunahme von Niederschlagsextremen bewirken eine weitere Verschärfung dieses Problems. Die derzeitige Anbaupraxis von Mais bietet daher auch zukünftig erhebliches Optimierungspotenzial. Dauerkulturen sind aufgrund der ausbleibenden Bodenbearbeitung sowie der tiefen und intensiven Durchwurzelung besonders zur Erosionsminderung, Nährstoffkonservierung und mithin für den Gewässerschutz geeignet. Die Dauerkultur Durchwachsene Silphie wird als mögliche Alternative zum Mais diskutiert. Sie zeichnet sich neben ihrem hohen Ertragspotenzial auch dadurch aus, im Sommer als Nahrungsquelle für Insekten zu dienen und durch ihren Wiederaufwuchs nach der Ernte die Wirkung einer Zwischenfrucht zu entfalten. Neben der Einführung alternativer Kulturpflanzen kommt in Hanglagen der Verbesserung der Mais-Anbauverfahren eine entscheidende Bedeutung zu. Bodenschonende Direktsaatverfahren ggf. in Kombination mit geeigneten Winterzwischenfrüchten könnte ebenso einen Beitrag zur Verminderung der Nährstoffverlagerung und Bodenerosion leisten, weil der Boden bei diesen Anbauverfahren fast ganzjährig durch Pflanzen oder Mulchmaterial bedeckt ist. Das beantragte Vorhaben hat deshalb zum Ziel, sowohl den Daueranbau von Silphie als auch bei Mais im Hinblick auf die Erosionsminderung und die mit der Erosion einhergehenden Nährstoffverluste mit dem konventionellen Maisanbau zu vergleichen und zu bewerten.Dr. Kerstin Panten
Tel.: +49 531 596-2111
kerstin.panten@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 69
38116 Braunschweig

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2220NR049BVerbundvorhaben: Gewässerschutz durch Erosionsvermeidung im Energiepflanzenanbau; Teilvorhaben 2: Modellierung der Wassererosion - Akronym: PrevEro - TV2 - ZALFDie Erzeugung von Mais als wichtigste Energiepflanze geht bei konventionellem Anbau vielfach mit negativen Wirkungen auf die Umwelt einher. Wird Mais in Hanglagen bzw. auf Böden mit geringer Wasserinfiltrationsleistung angebaut, steigt das Risiko von Boden- und Nährstoffverlusten durch Wassererosion aufgrund der ungenügenden Bodenbedeckung deutlich an. Wassererosion und die damit verbundene Gewässereutrophierung stellen gesamtgesellschaftliche Herausforderungen dar. Die projektierten höheren Winterniederschläge sowie die durch den Klimawandel bedingte Zunahme von Niederschlagsextremen bewirken eine weitere Verschärfung dieses Problems. Die derzeitige Anbaupraxis von Mais bietet erhebliches Optimierungspotenzial. Dauerkulturen sind für den Gewässerschutz aufgrund der ausbleibenden Bodenbearbeitung, tiefen und intensiven Durchwurzelung besonders zur Erosionsminderung und Nährstoffkonservierung geeignet. Die Dauerkultur Durchwachsene Silphie wird als mögliche Alternative zum Mais diskutiert. Sie zeichnet sich neben ihrem hohen Ertragspotenzial auch dadurch aus, im Sommer als Nahrungsquelle für Insekten zu dienen und durch ihren Wiederaufwuchs nach der Ernte die Wirkung einer Zwischenfrucht zu entfalten. Neben der Einführung alternativer Kulturpflanzen kommt in Hanglagen der Verbesserung der Mais-Anbauverfahren eine entscheidende Bedeutung zu. Bodenschonende Direktsaatverfahren ggf. in Kombination mit geeigneten Winterzwischenfrüchten könnten einen Beitrag zur Verminderung der Nährstoffverlagerung und Bodenerosion leisten, weil der Boden bei diesen Anbauverfahren fast ganzjährig durch Pflanzen oder Mulchmaterial bedeckt ist. Das beantragte Vorhaben hat zum Ziel, sowohl den Anbau von Silphie als auch von alternativen Verfahren im Mais in Hinblick auf die Erosionsminderung und die mit der Erosion einhergehenden Nährstoffverluste mit dem konventionellen Maisanbau zu vergleichen und zu bewerten.Dr. Detlef Deumlich
Tel.: +49 33432 82329
ddeumlich@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 AG Hydropedologie
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

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2220NR051AVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 1: Verbundkoordination; Integriertes Verfahren zur automatisierten Wegeinventur und belastungsangepassten Wegeunterhaltung - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen.Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara
Tel.: +49 3621 225-331
sergej.chmara@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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2220NR051BVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 2: Digitale Geschäftsmodelle zur In-Wert-Setzung von Wegezustandsdaten - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehender Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen.Prof. Dr. Tobias Cremer
Tel.: +49 3334 657-166
tobias.cremer@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde

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2220NR051CVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 3: Zustandserfassung und Instandhaltungsplanung für Waldwege mit Methoden maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen.Dr. Ina Ehrhardt
Tel.: +49 391 4090-811
ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF)
Sandtorstr. 22
39106 Magdeburg

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2220NR051DVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 4: Portal-Infrastruktur und digitaler Zwilling Waldwege - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. Matthias Nagel
Tel.: +49 561 31679-90
nagel@intend.de
INTEND Geoinformatik GmbH
Johanna-Waescher-Str. 5
34131 Kassel

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2220NR051EVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 5: Standards zur verfahrensunabhängigen Zustandserfassung von Waldwegen; Datenbasis - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. Das Gesamtziel des Teilantrages "Datenstandards und Datenverknüpfung" des KWF ist: Erarbeiten und Festlegen von Standards zur verfahrensunabhängigen Zustandserfassung von Waldwegen, Schaffen einer Datenbasis. Dieses Gesamtziel wird in folgende Teilziele untergliedert: 1. Definition eines standardisieren Klassifizierungssystems 2. Datentechnische Umsetzung in Form der standardisierten Festlegung von Attributen und Schnittstellenbeschreibung 3. Abstimmung der festgelegten Standards in Fachgremien 4. Datenbank entwickeln 5. Datenbank mit Daten der Forstbetriebe anreichern 6. Transfer des neuen Tools in die Praxis Alexander Kaulen
Tel.: +49 6078 785-27
alexander.kaulen@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

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2220NR051FVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 6: Auswertungsalgorithmen für sensorbasierte Waldwegezustandsdaten - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine tandardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen.Prof. Dr. Martin Ziesak
Tel.: +49 8237 9629355
martin.ziesak@ifos-gmbh.de
IFOS GmbH
Wesehof 29
59757 Arnsberg

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2220NR051GVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 7: Intelligentes Matching von GNSS-Signalen und Sensordaten zu Waldwege-Geometrien - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. Torsten Müller
Tel.: +49 3375 5273-66
intelliway.projekt@eentwicklung.net
eEntwicklung.net GmbH
Freiheitstr. 124-126
15745 Wildau

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2220NR051HVerbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 8: Bewertung von forstlichen Wegebauverfahren, des digitalen Wegebaucontrollings und des anwenderorientierten Waldwegebau-Wissenstransfers - Akronym: INTELLIWAYDas Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. Thilo Wagner
Tel.: +49 2931 7866-311
thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik
Alter Holzweg 93
59755 Arnsberg

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2220NR053AVerbundvorhaben: Angesäuerte Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen und in der Gärrestedüngung; Teilvorhaben 1: Ertragssicherheit, Nährstoffeffizienz und Emissionsminderung entlang der Prozesskette von Methanproduktion über Düngung bis Bodenmikrobiom - Akronym: AcidDigSoilDas Gesamtziel des Projektes ist es, Chancen und Risiken der Nutzung angesäuerter Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen und bei der Gärrestedüngung zu erfassen und zu bewerten und für Biogasanlagen und Düngung Handlungsempfehlungen zu entwickeln. Gülle und Gärreste aus der Biogasproduktion sind wertvolle Wirtschaftsdünger. Ihnen gemein ist jedoch ein relativ hoher Anteil an Ammonium-Stickstoff bei schwach basischem pH-Wert, so dass leicht gasförmiges Ammoniak freigesetzt wird. Durch die Ansäuerung wird das chemische Gleichgewicht zum Ammonium-Ion hin verschoben, es wird deutlich weniger Ammoniak freigesetzt und es bleibt mehr der Stickstoff im Wirtschaftsdünger verfügbar. Zum Erreichen der deutschen Minderungsziele für Ammoniakemissionen kann die Ansäuerung so einen bedeutenden Beitrag leisten. Findet die Ansäuerung des Wirtschaftsdüngers bereits im Stall statt, werden Biogasanlagen mit dem angesäuerten Substrat konfrontiert. Im Biogas Labor wird untersucht, welcher Anteil an Schwefel- und Essigsäure mit verschiedenen Kosubstraten sinnvoll in den Biogas-Prozess eingebracht werden kann und wie sich Prozessstabilität und Gasertrag entwickeln. In Boden-Versuchen wird untersucht, in welchem Umfang Ansäuerung von Gärresten bei der Düngung Ammoniakemissionen einspart, wie die Nährstoffverfügbarkeit von Schwefel und Phosphor im Boden beeinflusst wird und welche Auswirkungen auf den Ertrag entstehen. Um die Nachhaltigkeit der Bodengesundheit zu überprüfen, wird untersucht wie Bodenmikrobiom und mikrobielle Aktivität bei Düngung mit angesäuerten Gärresten reagieren. Insgesamt kann so ein weites Spektrum der möglichen Anwendungen der Ansäuerung und ihrer Folgen beurteilt werden, mögliche Einschränkungen werden diskutiert und Lösungsmöglichkeiten/Handlungsempfehlungen können abgeleitet werden. Dies soll es ermöglichen, die positiven Wirkungen der Ansäuerung auf Nährstoffeffizienz, Düngemanagement sowie Umwelt- und Klimaschutz sinnvoll zu nutzen.Prof. Dr. Eberhard Hartung
Tel.: +49 431 880-2107
ehartung@ilv.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik
Max-Eyth-Str. 6
24118 Kiel

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2220NR053BVerbundvorhaben: Angesäuerte Wirtschaftsdünger in Biogasanlagen und in der Gärrestedüngung; Teilvorhaben 2: Emissionsminderung bei der Ausbringung von Gärresten durch Ansäuerung - Akronym: AcidDigSoilBei der Ausbringung von Gärresten aus Biogasanlagen besteht häufig das Risiko erhöhter Ammoniakemissionen. Diese sind einerseits umweltrelevant und bedeuten andererseits auch Nährstoffverluste. Die Ammoniakemissionen lassen sich durch die Absenkung des pH-Wertes deutlich verringern, das wurde bei der Ausbringung von Rohgülle bereits vielfach erfolgreich erprobt. Da bei Gärresten aufgrund des höheren Anteils an Ammoniumstickstoff und des höheren pH-Wertes das Emissionsrisiko deutlich höher einzuschätzen ist, soll in dem Forschungsprojekt die Emissionsminderung an Gärresten untersucht werden. Das betrifft vor allem Ausbringungstermine bei wärmerer Witterung. Dazu werden Feldversuche in den Fruchtarten Winterraps, Winterweizen und Mais unter solchen Bedingungen durchgeführt, die ein hohes Emissionspotenzial erwarten lassen. Gerade unter solchen Bedingungen sind so große Effekte für Umwelt und Nährstoffmanagement möglich. Es lassen sich nennenswerte Einsparungen an Treibhausgasemissionen durch Anwendung des Verfahrens erzielen. Deutschland verfolgt sehr ambitionierte Ziele im Bereich des Klimaschutzes. Die dazu erforderlichen Reduzierungen der Ammoniakemissionen aus der Landwirtschaft können und müssen unbedingt einen Beitrag zur Erreichung dieser Ziele leisten. Durch das Verfahren der Gärrestansäuerung können diese wesentlich effizienter eingesetzt werden. Das verbessert auch den Gewässerschutz, weil die Nährstoffüberhänge verringert werden können. Die Minderung der Ammoniakemissionen ist außerdem eine wichtige Voraussetzung dafür, dass das Verfahren der Schleppschlauchausbringung langfristig weiter zur Verfügung steht, um kosteneffizient und schlagkräftig Gülle und Gärreste in wachsende Bestände ausbringen zu können. Das Vorhaben seitens des Verbundpartners CAU Kiel wird unter dem Akronym "AcidDigSoil", FKZ 22019313, beantragt. Die Vorhabensbeschreibung wurde gemeinsam für beide Vorhaben unter Federführung der CAU Kielerstellt.Dr. Andreas Gurgel
Tel.: +49 385 588-60220
a.gurgel@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
Dorfplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen

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2220NR054AVerbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 1: Situationsanalyse, ökonomischen Grundzusammenhänge & Entwicklung von Gestaltungsempfehlungen - Akronym: InA-PWDas Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sinddie systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein.Prof. Dr. Carola Paul
Tel.: +49 551 39-26762
carola.paul@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie
Büsgenweg 3
37077 Göttingen

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2220NR054BVerbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 2: Identifikation, Typisierung von betrieblichen Fallbeispielen & Modellierung forstlicher Nutzungsentscheidungen - Akronym: InA-PWDas Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sinddie systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein.Prof. Dr. Carola Paul
Tel.: +49 551 39-26762
carola.paul@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie und nachhaltige Landnutzungsplanung
Büsgenweg 1
37077 Göttingen

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2220NR054CVerbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 3: Analyse der institutionellen Regelungen für den Kleinprivatwald - Akronym: InA-PWDas Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sinddie systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein.Prof. Dr. José Martinez
Tel.: +49 551 39-27415
jmartin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Juristische Fakultät - Institut für Landwirtschaftsrecht
Platz der Göttinger Sieben 6
37073 Göttingen

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2220NR054DVerbundvorhaben: Institutionenökonomische Analyse und Ansätze zur Verbesserung der Organisation und Bewirtschaftung im Kleinprivatwald; Teilvorhaben 4: Typisierung des deutschen Kleinprivatwaldes & Einflussfaktoren für die Organisationswahl - Akronym: InA-PWDas Gesamtziel dieses Vorhabens liegt darin, a) institutionelle/rechtliche Rahmenbedingungen für typische Waldbewirtschaftungs- und Organisationsformen des Kleinprivatwaldes systematisch zu beschreiben, b) die Einflussfaktoren für die Wahl der Bewirtschaftungs- und Organisationsform empirisch und c) institutionenökonomisch zu analysieren und d) die Auswirkungen der institutionellen und rechtlichen Arrangements auf forstliche Entscheidungen (Holzernte, Waldpflege, Naturschutz etc.) zu untersuchen. Hierfür wird ein interdisziplinärer Forschungsansatz gewählt, welcher Methoden aus den Rechts- und empirischen Sozialwissenschaften, der Forstökonomie und der Forstplanung integriert. Durch enge Abstimmung mit Schlüsselakteuren und die Anwendung auf konkrete Fallbeispiele ist das Projekt in hohem Maße praxisrelevant. Konkrete Produkte sind die systematische Sammlung der rechtlichen und organisatorischen Rahmenbedingungen, modellgestützte Entscheidungsgrundlagen und Kalkulationshilfen. Auf Basis der wissenschaftlichen Ergebnisse können diese Informationen und Werkzeuge auf spezifische Zielgruppen der Kleinprivatwaldbesitzer zugeschnitten werden. Darüber hinaus sollen Handlungsempfehlungen für die Forstpolitik zur Gestaltung der Rahmenbedingungen abgeleitet werden. Diese sollen Zielgruppen spezifisch für Multiplikatoren auf entsprechenden Veranstaltungen präsentiert werden. Die Leitidee dieses Vorhabens ist es, Vorschläge zur Verbesserung vorhandener Organisationsstrukturen, rechtlicher Rahmenbedingungen und innovativer neuer Ansätze für den Kleinprivatwald zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen schließlich auch Grundlage für die Entwicklung neuer Dienstleistungen und digitaler Instrumente sein.Dr. Björn Seintsch
Tel.: +49 40 7396-2312
bjoern.seintsch@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg

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31.07.2023
2220NR055AVerbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holznutzung im Kleinprivatwald durch eine zielgruppengerechte Motivation der neuen Waldbesitzer mit dem Gedanken des Klimaschutzes; Teilvorhaben 1: Projektkoordination & Koordination innerhalb der Organisationen der privaten Waldbesitzer - Akronym: KliWa4NisaDas Projekt KliWa4Nisa verfolgt das Ziel, bei "neuen" oder "urbanen" Waldbesitzenden, die bisher nicht oder nur in geringem Maße mit den Themen der nachhaltigen Waldbewirtschaftung in Berührung gekommen sind, den Willen zur nachhaltigen Nutzung ihrer Wälder zu entwickeln. Dabei soll insbesondere der Gedanke des Klimaschutzes durch die nachhaltige Holznutzung als Motivationsfaktor hervorgehoben werden. Im Projekt finden die Ergebnisse der KKEG-Studie und des Projektes "KomSilva" Anwendung und werden für eine zielgruppengerechte Ansprache genutzt. Um die Waldbesitzenden anzusprechen und zu motivieren, wurde im Projekt eine Kampagne entwickelt, die sowohl analoge als auch digitale Medien einsetzt. Die im Zuge der Kampagne gewonnen Erkenntnisse sollen dazu dienen, das Verfahren, die Werkzeuge und Techniken der Kommunikation zwischen Waldbesitzenden, betreuenden Förstern und forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen zu verbessern. Durch die Durchführung der Kampagne in mehreren Bundesländern, erhält das Projekt eine überregionale Bedeutung. Teilprojekt 1 umfasst die Projektkoordination sowie die Einbindung der Organisationen der privaten Waldbesitzer.Die Analyse aktueller Studien und Veröffentlichungen zeigte, dass die Thematisierung der Kampagne auf das Motiv "Klimaschutz durch Waldnutzung" gegenwärtig eine hohe Bedeutung hat. Dies wurde auch durch die in Form einer Umfrage durchgeführte Zielgruppenanalyse bestätigt, aus der sich erste Kampagnenansätze ableiteten. Unter Einbezug von Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen, Waldbesitzenden und Förstern wurde die Kampagne den vorhandenen Kapazitäten entsprechend angepasst, zunächst in einer Pilotregion in Niedersachsen getestet und später in zwei weiteren Bundesländern durchgeführt. Um die Waldbesitzenden zu erreichen, setzte die Kampagne sowohl analoge Methoden in Wochen- und Tageszeitungen als auch digitale Medien in Form einer projekteigenen Internetseite mit leicht verständlichen Erklärvideos und Beiträgen in den sozialen Medien ein. Insgesamt konnte durch die Kampagne ein geringer Rücklauf verzeichnet werden. Es zeigte sich das die forstlichen Akteure auf der Fläche – die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse, die Försterinnen und Förster – bei der Kommunikation und Erstansprache der Waldbesitzenden eine entscheidende Rolle einnehmen.Dipl. ForstIng. Ökol Petra Sorgenfrei
Tel.: +49 511 36704-39
sorgenfrei@waldbesitzerverband-niedersachsen.de
Waldbesitzerverband Niedersachsen e.V.
Warmbüchenstr. 3
30159 Hannover

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31.07.2023
2220NR055BVerbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holznutzung im Kleinprivatwald durch eine zielgruppengerechte Motivation der neuen Waldbesitzer mit dem Gedanken des Klimaschutzes; Teilvorhaben 2: Handlungsempfehlungen, Test des Kampagnen-Konzeptes & Evaluierung - Akronym: Kliwa4NisaViele kleine Privatwaldflächen bieten Potentiale für die Steigerung der nachhaltigen Holzbereitstellung. Zudem besteht bei vielen Kleinprivatwäldern Bedarf nach Verbesserung der Bewirtschaftung durch professionelle Betreuung. Nichtorganisierte Kleinprivatwaldbesitzende mit dem Argument "mach Deinen Wald zum Klimawald" zum Beitritt in Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse zu motivieren, war das Ziel des Projekts. Mit vorhandenem, in vorherigen Projekten erstelltem Informations- und Kampagnenmaterial und auf der Basis von Wissen über Motive von Kleinprivatwaldbesitzern, ergänzt um eine eigene Befragung, wurde eine Motivierungskampagne zunächst in Niedersachsen und dann in einer jeweils ausgewählten Region in Brandenburg und Rheinland-Pfalz konzipiert und umgesetzt. Der Erfolg der Maßnahmen wurde in fortlaufender Begleitung des Projektfortschritts evaluiert. Bewertet wurde, ob und in welchem Umfang Waldbesitzende, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind, mit den ausgewählten Maßnahmen erreicht werden können. Bewertet wurden die Möglichkeiten, Schlüsselakteure, die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse sowie die Försterinnen und Förster in der Privatwaldbetreuung, in eine Waldbesitzermobilisierungskampagne einzubinden. Es wurde die Außenwirkung der Projektwebsite und ihre Resonanz in sozialen Medien beurteilt, und die Resonanz von Waldbesitzern auf regionale Zeitungswerbung ausgewertet. Aus den Ergebnissen der Bewertung des umgesetzten Kampagnenkonzepts wurden Handlungsempfehlungen hergeleitet, die Hinweise darauf geben können, wie Kleinprivatwaldbesitzer in künftigen Mobilisierungsprojekten erfolgreich zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihres Waldes motiviert werden können.Aus einer Befragung von Waldbesitzenden, die nicht in Forstwirtschaftlichen Vereinigungen organisiert sind, kann der Schluss gezogen werden, dass diejenigen, die auf Befragungen antworten, generell an der Bewirtschaftung ihres Waldes interessiert sind, größtenteils ihren Wald auch nutzen und einen Informationsbedarf haben. Mobilisierung von Kleinprivatwaldbesitzenden ist aber mit hohem Aufwand auf Seiten der Betreuungsförster:innen verbunden, die vielfach kaum ausreichende Kapazitäten haben. Effektiv war der Kampagneansatz, bei dem Waldbesitzende in einer regional erscheinenden Zeitungsannonce aufgefordert wurden, sich mit ihrem Förster in Verbindung zu setzen. Auch wenn die Reaktion überschaubar war, hat es gezeigt, dass auf solch einem Weg Waldbesitzende angesprochen werden können. In einer Region, wo der genannte Förster bekannt und gut vernetzt ist und zudem auch ein starkes Interesse an der Gewinnung neuer Mitglieder hat, war dies eine erfolgversprechende Maßnahme. Der Versuch, breitere Medienwirksamkeit zu erreichen, wurde jedoch von vielen tagesaktuellen Problemen (Käfer, Trockenheit etc.) überlagert. Es muss sichergestellt werden, dass Betreuungsförster:innen und die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse über ausreichend Kapazitäten verfügen, eine Kampagne zu begleiten und die aus ihr resultierende Kommunikations- und Betreuungsbedürfnisse zu verfolgen. Medienkampagnen sollten auf regionale Zielgruppen gerichtet und mit einem definierten zeitlichen Horizont durchgeführt werden. Bernhard Hauck
Tel.: +49 6078 785-16
hauck@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

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31.07.2023
2220NR055CVerbundvorhaben: Steigerung der nachhaltigen Holznutzung im Kleinprivatwald durch eine zielgruppengerechte Motivation der neuen Waldbesitzer mit dem Gedanken des Klimaschutzes; Teilvorhaben 3: Konzeption & wissenschaftliche Begleitung sowie Ansprache der Waldbesitzer in den einzelnen niedersächsischen Regionen - Akronym: KliWa4NisaDas Projekt KliWa4Nisa verfolgt das Ziel, bei "neuen" oder "urbanen" Waldbesitzenden, die bisher nicht oder nur in geringem Maße mit den Themen der nachhaltigen Waldbewirtschaftung in Berührung gekommen sind, den Willen zur nachhaltigen Nutzung ihrer Wälder zu entwickeln. Dabei soll insbesondere der Gedanke des Klimaschutzes durch die nachhaltige Holznutzung als Motivationsfaktor hervorgehoben werden. Im Projekt finden die Ergebnisse der KKEG-Studie und des Projektes "KomSilva" Anwendung und werden für eine zielgruppengerechte Ansprache genutzt. Um die Waldbesitzenden anzusprechen und zu motivieren, wurde im Projekt eine Kampagne entwickelt, die sowohl analoge als auch digitale Medien einsetzt. Die im Zuge der Kampagne gewonnen Erkenntnisse sollen dazu dienen, das Verfahren, die Werkzeuge und Techniken der Kommunikation zwischen Waldbesitzenden, betreuenden Förstern und forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen zu verbessern. Durch die Durchführung der Kampagne in mehreren Bundesländern, erhält das Projekt eine überregionale Bedeutung. Teilprojekt 3 umfasst die Konzeption und wissenschaftliche Begleitung sowie Ansprache der Waldbesitzer in den niedersächsischen Regionen.Die Analyse aktueller Studien und Veröffentlichungen zeigte, dass die Thematisierung der Kampagne auf das Motiv "Klimaschutz durch Waldnutzung" gegenwärtig eine hohe Bedeutung hat. Dies wurde auch durch die in Form einer Umfrage durchgeführte Zielgruppenanalyse bestätigt, aus der sich erste Kampagnenansätze ableiteten. Unter Einbezug von Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüssen, Waldbesitzenden und Förstern wurde die Kampagne den vorhandenen Kapazitäten entsprechend angepasst, zunächst in einer Pilotregion in Niedersachsen getestet und später in zwei weiteren Bundesländern durchgeführt. Um die Waldbesitzenden zu erreichen, setzte die Kampagne sowohl analoge Methoden in Wochen- und Tageszeitungen als auch digitale Medien in Form einer projekteigenen Internetseite mit leicht verständlichen Erklärvideos und Beiträgen in den sozialen Medien ein. Beim Rücklaufder Kampagne zeigte sich, dass die forstlichen Akteure auf der Fläche – die forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse, die Försterinnen und Förster – bei der Kommunikation und Erstansprache der Waldbesitzenden eine entscheidende Rolle einnehmen. Martin Hillmann
Tel.: +49 511 3665-1441
martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Abt. Forstwirtschaft
Johannssenstr. 10
30159 Hannover

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31.03.2024
2220NR059AVerbundvorhaben: Reduzierung des Grundwasser-relevanten Stickstoff- und Phosphor-Überschusses durch kombinierte Mikrogranulat-Mikroorganismen-Ausbringung auf Gärrest-gedüngten Flächen im Energiemaisanabau; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zum Einfluss der Düngungsstrategie und der Mikroorganismenapplikation - Akronym: MikroMaisZielstellung des Vorhabens ist es, mittels kombinierter Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten das Ertragspotential von Energiemais auf Standorten mit wiederholter organischer Düngung in Form von Gärresten aus Biogasanlagen, in intensiven Veredelungsgebieten auszuschöpfen und gleichzeitig Nährstoffverluste zu minimieren. Die kombinierte Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten soll dabei die praxisübliche Anwendung von Diammoniumphosphat (DAP) oder Monoammoniumphosphat (MAP) als Unterfußdüngung im Maisanbau ersetzen. Das Projekt verfolgt die Evaluierung des Potentials zur Senkung von P- und N-Bilanzüberschüssen und Optimierung der Nährstoffeffizienz bei Anwendung einer Zusammensetzung aus Mikrogranulaten und einer Kombination mikrobieller Präparate. Dabei soll die bodenökologische Anwendungsbreite der Kombination mikrobieller Präparate, bestehend aus einer Zusammenstellung an Mykorrhizastämmen und die Mykorrhizaleistung fördernden, sowie P- und N-mobilisierenden Bakterien auf unterschiedlichen Standorten untersucht werden (mikrobiell-ökologische Funktionsanalyse). Die Versuchsstandorte in den intensivsten Veredelungsgebieten mit höchster Biogasanlagendichte Europas sollen möglichst repräsentativ für die klimatischen und pedogenen Verhältnisse Nordwestdeutschlands sein. Die dominierenden Bodenarten in Nordwestniedersachsen und Westfalen sind sandige Bodensubstrate (Drenthezeitliche Grundmoräne), tonhaltige Marschen sowie "anmoorige Sande" mit ehemaliger Torfauflage. Diese intensiven Veredelungsregionen zeichnen sich durch maritimes Klima mit hohen Niederschlägen, meist über 800 mm/ Jahr aus. Ergänzend zu diesen Standorten wird in das Vorhaben auch ein nährstoffarmer Standort ohne Ausbringung von Wirtschaftsdüngern und Gärrückständen aus Biogasanlagen, bei deutlich geringerem Niederschlagsniveau, bei Rostock einbezogen.Dr. Frank Eulenstein
Tel.: +49 33237 849-00
feulenstein@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

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2220NR059BVerbundvorhaben: Reduzierung des Grundwasser-relevanten Stickstoff- und Phosphor-Überschusses durch kombinierte Mikrogranulat-Mikroorganismen-Ausbringung auf Gärrest-gedüngten Flächen im Energiemaisanabau; Teilvorhaben 2: Nährstoffverfügbarkeit und Nährstoffverlagerung im Boden - Akronym: MikroMaisZielstellung des Vorhabens ist es, mittels kombinierter Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten das Ertragspotential von Energiemais auf Standorten mit wiederholter organischer Düngung in intensiven Veredelungsgebieten auszuschöpfen und gleichzeitig Nährstoffverluste zu minimieren. Die kombinierte Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten soll dabei die praxisübliche Anwendung von Diammoniumphosphat (DAP) oder Monoammoniumphosphat (MAP) als Unterfußdüngung im Maisanbau ersetzen. Somit können Nährstoffüberschüsse verhindert und die Entwicklung von Mais gefördert werden. In das Projekt werden verschiedene Standorte einbezogen. Neben Standorten mit intensiver Ausbringung von Wirtschaftsdüngern wird in das Vorhaben auch ein nährstoffarmer Standort ohne Ausbringung von Wirtschaftsdüngern einbezogen. Somit lässt sich die Rolle der organischen Substanz und des Phosphor-Status im Boden bei der Wirksamkeit der Präparate besser beurteilen. Das Teilvorhaben dient im Wesentlichen der Erfassung und wissenschaftlichen Auswertung der Nährstoffdynamik und Nährstoffverlagerung im Boden auf den verschiedenen Standorten sowie der Erarbeitung von Schlussfolgerungen für die landwirtschaftliche Praxis.apl. Prof. Dr. habil Bettina Eichler-Löbermann
Tel.: +49 381 498-3064
bettina.eichler@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau
Justus-von-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

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2220NR061AVerbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Grundlagenforschung / Versuche, Praxistest, Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen, Wissenstransfer - Akronym: CONTURADie kapitalbindenden Waldwege sind die Infrastruktur der Forstbetriebe und dienen u.a. der Holzlogistik, als Rettungswege, dem Waldschutz und der Bevölkerung für Sport und Erholung. Der Waldwegezustand (Wegedecke, Seitenränder mit wasserableitenden Gräben, Lichtraumprofil) ist ein wichtiger Faktor der betrieblichen Ertragsplanung. Das Projekt dient der Entwicklung eines entsprechenden technischen Systems zur Aufnahme und automatisierten Bewertung von Wegezuständen und der darauf basierenden Kalkulation von Kostenblöcken für Pflege und Instandhaltung. Die Fachhochschule Erfurt übernimmt im Verbundprojekt die Organisation und beteiligt sich an der Entwicklung des Planungstools für die Logistik und die Wegeinstandhaltungskosten. Des Weiteren wird ein Parametersystem entwickelt, welches die Anforderungen an die Sensorik der Kameras liefert, um den gesamten Wegekörper zu vermessen. Nachdem die die Wegeschäden in Klassen eingeteilt sind wird eine Kostenkalkulation für die Instandsetzung entwickelt. Danach erfolgt die Planung und visuelle Umsetzung für den Endanwender. Schlussendlich werden Teststrecken für den Gesamtdemonstrator evaluiert und ausgewertet.Prof. Erik Findeisen
Tel.: +49 361 6700-4265
erik.findeisen@fh-erfurt.de
Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences
Altonaer Str. 25
99085 Erfurt

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2220NR061BVerbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 2: Systemarchitektur Sensor, Entwicklung Gesamtsensorkonzept; Messdatengewinnung mittels LIDAR sowie Fusion der 3D-datengebenden Sensoren - Akronym: CONTURADie durch das innovative, automatisierte Wegezustandserfassungstool CONTURA mögliche Optimierung der Aufwände für die rechtzeitige Wegepflege wird erhebliche Einsparungen finanzieller, personeller und natürlicher Ressourcen ermöglichen. Dazu sollen die Contura-Daten in einem Standardformat für Wegzustandsdefinitionen eingepflegt werden. Ferner wird die Erweiterung der standardisierten Schadenklasseneinteilung mit der zusätzlichen Messung der seitlichen Grabensysteme und des freien Lichtraumprofils umgesetzt. Für diesen Zweck entwickelt die TU-Ilmenau ein Gesamtsensorkonzept das unter der Ausnutzung multimodaler Datenerfassung und Sensordatenverarbeitung ein 3D_Profil des Weges an die nachgelagerte KI-Datenverarbeitung weitergibt. Für eine vergleichbare Messung müssen hierfür entsprechende Kalibrierkonzepte erarbeitet und verschiedene Sensorsysteme zu einem multimodalen Sensorsystem zusammengesetzt werden.Prof. Dr. rer. nat. Gunter Notni
Tel.: +49 3677 693820
gunther.notni@tu-ilmenau.de
Technische Universität Ilmenau - Fakultät für Maschinenbau - Fachgebiet Qualitätssicherung und Industrielle Bildverarbeitung
Gustav-Kirchhoff-Platz 2
98693 Ilmenau

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2220NR061CVerbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 3: Fusion von GIS- und Bilddaten, Training des künstlichen neuronalen Netzwerks, Eignungsprüfung für industrielle Umsetzung und Marktanalyse - Akronym: CONTURAZiel des Vorhabens CONTURA ist die Entwicklung eines komplexen und effizient einsetz-baren Systems zur vollautomatischen Zustandserfassung von forstlichen Wegeanlagen, Zuordnung in Schadenkategorien und Ableitung notwendiger Maßnahmen einschließlich deren Kostenkalkulation. Das System soll vollautomatisch schon bei der Befahrung eines Forstweges die Informationen über die Beschaffenheit in einem Datensatz speichern. In-folge dessen wird ein digitaler Zwilling als eine Art "Momentaufnahme" des realen Objektes mit den entsprechenden, übertragbaren Attributen erstellt. Dabei hat dieser die Fähigkeit, alle Attribute inhärent zu repräsentieren. Bezogen auf das Beispiel eines Waldweges wird dieser also messtechnisch erfasst und in ein digitales Abbild transformiert. Eine Vorausset-zung für die Funktionsfähigkeit des virtuellen Abbildes ist die Stabilität, Robustheit und Ge-nauigkeit des zu entwickelnden Erfassungssystems. Denn nur so kann sichergestellt wer-den, dass die erhobenen Daten auf Dauer tatsächlich zusammenpassen und die dauerhafte Einsatzfähigkeit in den entsprechenden Bereichen gewährleistet ist. Vincent van Houten
Tel.: +49 (0) 15154383443
vincent.vanhouten@geonetsolution.de
GEO Net solution GmbH
Melscher Str. 1
04299 Leipzig

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2220NR061DVerbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 4: Konstruktive Entwicklung und Fertigung des Aufnahme und Trägersystems - Akronym: CONTURADie Firma Zwerrenz beschäftigt sich im Verbundvorhaben Contura mit der Umsetzung eines Anbaumessystems für dei optische Erfassung von Weg- und Lichtraumprofil. Hierbei befasst sich der Projektpartner mit möglichen Umsetzungsvarianten eines Anbausystems mit dem Schutz der Sesnorik durch äußere Einflüsse, sowie der Stabilität der Gesamtbaugruppe. Ducrch die diversitäre Aufgabenverteilung im Projekt werden die elektromechanischen Teillösungen durch die Firma Zwerrenz zu einem Gesamtsystem zusammengführt. Der Schwerpunkt der Arbeiten sind die konstruktive Entwicklung der Baugruppe sowie die Fertigung der entsprechenden Bauteile.Dipl.-Wirtsch.-Ing. Katharina Vetter
Tel.: +49 3681 8031-30
katharina.vetter@zwerrenz.com
Zwerrenz Automatisierungstechnik GmbH
Sommerbergstr. 5
98527 Suhl

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2220NR061EVerbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 5: Entwicklung eines künstlichen neuronalen Netzwerkes für Ermittlung Weg- und Lichtraumprofil sowie Grabenbegutachtung - Akronym: CONTURADas Unternehmen Vision und Control wird sich im vorliegenden Projekt mit der 3D-Erfassung des Wegekörpers (Fahrbahn) auf Basis von Bildverarbeitungstechnologien beschäftigen. Insbesondere die Erfassung der natürlichen Oberflächen unter verschiedenen Umwelteinflüssen stellen einen hohen Forschungs- und Entwicklungsaufwand dar. Hierfür sollen geeignete Methoden und Technologien untersucht und anschließend in einem Versuchsmuster zusammenfließen. Die Erfassung der Oberfläche von bis zu 4,5 m Breite machen eine Kaskadierung mehrerer Sensorsysteme in einem Gesamtsystem erforderlich, das ebenfalls Entwicklungsgegenstand im Forschungsprojekt ist. Neben der Systemauslegung des 3D-Bildaufnahmekanals ist es geplant neueste Rechentechnologien für eine hochdynamische Berechnung der 3D-Daten einzusetzen. Für diesen Zweck werden verschiedene Architekturen geprüft und ein ressourceneffizienter Softwareentwurf durchgeführt. Mit Abschluss der Laborphase werden gemeinsam mit den Projektpartnern geeignete Feldtests durchgeführt, um das System zu evaluieren. In einer letzten Optimierungsphase wird versucht mögliche Systemschwächen zu beseitigen um weitere Feldtests nach Projektende durchzuführen.Dipl.Ing. David Buchanan
Tel.: +49 176 22045456
d.buchanan@vision-control.com
VISION & CONTROL GmbH
Mittelbergstr. 16
98527 Suhl

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2220NR061FVerbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 6: Entwicklung Wegedokumentation, Durchführung Trai-ningsphase künstliches neuronales Netzwerk, Schadenkategorisierung, Ergebniseinbindung in NavLog-System - Akronym: CONTURAIn CONTURA wird ein optisch basiertes System zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen entwickelt. Die Zugänglichkeit von Waldbeständen über eine angepasste und leistungsfähige Infrastruktur ist die Basis für eine nachhaltige Forstwirtschaft. Waldstraßen unterliegen einem permanenten Verschleiß durch Befahrung und Witterungseinflüsse. Daher befinden sich viele davon in einem sehr schlechten Zustand, wodurch sie nicht mehr den heutigen Anforderungen einer modernen Infrastruktur entsprechen. Eine qualitative Wegeinventur erweist sich als ein äußerst aufwendiges und zeitraubendes Verfahren. Extrem hohe Instandsetzungs- und Reparaturkosten entstehen durch das Verschleppen von rechtzeitigen Unterhaltungs- und Instandhaltungsmaßnahmen bei noch geringen Schäden. Nicht selten machen die Kosten für Wegebau und Wegesanierung bei schlechter Ertragslage eine forstwirtschaftliche Nutzung somit rechnerisch unrentabel. Bei Beachtung der wachsenden gesellschaftlichen Ansprüche an die Waldbewirtschaftung muss zudem festgestellt werden, dass der Zustand des Waldwegesystems sich zu einem Gradmesser für die gesellschaftliche Akzeptanz forstwirtschaftlicher Nutzung entwickelt hat. Ziel des Vorhabens CONTURA ist die Entwicklung eines komplexen und effizient einsetzbaren Systems zur vollautomatischen Zustandserfassung von forstlichen Wegeanlagen (Fahrbahndecke und Lichtraumprofil), Zuordnung in Schadenkategorien und Ableitung notwendiger Maßnahmen einschließlich deren Kostenkalkulation. Die NavLog GmbH leistet innerhalb eines Teilvorhabens in CONTURA einen großen Beitrag in der Forschung- und Entwicklung des Gesamtsystems. Tätigkeitsschwerpunkte liegen in der Entwicklung einer digitalen Dokumentation der erhobenen Wegezustände, der Durchführung einer Trainingsphase des künstlichen neuronalen Netzwerkes, der Schadensklassifizierung, bei der Qualitätskontrolle generierter Daten und dem Einbinden dieser in bestehende NavLog-Systeme. Diese bevorraten bereits Daten übe Stefanie Labitzke
Tel.: +49 6078 785-66
projekte@kwf-online.de
NavLog GmbH
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

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2220NR061GVerbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 7: Entwicklung eines Erkennungstools - Akronym: CONTURAEntwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen Eine zentrale Rolle kommt in dem Projekt der Datenverarbeitung zu. Nachdem die unterschiedlichen Sensordaten akquiriert wurden, müssen aus diesen die forstwirtschaftlich relevanten Parameter bestimmt werden. Die relevanten Parameter sind primär der Wegeko¨rper (Kronenbreite) mit Fahrbahn und Seitenstreifen, die sich seitlich anschließenden und Wasser ableitenden Grabensysteme, die Bewuchs tragenden Seitenbereiche (z.B. Bo¨schungen) sowie das gesamte fu¨r die Wegebenutzung relevante Lichtraumprofil. Um diese herausfordernde Aufgabe robust und dem späteren Einsatzzweck gerecht werdend zu können, wird in diesem Teilvorhaben ein adaptives neuronales Netzwerk für die schnelle Merkmalsdetektion auf den verschiedenen Daten und fu¨r die schnell automatische Maßnahmenableitung fu¨r die Wegeinstandhaltung entwickelt werden. Teilaspekte hiervon sind der Gesamtkonzeptansatz des ku¨nstlichen neuronalen Netzes, Erzeugung von annotierten Testdatensa¨tzen fu¨r das Training, Entwicklung und Auswahl eines geeigneten Netzwerkmodells, Entwicklung eines Algorithmus zur automatischen Ableitung von Merkmalen aus dem Gesamt-3D-Bilddatensatz, Performancetest, Schnittstellenentwicklung und die Entwicklung der Softwarearchitektur fu¨r die Verarbeitung der ausgewerteten Daten unter forstwirtschaftlichen Aspekten. Für die Erstellung des Demonstrators werden die Ergebnisse im Verbund iteriert und optimiert werden. Dr. Christoph Garbe
Tel.: +49 6221 67219-73
christoph.garbe@hdvisionsystems.com
HD Vision Systems GmbH
Carl-Friedrich-Gauß-Ring 5
69124 Heidelberg

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2220NR062AVerbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 1: Laborversuche und Marktanalyse - Akronym: MABR-InnoVorrangiges Ziel ist es, neben der Rohstoff- und der Gasgewinnung die Schweinegülle so zu behandeln, dass es Betrieben bis zu einem Gülleanfall von 15.000 m³./Jahr ohne großflächige Ausbringung auf die Felder möglich ist, ihre flüssigen Schweineabfälle umweltgerecht zu entsorgen. Zielgruppen dieser neu entwickelten Technik sind, zunächst in Deutschland, kleine und mittlere Betriebe, die den Großteil der heute ca. 28.000 Schweinezüchter repräsentieren. Für diese Betriebe eignen sich die bisher existierenden Technologien nicht, da diese nur für große Betriebe oder Regionen mit hoher Gülledichte konzipiert wurden. Ihnen soll es künftig ohne wesentliche Mehrkosten möglich sein, die stetig steigenden Umweltauflagen einzuhalten und auf eine Ausbringung auf die Felder zu verzichten. Gereinigte Restflüssigkeiten werden so aufbereitet, dass sie in die Vorfluter eingeleitet werden können. Die Entsorgungsproblematik würde so für Expansionen und Neugründungen von Schweinezuchtbetrieben nicht mehr als limitierender Faktor im Wege stehen. Im Gegenteil erlaubt dieser Ansatz eine Reduktion der Energiekosten durch Ausnutzung vom Restenergien aus den Güllen, sowie eine Bereitstellung konzentrierter organischer Düngestoffe, die die Düngemittelverordnung erfüllen und ggf. eine verkaufsfähiges Gut darstellen kann.Prof. Dr. Michael Nelles
Tel.: +49 381 498-3400
michael.nelles@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock
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2220NR062BVerbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 2: Konzeptentwicklung und THG-Bestimmung - Akronym: MABR-InnoVorrangiges Ziel ist es, neben der Rohstoff- und der Gasgewinnung die Schweinegülle so zu behandeln, dass es Betrieben bis zu einem Gülleanfall von 15.000 m³./Jahr ohne großflächige Ausbringung auf die Felder möglich ist, ihre flüssigen Schweineabfälle umweltgerecht zu entsorgen. Zielgruppen dieser neu entwickelten Technik sind, zunächst in Deutschland, kleine und mittlere Betriebe, die den Großteil der heute ca. 28.000 Schweinezüchter repräsentieren. Für diese Betriebe eignen sich die bisher existierenden Technologien nicht, da diese nur für große Betriebe oder Regionen mit hoher Gülledichte konzipiert wurden. Ihnen soll es künftig ohne wesentliche Mehrkosten möglich sein, die stetig steigenden Umweltauflagen einzuhalten und auf eine Ausbringung auf die Felder zu verzichten. Gereinigte Restflüssigkeiten werden so aufbereitet, dass sie in die Vorfluter eingeleitet werden können. Die Entsorgungsproblematik würde so für Expansionen und Neugründungen von Schweinezuchtbetrieben nicht mehr als limitierender Faktor im Wege stehen. Im Gegenteil erlaubt dieser Ansatz eine Reduktion der Energiekosten durch Ausnutzung vom Restenergien aus den Güllen, sowie eine Bereitstellung konzentrierter organischer Düngestoffe, die die Düngemittelverordnung erfüllen und ggf. eine verkaufsfähiges Gut darstellen kann.Prof. Dr. Holger Schneider
Tel.: +49 7720 307-4346
holger.schneider@hfu.eu
Hochschule Furtwangen - Fakultät Medical and Life Sciences - Campus Schwenningen
Jakob-Kienzle-Str. 17
78054 Villingen-Schwenningen
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2220NR065AVerbundvorhaben: Etablierung einer dihaploiden Stärkekartoffelzüchtung und Optimierung der nachhaltigen Rohstoffnutzung; Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: EDISONDie Kartoffelstärkeproduktion erfordert stete Innovationen im Bereich der Züchtung und den nachgelagerten Bereichen. Die Züchtung von Spezial-Stärkesorten ermöglicht es, dass Aufreinigungsschritte und chemische Modifikationen entfallen, da native Qualitätsstärken in planta vorliegen. Zur Erhöhung der Wertschöpfung sollte der Glykoalkaloid-Gehalt (TGA) reduziert werden, um funktionell interessante Kartoffelproteine (Schaumstabilisator, Invertase-Inhibitoren) ohne kostenintensive Aufreinigungsschritte isolieren zu können. Die Bildung von Spezialstärken und das Ausbleiben der TGA-Biosynthese sind rezessive Merkmale, zu deren Ausprägung inaktive Allele homozygot vorliegen müssen. Aufgrund der komplexen tetrasomen Vererbung der auto-tetraploiden Kartoffel, ist eine Kombination rezessiver Merkmale nur schwer duchführbar. Deshalb soll eine diploide Stärke-Kartoffelzüchtung etabliert werden, um so die Züchtungszeiträume und den Umfang den Arbeiten effizient zu gestalten.Dr. Rafal Zgadzaj
Tel.: +49 160 93961025
rzgadzaj@bna-kartoffel.de
Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG
Wulf-Werum-Str. 1
21337 Lüneburg

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2220NR065BVerbundvorhaben: Etablierung einer dihaploiden Stärkekartoffelzüchtung und Optimierung der nachhaltigen Rohstoffnutzung; Teilvorhaben 2: Markeranalyse, Sequenzierung und Analyse der Tilling-Population - Akronym: EDISONDie Kartoffelstärkeproduktion erfordert stete Innovationen im Bereich der Züchtung und den nachgelagerten Bereichen. Die Züchtung von Spezialstärkesorten ermöglicht es, dass Aufreinigungsschritte und chemische Modifikationen entfallen, da native Qualitätsstärken in planta vorliegen. Zur Erhöhung der Wertschöpfung sollte der Glykoalkaloid-Gehalt (TGA) reduziert werden, um das funktionell interessante Kartoffelprotein (z.B. Invertase-Inhibitoren zur Schaumstabilisierung) ohne kostenintensive Aufreinigungsschritte isolieren zu können. Die Bildung von Spezialstärken und das Ausbleiben der TGA-Biosynthese sind rezessive Merkmale, zu deren Ausprägung inaktive Allele homozygot vorliegen müssen. Aufgrund der komplexen tetrasomen Vererbung der auto-tetraploiden Kartoffel, ist eine Kombination rezessiver Merkmale nur schwer durchführbar. Deshalb soll eine diploide Stärkekartoffelzüchtung etabliert werden, um so die Züchtungszeiträume und den Umfang der Arbeiten effizient zu gestaltenDr. Jost Muth
Tel.: +49 241 60851-2050
jost.muth@ime.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME)
Forckenbeckstr. 6
52074 Aachen

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31.12.2023
2220NR065CVerbundvorhaben: Etablierung einer dihaploiden Stärkekartoffelzüchtung und Optimierung der nachhaltigen Rohstoffnutzung; Teilvorhaben 3: Stärke- und Proteinanalytik - Akronym: EDISONDie Kartoffelstärkeproduktion erfordert stete Innovationen im Bereich der Züchtung und den nachgelagerten Bereichen. Die Züchtung von Spezialstärkesorten ermöglicht es, dass Aufreinigungsschritte und chemische Modifikationen entfallen, da native Qualitätsstärken in planta vorliegen. Zur Erhöhung der Wertschöpfung sollte der Glykoalkaloid-Gehalt (TGA) reduziert werden, um das funktionell interessante Kartoffelprotein (z.B. Invertase-Inhibitoren zur Schaumstabilisierung) ohne kostenintensive Aufreinigungsschritte isolieren zu können. Die Bildung von Spezialstärken und das Ausbleiben der TGA-Biosynthese sind rezessive Merkmale, zu deren Ausprägung inaktive Allele homozygot vorliegen müssen. Aufgrund der komplexen tetrasomen Vererbung der auto-tetraploiden Kartoffel, ist eine Kombination rezessiver Merkmale nur schwer durchführbar. Deshalb soll eine diploide Stärkekartoffelzüchtung etabliert werden, um so die Züchtungszeiträume und den Umfang der Arbeiten effizient zu gestalten. Jan Meyer
Tel.: +49 5943 81-321
jmeyer@emsland-group.de
Emsland-Stärke Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Emslandstr. 58
49824 Emlichheim

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2220NR069AVerbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Projektleitung - Akronym: HORST_IIIm 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

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2220NR069BVerbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 2: Konstruktive Entwicklung und technische Umsetzung - Akronym: HORST_IIIm 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

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2220NR069CVerbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 3: Bauteilentwicklung und Bemessung - Akronym: HORST_IIIm 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

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30.04.2024
2220NR070AVerbundvorhaben: Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen - Itakonsäurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften (IPHeilung); Teilvorhaben 1: Synthese - Akronym: IPHeilungDas Vorhaben "Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen: Itakon-säurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften" (IPHeilung) hat zum Ziel, neue selbstheilende Beschichtungen zu erforschen, welche unter Nutzung von biobasierten Monomeren (d.h. Itakonsäure und deren Ester) hergestellt werden können. Damit können die Itakonsäure und deren Ester als Alternativen für erdöl-basierte Systeme (z.B. Styrol-Acrylat-Copolymere, Acrylat-Harze) angesehen werden. In diesem Zusammenhang sollen verschiedene Copolymere hergestellt und deren Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sollen aufgeklärt werden. Auf diese Weise können Materialien für den Einsatz in verschiedenen Anwendungsszenarien evaluiert werden. Zu diesen zählt die Anwendung der neuen Materialien als Beschichtungssysteme für Blisterlacke.Dr. Martin Hager
Tel.: +49 3641 948227
martin.hager@uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC)
Humboldtstr. 10
07743 Jena

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2220NR070BVerbundvorhaben: Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen - Itakonsäurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften (IPHeilung); Teilvorhaben 2: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: IPHeilungDas Vorhaben "Neue Beschichtungen aus nachwachsenden Rohstoffen: Itakon-säurebasierte Polymere mit selbstheilenden und schaltbaren Eigenschaften" (IPHeilung) hat zum Ziel, neue selbstheilende Beschichtungen zu erforschen, welche unter Nutzung von biobasierten Monomeren (d.h. Itakonsäure und deren Ester) hergestellt werden können. Damit können die Itakonsäure und deren Ester als Alternativen für erdöl-basierte Systeme (z.B. Styrol-Acrylat-Copolymere, Acrylat-Harze) angesehen werden. In diesem Zusammenhang sollen verschiedene Copolymere hergestellt und deren Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sollen aufgeklärt werden. Auf diese Weise können Materialien für den Einsatz in verschiedenen Anwendungsszenarien evaluiert werden. Zu diesen zählt die Anwendung der neuen Materialien als Beschichtungssysteme für Blisterlacke. Frank Kamphuis
Tel.: +49 5132 5009-141
frank.kamphuis@altana.com
ACTEGA Terra GmbH
Industriestr. 12
31275 Lehrte

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2220NR071AVerbundvorhaben: Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality; Teilvorhaben 1: Projektleitung, Konzeption, Entwicklung und Transfer - Akronym: VR-FTDie Zielsetzung des Projekts Virtual Reality Forestry Training (VR-FT) umfasst die Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality (VR). Damit adressiert die Lösung das Problem, die zunehmende Anzahl an urbanen Kleinprivatwaldbesitzern an die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung ihrer Wälder heranzuführen und ihnen das dafür notwendige Wissen zu vermitteln. Das System besteht aus zwei Komponenten, die jeweils eigene fachliche und didaktische Ziele verfolgen. Hier sind zunächst VR-Pflege- und Lernszenarien zu nennen, bei denen sich der Nutzer in der virtuellen Realität durch einen Wald bewegen kann, um dort Größenverhältnisse, Abstände oder Bewegungsabläufe für verschiedene Tätigkeiten zu erlernen und zu üben. Weiterhin beinhaltet das System 360°-Panorama-Fotoaufnahmen, welche die fotorealistische Darstellung von Umgebungen erlauben und somit das Erkennen von Details (z.B. Befall durch Schädlinge) ermöglichen. Durch einen modularen Aufbau können beliebige dritte Parteien weitere Lernszenarien über die im Rahmen des Projekts entwickelten Übungen erstellen und über das System den Nutzern zur Verfügung stellen. Zur Unterstützung dieses Prozesses wird ein "Authoring-Tool" entwickelt, welches das Erstellen von didaktisch und fachlich hochwertigen Szenarien in der VR ermöglicht. Das Teilvorhaben Projektleitung, Konzeption, Entwicklung und Transfer des IMWI verfolgt die systematische Gestaltung und Entwicklung der Virtual-Reality-basierten Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer in einem ganzheitlichen Software-Lebenszyklus von der Anforderungserhebung bis zur Evaluation. Als Konsortialführer übernimmt das IMWI die gesamte Projektplanung der einzelnen Teilaufgaben und deren Planung, Organisation, Steuerung und Kontrolle und vertritt das Forschungsprojekt gegenüber der Öffentlichkeit.Prof. Dr. Oliver Thomas
Tel.: +49 541 969-4810
oliver.thomas@uni-osnabrueck.de
Universität Osnabrück - Fachbereich Wirtschaftswissenschaften - FG Informationsmanagement und Wirtschaftsinformatik
Heger-Tor-Wall 14
49078 Osnabrück

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2220NR071BVerbundvorhaben: Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality; Teilvorhaben 2: Anwendung in der forstlichen Aus-, Fort- und Weiterbildung - Akronym: VR-FTDie Zielsetzung des Projekts Virtual Reality Forestry Training (VR-FT) umfasst die Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality (VR). Damit adressiert die Lösung das Problem, die zunehmende Anzahl an urbanen Kleinprivatwaldbesitzern an die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung ihrer Wälder heranzuführen und ihnen das dafür notwendige Wissen zu vermitteln. Das System besteht aus zwei Komponenten, die jeweils eigene fachliche und didaktische Ziele verfolgen. Hier sind zunächst VR-Pflege- und Lernszenarien zu nennen, bei denen sich der Nutzer in der virtuellen Realität durch einen Wald bewegen kann, um dort Größenverhältnisse, Abstände oder Bewegungsabläufe für verschiedene Tätigkeiten zu erlernen und zu üben. Weiterhin beinhaltet das System 360°-Panorama-Fotoaufnahmen, welche die fotorealistische Darstellung von Umgebungen erlauben und somit das Erkennen von Details (z.B. Befall durch Schädlinge) ermöglichen. Durch einen modularen Aufbau können beliebige dritte Parteien weitere Lernszenarien über die im Rahmen des Projekts entwickelten Übungen erstellen und über das System den Nutzern zur Verfügung stellen. Zur Unterstützung dieses Prozesses wird ein "Authoring-Tool" entwickelt, welches das Erstellen von didaktisch und fachlich hochwertigen Szenarien in der VR ermöglicht. Das Teilvorhaben Anwendung in der forstlichen Aus- und Weiterbildung des KWFs verfolgt die Vermittlung der Virtual-Reality-basierten Lehr- & Lernumgebung an Institutionen wie Waldbesitzerverbänden, Waldbauernschulen, Landesforsten und schließlich als Kontakt zu einzelnen Kleinprivatwaldbesitzern. Das KWF fungiert dabei als Koordinator der beteiligten assoziierten Partner und unterstützt durch Mitwirkung bei fachlichen Untersuchungen, insbesondere bei der Anforderungserhebung, und der Evaluation.Dr. Andrea Teutenberg
Tel.: +49 6078 785-51
projekte@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

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2220NR071CVerbundvorhaben: Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality; Teilvorhaben 3: Gestaltung und Implementierung - Akronym: VR-FTDie Zielsetzung des Projekts Virtual Reality Forestry Training (VR-FT) umfasst die Entwicklung einer Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer basierend auf der innovativen Technologie Virtual Reality (VR). Damit adressiert die Lösung das Problem, die zunehmende Anzahl an urbanen Kleinprivatwaldbesitzern an die effiziente und nachhaltige Bewirtschaftung ihrer Wälder heranzuführen und ihnen das dafür notwendige Wissen zu vermitteln. Das System besteht aus zwei Komponenten, die jeweils eigene fachliche und didaktische Ziele verfolgen. Hier sind zunächst VR-Pflege- und Lernszenarien zu nennen, bei denen sich der Nutzer in der virtuellen Realität durch einen Wald bewegen kann, um dort Größenverhältnisse, Abstände oder Bewegungsabläufe für verschiedene Tätigkeiten zu erlernen und zu üben. Weiterhin beinhaltet das System 360°-Panorama-Fotoaufnahmen, welche die fotorealistische Darstellung von Umgebungen erlauben und somit das Erkennen von Details (z.B. Befall durch Schädlinge) ermöglichen. Durch einen modularen Aufbau können beliebige dritte Parteien weitere Lernszenarien über die im Rahmen des Projekts entwickelten Übungen erstellen und über das System den Nutzern zur Verfügung stellen. Zur Unterstützung dieses Prozesses wird ein "Authoring-Tool" entwickelt, welches das Erstellen von didaktisch und fachlich hochwertigen Szenarien in der VR ermöglicht. Das Teilvorhaben Gestaltung und Implementierung der DI verfolgt die Gestaltung und Implementierung des VR-FT-Systems als Lehr- & Lernumgebung für Kleinprivatwaldbesitzer für Virtual Reality zuzüglich der Realisierung des integrierten Authoring-Tools. Ulrich Storck
Tel.: +49 681 96870-894
ulrich.storck@didactic-innovations.de
Didactic Innovations GmbH
Science Park 2
66123 Saarbrücken

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2220NR072XEntwicklung eines Multi-Ebenen-Verfahrens zur nachhaltigen Produktion und Standardisierung der physikochemischen Eigenschaften von Sphagnum-Biomasse für die Herstellung von Standard-Kultursubstraten im Erwerbsgartenbau - Akronym: EVA-BioKULTDas vorliegende Projekt adressiert die Herstellung und Verwendung von Sphagnum-Biomasse. Die Kultivierung soll in einem Mehr-Ebenen-System, einer sogenannten MLSM (= Multi Layer Sphagnum Matrix) umgesetzt werden. Innerhalb des Systems sollen auch Sphagnum-Arten getestet werden, die bislang nicht im Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen standen, aber ein hohes Potenzial für eine gute Ertragsbildung besitzen. Die an die spezielle Physiologie von Sphagnum angepasste Kultivierung in mehreren Ebenen soll den Ertrag pro Flächeneinheit und die Wirtschaftlichkeit signifikant verbessern. Die Verwendbarkeit von Sphagnum-Biomasse wurde in zahlreichen Versuchen bereits erfolgreich nachgewiesen. In Einzelfällen wurden dabei Probleme beobachtet. Erste Untersuchungen weisen auf einen Zusammenhang mit dem Gehalt bestimmter Sekundärmetabolite aus der Gruppe der Phenolsäuren hin. Im Rahmen von Pflanzen-Assays soll die Wirkung von wässrigen Extrakten aus Sphagnum-Biomasse sowie von Einzelsubstanzen auf das Pflanzenwachstum getestet werden. Anhand dieser Daten sollen Grenzwerte für pflanzenschädliche Gehalte der Inhaltsstoffe abgeleitet werden. Neben diesen biologischen Parametern sollen auch physikalische Eigenschaften der verwendeten Sphagnum-Arten untersucht werden. Dazu gehören insbesondere auch die Wasserkapazität und die Schüttdichte des Materials. Auch hier sollen Wertebereiche für qualitativ hochwertige Sphagnum-Biomasse bestimmt werden. Aus den im Projekt gewonnenen Daten soll abschließend eine Wirtschaftlichkeitsanalyse bezüglich des getesteten Produktionsverfahrens vorgenommen werden. Das Projekt bildet damit eine wichtige Entscheidungsgrundlage für die Implementierung von Sphagnum-Biomasse als Ausgangsstoff für gärtnerische Substrate in Deutschland. Damit unterstützt das Vorhaben maßgeblich die Ziele der Torfminderungsstrategie der Bundesregierung und die damit verbundenen Bemühungen, die Herstellung von Substraten nachhaltig zu gestalten.Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs
Tel.: +49 30 2093-46422
christian.ulrichs@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften
Invalidenstr. 42
10115 Berlin

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2220NR074AVerbundvorhaben: Innovativer Mischkulturanbau von Phalaris arundinacea zur Optimierung von Nährstoffeffizienz und einer nachhaltigen Biomasseproduktion; Teilvorhaben 1: Züchtung u. Evaluierung von Komponenten für einen Phalaris-Leguminosen- Mischanbau hinsichtlich der Optimierung N-Effizienz zur Energieerzeugung - Akronym: PhanoMixDer Fokus des geplanten Projektes "PhaNoMix" liegt auf der Untersuchung, züchterischen Optimierung und Etablierung von Mischanbausystemen mit Rohrglanzgras und Leguminosen (Rotklee, Steinklee), um eine Verbesserung der Ressourceneffizienz und Stressresilienz der Pflanzenbestände sowie Erhöhung der Bioenergieerträge pro Flächeneinheit und Biodiversität der Kulturlandschaft zu erreichen. Es sollen verschiedene Genotypen von Rotklee und Steinklee hinsichtlich ihres Biomassepotentials, Nodulations-Vermögens, Nährstofferschließungspotentials in der Rhizosphäre sowie Attraktivität für Insekten (Blühdauer, Blühintensität) untersucht und im Hinblick auf deren Ressourcen-Faszilitation in Mischbeständen mit verschiedenen Rohrglanzgraspopulationen getestet werden. In darauf aufbauenden Experimenten sollen Untersuchungen zur Optimierung der Ressourcennutzungseffizienz von Mischbeständen durch Nutzung bakterieller Inokulate und der energetischen Verwertung von Biomasse aus den Mischbeständen durch Fermentation und Verbrennung durchgeführt werden, sowie Effekte der Mischkulturen auf die Insektendiversität der Kulturlandschaft untersucht werden, bei der insbesondere die Wiederausbringung der Prozessrückstände zur Schließung von Nährstoffkreisläufen berücksichtigt werden sollen.Dr. Ulf Feuerstein
Tel.: +49 425 3931-111
ulf.feuerstein@dsv-saaten.de
Deutsche Saatveredelung AG - Zuchtstation Asendorf
Steimker Weg 7
27330 Asendorf

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30.06.2025
2220NR074BVerbundvorhaben: Innovativer Mischkulturanbau von Phalaris arundinacea zur Optimierung von Nährstoffeffizienz und einer nachhaltigen Biomasseproduktion; Teilvorhaben 2: Bioenergetische Nutzung und P-Effizienz von Phalaris-Leguminosen-Anbausystemen - Evaluierung u.Optimierung von Anbau, Fermentation, Verbrennung - Akronym: PhaNoMixDer Fokus des geplanten Projektes "PhaNoMix" liegt auf der Untersuchung, züchterischen Optimierung und Etablierung von Mischanbausystemen mit Rohrglanzgras und Leguminosen (Rotklee, Steinklee), um eine Verbesserung der Ressourceneffizienz und Stressresilienz der Pflanzenbestände sowie Erhöhung der Bioenergieerträge pro Flächeneinheit und Biodiversität der Kulturlandschaft zu erreichen. In dem bearbeiteten Teilvorhaben werden die einzelnen Komponenten für den Mischanbau zunächst hinsichtlich ihrer Phosphor- und Spurenelement-erschließungseffizienz charakterisiert und bewertet, worauf basierend eine Etablierung von Nährstoffeffizienten Mischbeständen erfolgt. Bei der energetischen Verwertung der Biomasse werden sowohl die Verbrennung als auch die anaerobe Fermentation berücksichtigt werden, wobei der Schwerpunkt der Untersuchungen in dem Vorhaben die anaerobe Fermentation einnehmen wird, da sich mit der Nutzung der Gärreste als Dünger Nährstoffkreisläufe schließen lassen, was insbesondere für den landwirtschaftlichen Phosphorkreislauf ökologische Vorteile bietet. Bei der Verfahrensentwicklung wird zunächst der generelle Einfluss von Kumarin auf die Prozessstabilität bei der anaeroben Fermentation untersucht und der Einfluss von Kumaringehalten in Steinklee evaluiert. Die Fermentation wird hinsichtlich des günstigsten Mischungsverhältnisses der Substratmischung und der höchsten Biogasausbeute optimiert werden. Im Zuge der Prozessentwicklung werden bei der Verbrennung und Fermentation die maximal mögliche Einsatzmenge von Rohrglanzgras, der Einfluss des Leguminosenanteils auf die Vergärung und Verbrennung, Gasmenge und -qualität, sowie entstehende Abgasemissionen ermittelt und wichtige Prozessparameter bewertet. Darauf aufbauend werden die günstigsten Komponenten für den Mischanbau in Feldversuchen im Hinblick auf Ressourceneffizienz in der Rhizosphäre bewertet und die Biomasse in die etablierten Verfahren eingeführt, was zur abschließenden Erfolgskontrolle dienen wird.Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause
Tel.: +49 3731 39-3940
hartmut.krause@iwtt.tu-freiberg.de
Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik - Professur Gas- und Wärmetechnische Anlagen
Gustav-Zeuner-Str. 7
09599 Freiberg

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2220NR075AVerbundvorhaben: Neue Wege der Forstlichen Beratung und Betreuung - Trifft das Angebot die Nachfrage(r)?; Teilvorhaben 1: Analysen der forstlichen Beratungs- und Betreuungsleistungen - Akronym: N-ForBMit dem Vorhaben sollen folgende Fragen beantwortet werden können: 1. Welches Angebot an forstlicher Beratung und Betreuung von privaten Institutionen gibt es aktuell für den Privatwald? Inwieweit unterscheiden sich diese Angebote? Gibt es ein standardisiertes Angebot? Wie sind die privaten Marktteilnehmer organisiert bzw. wie entsteht der Geschäftskontakt zwischen kleinen Waldbesitz und Beratungsangebot? Werden auch weiterführende Beratungen angeboten (u.a. naturschutzfachlich, wildbiologisch oder jagdlich)? 2. Inwieweit wird der Markt für forstliche Beratungs- und Betreuungsangebote durch die Marktteilnehmenden wechselseitig beeinflusst? 3. Welche Rolle spielen die Wettbewerbsbedingungen zwischen privaten und staatlichen An-bietern und wie müssen sie gestaltet werden, um den Markt zu entwickeln. 4. Wie schätzen die Marktteilnehmer die zukünftige Entwicklung des Marktes ein (Marktt-rends)? 5. Was sind "Gelegenheitsfenster", in denen der kleine Waldbesitz besonders empfänglich für eine (Erst-) Beratung und Betreuung ist. Es wird vermutet, dass hierfür nicht nur der per-sönliche Kontakt, sondern auch das passende, gut kommunizierte Angebot, wichtig sind. 6. Welche Leistungen verlangt der kleine Waldbesitzer vom Dienstleistungsmarkt? Was sind wesentliche Einflussfaktoren für den kleinen Waldbesitz zur Inanspruchnahme von forstli-chen Beratungs- und Betreuungsleistungen. Es wird vermutet, dass der Preis nicht der al-leinige Entscheidungsgrund ist, sondern vielmehr das "gefühlte" Preis-Leistungsverhältnis. 7. Wie können neue Waldbesitzer, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind oder sich bereits beraten lassen, angesprochen werden? 8. Wie kann die qualifizierte Beratung und Betreuung in forstlichen Zusammenschlüssen, ins-besondere in den kleinen FBG’en, zukunftssicher etabliert werden? 9. Wie kann der Private Dienstleistungsmarkt durch entsprechende Förderinstrumente in seiner qualitativen und quantitativen Entwicklung gestärkt werProf. Dr. Dirk Landgraf
Tel.: +49 361 6700 295
dirk.landgraf@fh-erfurt.de
Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences
Altonaer Str. 25
99085 Erfurt

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2220NR075BVerbundvorhaben: Neue Wege der Forstlichen Beratung und Betreuung - Trifft das Angebot die Nachfrage(r)?; Teilvorhaben 2: Erfassung B&B-Unternehmen und Befragung der Berater - Akronym: N-ForBMit dem Vorhaben sollen folgende Fragen beantwortet werden können: 1. Welches Angebot an forstlicher Beratung und Betreuung von privaten Institutionen gibt es aktuell für den Privatwald? Inwieweit unterscheiden sich diese Angebote? Gibt es ein standardisiertes Angebot? Wie sind die privaten Marktteilnehmer organisiert bzw. wie entsteht der Geschäftskontakt zwischen kleinen Waldbesitz und Beratungsangebot? Werden auch weiterführende Beratungen angeboten (u.a. naturschutzfachlich, wildbiologisch oder jagdlich)? 2. Inwieweit wird der Markt für forstliche Beratungs- und Betreuungsangebote durch die Marktteilnehmenden wechselseitig beeinflusst? 3. Welche Rolle spielen die Wettbewerbsbedingungen zwischen privaten und staatlichen An-bietern und wie müssen sie gestaltet werden, um den Markt zu entwickeln. 4. Wie schätzen die Marktteilnehmer die zukünftige Entwicklung des Marktes ein (Marktt-rends)? 5. Was sind "Gelegenheitsfenster", in denen der kleine Waldbesitz besonders empfänglich für eine (Erst-) Beratung und Betreuung ist. Es wird vermutet, dass hierfür nicht nur der per-sönliche Kontakt, sondern auch das passende, gut kommunizierte Angebot, wichtig sind. 6. Welche Leistungen verlangt der kleine Waldbesitzer vom Dienstleistungsmarkt? Was sind wesentliche Einflussfaktoren für den kleinen Waldbesitz zur Inanspruchnahme von forstli-chen Beratungsund Betreuungsleistungen. Es wird vermutet, dass der Preis nicht der al-leinige Entscheidungsgrund ist, sondern vielmehr das "gefühlte" Preis-Leistungsverhältnis. 7. Wie können neue Waldbesitzer, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind oder sich bereits beraten lassen, angesprochen werden? 8. Wie kann die qualifizierte Beratung und Betreuung in forstlichen Zusammenschlüssen, insbesondere in den kleinen FBG’en, zukunftssicher etabliert werden? 9. Wie kann der Private Dienstleistungsmarkt durch entsprechende Förderinstrumente in seiner qualitativen und quantitativen Entwicklung gestärkt werden? Michael Storandt
Tel.: +49 331 279-910
michael.storandt@ogf.de
Bundesverband Freiberuflicher Forstsachverständiger e.V. (BvFF)
Reinhardtstr. 18A
10117 Berlin

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2220NR075CVerbundvorhaben: Neue Wege der Forstlichen Beratung und Betreuung - Trifft das Angebot die Nachfrage(r)?; Teilvorhaben 3: Erfahrungen von 14 Waldbesitzerverbänden - Akronym: N-ForBMit dem Vorhaben sollen folgende Fragen beantwortet werden können: 1. Welches Angebot an forstlicher Beratung und Betreuung von privaten Institutionen gibt es aktuell für den Privatwald? Inwieweit unterscheiden sich diese Angebote? Gibt es ein standardisiertes Angebot? Wie sind die privaten Marktteilnehmer organisiert bzw. wie entsteht der Geschäftskontakt zwischen kleinen Waldbesitz und Beratungsangebot? Werden auch weiterführende Beratungen angeboten (u.a. naturschutzfachlich, wildbiologisch oder jagdlich)? 2. Inwieweit wird der Markt für forstliche Beratungs- und Betreuungsangebote durch die Marktteilnehmenden wechselseitig beeinflusst? 3. Welche Rolle spielen die Wettbewerbsbedingungen zwischen privaten und staatlichen An-bietern und wie müssen sie gestaltet werden, um den Markt zu entwickeln. 4. Wie schätzen die Marktteilnehmer die zukünftige Entwicklung des Marktes ein (Marktt-rends)? 5. Was sind "Gelegenheitsfenster", in denen der kleine Waldbesitz besonders empfänglich für eine (Erst-) Beratung und Betreuung ist. Es wird vermutet, dass hierfür nicht nur der per-sönliche Kontakt, sondern auch das passende, gut kommunizierte Angebot, wichtig sind. 6. Welche Leistungen verlangt der kleine Waldbesitzer vom Dienstleistungsmarkt? Was sind wesentliche Einflussfaktoren für den kleinen Waldbesitz zur Inanspruchnahme von forstli-chen Beratungsund Betreuungsleistungen. Es wird vermutet, dass der Preis nicht der al-leinige Entscheidungsgrund ist, sondern vielmehr das "gefühlte" Preis-Leistungsverhältnis. 7. Wie können neue Waldbesitzer, die bisher nicht in Zusammenschlüssen organisiert sind oder sich bereits beraten lassen, angesprochen werden? 8. Wie kann die qualifizierte Beratung und Betreuung in forstlichen Zusammenschlüssen, insbesondere in den kleinen FBG’en, zukunftssicher etabliert werden? 9. Wie kann der Private Dienstleistungsmarkt durch entsprechende Förderinstrumente in seiner qualitativen und quantitativen Entwicklung gestärkt werden? Anne Schneider
Tel.: +49 30 311 66 76 26
aschneider@waldeigentuemer.de
Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände, AGDW - Die Waldeigentümer e. V.
Reinhardtstr. 18A
10117 Berlin

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31.03.2023
2220NR076XInternationaler Workshop Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Oleochemie2021Neue Synthesen mit Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie einer nachhaltigen Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der internationale 11. Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Weiterhin dient er dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten, auf dem u. a. vom BMEL im Rahmen des Programms Nachwachsende Rohstoffe geförderte Projekte in angemessenem und wirkungsvollem Rahmen ihre Ergebnisse präsentiert werden können. Der Workshop dient insbesondere auch dazu, die neue Nachwuchsgruppe "Wertschöpfungsorientierte Entwicklung chemokatalytischer Veredlungsreaktionen von Oleochemikalien" an der TU Dortmund, die schwerpunktmäßig auf dem Gebiet der Fette und Öle als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie arbeitet, als Zentrum der internationalen Diskussion zu diesem Thema zu etablieren. Weiterhin sollen Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammengebracht werden. Für Studenten (Doktoranden, Master), die einen Diskussionsvortrag oder ein Poster) zum Workshop beitragen, wird es ein Stipendienprogramm geben. Dieser Ansatz hat sich bei den vorangehenden Workshops als sehr erfolgreich erwiesen und soll fortgesetzt werden. Die wichtigsten wissenschaftlichen Beiträge sollen in einem Sonderheft "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" des European Journal of Lipid Science and Technology publiziert werden.Prof. Dr. Jürgen O. Metzger
Tel.: +49 441 57123
juergen.metzger@uni-oldenburg.de
abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V.
Bloherfelder Str. 239
26129 Oldenburg
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2220NR078XEnergetische und stoffliche Kopplung einer Biogasanlage mit einer Bioraffinierie - Akronym: BioKopIm Sinne der nachhaltigen Bioökonomie ist es sinnvoll, dezentrale Bioraffinerien zu betreiben. Das Konzept der Universität Hohenheim basiert auf der Kopplung mit einer Biogasanlage, die hier bezüglich Energie- und Massenflüsse weiter ausgearbeitet werden soll. Das Konzept beinhaltet eine landwirtschaftliche Bioraffinerie, die dezentral lokal erzeugte Biomasse in Plattformchemikalien herstellt. Der Fokus liegt bei Lignocellulosen, aus denen Hydroxymethylfurfural (HMF), Furfural (Fu) und Lignin erzeugt werden. Aus dem HMF können dann in größeren, zentralen Anlagen PEF für Verpackungen oder Fasern hergestellt werden. HMF selbst kann, wie auch Fu, als Ersatz für Formaldehyd in Harzen, z.B. für Spanplatten genutzt werden. Dies sind nur einige Beispiele, so können aus HMF auch Polyamide wie Nylon 6 und Nylon 6,6 hergestellt werden, oder als Zusatz in der Nahrungsmittel - und Pharmaindustrie dienen. Lignin kann als Füllmaterial zu Harzen zugesetzt werden, oder zu Phenolen gespalten werden, um damit selbst zu den Bestandteilen von Harzen werden. Eine andere Anwendung ist die Umwandlung zu hochwertigen Kohlenstoffmaterialien für Elektroden und Superkondensatoren. In diesem Projekt wird die energetische und stoffliche Kopplung mit einer Biogasanlage, zunächst am Beispiel der Versuchsanlage im "Unteren Lindenhof", berechnet werden. Dieser Ansatz wird anschließend verallgemeinert, um das Gesamtpotenzial und geeignete Standorte für Deutschland zu ermitteln.Prof. Dr. Andrea Kruse
Tel.: +49 711 459-24700
andrea_kruse@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik (440) - FG Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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2220NR080AVerbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 1: Interaktive Webplattform und Aufbau eines Stichprobenmonitorings - Akronym: DETMONDas Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können.Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner
Tel.: +49 35204 605-36
sachsen@ogf.de
OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen
Sachsenallee 24
01723 Kesselsdorf

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2220NR080BVerbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 2: Erprobung Semiochemikalien und Praxistest des Monitoringverfahrens - Akronym: DETMONDas Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 35203 38-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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2220NR080CVerbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 3: IMS-Entwicklung zur Detektion invasiver Arten - Akronym: DETMONDas Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können.Dr. rer. nat. Ralf Petrich
Tel.: +49 37206 89-2940
ralf.petrich@ifu-analytik.de
IFU GmbH Privates Institut für Analytik
An der Autobahn 7
09669 Frankenberg

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2220NR080DVerbundvorhaben: Detektion und Überwachung des Auftretens invasiver Arten mittels transportabler Ionenmobilitätsspektroskopie (IMS) und neuartigen Monitoringverfahren; Teilvorhaben 4: Volatilenanalytik und Wirksamkeitsüberprüfung durch Verhaltensexperimente - Akronym: DETMONDas Ziel des geplanten Vorhabens besteht darin, neue technologische Möglichkeiten zu schaffen, invasive Arten in ihrem Auftreten möglichst frühzeitig zu erkennen und deren Ausbreitung identifizieren zu können. Entsprechend gilt es für die Zielarten des Projektes entsprechende neuartige Nachweis- und Monitoringverfahren zu entwickeln. Als innovativer Kern des Vorhabens soll ein Ionenmobilitätsspektrometer (IMS) eingesetzt werden, mit dem invasive Arten vor Ort olfaktorisch anhand von Geruchsspuren nachgewiesen werden können. Derartige Verfahren könnten perspektivisch beispielsweise an internationalen Umschlagsplätzen für Pflanzen- und Holzwaren sowie Verpackungen aus Holz eingesetzt werden, um das Vorkommen von invasiven Arten oder Quarantäneschädlingen nachzuweisen. Neben der Entwicklung eines Einsatzes des IMS zur Insekten-Detektion sollen Methoden für ein Stichproben-Monitoring zur Abundanzabschätzung und bisherigen Verbreitung der Zielarten des Projektes entwickelt werden. Parallel dazu werden für die Zielarten Marker-Semiochemikalien (z. B. Pheromone, Volatile der besiedelten Pflanzen etc.) identifiziert, welche in dem neu zu entwickelnden Monitoringverfahren sowie für die olfaktorische Detektion mittels IMS eingesetzt werden können. Um für die Bundesrepublik Deutschland einen allgemeinen Überblick über Herkunft, ursprünglichen Lebensraum, Verbreitungswege und nachgewiesenes Auftreten außerhalb des natürlichen Lebensraumes für invasive Arten zu bekommen, wird im Rahmen des Projektes eine intuitive Webplattform auf Kartenbasis aufgebaut. Die Webplattform dient zum einem dem Wissenstransfer sowie der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Thematik. Zudem kann die Webplattform später als Grundlage für das zu entwickelnde Monitoringverfahren der invasiven Arten genutzt werden, indem die mit dem Monitoring erfassten Daten über die Webplattform publiziert werden können.Dr. Martin Gabriel
Tel.: +49 551 39-23958
mgabrie@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstzoologie und Waldschutz
Büsgenweg 3
37077 Göttingen

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2220NR081AVerbundvorhaben: Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur; Teilvorhaben 1: Sensorsystementwicklung und SLAM-Verfahren - Akronym: AutoDroneFür die nachhaltige Waldbewirtschaftung ist eine solide Datenbasis über die aktuelle Bestockung zwingend notwendig. Beim heute üblichen Stichprobentaxationsverfahren werden auf Basis eines homogenen, in der Regel dauerhaft eingerichteten Stichprobenrasters in definierten Probekreisen die Bäume über einen terrestrischen Begang vermessen. Der bisherige Arbeitsprozess gestaltet sich aus folgenden Gründen zunehmend schwieriger: 1. Im Zuge des ökologischen Waldumbaus werden strukturreiche Mischwälder angestrebt. Damit verbunden ist eine stark entwickelte Vegetationsschicht in Bodennähe, welche die Begehbarkeit und Einsehbarkeit für terrestrische Verfahren extrem erschwert. 2. Das heute verwendete Stichprobenverfahren basiert auf einem personalintensiven, zeitaufwändigen Arbeitsprozess mit einer hohen Kostenbelastung für die Forstbetriebe. 3. Durch die automatisierte Datenerfassung und eine nachfolgende automatisierte Datenaufbereitung kann bei den nachfolgenden Verarbeitungsschritten der personelle und fachliche Schwerpunkt auf die Datenanalyse und Auswertungen gelegt werden. Vor diesem Hintergrund wurde in dem Projekt die Grundlage für ein späteres praktikables, technologisch ausgereiftes Verfahren für die automatisierte Erfassung von Einzelbaumparametern für die Generierung von planungs- und bewirtschaftungsrelevanten Bestandesparametern mit Hilfe von autonom fliegenden Drohnen entwickelt. Folgender Kernpunkt Dies beinhaltete die Entwicklung einer Steuerungstechnologie für Drohnen mit dem Ziel des autonomen Drohnenflugs auf bzw. über Maschinenwegen, Rückegassen, Waldwegen und ähnlichen Linienstrukturen innerhalb der Waldbestände unter dem Baumkronendach. Die Steuerung und der autonome Flug basiert hierbei auf fusionierten Funksensornetz (WSN)-, Inertial- und GNSS-Signalen.Die nachfolgenden Ergebnisse des Teilvorhabens der TUD sind kurz und konkret zusammengefasst wie folgt: ¿Die Drohne ist in der Lage sich innerhalb des Funksensornetzes (WSN) eine Position zu berechnen. ¿Die Drohne kann ohne GNSS in einem WSN-Netz fliegen. ¿Die Drohne kann in einem WSN-Netz eine festgelegte Flugroute autonom abfliegen. ¿Die Drohne kann aus dem autonomen Betrieb für eine manuelle Führung genommen werden und anschließend in den autonomen Betrieb fehlerfrei überführt werden. ¿Die Genauigkeit der Positionierung in einem WSN-Netz ist genauer als bei GNSS-Empfang. ¿Das Funksensornetz der Firma Metirionic bietet eine ausreichend hohe Genauigkeit der Distanzmessungen zwischen Drohne und Ankerpunkten für den angedachten Einsatzzweck. ¿Ein zweidimensionaler Lokalisierungsalgorithmus liefert auch bei leicht abweichenden Höhen noch eine ausreichend genaue Positionsangabe. ¿Die Erstellung von NMEA-Nachrichten mit einer synthetischen Generierung weiterer enthaltener Nachrichtenparameter ist ausreichend, um durch die Drohne als GNSS-Signal erkannt und akzeptiert zu werden. ¿Ein Durchführen von Drohnenflügen ist mit einem vorgetäuschten GNSS-Signal ohne weitere Anpassungen an der Drohnenfirmware möglich. ¿Die Zeitdauer der Distanzmessungen ist gering genug, um die geforderte Aktualisierungsrate seitens des Flugcontrollers einhalten zu können. ¿Die berechnete Drohnenposition kann in einer ausreichenden Häufigkeit neu berechnet werden, um Kursabweichungen der Drohne schnell detektieren und korrigieren zu können. ¿Eine effiziente Umsetzung der seitens der TUD entwickelten Algorithmen zur Ortung und Navigation in einem recheneffizienten Entwicklungsframework auf einer ARM-Architektur wurde realisiert ¿Eine Umsetzung einer lauffähigen Applikation für die Bedienung des zu erschaffenden Gesamtsystems wurde realisiertProf. Dr.-Ing. Oliver Michler
Tel.: +49 351 463-36841
oliver.michler@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Verkehrswissenschaften Friedrich List - Institut für Verkehrstelematik - Professur Informationstechnik für Verkehrssysteme (ITVS)
Hettnerstr. 3
01069 Dresden
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2220NR081BVerbundvorhaben: Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur; Teilvorhaben 2: Entwicklung Edge-Cloud-Datenmanagement-System und Steuerungsalgorithmik - Akronym: AutoDroneFür die nachhaltige Waldbewirtschaftung ist eine solide Datenbasis über die aktuelle Bestockung zwingend notwendig. Beim heute üblichen Stichprobentaxationsverfahren werden auf Basis eines homogenen, in der Regel dauerhaft eingerichteten Stichprobenrasters in definierten Probekreisen die Bäume über einen terrestrischen Begang vermessen. Der bisherige Arbeitsprozess gestaltet sich aus folgenden Gründen zunehmend schwieriger: 1. Im Zuge des ökologischen Waldumbaus werden strukturreiche Mischwälder angestrebt. Damit verbunden ist eine stark entwickelte Vegetationsschicht in Bodennähe, welche die Begehbarkeit und Einsehbarkeit für terrestrische Verfahren extrem erschwert. 2. Das heute verwendete Stichprobenverfahren basiert auf einem personalintensiven, zeitaufwändigen Arbeitsprozess mit einer hohen Kostenbelastung für die Forstbetriebe. 3. Durch die automatisierte Datenerfassung und eine nachfolgende automatisierte Datenaufbereitung kann bei den nachfolgenden Verarbeitungsschritten der personelle und fachliche Schwerpunkt auf die Datenanalyse und Auswertungen gelegt werden. Vor diesem Hintergrund wurde in dem Projekt die Grundlage für ein späteres praktikables, technologisch ausgereiftes Verfahren für die automatisierte Erfassung von Einzelbaumparametern für die Generierung von planungs- und bewirtschaftungsrelevanten Bestandesparametern mit Hilfe von autonom fliegenden Drohnen entwickelt. Folgender Kernpunkt Dies beinhaltete die Entwicklung einer Steuerungstechnologie für Drohnen mit dem Ziel des autonomen Drohnenflugs auf bzw. über Maschinenwegen, Rückegassen, Waldwegen und ähnlichen Linienstrukturen innerhalb der Waldbestände unter dem Baumkronendach. Die Steuerung und der autonome Flug basiert hierbei auf fusionierten Funksensornetz (WSN)-, Inertial- und GNSS-Signalen.Die nachfolgenden Ergebnisse des Teilvorhabens der TUD sind kurz und konkret zusammengefasst wie folgt: • Die Drohne ist in der Lage sich innerhalb des Funksensornetzes (WSN) eine Position zu berechnen. • Die Drohne kann ohne GNSS in einem WSN-Netz fliegen. • Die Drohne kann in einem WSN-Netz eine festgelegte Flugroute autonom abfliegen. • Die Drohne kann aus dem autonomen Betrieb für eine manuelle Führung genommen werden und anschließend in den autonomen Betrieb fehlerfrei überführt werden. • Die Genauigkeit der Positionierung in einem WSN-Netz ist genauer als bei GNSS-Empfang. • Das Funksensornetz der Firma Metirionic bietet eine ausreichend hohe Genauigkeit der Distanzmessungen zwischen Drohne und Ankerpunkten für den angedachten Einsatzzweck. • Ein zweidimensionaler Lokalisierungsalgorithmus liefert auch bei leicht abweichenden Höhen noch eine ausreichend genaue Positionsangabe. • Die Erstellung von NMEA-Nachrichten mit einer synthetischen Generierung weiterer enthaltener Nachrichtenparameter ist ausreichend, um durch die Drohne als GNSS-Signal erkannt und akzeptiert zu werden. • Ein Durchführen von Drohnenflügen ist mit einem vorgetäuschten GNSS-Signal ohne weitere Anpassungen an der Drohnenfirmware möglich. • Die Zeitdauer der Distanzmessungen ist gering genug, um die geforderte Aktualisierungsrate seitens des Flugcontrollers einhalten zu können. • Die berechnete Drohnenposition kann in einer ausreichenden Häufigkeit neu berechnet werden, um Kursabweichungen der Drohne schnell detektieren und korrigieren zu können. • Eine effiziente Umsetzung der seitens der TUD entwickelten Algorithmen zur Ortung und Navigation in einem recheneffizienten Entwicklungsframework auf einer ARM-Architektur wurde realisiert • Eine Umsetzung einer lauffähigen Applikation für die Bedienung des zu erschaffenden Gesamtsystems wurde realisiert Ron Grahnert
Tel.: +49 351 50194-0
ron.grahnert@trans4mation.de
Trans4mation IT GmbH
Glashütter Str. 55
01309 Dresden
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29.02.2024
2220NR082AVerbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 1: Koordination, Datenmanagement und Bewertung - Akronym: Win-NIn dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte NStabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unterPraxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet.Dr. Heinz Stichnothe
Tel.: +49 531 596-4163
heinz.stichnothe@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig

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28.02.2024
2220NR082BVerbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 2: Quantifizierung und Bewertung von Ammoniakemissionen in praxisnahen Feldversuchen - Akronym: Win-NIn dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der lnhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikationshemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N20) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen; stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problemverschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet.Dr. Carola Schuster
Tel.: +49 3491 68-2597
carola.schuster@skwp.de
SKW Stickstoffwerke Piesteritz GmbH - Abteilung Landwirtschaftliche Anwendungsforschung
Am Wieseneck 7
04451 Borsdorf

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2220NR082CVerbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 3: Messung gasförmiger-N-Verluste in On-Farm-/Inkubationsversuchen - Akronym: WIN-NIn dem Gesamtprojektvorhaben soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zum nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Etwaige Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Zusätzlich werden anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen. Zentrales Ziel ist die Verminderung der Umweltbelastung durch gasförmige N Emissionen sowie die Erhöhung der N Nutzungseffizienz beim Einsatz von synthetischen schwefelhaltigen N-Düngern. Ergänzend soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problemverschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme, d.h. der Einsatz von Inhibitoren, erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. Zentrales Anliegen des Vorhabens ist es daher zu prüfen, ob bzw. inwieweit der gezielte Einsatz von inhibierten schwefelhaltigen N-Düngern, eine potentiell schnell umsetzbare Option zur Reduktion von düngerbürtigen N-Emissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen darstellt.Dr. Mathias Hoffmann
Tel.: +49 33432 82-473
mathias.hoffmann@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 AG Isotopen-Biogeochemie und Gasflüsse
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

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2220NR082DVerbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 4: NH3- und N2O-Emissionen im Fruchtfolgeversuch (Ihinger Hof) - Akronym: Win-NIn dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet.Prof. Dr. Torsten Müller
Tel.: +49 711 459-22345
torsten.mueller@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Düngung und Bodenstoffhaushalt (340i)
Fruwirthstr. 20
70599 Stuttgart

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29.02.2024
2220NR082EVerbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 5: Agronomische und ökologische Wirkung von inhibiertem AS-HS am Standort Merbitz - Akronym: Win-NIn dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet.Dr. Jan Rücknagel
Tel.: +49 345 5522-655
jan.ruecknagel@landw.uni-halle.de
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät III - Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften - Allgemeiner Pflanzenbau, Ökologischer Landbau
Betty-Heimann-Str. 5
06120 Halle (Saale)

2021-03-01

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28.02.2024
2220NR082FVerbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 6: Erfassung von N-Verlusten im Lysimeterversuch - Akronym: Win-NIn dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet.Dr. Walter-Alexander Schmidt
Tel.: +49352426317200
walter-alexander.schmidt@smekul.sachsen.de
Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 71 Koordinierung, Fachrecht
Waldheimer Str. 219
01683 Nossen

2021-03-01

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28.02.2024
2220NR082GVerbundvorhaben: Wirkung von inhibiertem Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) zur Erhöhung der Stickstoff-Nutzungseffizienz und Minderung von Ammoniak- und Lachgasemissionen bei der mineralischen Düngung; Teilvorhaben 7: Berechnung des Verhaltens von inhibiertem (AS-HS) inkl. Abbauprodukte - Akronym: Win-NIn dem Projekt soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zu den nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease- und Nitrifikations-hemmstoffen lässt eine signifikante Minderung von Ammoniak-, Lachgas- und Nitratverlusten erwarten. Die genannten Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Um zuverlässige Aussagen über den Gesamtumfang der gasförmigen N-Verluste zu erhalten, wird zusätzlich anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen, stellen doch die gasförmigen N2-Verluste infolge Denitrifikation einen wichtigen, aber am schwersten zu erfassenden N-Verlustpfad dar. Ergänzend zu den bereits vorliegenden ökotoxikologischen Studien und Dauerversuchen zum Umweltverhalten soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problem-verschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet.Dr. Judith Klein
Tel.: +49 2972 302-256
judith.klein@ime.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie (IME)
Auf dem Aberg 1
57392 Schmallenberg

2020-10-01

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31.12.2023
2220NR083AVerbundvorhaben: Integrative Betrachtung von N-Umsatzprozessen zur Optimierung der Stickstoffeffizienz; Teilvorhaben 1: Quantifizierung von N-Verlustpfaden - Akronym: IBANDie Landwirtschaft in Deutschland, einschließlich des Anbaus von nachwachsenden Rohstoffen, ist geprägt von hohen N-Überschüssen mit negativen Folgen für Mensch, Klima und Umwelt. Es bleibt unklar, wie verschiedene N-Managementstrategien (z.B. organische, synthetische oder biologische N Düngung mit Leguminosenbau) auf die reaktiven N-Flüsse im System Boden-Pflanze wirken und wie sich das in der Düngebedarfsermittlung auf Betriebsebene abbilden lässt. Das vorliegende Projekt untersucht den Einfluss des N-Managements auf alle umweltrelevanten reaktiven N-Verbindungen, inklusive N2, und sorgt damit für eine substantielle Erweiterung des Erkenntnisstands mit dem Ziel der Verbesserung der Nährstoffeffizienz.Dr. Benjamin Wolf
Tel.: +49 8821 183-288
benjamin.wolf@kit.edu
Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Meteorologie und Klimaforschung, Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU)
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

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2220NR083BVerbundvorhaben: Integrative Betrachtung von N-Umsatzprozessen zur Optimierung der Stickstoffeffizienz; Teilvorhaben 2: Datenanalyse von Betrieben und pflanzenbauliche Durchführung der Exaktversuche - Akronym: IBANDie Landwirtschaft in Deutschland, einschließlich des Anbaus von nachwachsenden Rohstoffen, ist geprägt von hohen N-Überschüssen mit negativen Folgen für Mensch, Klima und Umwelt. Es bleibt unklar, wie verschiedene N-Managementstrategien (z.B. organische, synthetische oder biologische N Düngung mit Leguminosenbau) auf die reaktiven N-Flüsse im System Boden-Pflanze wirken und wie sich das in der Düngebedarfsermittlung auf Betriebsebene abbilden lässt. Das vorliegende Projekt untersucht den Einfluss des N-Managements auf alle umweltrelevanten reaktiven N-Verbindungen, inklusive N2, und sorgt damit für eine substantielle Erweiterung des Erkenntnisstands mit dem Ziel der Verbesserung der Nährstoffeffizienz.Prof. Dr. Andreas Gattinger
Tel.: +49 641 99-37731
andreas.gattinger@agrar.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II - Professur für Ökologischen Landbau
Karl-Glöckner-Str. 21 C
35394 Gießen

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2220NR085AVerbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 1: Projektmanagement und Entwicklung eines Qualitätssicherungskonzepts zur Produktion von C-PC aus Arthrospira - Akronym: PhycoKultEine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungs-konzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikums-maßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen RO-V-AL etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland. Clemens Elle
Tel.: +49 4323 80203-400
elle@sea-sun-tech.com
Sea & Sun Technology GmbH
Arndtstr. 9-13
24610 Trappenkamp

2021-06-01

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2220NR085BVerbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines CO2-Nutzungskonzepts und Anpassung des vorhandenen Abwärmekonzepts - Akronym: PhycoKultEine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungskonzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikumsmaßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen INPUT GmbH etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland.Dr. Andre Stelling
Tel.: +49 5138 7013-0
stelling@input-ingenieure.de
INPUT Ingenieure GmbH
Freien Str. 25
31319 Sehnde

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2220NR085CVerbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 3: Optimierung der CPC-Produktion und Entwicklung der Arthrospira-Restbiomasse zu einem Futterergänzungsmittel für die Aquakultur - Akronym: PhycoKultEine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungs-konzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikums-maßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen RO-V-AL etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland.Dr. Joachim Henjes
Tel.: +49 471 4831-1949
joachim.henjes@awi.de
Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
Am Handelshafen 12
27570 Bremerhaven

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2220NR085DVerbundvorhaben: Entwicklung einer innovativen aquatischen Wertschöpfungskette zur Produktion von C-Phycocyanin mittels qualitätsgesicherter Algenkultur; Teilvorhaben 4: Entwicklung eines energieeffizienten und qualitätssichernden Downstream Prozesses für C-PC - Akronym: PhycoKultEine Vielzahl von Forschungsvorhaben hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland mit der Kultivierung von Cyanobakterien, Mikro- und Makroalgen beschäftigt und einige Unternehmen sind mit der Kultivierung von Mikroalgen als Geschäftsmodell gegründet worden. Unter den klimatischen Bedingungen in Deutschland erwiesen sich alle Projekte und Geschäftsmodelle, die die Produktion von Energieträgern zum Ziel hatten, als unrentabel. In Deutschland etablierte, wirtschaftlich rentable Unternehmen produzieren Nahrungsergänzungsmittel oder Extrakte für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen auf der Basis von Mikro- oder Makroalgen. Diese Wertschöpfungsketten berücksichtigen jedoch in der Regel nicht die natürlichen Stoffkreisläufe, sind losgelöst von landwirtschaftlichen Produktionsprozessen und verfügen oft nicht über nachhaltige Energie- oder Qualitätssicherungs-konzepte. Ziel des geplanten Vorhabens ist eine aquatische Wertschöpfungskette mit den Produktionsorganismus Arthrospira platensis zu etablieren. Das Hauptprodukt wird C-Phycocyanin (C-PC) als Nahrungs-, Futterergänzungsmittel und Kosmetikrohstoff in Bioqualität. Für die gesamte Prozesskette des Produktionsverfahrens soll ein Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden. Damit wird eine definierte und gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt.Die gesamte aquatische Wertschöpfungskette wird im Vorhaben PhycoKult im Technikums-maßstab entwickelt und modellhaft beim Unternehmen RO-V-AL etabliert. In dem Verbundvorhaben kooperieren Unternehmen mit akademischen und wissenschaftlichen Partnern sowie Kompetenzzentren aus drei Bundesländern in den Bereichen der Landwirtschaft, Mikroalgenbiotechnologie, Aquakultur sowie der Umweltverfahrenstechnik. Ziel ist die gemeinsame Erarbeitung eines technischen Verfahrens zur Produktion von C-PC und dessen technischer Umsetzung in Norddeutschland.Prof. Dr.-Ing. Anja Noke
Tel.: +49 421 5905-4268
anja.noke@hs-bremen.de
Hochschule Bremen
Neustadtswall 30
28199 Bremen

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2220NR086XNachhaltige Verwertung von Gärresten in Beständen mit Durchwachsener Silphie (Silphium perfoliatum L.) - Akronym: SiGaerDer Anbau Durchwachsener Silphie (Silphium perfoliatum L.) kann als ‚grünes‘, effizientes und innovatives Agrarsystem der Zukunft gelten, da die Dauerkultur neben ökologischen Vorteilen gegenüber einjährigen Pflanzenarten ein reichhaltiges Blühangebot von Juli bis September bietet, durch die Standdauer einen Beitrag zum Boden- und Gewässerschutz leistet und aufgrund der langen Bodenruhe sowie der intensiven Durchwurzelung die Nitratauswaschungsgefahr verringert und zur nachhaltigen Erhöhung des Humusgehaltes im Boden beitragen kann. Silphie wird derzeit hauptsächlich als Koferment für Biogasanlagen angebaut. Die Dauerkultur kann organische Düngemittel effizient verwerten. Belastbare Untersuchungen und Beratungsgrundlagen zur optimalen Strategie der Gärrestdüngung, zu differenzierten Ausbringzeitpunkten und Gärrestmengen vor dem Hintergrund einer optionalen Zweischnittnutzung, zu optimierter Applikationstechnik, zum N-Bedarf beim Splitting der Gärrestgaben sowie zum Einfluss der Höhe von Flüssigmistgaben auf die N-Effizienz, auch im Hinblick auf eine Beurteilung unter dem Aspekt des Grundwasserschutzes, fehlen. Da eine langjährige organische Düngung in Dauerkulturen, die sich am N-Bedarf orientiert, zudem zur Überdüngung anderer Nährstoffe wie P und K führen kann, betreffen weitere Fragen die Strategie der optimalen Kombination von organischer und mineralischer N-Düngung im Kontext der P- und K-Frachten von Gärresten in Silphie. Das vorliegenden Forschungsprojekt zielt mit Arbeiten zur Entwicklung umweltverträglicher Anbau- und Applikationsverfahren, zu boden-, klima- und grundwasserschonender Gärrestverwertung, zum optimierten Nährstoffmanagement, sowie zum Erhalt bzw. zur Mehrung der Bodenfruchtbarkeit auf die Entwicklung von Konzepten ab, die auf die Verbesserung der Nachhaltigkeit der biobasierten Wirtschaft ausgerichtet sind und gesellschaftliche Erwartungen berücksichtigen. Kerstin Stolzenburg
Tel.: +49 721 9518-217
kerstin.stolzenburg@ltz.bwl.de
Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg - Außenstelle Rheinstetten-Forchheim
Kutschenweg 20
76287 Rheinstetten

2021-10-01

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31.12.2024
2220NR089AVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 01: Koordination - Akronym: VerbundkoordinationInnerhalb der Studie "(Langzeit-)Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen (Bio-Resist)" konnte festgestellt werden, dass der Bedarf an Informationen zu Beständigkeiten von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen bei den befragten Unternehmen sehr hoch ist. Aus zahlreichen Gesprächen konnte allerdings abgeleitet werden, dass insbesondere die schlechte Datenlage und der schwierige Zugang zu Informationen den vermehrten Einsatz biogener Materialien verhindern. In vielen Branchen können konventionelle Werkstoffe nur substituiert werden, wenn Informationen zu den neuen Werkstoffen insbesondere hinsichtlich der Langzeitbeständigkeit vorliegen. Diese Untersuchungen sind allerdings aufwendig und müssen über mehrere Jahre kontinuierlich durchgeführt werden. Aufbauend auf der Studie soll hier der Forschungsverbund "BeBio2" anknüpfen. Innerhalb des Verbundes sollen die Langzeitbeständigkeiten bedeutender Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe untersucht und für den jeweiligen Einsatzzweck optimiert werden. Die in Kooperation mit den Industriepartnern generierten Informationen sollen in eine Datenbank einfließen, um sie allen interessierten Unternehmen leicht zugänglich zu machen. Die Größe des Forschungsverbundes macht eine zentrale Koordination des Vorhabens durch ein eigenes Teilprojekt erforderlich. Innerhalb dieses Teilprojektes sollen die zusammenfassende Berichterstattung gegenüber dem Projektträger sowie die Außendarstellung des Forschungsverbundes koordiniert werden. Des Weiteren sollen übergeordnete Arbeiten innerhalb des Verbundes bearbeitet werden. Hierzu gehören die Koordinierung der Vereinheitlichung von Untersuchungsmethoden und den daraus resultierenden Kennwerten und die Förderung des fachlichen Austauschs innerhalb und außerhalb des Forschungsverbundes. Ein weiteres wichtiges Ziel ist die Sicherstellung der Vernetzung aller Teilprojekte durch gemeinsame Workshops und einen kontinuierlichen Austausch der neu gewonnenen Erkenntnisse.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
heim@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
Mönchebergstr. 3
34125 Kassel

2021-10-01

01.10.2021

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30.09.2024
2220NR089BVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 02: Datenbank - Akronym: BeBIO2Das Projekt soll innerhalb bestehender Datenbanken eine Plattform für die Bereitstellung von Informationen zur Beständigkeit von BK und BVW schaffen. In Verbindung mit anderen Materialeigenschaftsdaten, z.B. zu mechanischen, physikalischen oder auch elektrischen Eigenschaften, sowie mit Verarbeitungsparametern dient diese als Basis für eine nachhaltige Produktion von Industrie- und Konsumgütern aus BK und BVWErgebnisse werden in vorhandenen marktzugänglichen Datenbanken kostenlos veröffentlicht. Maßnahmen zur Motivation von Materialanbietern, die Datenbank mit selbst ermittelten Daten aufzufüllen werden konzipiert und initiiert, um langfristig ein selbst- tragendes Informationssystem zu etablieren.Dr.-Ing. Laura Thurn
Tel.: +49 15115905757
lthurn@altair.com
Altair Engineering GmbH
Calwer Str. 7
71034 Böblingen

2022-01-01

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31.12.2024
2220NR089CVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 03: Erhöhung der Hydrolysebeständigkeit von PLA - Akronym: HydroPLAIn diesem Vorhaben soll der Fokus auf der Hydrolysebeständigkeit von PLA liegen, da diese nicht nur im Endprodukt, sondern schon während der Verarbeitung auftreten und sich negativ auf die Eigenschaften auswirken kann. Ziel des hier vorgestellten Vorhabens ist es, durch grundlegende Arbeiten ein hydrolysebeständigeres PLA zu entwickeln und somit das Anwendungsspektrum von PLA zu erweitern. Dabei soll PLA modifiziert und durch geeignete Methoden die Hydrolysebeständigkeit untersucht werden. Ziel ist es nicht nur, die Hydrolysebeständigkeit von PLA zu verstehen und die Parameter und Bedingungen herauszuarbeiten, unter denen es zur Hydrolyse kommt, sondern auch, diese zu erhöhen. Ebenso eine wichtige Rolle spielen die Modifikatoren. Diese müssen gezielt ausgewählt und ihre Funktionsweise verstanden werden, um ein bestmögliches Ergebnis zu erzielen. Am Ende des Vorhabens soll ein Eigenschaftsprofil eines hydrolysebeständigen PLA vorliegen, das eine Verwendung in neuen Anwendungsbereichen (technische und langlebige Produkte) für PLA ermöglicht.Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten
Tel.: +49 711 685-62811
christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT)
Pfaffenwaldring 32
70569 Stuttgart

2021-10-01

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30.09.2024
2220NR089DVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 04.1: Datengeschützte Modellierung der Alterung - Machine Learning - Akronym: BeBIO2Ziel des Teilprojektes vom Verbundvorhaben "Beständigkeit von Biokunststoffen (BK) und Bioverbundwerkstoffen (BVK)" ist die Implementierung diverser Modelle zur Lebensdauervorhersage von BK und BVK. Dabei sollen die klassischen Methoden der Modellierung sowie die Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um eine Vorhersage über die Lebensdauer und zusätzlich der Medienbeständigkeit von ausgewählten BK und BVK zu treffen. Hierzu sollen die Auswirkungen der Temperatur als dominierender Alterungseinfluss in Kombination mit den anwendungsbezogenen Alterungseinflüssen auf die Lebensdauer untersucht werden. Die klassischen Modelle zur Lebensdauervorhersage verschiedener Werkstoffe sollen das Verständnis über die Abläufe während der Alterung und deren Wechselwirkungen von BK und BVK erweitern. Die von den anderen Teilprojekten generierten Datensätze über das Alterungsverhalten sowie die Medienbeständigkeit sollen mithilfe der Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um Modelle zu trainieren, welche das Alterungsverhalten und die Medienbeständigkeit vorhersagen können. Zusätzlich sollen die Modelle in der Lage sein, Ähnlichkeiten zwischen sich ähnlich verhaltenden Werkstoffen herstellen und damit die Beständigkeit zuverlässiger vorhersagen. Des Weiteren sollen die im Laufe des Teilprojektes entwickelten Modelle für die einzelnen BK und BVK im Rahmen des Verbundprojektes durch die Ergebnisse aus laufenden Alterungsversuchen validiert bzw. verbessert werden. Durch die gewonnenen Erkenntnisse und Kennwerten aus den Modellen können die Langzeitbeständigkeiten der verschiedenen BK und BVK zuverlässiger vorhergesagt werden.Dr.-Ing. Laura Thurn
Tel.: +49 15115905757
lthurn@altair.com
Altair Engineering GmbH
Calwer Str. 7
71034 Böblingen

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2220NR089EVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 04.2: Datengeschützte Modellierung der Alterung - Klassische Modelle - Akronym: ModellierungZiel des Teilprojektes vom Verbundvorhaben "Beständigkeit von Biokunststoffen (BK) und Bioverbundwerkstoffen (BVK)" ist die Implementierung diverser Modelle zur Lebensdauervorhersage von BK und BVK. Dabei sollen die klassischen Methoden der Modellierung sowie die Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um eine Vorhersage über die Lebensdauer und zusätzlich der Medienbeständigkeit von ausgewählten BK und BVK zu treffen. Hierzu sollen die Auswirkungen der Temperatur als dominierender Alterungseinfluss in Kombination mit den anwendungsbezogenen Alterungseinflüssen auf die Lebensdauer untersucht werden. Die klassischen Modelle zur Lebensdauervorhersage verschiedener Werkstoffe sollen das Verständnis über die Abläufe während der Alterung und deren Wechselwirkungen von BK und BVK erweitern. Die von den anderen Teilprojekten generierten Datensätze über das Alterungsverhalten sowie die Medienbeständigkeit sollen mithilfe der Methoden des Machine Learnings verwendet werden, um Modelle zu trainieren, welche das Alterungsverhalten und die Medienbeständigkeit vorhersagen können. Zusätzlich sollen die Modelle in der Lage sein, Ähnlichkeiten zwischen sich ähnlich verhaltenden Werkstoffen herstellen und damit die Beständigkeit zuverlässiger vorhersagen. Des Weiteren sollen die im Laufe des Teilprojektes entwickelten Modelle für die einzelnen BK und BVK im Rahmen des Verbundprojektes durch die Ergebnisse aus laufenden Alterungsversuchen validiert bzw. verbessert werden. Durch die gewonnenen Erkenntnisse und Kennwerten aus den Modellen können die Langzeitbeständigkeiten der verschiedenen BK und BVK zuverlässiger vorhergesagt werden.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
heim@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
Mönchebergstr. 3
34125 Kassel

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2220NR089FVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 05: Biokunststoffe für medizinische Anwendungen - Akronym: AlterungDurch Umwelt- und Ressourceneinsparungen gewinnen Biokunststoffe immer mehr an Bedeutung, da durch die Verwendung dieser Materialien im Vergleich zu konventionellen Kunststoffen Kohlendioxidemissionen reduziert werden können. So steigt auch im Bereich der Medizintechnik das Interesse, erdöleinsparende Produkte aus erneuerbaren Ressourcen einzusetzen. Insbesondere notwendige Informationen zur Langzeitbeständigkeit (z.B. Medien- und Temperaturbeständigkeit, Strahlungsbeständigkeit) sind in der Literatur kaum vorhanden. Eine Substitution bestehender Werkstoffe kann nur mit einer ausreichenden Datenlage bzgl. der Langzeitinformationen der einzusetzenden Materialien erfolgen. Daher ist das Ziel des Projekts die Überprüfung und Entwicklung von Untersuchungsmethoden zur Bestimmung des Shelf-Life von Materialien und Produkten, bestehend aus technischen Biokunststoffen für medizintechnische Anwendungen. In erster Linie soll es sich in diesem Vorhaben um langlebige Produkte handeln, die eine Mindesthaltbarkeit von 5 Jahren besitzen, ohne dass ihre Eigenschaften durch Alterungsprozesse negativ beeinflusst werden. Um eine Langzeitbeständigkeit von Materialien und Produkten darzustellen oder auch frühzeitig eine Zulassung für Medizinprodukte zu erlangen, werden künstliche Alterungsversuche vorgenommen, die eine Echtzeit-Alterung über die Haltbarkeitsdauer der Produkte simulieren sollen. Daher sollen in diesem Vorhaben eine Auswahl geeigneter technischer Biokunststoffe untersucht werden. Hierzu werden die hergestellten Materialien sterilisiert und anschließend verschiedenen Alterungszyklen und einer Echtzeitlagerung unterzogen. Daraufhin erfolgen mechanische, thermische und optische Untersuchungen für eine Vergleichbarkeit zwischen der künstlichen- und Echtzeitlagerung. Es sollen außerdem Aussagen über die maximale Lagerdauer ohne Veränderungen über die Material- und Produkteigenschaften getroffen werden können.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
heim@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Werkstofftechnik - Fachgebiet Kunststofftechnik
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34125 Kassel

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2220NR089GVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 06.1: PLA-Stärke-Blends für technische Büroausstattungen und Spielzeug - Versuchsstand für künstliche Alterung - Akronym: PLA-Staerke-BlendsPolylactid (PLA) gilt bei Anwendern als einer der wirtschaftlich bedeutendsten Biokunststoffe mit hohem Wachstumspotential. Allerdings verhindert der im Vergleich zu Polyolefinen (PE, PP) höhere Preis, sowie der Mangel an verlässlichen Daten zur Beständigkeit, einen deutlich häufigeren Einsatz dieses Werkstoffes. Als Möglichkeiten zur Verringerung des Preises bieten sich die Zugabe von Füllstoffen und eine Verschäumung des Materials an. Stärke als Füllstoff konnte in der Vergangenheit bereits für verschiedene thermoplastische Kunststoffe eingesetzt werden. Die Verarbeitung von Stärke in PLA-Blends verbessert dabei zusätzlich deren Carbon Footprint, da die Gewinnung der Stärke im Vergleich zur PLA-Synthese deutlich weniger CO2 verursacht. PLA-Stärkeblends sind demnach -verglichen mit ungefülltem PLA- kostengünstiger und weisen darüber hinaus eine bessere Ökobilanz auf. Bisher ist allerdings nicht bekannt, welche Beständigkeiten die Blends gegenüber Umwelt- und Medieneinflüssen in verschiedenen Einsatzumgebungen aufweisen. Durch diese fehlenden Informationen nehmen bislang noch viele potenzielle Anwender Abstand vom Einsatz dieses biobasierten Materials. Um die Skepsis gegenüber dem Material und vorhandene Unzulänglichkeiten zu beseitigen, soll die Additivierung von PLA-Stärkeblends zur Verbesserung der Beständigkeit innerhalb dieses Vorhabens fokussiert werden und damit deren Einsatzfähigkeit in verschiedenen Alltags- und Gebrauchsgegenständen vorangetrieben werden. Der Nachweis der Beständigkeit gegen Umwelt- und Medieneinflüsse der Blend-Rezepturen würde das Interesse der verarbeitenden Firmen signifikant erhöhen. Da bei der Additivierung und Modifizierung auf den Einsatz von möglichst biobasierten Varianten geachtet werden soll, wäre erstmals eine kostengünstige Herstellung von im Idealfall vollständig biobasierten Bauteilen aus PLA-Stärkeblends möglich. Zusätzlich wären die je nach Anwendung geforderten Eigenschaften der Bauteile über die Lebensdauer garantiert.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
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2220NR089HVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 06.2: PLA-Stärke-Blends für technische Büroausstattungen und Spielzeug - Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und Modifizierungen - Akronym: BeBIO2Polylactid (PLA) gilt bei Anwendern als einer der wirtschaftlich bedeutendsten Biokunststoffe mit hohem Wachstumspotential. Allerdings verhindert der im Vergleich zu Polyolefinen (PE, PP) höhere Preis sowie der Mangel an verlässlichen Daten zur Beständigkeit, einen deutlich häufigeren Einsatz dieses Werkstoffes. Als Möglichkeiten zur Verringerung des Preises bieten sich die Zugabe von Füllstoffen und eine Verschäumung des Materials an. Stärke als Füllstoff konnte in der Vergangenheit bereits für verschiedene thermoplastische Kunststoffe eingesetzt werden. Die Verarbeitung von Stärke in PLA-Blends verbessert dabei zusätzlich deren Carbon Footprint, da die Gewinnung der Stärke im Vergleich zur PLA-Synthese deutlich weniger CO2 verursacht. PLA-Stärkeblends sind demnach - verglichen mit ungefülltem PLA - kostengünstiger und weisen darüber hinaus eine bessere Ökobilanz auf. Bisher ist allerdings nicht bekannt, welche Beständigkeiten die Blends gegenüber Umwelt- und Medieneinflüssen in verschiedenen Einsatzumgebungen aufweisen. Durch diese fehlenden Informationen nehmen bislang noch viele potenzielle Anwender Abstand vom Einsatz dieses biobasierten Materials. Um die Skepsis gegenüber dem Material und vorhandene Unzulänglichkeiten zu beseitigen, soll die Additivierung von PLA-Stärkeblends zur Verbesserung der Beständigkeit innerhalb dieses Vorhabens fokussiert werden und damit deren Einsatzfähigkeit in verschiedenen Alltags- und Gebrauchsgegenständen vorangetrieben werden. Der Nachweis der Beständigkeit gegen Umwelt- und Medieneinflüsse der Blend-Rezepturen würde das Interesse der verarbeitenden Firmen signifikant erhöhen. Da bei der Additivierung und Modifizierung auf den Einsatz von möglichst biobasierten Varianten geachtet werden soll, wäre erstmals eine kostengünstige Herstellung von im Idealfall vollständig biobasierten Bauteilen aus PLA-Stärkeblends möglich. Zusätzlich wären die je nach Anwendung geforderten Eigenschaften der Bauteile über die Lebensdauer garantiert.Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
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2220NR089IVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 07.1: Cellulosefaserverstärkte Biokunststoffe im Consumerprodukte-Bereich - Bioverbundwerkstoffe - Akronym: BeBIO2Das Vorhaben setzt dort an, wo der bisherige Kenntnisstand zu Bioverbundwerkstoffen überproportional stark abfällt – beim Werkstoffverhalten in Abhängigkeit von potentiell eigenschaftsverändernden bzw. ungünstigen Umgebungsbedingungen und deren Einwirkzeitraum. Konkret werden systematische Untersuchungen zur Beständigkeit durchgeführt, wobei u.a. technisch und marktwirtschaftlich relevante Bioverbundwerkstoffe (Biokunststoff + biogene Verstärkungsfaser) in definierter Weise UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Temperatur sowie Mikroorganismen ausgesetzt werden, wie sie qualitativ durchaus in der Praxis auftreten können. Es werden die zeitlichen Veränderungen, insbesondere der mechanischen Eigenschaften und der physikalischen Struktur, der Bioverbundwerkstoffe sowie der zugehörigen Referenzmaterialien verfolgt. Im Fokus stehen drei unterschiedliche biogene Verstärkungsfasertypen (Celluloseregenerat-, Zellstoff- und Naturfasern), die sich in gewissen Abstufungen hinsichtlich der chemischen Reinheit, des Celluloseanteils, der physikalischen Struktur sowie des Verstärkungspotential voneinander unterscheiden. Es ist zu erwarten, dass die drei Fasertypen unterschiedliche Beständigkeiten gegenüber den angewendeten Alterungsszenarien zeigen. Durch den Vergleich von definiert gealterten zu ungealterten Materialien können Aussagen zur Beständigkeit der untersuchten Bioverbundwerkstoffe getroffen werden. Darüber hinaus werden Erkenntnisse generiert, ob und in welchem Maße die eingesetzten Verstärkungsfasern den alterungsbedingten Eigenschaftsverlust der Biokunststoffe kompensieren oder beschleunigen. Jens Erdmann
Tel.: +49 331 568-1252
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2220NR089JVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 07.2: Cellulosefaserverstärkte Biokunststoffe im Consumerprodukte-Bereich - Alterungsversuche - Akronym: AlterungDas Vorhaben setzt dort an, wo der bisherige Kenntnisstand zu Bioverbundwerkstoffen überproportional stark abfällt – beim Werkstoffverhalten in Abhängigkeit von potentiell eigenschaftsverändernden bzw. ungünstigen Umgebungsbedingungen und deren Einwirkzeitraum. Konkret werden systematische Untersuchungen zur Beständigkeit durchgeführt, wobei u.a. technisch und marktwirtschaftlich relevante Bioverbundwerkstoffe (Biokunststoff + biogene Verstärkungsfaser) in definierter Weise UV-Strahlung, Feuchtigkeit, Temperatur sowie Mikroorganismen ausgesetzt werden, wie sie qualitativ durchaus in der Praxis auftreten können. Es werden die zeitlichen Veränderungen, insbesondere der mechanischen Eigenschaften und der physikalischen Struktur, der Bioverbundwerkstoffe sowie der zugehörigen Referenzmaterialien verfolgt. Im Fokus stehen drei unterschiedliche biogene Verstärkungsfasertypen (Celluloseregenerat-, Zellstoff- und Naturfasern), die sich in gewissen Abstufungen hinsichtlich der chemischen Reinheit, des Celluloseanteils, der physikalischen Struktur sowie des Verstärkungspotential voneinander unterscheiden. Es ist zu erwarten, dass die drei Fasertypen unterschiedliche Beständigkeiten gegenüber den angewendeten Alterungsszenarien zeigen. Durch den Vergleich von definiert gealterten zu ungealterten Materialien können Aussagen zur Beständigkeit der untersuchten Bioverbundwerkstoffe getroffen werden. Darüber hinaus werden Erkenntnisse generiert, ob und in welchem Maße die eingesetzten Verstärkungsfasern den alterungsbedingten Eigenschaftsverlust der Biokunststoffe kompensieren oder beschleunigen.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
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2220NR089KVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 08.1: Naturfaserverstärkte Bio-PA Composite für Elektronik und Automotive - Charakterisierung der Compounds - Akronym: CellEuAIn diesem Teilprojekt soll die Beständigkeit von naturfaserverstärkten technischen Biokunststoffen (Bio-PA, Bio-PBT, Bio-PTT) insbesondere für die Bereiche Elektronik und Automobil untersucht werden. Hierfür sollen zunächst Composite aus Biopolyamiden und Naturfasern hergestellt werden. Zur Verbesserung der Haltbarkeit und der Verarbeitungseigenschaften sollen geeignete Additive eingesetzt werden. Darüber hinaus ist geplant, in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern aus den Bereichen Elektronik, Automotive, Rohstoffherstellung und Compoundierung relevante Beständigkeits- und Prozesseinflüsse zu identifizieren. In Abstimmung mit den Projektpartnern sollen geeignete Alterungszyklen entwickelt und implementiert werden. Die gealterten Composites sollen hinsichtlich ihrer Eigenschaften wie Geruch, Mechanik oder Ermüdung charakterisiert werden. Außerdem soll untersucht werden, wie sich der Fasergehalt auf das Alterungsverhalten der Composites und der von den Projektpartnern daraus hergestellten Musterbauteile auswirkt. Darüber hinaus soll die mechanische Langzeitbeständigkeit (Ermüdung) der Verbundwerkstoffe untersucht und optimiert werden.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
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2220NR089LVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 08.2: Naturfaserverstärkte Bio-PA Composite - Akronym: CellEuAIn diesem Teilprojekt soll die Beständigkeit von naturfaserverstärkten technischen Biokunststoffen (Bio-PA, Bio-PBT, Bio-PTT) insbesondere für die Bereiche Elektronik und Automobil untersucht werden. Hierfür sollen zunächst Composite aus Biopolyamiden und Naturfasern hergestellt werden. Zur Verbesserung der Haltbarkeit und der Verarbeitungseigenschaften sollen geeignete Additive eingesetzt werden. Darüber hinaus ist geplant, in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern aus den Bereichen Elektronik, Automotive, Rohstoffherstellung und Compoundierung relevante Beständigkeits- und Prozesseinflüsse zu identifizieren. In Abstimmung mit den Projektpartnern sollen geeignete Alterungszyklen entwickelt und implementiert werden. Die gealterten Composites sollen hinsichtlich ihrer Eigenschaften wie Geruch, Mechanik oder Ermüdung charakterisiert werden. Außerdem soll untersucht werden, wie sich der Fasergehalt auf das Alterungsverhalten der Composites und der von den Projektpartnern daraus hergestellten Musterbauteile auswirkt. Darüber hinaus soll die mechanische Langzeitbeständigkeit (Ermüdung) der Verbundwerkstoffe untersucht und optimiert werden.Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten
Tel.: +49 711 685-62811
christian.bonten@ikt.uni-stuttgart.de
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2220NR089MVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 09.1: Naturfaserverstärkte PHBV-Compounds für Elektrowerkzeuggehäuse - Prüfmethodik, Werkstoffweiterentwicklung - Akronym: PowerPHBVAngesichts des großen Potentials von PHBV, stellt sich die Frage, wie dieses für reale Anwendungen genutzt werden kann. Um diese Frage zu beantworten, soll im Rahmen dieses Teilprojekts PHBV und cellulosefaserverstärktes PHBV speziell als Werkstoff für Elektrowerkzeuggehäuse untersucht werden. Zukünftig sollen sich so konventionelle Thermoplaste wie ABS oder PA6 erfolgreich durch biobasierte Kunststoffe subsituieren lassen. Elektrowerkzeuggehäuse unterliegen während ihrer Nutzung vielfältigen Belastungen. Dazu gehören Beanspruchungen durch chemische, thermische, mechanische und elektrische Faktoren. Um diesen anspruchsvollen Anwendungsbereich für PHBV zu erschließen, sollen im Rahmen dieses Vorhabens Modifikationen vorgenommen werden. Dabei kann es sich um chemische Modifikationen, um die gezielte Zugabe von Verstärkungsstoffen (speziell cellulose-Regeneratfasern) oder um das Herstellen von Blends handeln. Eine enge Kooperation mit Herstellern von Elektrowerkzeugen stellt dabei sicher, dass industrierelevante Anforderungen berücksichtigt werden und mögliche Modifikationen in der Praxis umsetzbar sind. Eine weitere Herausforderung bei der Substitution von konventionellen Thermoplasten durch Biopolymere liegt in der schlechten Datenlage hinsichtlich konstruktionsrelevanter Kennwerte. Um dieser Problematik zu begegnen, fließen alle im Laufe des Vorhabens ermittelten Kennwerte in eine Datenbank. Diese soll nach Projektende Unternehmen zur Verfügung gestellt werden, um ihnen den Umstieg auf biobasierte Kunststoffe zu erleichtern.Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten
Tel.: +49 711 685-62811
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2220NR089NVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 09.2: Naturfaserverstärkte PHBV-Compounds für Elektrowerkzeuggehäuse - Compoundierung - Akronym: BeBIO2Angesichts des großen Potentials von PHBV, stellt sich die Frage, wie dieses für reale Anwendungen genutzt werden kann. Um diese Frage zu beantworten, soll im Rahmen dieses Teilprojekts PHBV und cellulosefaserverstärktes PHBV speziell als Werkstoff für Elektrowerkzeuggehäuse untersucht werden. Zukünftig sollen sich so konventionelle Thermoplaste wie ABS oder PA6 erfolgreich durch biobasierte Kunststoffe subsituieren lassen. Elektrowerkzeuggehäuse unterliegen während ihrer Nutzung vielfältigen Belastungen. Dazu gehören Beanspruchungen durch chemische, thermische, mechanische und elektrische Faktoren. Um diesen anspruchsvollen Anwendungsbereich für PHBV zu erschließen, sollen im Rahmen dieses Vorhabens Modifikationen vorgenommen werden. Dabei kann es sich um chemische Modifikationen, um die gezielte Zugabe von Verstärkungsstoffen (speziell cellulose-Regeneratfasern) oder um das Herstellen von Blends handeln. Eine enge Kooperation mit Herstellern von Elektrowerkzeugen stellt dabei sicher, dass industrierelevante Anforderungen berücksichtigt werden und mögliche Modifikationen in der Praxis umsetzbar sind. Eine weitere Herausforderung bei der Substitution von konventionellen Thermoplasten durch Biopolymere liegt in der schlechten Datenlage hinsichtlich konstruktionsrelevanter Kennwerte. Um dieser Problematik zu begegnen, fließen alle im Laufe des Vorhabens ermittelten Kennwerte in eine Datenbank. Diese soll nach Projektende Unternehmen zur Verfügung gestellt werden, um ihnen den Umstieg auf biobasierte Kunststoffe zu erleichtern. Tobias Hückstaedt
Tel.: +49 331 568-1440
tobias.hueckstaedt@iap.fraunhofer.de
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2220NR089OVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 10.1: Innenraumbauteile aus Bio-PA für die Automobilindustrie - Werkstoffoptimierung - Akronym: BestIBioPABiobasierte Kunststoffe werden bislang kaum in langlebigen Produkten bzw. technischen Be-reichen wie dem Automobil- oder Transportsektor eingesetzt. Ein Kunststoff, welcher in voll-ständig biobasierten Varianten erhältlich ist und dem ein großes Potenzial als Hochleistungs-kunststoff attestiert wird, ist Bio-Polyamid (Bio-PA). Die Forschung zu den Synthesemöglich-keiten ist hier bereits weit fortgeschritten und das gute Eigenschaftsprofil im Vergleich zu an-deren biobasierten Polymeren lässt daher einen variablen Einsatz vor allem auch im Automo-tive-Bereich erwarten. Der Forschungsfokus von Bio-PA lag bislang auf der Werkstoffentwick-lung und weniger auf der Untersuchung von Alterungseigenschaften. Informationen zu Lang-zeitbeständigkeiten von Bio-PA bei bestimmten Umgebungseinflüssen, die im Automobilbe-reich allgemein und speziell im Interieur gefordert werden, sind kaum bekannt. Daraus resul-tiert bislang eine gewisse Skepsis bei Automobilherstellern, Bio-PA im Interieur einzusetzen. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher die Untersuchung der Langezeitbeständigkeit von Bio-PA in Bezug auf eine Anwendung im Automobilinnenraumbereich. Der Schwerpunkt liegt auf ty-pisch auftretenden Umgebungseinflüssen im Interieurbereich wie Temperaturschwankungen oder UV-Strahlung durch Sonneneinstrahlung. Anschließend soll die Veränderung derjenigen Werkstoffeigenschaften betrachtet werden, welche im Innenraum besonders hohen Anforde-rungen unterliegen wie z. B. mechanische Eigenschaften, Optik und Haptik oder evtl. auftre-tende Geruchsemissionen. Basierend auf den Ergebnissen, sollen Ansätze zur Optimierung der Alterungseigenschaften über eine Modifizierung von Bio-PA erarbeitet und getestet wer-den. Das im Vorhaben erarbeitete Wissen soll abschließend über verschiedene Kommunikati-onswege und Datenbanken in Forschung und Industrie übertragen werden. Insgesamt soll so die Skepsis von Automobilherstellern gegenüber der Verwendung von biobasierten Kunststoffen reduziert werden.Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten
Tel.: +49 711 685-62811
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2220NR089PVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 10.2: Innenraumbauteile aus Bio-PA für die Automobilindustrie - Beständigkeit - Akronym: BestIBioPABiobasierte Kunststoffe werden bislang kaum in langlebigen Produkten bzw. technischen Bereichen wie dem Automobil- oder Transportsektor eingesetzt. Ein Kunststoff, welcher in vollständig biobasierten Varianten erhältlich ist und dem ein großes Potenzial als Hochleistungskunststoff attestiert wird, ist Bio-Polyamid (Bio-PA). Die Forschung zu den Synthesemöglichkeiten ist hier bereits weit fortgeschritten und das gute Eigenschaftsprofil im Vergleich zu anderen biobasierten Polymeren lässt daher einen variablen Einsatz vor allem auch im Automotive-Bereich erwarten. Der Forschungsfokus von Bio-PA lag bislang auf der Werkstoffentwicklung und weniger auf der Untersuchung von Alterungseigenschaften. Informationen zu Langzeitbeständigkeiten von Bio-PA bei bestimmten Umgebungseinflüssen, die im Automobilbereich allgemein und speziell im Interieur gefordert werden, sind kaum bekannt. Daraus resultiert bislang eine gewisse Skepsis bei Automobilherstellern, Bio-PA im Interieur einzusetzen. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher die Untersuchung der Langezeitbeständigkeit von Bio-PA in Bezug auf eine Anwendung im Automobilinnenraumbereich. Der Schwerpunkt liegt auf typisch auftretenden Umgebungseinflüssen im Interieurbereich eines Automobils wie Temperaturschwankungen oder UV-Strahlung durch Sonneneinstrahlung. Anschließend soll die Veränderung derjenigen Werkstoffeigenschaften betrachtet werden, welche im Innenraum besonders hohen Anforderungen unterliegen wie z. B. mechanische Eigenschaften, Optik und Haptik oder evtl. auftretende Geruchsemissionen. Basierend auf den Ergebnissen, sollen Ansätze zur Optimierung der Alterungseigenschaften über eine Modifizierung von Bio-PA erarbeitet und getestet werden. Das im Vorhaben erarbeitete Wissen soll abschließend über verschiedene Kommunikationswege und Datenbanken in Forschung und Industrie übertragen werden. Insgesamt soll so die Skepsis von Automobilherstellern gegenüber der Verwendung von biobasierten Kunststoffen reduziert werden.Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim
Tel.: +49 561 804-3670
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2220NR089QVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 11: Naturfaserverstärkte Lignin-basierte Epoxidharze - Akronym: BeBIO2Ziel des Teilvorhabens M ist es, ligninbasierte Epoxidharze sowohl für kalthärtende als auch warmhärtende Anwendungen zu entwickeln und zu Duromeren bzw. Kompositen zu verarbeiten. Die so gewonnenen Materialien sind entsprechend ihrer Beständigkeit gegenüber verschiedenen Belastungen zu testen. Dabei spielen einerseits Witterungseinflüsse wie UV-Strahlung, Temperatur und Feuchtigkeit eine besondere Rolle. Außerdem gilt es, Belastungen im Erdreich durch Feuchtigkeit, pH-Wert und Mikroorganismen zu erfassen.Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann
Tel.: +49 331 568-1210
gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de
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2220NR089RVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 12.1: Hochgefüllte PE-Ligninblends für den Bau-/Außenbereich - Beständigkeit - Akronym: BeBIO2Die Substitution erdölbasierter Kunststoffe durch Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe wird oft durch einen Mangel an Informationen zu den einzelnen Materialsystemen eingeschränkt (FNR-Studie FKZ22001017) Dem soll durch die Generierung einer Datenbank und der Entwicklung geeigneter biogener Materialsysteme innerhalb des Gesamtvorhabens "Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen" entgegengewirkt werden. Das vorliegende Teilvorhaben beinhaltet die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit von vollständig biobasierten und hochgefüllten Bio-PE-Ligninblends in Bezug auf Außenanwendungen. Es werden Bio-PE-Ligninblends mit erhöhter Witterungsbeständigkeit entwickelt, welche langlebige Applikationen im Baubereich forcieren. Hierzu wird der Einfluss des Lignintyps und –anteils in kompatibilisiertem Bio-HDPE auf die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit untersucht. Neben der Analyse separierter Umwelteinflüsse wie der Temperatur, der UV-Strahlung und der Wasseraufnahme wird deren Kombination mittels Klimakammer untersucht. Zur Integrierung und Erhöhung der Verwendung von ligninbasierten Materialien für Außenanwendungen, wird ein Bio-PE-Lignin-Stabilisator-Blendsystem entwickelt. Neben dem Einsatz eines Stabilisators werden die Bio-PE-Ligninblends in einem anschließenden Prozessschritt elektronenstrahlbehandelt, um Vernetzungsreaktionen zu initiieren, welche ebenfalls zur Erhöhung der Beständigkeit dienen.Dr. Melanie Bartel
Tel.: +49 331 568-1434
melanie.bartel@iap.fraunhofer.de
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2220NR089SVerbundvorhaben: Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 12.2: Hochgefüllte PE-Ligninblends für den Bau-/Außenbereich - Charakterisierung - Akronym: LPEResistDie Substitution erdölbasierter Kunststoffe durch Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe wird oft durch einen Mangel an Informationen zu den einzelnen Materialsystemen eingeschränkt (FNR-Studie FKZ22001017) Dem soll durch die Generierung einer Datenbank und der Entwicklung geeigneter biogener Materialsysteme innerhalb des Gesamtvorhabens "Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen" entgegengewirkt werden. Das vorliegende Teilvorhaben beinhaltet die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit von vollständig biobasierten und hochgefüllten Bio-PE-Ligninblends in Bezug auf Außenanwendungen. Es werden Bio-PE-Ligninblends mit erhöhter Witterungsbeständigkeit entwickelt, welche langlebige Applikationen im Baubereich forcieren. Hierzu wird der Einfluss des Lignintyps und –anteils in kompatibilisiertem Bio-HDPE auf die Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit untersucht. Neben der Analyse separierter Umwelteinflüsse wie der Temperatur, der UV-Strahlung und der Wasseraufnahme wird deren Kombination mittels Klimakammer untersucht. Zur Integrierung und Erhöhung der Verwendung von ligninbasierten Materialien für Außenanwendungen, wird ein Bio-PE-Lignin-Stabilisator-Blendsystem entwickelt. Neben dem Einsatz eines Stabilisators werden die Bio-PE-Ligninblends in einem anschließenden Prozessschritt elektronenstrahlbehandelt, um Vernetzungsreaktionen zu initiieren, welche ebenfalls zur Erhöhung der Beständigkeit dienen.Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten
Tel.: +49 711 685-62811
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2220NR090AVerbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 1: Auswahl, Konditionierung und Vorbehandlung von Naturfasern - Akronym: DuroBastIm Verbundvorhaben "DuroBast" werden innovative, biobasierte Materialien entwickelt, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Entlang der Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung erarbeiten die Projektpartner gemeinsam Lösungswege zur Zielerreichung und übertragen die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder Automobilinterieur, Sportgeräte und den öffentlichen Transport. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen fundierte Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden. In diesem Teilvorhaben liegt der Schwerpunkt auf der Auswahl Konditionierung und Vorbehandlung der Naturfasern, mit dem Ziel die Fasern auf geeignete Weise hydrophob auszurüsten, um die Wasseraufnahmefähigkeit der Verbundwerkstoffe herabzusetzen. Zur Zielerreichung werden einerseits innovative Faserkonditionierungen zum Einsatz kommen, andererseits werden die Faserkavitäten und –zwischenräume mit einem Polymer gefüllt, so dass auch an beschädigten Stellen und Schnittkanten die Wasseraufnahme verhindert wird. Ein weiter Schwerpunkt dieses Teilvorhabens ist die Evaluation, an welcher Stelle der Prozesskette die Faservorbehandlung am wirtschaftlichsten und effektivsten durchzuführen ist.Dr.-Ing. Roland Klein
Tel.: +49 6151 705-8611
roland.klein@lbf.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF-K)
Schloßgartenstr. 6
64289 Darmstadt

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2220NR090BVerbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung zur Herstellung von Garnen und textilen Flächen - Akronym: DuroBastIm Verbundvorhaben "DuroBast" werden innovative, biobasierte Materialien entwickelt, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Entlang der Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung erarbeiten die Projektpartner gemeinsam Lösungswege zur Zielerreichung und übertragen die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder Automobilinterieur, Sportgeräte und den öffentlichen Transport. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen fundierte Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden. Das Teilvorhaben 2 besteht aus zwei Aufgaben. Die erste Aufgabe umfasst die Prozessentwicklung zur Herstellung der innovativen drehungsarmen Garne. Diese Garne werden am ITA in enger entwickelt. Das Potential der Garne wird an vereinfachten Faserverbundproben getestet. Das Ergebnis sind die Parameter zur Herstellung der Garne, die das Hochskalieren beim Projektpartner WS ermöglichen. Die zweite Aufgabe des Teilvorhabens ist die Entwicklung der textilen Flächen. Basierend auf den am ITA im Labormaßstab gewonnenen Erkenntnissen wird die Firma Gustav Gerster GmbH & Co. KG im Unterauftrag das Hochskalieren übernehmen. Das ITA unterstützt durch die Charakterisierung der entwickelten Textilen. Seyit Halaç
Tel.: +49 241 80 22088
seyit.halac@ita.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA)
Otto-Blumenthal-Str. 1
52074 Aachen

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2220NR090CVerbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 3: Prozessentwicklung und Simulation zur Herstellung und Umformung der Halbzeuge - Akronym: DuroBastIn dem hier vorgeschlagenen Projekt "DuroBast" sollen innovative, biobasierte Materialien entwickelt werden, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften, wie erhöhter Steifigkeit oder Zugfestigkeit. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Vorgesehen ist hierfür bevorzugt die Polymilchsäure (PLA), da diese in ausreichenden Mengen verfügbar ist und bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen verarbeitet werden kann. Flankierend und alternativ hierzu können weitere Polyester aus der Gruppe der Polyhydroxyalkanoate sowie verschiedene Polyamide betrachtet werden. Als Verstärkungsfasern sind solche vorgesehen, die in Deutschland kultiviert werden und nachhaltig verfügbar sind. Insbesondere handelt es sich dabei um die Bastfasern Hanf und Flachs, wobei der Schwerpunkt in DuroBast auf die Hanffasern gelegt wird, die hauptsächlich in Deutschland angebaut werden. Das Ziel ist dabei, die Verwendung der heimischen Fasern durch Modifizierung zu verbessern und neue Einsatzbereiche zu erschließen. Es wird ein besonderes Augenmerk darauf gelegt, dass zu einem möglichst frühen Zeitpunkt des Projektverlaufs ein geeigneter Fasertyp festgelegt wird, mit dem alle Projektpartner arbeiten, um die Ergebnisse untereinander vergleichbar zu machen. Zusätzlich werden weitere Fasertypen im kleinen Maßstab in die Untersuchungen mit einbezogen und untereinander verglichen, so dass final für die Demonstratoranwendungen der jeweils am besten geeignete Fasertyp zum Einsatz kommt.Prof. Dr.-Ing. Thomas Neumeyer
Tel.: +49 631 2017 103
thomas.neumeyer@ivw.uni-kl.de
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Erwin-Schrödinger-Str. 58
67663 Kaiserslautern

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2220NR090DVerbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 4: Mechanismenbasierte Charakterisierung und Modellierung des Ermüdungs- und Schädigungsverhaltens - Akronym: DuroBastIm Verbundvorhaben "DuroBast" werden innovative, biobasierte Materialien entwickelt, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Das Ziel ist die Herstellung thermoplastisch umformbarer naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK) mit geringer Feuchteaufnahme und verbesserten mechanischen Eigenschaften. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Entlang der Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung erarbeiten die Projektpartner gemeinsam Lösungswege zur Zielerreichung und übertragen die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder Automobilinterieur, Sportgeräte und den öffentlichen Transport. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen fundierte Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden In diesem Teilvorhaben (TA8) liegt der Schwerpunkt auf der Charakterisierung von Prozess-Struktur-Eigenschaft-Beziehungen der NFK-Composite, in dem der Einfluss einzelner Faservorbehandlungs- und Konsolidierungsparameter sowie mikrostruktureller Gegebenheiten auf die resultierenden mechanischen Eigenschaften mittels effizienter Kurzzeit-Prüfmethoden untersucht wird. Ein Schwerpunkt liegt weiterhin auf der anwendungsnahen Prüfung, um die Performance der NFK-Composite im Einsatz abschätzen und berechnen zu können. Prüfungen bei erhöhter relativer Luftfeuchte zielen dabei auf die Validierung eines der Gesamtziele des Verbundvorhabens "Verrgingerung der Feuchteaufnahme" ab.Prof. Dr.-Ing. habil Frank Walther
Tel.: +49 231 755-8028
frank.walther@tu-dortmund.de
Technische Universität Dortmund - Fakultät Maschinenbau - Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT)
Baroper Str. 303
44227 Dortmund

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2220NR090EVerbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 5: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Herstellprozesses - Akronym: DuroBastDie nova-Institut GmbH ist Antragsteller des Teilvorhaben 6 "Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Herstellprozesses neuartiger naturfaserverstärkter, feuchtebeständiger Composit-Strukturbauteile". Sie nimmt damit eine zentrale Position im Gesamtvorhaben ein, indem sie in Teilaufgabe 9 entlang der Wertschöpfungskette sowohl die verwendeten Rohstoffe als auch die zum Einsatz kommenden Verfahren hinsichtlich Preis, Verfügbarkeit und Übertragbarkeit auf großtechnische Prozesse evaluiert. Hierzu ist sie in ständigem Kontakt mit allen Projektpartnern, um die erforderlichen Daten auszutauschen. Als Basis für die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wird ein Arbeitsdokument erstellt, in dem die Systemgrenzen und Rahmenbedingungen definiert werden. Dieses Dokument wird kontinuierlich während des Projektverlaufs an die jeweils aktuelle Ergebnislage angepasst. Das Ziel dieses Teilvorhabens ist schließlich die Erstellung eines Szenarios, das neben der Umsetzbarkeit insbesondere auch die Marktgängigkeit der Materialien und Produkte berücksichtigt. Dieses Teilvorhaben ist insofern ein essenzieller Bestsandteil des Gesamtvorhabens, da auf Basis der Ergebnisse hieraus frühzeitig unrentable Lösungswege ausgeschlossen werden können und somit sich die Forschungsarbeiten auf marktfähige Produkte konzentrieren können. Darüber hinaus wird dieses Teilvorhaben einen wesentlichen Beitrag zum Ergebnistransfer in Teilaufgabe 1 (AP 1.3) leisten. In Zusammenarbeit mit dem Projektkoordinator wird hierzu die Öffentlichkeitsarbeit aller Projektpartner koordiniert. Darüber hinaus werden Publikationen, die das Gesamtvorhaben betreffen, gemeinsam mit dem Fraunhofer LBF erstellt. Auf Grund des umfangreichen Netzwerkes an Interessenten für Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen wird die nova-Institut GmbH als Multiplikator für die Verbreitung der Ergebnisse dienen.Dr. rer. nat. Asta Partanen
Tel.: +49 2233 4814-59
asta.partanen@nova-institut.de
nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH
Leyboldstraße 16
50354 Hürth

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2220NR090FVerbundvorhaben: Dauerhafte und ressourcenschonende Composit-Strukturbauteile auf Basis neuartig vorbehandelter und verarbeiteter Bastfasern; Teilvorhaben 6: Herstellung eines Demonstrators für Übergangssysteme im öffentlichen Nah- und Fernverkehr (Naturfaserverstärkte Elastomere) - Akronym: DuroBastAls Ziel des Projektes DuroBast sollen innovative, biobasierte und thermoplastisch umformbare Materialien entwickelt werden, die als Werkstoff zur Herstellung von Strukturbauteilen für verschiedene Anwendungen im Großserienmaßstab dienen. Die Produkte sollen dabei eine geringere Feuchteaufnahme und verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen. Sie sollen dafür geeignet sein, in Bereichen eingesetzt werden zu können, die bislang auf Grund unzureichender Festigkeiten und hohem Feuchteaufnahmevermögen für Naturfasern nicht zugänglich waren. Als Polymermatrix werden biobasierte Kunststoffe dienen, um zu 100% biobasierten Materialien zu gelangen. Es wird entlang der kompletten Wertschöpfungskette von der Faser bis zur Anwendung gemeinsam an Lösungswegen zur Zielerreichung gearbeitet und die Projektergebnisse auf die konkreten Anwendungsfelder wie den öffentlichen Transport übertragen, anhand derer die Vorteile der Neuentwicklung herausgearbeitet werden. Angepasste Charakterisierungsmethoden ermöglichen Aussagen über das Eigenschaftsprofil der Werkstoffe sowie realistische Lebensdauervorhersagen unter verschiedenen Einsatzbedingungen. Eine parallel durchgeführte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung gewährleistet, dass frühzeitig nur aus ökonomischer Sicht umsetzbare Lösungswege weiterverfolgt werden. Das Teilprojekt fokussiert sich auf die Herstellung von Faltenbälgen für Übergangssysteme im öffentlichen Nah- und Fernverkehr. Hierzu werden im Labor- und Pilotmaßstab die Herstellung von naturfaserverstärkten Elastomeren aus textilen Flächen untersucht. Dabei werden die zuvor unbehandelten Naturfaser-Halbzeuge mit verschiedenen Substraten getränkt um eine ausreichende Imprägnierung zu erreichen. Das Ziel ist dabei eine für den Beschichtungsprozess geeignete textile Fläche zu erhalten. Im nächsten Schritt werden die so erhaltenen, getränkten, textilen Flächen dem Beschichtungsprozess zugeführt, auf die technische Einsatzfähigkeit geprüft und zu Demonstratoren aufgebaut.Dr. rer. nat. Alexander Ungefug
Tel.: +49 561 998-1825
alexander.ungefug@hubner-germany.com
Hübner GmbH & Co. KG
Heinrich-Hertz-Str. 2
34123 Kassel

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2220NR092AVerbundvorhaben: Entwicklung innovativer und intelligenter Sensorsysteme zur Gewährleistung der biologischen Prozessstabilität beim lastflexiblen Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Implementierung der neuartigen Messtechnik in die Steuerung einer lastflexibel betriebenen Biogasanlage - Akronym: i2-SensDer Ausbau der Stromproduktion auf der Basis von Windkraft- und PV-Anlagen führt zu einer stark fluktuierenden Stromproduktion und stellt unsere Stromnetze vor neue Herausforderungen. Hier kommt der Bioenergie eine besondere Bedeutung zu. Durch die Speicherfähigkeit der Biomasse in Kombination mit einem lastflexiblen Betrieb der Biogasanlagen können die Stromnetze dezentral und auf der Basis regenerativer Energieträger stabilisiert werden. Technologisch und sicherheitstechnisch ist die notwendige lastflexible und bedarfsorientierte Biogasproduktion aber mit dem derzeitigen technischen Entwicklungsstand der Anlagen nicht möglich. Eine stark flexible Substratzufuhr kann die Qualität des produzierten Gases erheblich senken und durch die vermehrte Freisetzung von Wasserstoff und Schwefelwasserstoff auch die Betriebssicherheit der Anlagen gefährden. Hier setzt das beantragte Forschungsprojekt an. Durch eine Echtzeit-Erfassung der Gasqualität im Fermenter mittels neuartiger Sensorsysteme (Photoakustische Sensoren), werden der Methan- und Kohlenstoffdioxidgehalt mit einer wesentlich höheren zeitlichen Auflösung erfasst, als dies mit bisherigen Verfahren möglich ist. Über ein vollkommen neuartiges Ramansystem erfolgt die simultane und quantitative Bestimmung aller weiteren Gaskomponenten, wozu neben Methan und Kohlendioxid unter anderem auch Wasserstoff, Schwefelwasserstoff und höherkettige Moleküle gehören. Aufbauend auf diesen neuartigen Sensoren und Messdaten werden Regelkreise entworfen, die eine Algorithmen-basierte Substratzufuhr und Rührwerkseinstellungen in ein Managementsystem integrieren, so dass eine einfache aber umfassende Überwachung und Betrieb der Anlagen auch bei komplexen Fütterungsstrategien ermöglicht wird. Damit wird eine flexible, nachfragebestimmte Produktion von Biogas bei gleichzeitig stabiler Prozessbiologie ermöglicht.Dr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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2220NR092BVerbundvorhaben: Entwicklung innovativer und intelligenter Sensorsysteme zur Gewährleistung der biologischen Prozessstabilität beim lastflexiblen Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Entwicklung innovativer Sensorsysteme zur umfassenden Analyse der Gaszusammensetzung im Fermenter - Akronym: i2-SensIm Rahmen der Flexibilisierung und Umstellung der Stromversorgung kommt den Biogasanlagen eine besondere Bedeutung zu. Durch die Speicherfähigkeit der Biomasse in Kombination mit einem lastflexiblen Betrieb der Biogasanlagen können die Stromnetze dezentral und auf der Basis regenerativer Energieträger stabilisiert werden. . Hier setzt das beantragte Forschungsprojekt an. Durch eine Echtzeit-Erfassung der Gasqualität im Fermenter mittels neuartiger Sensorsysteme (Photoakustische Sensoren), werden der Methan- und Kohlenstoffdioxidgehalt mit einer wesentlich höheren zeitlichen Auflösung erfasst, als dies mit bisherigen Verfahren möglich ist. Über ein vollkommen neuartiges Ramansystem erfolgt die simultane und quantitative Bestimmung aller weiteren Gaskomponenten, wozu neben Methan und Kohlendioxid unter anderem auch Wasserstoff, Schwefelwasserstoff und höherkettige Moleküle gehören. Aufbauend auf diesen neuartigen Sensoren und Messdaten werden Regelkreise entworfen, die eine algorithmen-basierte Substratzufuhr und Rührwerkseinstellungen in ein Managementsystem integrieren, so dass eine einfache aber umfassende Überwachung und Betrieb der Anlagen auch bei komplexen Fütterungsstrategien ermöglicht wird. Damit wird eine flexible, nachfragebestimmte Produktion von Biogas bei gleichzeitig stabiler Prozessbiologie ermöglicht.Dipl. Ing. Torsten Haug
Tel.: +49 721 680 381-11
torsten.haug@union-instruments.com
Union Instruments GmbH
Maria-Goeppert-Str. 22
23562 Lübeck

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2220NR094AVerbundvorhaben: Biobasierte Harze für die serielle Verarbeitung faserverstärkter Bauteile; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Prozessanpassung - Akronym: BioResinProcessDas Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines nachhaltigen Exterieurbauteil im Automobil. Neben einen Bioanteil von mindestens 85 %, das schießt die Naturfaser (NF)-verstärkung, das Harz und die Lackierung ein, soll auch das Herstellungsverfahren ökobilanziert werden. Die Kooperationspartner Fraunhofer WKI, HOBUM Oleochemicals GmbH, Porsche AG und Four Motors GmbH werden das werkstoffliche Potenzial von biobasierten Faserverbundwerkstoffen anhand des technischen Lastenheftes zur Produktion von Straßenfahrzeugen abgeleiten und insbesondere in dem Bereich Oberflächenqualität und duktilem Versagensverhalten umfassende Entwicklungsarbeit leisten, um die biogenen Werkstoffe auf das technische Niveau der etablierten Systeme zu heben. Es stünden nach Projektabschluss die notwendigen Erkenntnisse für einen erfolgreichen Transfer auf eine industrielle Serienproduktion zur Verfügung. Damit folgt dieses Vorhaben dem Ziel der Europäischen Union eine CO2 neutrale Automobilproduktion bis 2050 zu erreichen. Ole Hansen
Tel.: +49 511 9296-2822
ole.hansen@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2220NR094BVerbundvorhaben: Biobasierte Harze für die serielle Verarbeitung faserverstärkter Bauteile; Teilvorhaben 2: Entwicklung biobasierter Härter für Epoxidharze auf Basis von pflanzlichen Ölen - Akronym: BioResinProcessTV2Vorhabenbeschreibung kurz Das Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines nachhaltigen Exterieurbauteil im Automobil. Neben einen Bioanteil von mindestens 85 %, das schießt die Naturfaser (NF)-verstärkung, das Harz und die Lackierung ein, soll auch das Herstellungsverfahren ökobilanziert werden. Die Kooperationspartner Fraunhofer WKI, HOBUM Oleochemicals GmbH, Porsche AG und Four Motors GmbH werden das werkstoffliche Potenzial von biobasierten Faserverbundwerkstoffen anhand des technischen Lastenheftes zur Produktion von Straßenfahrzeugen abgeleiten und insbesondere in dem Bereich Oberflächenqualität und duktilem Versagensverhalten umfassende Entwicklungsarbeit leisten, um die biogenen Werkstoffe auf das technische Niveau der etablierten Systeme zu heben. Es stünden nach Projektabschluss die notwendigen Erkenntnisse für einen erfolgreichen Transfer auf eine industrielle Serienproduktion zur Verfügung. Damit folgt dieses Vorhaben dem Ziel der Europäischen Union eine CO2 neutrale Automobilproduktion bis 2050 zu erreichen. Im vorliegenden Teilvorhaben 2 werden die geeigneten Härter auf Basis nachwachsender Rohstoffe entwickelt und zu Systemen Harz / Härter kombiniert, wobei mit Bezug auf die Vorgaben des Resin Transfer Moulding (RTM) der nachwachsende Anteil maximiert wird.Dr. Jens Lüttke
Tel.: +49 40 766255-67
jluettke@hobum.de
HOBUM Oleochemicals GmbH
Konsul-Ritter-Str. 10
21079 Hamburg

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2220NR095AVerbundvorhaben: Sachdatenbasierte Entwicklung einer mobilen App zur Stärkung von Waldbesitzeransprache und Beratung im Kleinprivatwald auf der Basis von Fernerkundungs- und Geodaten; Teilvorhaben 1: Geodatenmanagement und App-Entwicklung - Akronym: WaldKlickDas Projekt wird unter Durchführung der drei teilhabenden Partner FeLis, UNIQUE und KWF über 8 Arbeitspakete (APs) ausgerollt. AP1 – Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit – umfasst die Realisierung von Projekttreffen sowie die interne und externe Kommunikation unter intensiver Nutzung von Presse und (Fach)Medien zur Etablierung des Außenauftritts. AP2 – Analyse und Konzeption – fokussiert die Analyse bestehender Ansätze zur Aktivierung und Einbindung von Kleinprivatwaldbesitzern in das Projekt. Daraus entwickelte Vorstufen zu Mock-ups und User Stories bilden die Grundlage für die Konzeption und agile Entwicklung der App. AP3 – Datenschutz – gewährleistet, dass die neu erhobenen Daten den geltenden Bestimmungen (z.B. DSGVO) nach verarbeitet werden. Der Fokus wird dabei auf das Prinzip der Datensparsamkeit gelegt. AP4 – Geodatenmanagement – befasst sich mit der Beschaffung, Vorhaltung und Bereitstellung der für WaldKlick identifizierten Geodaten und Fachdaten. AP5 – Visualisierung und App-Entwicklung - beinhaltet die Entwicklung der beiden Schnittstellen zum Waldbesitzer – zum einen über eine App und zum anderen über eine Webpräsenz (Homepage) mit nahezu identischen Funktionalitäten. AP6 – Entwicklung der Web Processing Dienste (WPS) – bearbeitet die in AP4 identifizierten und katalogisierten Daten inhaltlich in Pre- und Postprocessing-Ketten: durch so genannte web services werden von der App ausgelöste Anfragen nach Daten oder Prozessierungsschritten auf inhaltlicher und technischer Ebene beantwortet. Mit dem in AP7 parallel zum Programmierungsfortschritt entwickelten zweistufigen Geschäftsmodell soll eine Anschlussfinanzierung und der Betrieb der App nach Projektabschluss sichergestellt werden. AP8 schließlich – Außenkommunikation und Verstetigung – sichert über Vernetzungsstrategien bzw. Verstetigungskonzepte und Produkttests die langfristige Nutzung der "WaldKlick"-App durch KleinprivatwaldbesitzernInnen bzw. seine dauerhafte technische Aktualität.Prof. Dr. Barbara Koch
Tel.: +49 761 203-3694
barbara.koch@felis.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Fahnenbergplatz
79098 Freiburg im Breisgau

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2220NR095BVerbundvorhaben: Sachdatenbasierte Entwicklung einer mobilen App zur Stärkung von Waldbesitzeransprache und Beratung im Kleinprivatwald auf der Basis von Fernerkundungs- und Geodaten; Teilvorhaben 2: User-Interface - Akronym: WaldKlickDas Projekt wird unter Durchführung der drei teilhabenden Partner FeLis, UNIQUE und KWF über 8 Arbeitspakete (APs) ausgerollt. AP1–Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit – umfasst die Realisierung von Projekttreffen sowie die interne und externe Kommunikation unter intensiver Nutzung von Presse und (Fach)Medien zur Etablierung des Außenauftritts. AP2 – Analyse und Konzeption – fokussiert die Analyse bestehender Ansätze zur Aktivierung und Einbindung von KleinprivatwaldbesitzernInnen in das Projekt. Daraus entwickelte Vorstufen zu Mock-ups und User Stories bilden die Grundlage für die Konzeption und agile Entwicklung der App. AP3 – Datenschutz – gewährleistet, dass die neu erhobenen Daten den geltenden Bestimmungen (z.B. DSGVO) nach verarbeitet werden. Der Fokus wird dabei auf das Prinzip der Datensparsamkeit gelegt. AP4 – Geodatenmanagement – befasst sich mit der Beschaffung, Vorhaltung und Bereitstellung der für WaldKlick identifizierten Geodaten und Fachdaten. AP5 – Visualisierung und App-Entwicklung - beinhaltet die Entwicklung der beiden Schnittstellen zum Waldbesitzer – zum einen über eine App und zum anderen über eine Webpräsenz (Homepage) mit nahezu identischen Funktionalitäten. AP6 – Entwicklung der Web Processing Dienste (WPS) – bearbeitet die in AP4 identifizierten und katalogisierten Daten inhaltlich in Pre- und Postprocessing-Ketten: durch so genannte web services werden von der App ausgelöste Anfragen nach Daten oder Prozessierungsschritten auf inhaltlicher und technischer Ebene beantwortet. Mit dem in AP7 parallel zum Programmierungsfortschritt entwickelten zweistufigen Geschäftsmodell soll eine Anschlussfinanzierung und der Betrieb der App nach Projektabschluss sichergestellt werden. AP8 schließlich – Außenkommunikation und Verstetigung – sichert über Vernetzungsstrategien bzw. Verstetigungskonzepte und Produkttests die langfristige Nutzung der "WaldKlick"-App durch KleinprivatwaldbesitzernInnen bzw. seine dauerhafte technische AktualitätDr. Bernd Wippel
Tel.: +49 761 208534-23
bernd.wippel@unique-landuse.de
UNIQUE forestry and land use GmbH
Schnewlinstr. 10
79098 Freiburg im Breisgau

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2220NR095CVerbundvorhaben: Sachdatenbasierte Entwicklung einer mobilen App zur Stärkung von Waldbesitzeransprache und Beratung im Kleinprivatwald auf der Basis von Fernerkundungs- und Geodaten; Teilvorhaben 3: Wissenstransfer und Praxiseinführung - Akronym: WaldKlickDas Projekt wird unter Durchführung der drei teilhabenden Partner FeLis, UNIQUE und KWF über 8 Arbeitspakete (APs) ausgerollt. AP1–Projektmanagement und Öffentlichkeitsarbeit – umfasst die Realisierung von Projekttreffen sowie die interne und externe Kommunikation unter intensiver Nutzung von Presse und (Fach)Medien zur Etablierung des Außenauftritts. AP2 – Analyse und Konzeption – fokussiert die Analyse bestehender Ansätze zur Aktivierung und Einbindung von KleinprivatwaldbesitzernInnen in das Projekt. Daraus entwickelte Vorstufen zu Mock-ups und User Stories bilden die Grundlage für die Konzeption und agile Entwicklung der App. AP3 – Datenschutz – gewährleistet, dass die neu erhobenen Daten den geltenden Bestimmungen (z.B. DSGVO) nach verarbeitet werden. Der Fokus wird dabei auf das Prinzip der Datensparsamkeit gelegt. AP4 – Geodatenmanagement – befasst sich mit der Beschaffung, Vorhaltung und Bereitstellung der für WaldKlick identifizierten Geodaten und Fachdaten. AP5 – Visualisierung und App-Entwicklung - beinhaltet die Entwicklung der beiden Schnittstellen zum Waldbesitzer – zum einen über eine App und zum anderen über eine Webpräsenz (Homepage) mit nahezu identischen Funktionalitäten. AP6 – Entwicklung der Web Processing Dienste (WPS) – bearbeitet die in AP4 identifizierten und katalogisierten Daten inhaltlich in Pre- und Postprocessing-Ketten: durch so genannte web services werden von der App ausgelöste Anfragen nach Daten oder Prozessierungsschritten auf inhaltlicher und technischer Ebene beantwortet. Mit dem in AP7 parallel zum Programmierungsfortschritt entwickelten zweistufigen Geschäftsmodell soll eine Anschlussfinanzierung und der Betrieb der App nach Projektabschluss sichergestellt werden. AP8 schließlich – Außenkommunikation und Verstetigung – sichert über Vernetzungsstrategien bzw. Verstetigungskonzepte und Produkttests die langfristige Nutzung der "WaldKlick"-App durch KleinprivatwaldbesitzernInnen bzw. seine dauerhafte technische Aktualität Alexander Kaulen
Tel.: +49 6078 785-27
alexander.kaulen@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

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2220NR099AVerbundvorhaben: Implementierung der Elektroimpulsbehandlung von Hefen zum Upcycling agroindustrieller Reststoffe zu Bioschmierstoffen; Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung und Produktcharakterisierung - Akronym: ELEGANTZiel des Vorhabens ist es, die Elektroimpulsbehandlung (EIB), ein innovatives und energieeffizientes Aufschlussverfahren für mikrobielle Biomasse, erstmals auf ölproduzierende Hefen anzuwenden. Als primäres Produkt sollen intrazellulär gespeicherte Lipide gewonnen werden und auf ihre Einsatzfähigkeit als Bioschmierstoff geprüft werden. Als Alleinstellungsmerkmal bietet die EIB die Möglichkeit einer echten Kaskadenprozessierung, der sequenziellen Gewinnung mehrerer Inhaltsstoffe aus mikrobieller Biomasse. Diese Eigenschaft soll genutzt werden, um Lipide und Proteine abzutrennen. Die Proteinfraktion soll auf Einsatzfähigkeit als Futtermittelzusatz geprüft werden. Um die Produktion der oleogenen Hefen kosteneffizient zu halten, sollen Reststoffe aus der Landwirtschaft, wie Melasse und C5/C6-Zuckermischfraktionen z.B. aus Weizenstroh oder Rohglycerin aus der Biodieselherstellung, als Substratquellen eingesetzt werden. An vier Hefestämmen soll der Substrateinfluss auf die Produktbildung, d.h. auf Produktmenge und –qualität, und auf die Prozessierbarkeit mittel EIB, d.h. auf erzielbare Ausbeute und auf Qualität des Extrakts, untersucht und optimiert werden. Ein weiterer Fokus der Prozessentwicklung liegt auf der Identifikation nachhaltiger Lösemittel Extraktionssysteme und der ökonomischen Lösemittel Rückgewinnung. Ausgewählte Hefe/Substrat-Paarungen sollen dann unter den gefundenen Prozessbedingungen bis in den Pilotmaßstab kultiviert und verarbeitet werden, um eine detailliertere Analyse der Produkteigenschaften durchzuführen. Auf der Basis der gewonnenen Ergebnisse wird eine techno-ökonomische Bewertung der EIB-unterstützten Gewinnung von Lipiden und Proteinen aus oleogenen Hefen vorgenommen. Im Stakeholderdialog werden abschließend Randbedingungen für eine Markteinführung von Schmierstoffen und Futtermittelzusätzen aus oleogenen Hefen erarbeitet, um im Projektanschluss diese Wertschöpfungskette möglichst industrienah einführen zu können.Dr.-Ing. Wolfgang Frey
Tel.: +49 721 608-22453
wolfgang.frey@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe)
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

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2220NR099BVerbundvorhaben: Implementierung der Elektroimpulsbehandlung von Hefen zum Upcycling agroindustrieller Reststoffe zu Bioschmierstoffen; Teilvorhaben 2: Biomasseproduktion auf Reststoffen - Akronym: ELEGANTZiel des Vorhabens ist es, die Elektroimpulsbehandlung (EIB), ein innovatives und energieeffizientes Aufschlussverfahren für mikrobielle Biomasse, erstmals auf ölproduzierende Hefen anzuwenden. Als primäres Produkt sollen intrazellulär gespeicherte Lipide gewonnen werden und auf ihre Einsatzfähigkeit als Bioschmierstoff geprüft werden. Als Alleinstellungsmerkmal bietet die EIB die Möglichkeit einer echten Kaskadenprozessierung, der sequenziellen Gewinnung mehrerer Inhaltsstoffe aus mikrobieller Biomasse. Diese Eigenschaft soll genutzt werden, um Lipide und Proteine abzutrennen. Die Proteinfraktion soll auf Einsatzfähigkeit als Futtermittelzusatz geprüft werden. Um die Produktion der oleogenen Hefen kosteneffizient zu halten, sollen Reststoffe aus der Landwirtschaft, wie Melasse und C5/C6-Zuckermischfraktionen z.B. aus Weizenstroh oder Rohglycerin aus der Biodieselherstellung, als Substratquellen eingesetzt werden. An vier Hefestämmen soll der Substrateinfluss auf die Produktbildung, d.h. auf Produktmenge und –qualität, und auf die Prozessierbarkeit mittel EIB, d.h. auf erzielbare Ausbeute und auf Qualität des Extrakts, untersucht und optimiert werden. Ein weiterer Fokus der Prozessentwicklung liegt auf der Identifikation nachhaltiger Lösemittel Extraktionssysteme und der ökonomischen Lösemittel Rückgewinnung. Ausgewählte Hefe/Substrat-Paarungen sollen dann unter den gefundenen Prozessbedingungen bis in den Pilotmaßstab kultiviert und verarbeitet werden, um eine detailliertere Analyse der Produkteigenschaften durchzuführen. Auf der Basis der gewonnenen Ergebnisse wird eine techno-ökonomische Bewertung der EIB-unterstützten Gewinnung von Lipiden und Proteinen aus oleogenen Hefen vorgenommen. Im Stakeholderdialog werden abschließend Randbedingungen für eine Markteinführung von Schmierstoffen und Futtermittelzusätzen aus oleogenen Hefen erarbeitet, um im Projektanschluss diese Wertschöpfungskette möglichst industrienah einführen zu können.Dr. Anke Neumann
Tel.: +49 721 608-42125
anke.neumann@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik 2 - Technische Biologie (BLT2)
Kaiserstr. 12
76131 Karlsruhe

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2220NR101XNachhaltig Pyrrolidone aus Säuren herstellen – Nutzung Innovativer Elektrochemischer Verfahren - Akronym: PyrSElektDie Substitution fossiler Ressourcen und Energieträger im Zuge der Energie- und Ressourcenwende stellt verschiedene Branchen wie die Energiewirtschaft oder die chemische Industrie vor große Herausforderungen. Für die Etablierung neuer Prozessketten, die gleichzeitig nachhaltig und wirtschaftlich sind, gelten Elektro-Bioraffinerien als besonders vielversprechend. Angesichts der stofflichen Vielfalt zukünftiger Bioraffinerien, setzt das hier beantragten Vorhaben PyrSElekt einen Schwerpunkt auf die elektrochemische Umwandlung gut zugänglicher biogener Carbonsäuren zu Pyrrolidonen. Pyrrolidone stellen wichtige Intermediate für pharmazeutische Produkte, Nahrungsergänzungsmittel, Werk-, Kleb- und Farbstoffe oder Lösemittel dar und sind daher industriell sehr vielfältig einsetzbar. Ziel von PyrSElekt ist es, mit Hilfe neuartige Reaktionspfade zu unterschiedlichen Pyrrolidonen neue und innovative Elektrobioraffineriekonzepte zu entwickeln. Drei komplementäre Ansätze bilden den Fokus des Vorhabens: (1) Die Aminierung und anschließende elektrokatalytische Hydrierung von Lävulinsäure hin zu N-Alkylpyrrolidonen, (2) die Amidierung von Glutarsäure und anschließende elektrochemische Decarboxylierung sowie C-N-Kreuzkupplung zur Synthese von Pyrrolidonen (z.B. ¿-Butyrolactam) und (3) die elektrokatalytische Hydrierung von Itakonsäure mit anschließender Amidierung und Ringschluss und im letzten Schritt die elektrokatalytische Hydrierung des Imids zu N-Alkyl-3-methylpyrrolidon oder N-Alkyl-4-methylpyrrolidon.Prof. Dr. rer. nat. Regina Palkovits
Tel.: +49 241 80-26497
palkovits@itmc.rwth-aachen.de
RWTH Aachen University - Lehrstuhl für Heterogene Katalyse und Technische Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie (ITMC)
Worringerweg 2
52074 Aachen

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2220NR102XKleingebietsschätzer für die forstliche Planung - Verbesserte Schätzung von Holzvorräten und der Holzvorratsstruktur durch Kombination von Fernerkundungstechniken mit terrestrischen Stichprobeninventuren - Akronym: KfpFür eine nachhaltige, ertragreiche Waldbewirtschaftung sind Daten über die räumliche Verteilung von Holzvorräten und über das Mengenaufkommen innerhalb verschiedener Stärkeklassen und Baumartengruppen eine sehr wichtige Basis. Insbesondere in Zeiten häufiger Kalamitäten durch Sturm und Borkenkäfer stellen sie eine wertvolle Grundlage für die Planung von Maßnahmen der Holzernte, der Verjüngung, des Waldschutzes und des Naturschutzes dar. Um die Planung des forstwirtschaftlichen Handelns zu unterstützen, wird im Projekt KfP ein praxisreifes Verfahren entwickelt, mit dem aus Fernerkundungsdaten in Kombination mit terrestrischen Inventuren kostengünstig und verlässlich in regelmäßigen Zeittakten der Holzvorrat sowie die Struktur des Holzvorrats auf Ebene von Beständen modelliert werden kann. Als Datengrundlage dienen hierbei aus Luftbildern abgeleitete 3 dimensionale Modelle der Kronendachoberfläche sowie Sentinel 2-Satellitendaten zur Bestimmung der Baumartenkomposition. Mit Methoden der Kleingebietsschätzung können automatisiert und über große Flächen hinweg der Holzvorrat sowie die Durchmesserverteilung der Waldbestände geschätzt werden. Darüber hinaus werden weitere Parameter der Vorratsstruktur ermittelt, indem die Bäume des Hauptbestandes aus den 3D Daten extrahiert werden, sodass unter Verwendung von Standort-Leistungsmodellen einzelbaumweise BHD und Holzvolumina modelliert werden können. Aus der so realisierten Bereitstellung flächendeckender Daten zu Holzvorrat und Holzvorratsstruktur erwachsen insbesondere im Rahmen der langfristigen strategischen Betriebsplanung, der mittelfristigen Forsteinrichtungsplanung, aber auch der operativen Eingriffsplanung erhebliche Vorteile für die Ausrichtung der Produktions- und Nutzungskonzepte.Dr. Thomas Böckmann
Tel.: +49 551 69401-123
thomas.boeckmann@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2220NR103AVerbundvorhaben: Entwicklung von Linien mit höherem Ertrag und Ätherischölgehalt für sommerannuellen und winterannuellen Kümmel (Carum carvi); Teilvorhaben 1: Erhöhung des Ertrages und des Ätherischölgehaltes von einjährigem Kümmel für den sommerannuellen und winterannuellen Anbau - Akronym: BIOKUE-LinieZentrales Ziel ist die Verbesserung der Anbauwürdigkeit von einjährigem Kümmel (Carum carvi) und damit langfristig die Ausdehnung der Anbauflächen in Deutschland, auch und ins-besondere in Zeiten des Klimawandels. Dafür ist die Entwicklung leistungsstarker und ätheri-schölreicher Sorten für die pharmazeutische Anwendung erforderlich. Es soll sowohl Zucht-material für den sommerannuellen als auch den winterannuellen Anbau entwickelt werden. Durch Vermeidung der Bestandesetablierung in den immer häufiger auftretenden Phasen der Frühjahrstrockenheit durch Nutzung der Niederschläge im Herbst, kann der winterannuelle Anbau eine wesentliche Antwort auf den Klimawandel für den Kümmelanbau darstellen.Dr. Frank Marthe
Tel.: +49 3946 47-3000
frank.marthe@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an Gartenbaulichen Kulturen und Obst
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

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2220NR103BVerbundvorhaben: Entwicklung von Linien mit höherem Ertrag und Ätherischölgehalt für sommerannuellen und winterannuellen Kümmel (Carum carvi); Teilvorhaben 2: Beeinflussung von Ertrag und Qualität ätherischen Öls durch Selektion und pflanzenbauliche Maßnahmen zur Erschließung neuer Verwertungsmöglichkeiten - Akronym: BIOKUE-WinterannuellEs soll Zuchtmaterial für den sommerannuellen als auch den Winterannuellen Anbau entwickelt und geprüft werden. Durch Vermeidung der Bestandesetablierung in den immer häufiger auftretenden Phasen der Frühjahrstrockenheit durch Nutzung der Niederschläge im Herbst, kann der winterannuelle Anbau eine wesentliche Antwort auf den Klimawandel für den Kümmelanbau darstellen. Langfristiges Ziel ist die Ausdehnung der Anbauflächen von einjährigem Kümmel in Deutschland. Die Entwicklung leistungsstarker und ätherischölreicher Sorten ist erforderlich für die pharmazeutische Anwendung des Kümmels.Dr. Wolfram Junghanns
Tel.: +49 347 3801-126
dr.junghanns.gmbh@t-online.de
Dr. Junghanns GmbH
Aue 182
06449 Aschersleben

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31.10.2022
2220NR104AVerbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 1: Katalytische Maßnahmen - Akronym: OSmintekatZiel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist.Die im Projekt erzielten Ergebnisse sollen in Kaminöfen der Fa. LEDA eingesetzt werden. Durch das Alleinstellungsmerkmal wird von einem höheren Absatz von Kaminöfen der Fa. LEDA ausgegangen. Die Fa. Emission Partner profitiert dabei von dem Absatz einer höheren Menge an Katalysatoren. Die technischen Voraussetzungen für eine Serienproduktion der Katalysatoren bei der Fa. Emission Partner sind erfüllt. Auf Basis der gewonnenen Projektergebnisse sollen weitere Projektideen, wie z.B. die Stickoxydminderung durch eine aktive Bypassklappensteuerung oder die Installation eines edelmetallfreien Katalysators im Hochtemperaturbereich formuliert werden.Dr. Martin Lammert
Tel.: +49 4498 92326-209
martin.lammert@emission-partner.de
Emission Partner GmbH & Co. KG
Industriestr. 5
26683 Saterland
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2220NR104BVerbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 2: Technologische Maßnahmen - Akronym: OSmintekatZiel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist.Die im Projekt erzielten Ergebnisse sollen in Kaminöfen der Fa. LEDA eingesetzt werden. Durch das Alleinstellungsmerkmal wird von einem höheren Absatz von Kaminöfen der Fa. LEDA ausgegangen. Die Fa. Emission Partner profitiert dabei von dem Absatz einer höheren Menge an Katalysatoren. Die technischen Voraussetzungen für eine Serienproduktion der Katalysatoren bei der Fa. Emission Partner sind erfüllt. Auf Basis der gewonnenen Projektergebnisse sollen weitere Projektideen, wie z.B. die Stickoxydminderung durch eine aktive Bypassklappensteuerung oder die Installation eines edelmetallfreien Katalysators im Hochtemperaturbereich formuliert werden. Onno Cramer
Tel.: +49 491 6099-134
ocramer@www.leda.de
LEDA Werk GmbH & Co. KG
Groninger Str. 10
26789 Leer (Ostfriesland)
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31.12.2024
2220NR105AVerbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche, entwicklungstechnische Gestaltung und Umsetzung der EKE-Technik - Akronym: EKE-TechnikDer Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt.Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa
Tel.: +49 711 970-3455
mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

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2220NR105BVerbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 2: Kooperative Entwicklung einer Hochspannungseinheit und Sprühelektrode - Akronym: EKE-TechnikDer Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt.M.Sc. Eng. Pablo Klainsek
Tel.: +49 8141 957-450
klainsek@kutzner-weber.de
Kutzner + Weber GmbH
Frauenstr. 32
82216 Maisach

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2220NR105CVerbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 3: Bereitstellung der Versuchanlagen u. Durchführung der Feldversuche - Akronym: EKE-TechnikDer Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. Michael Russ
Tel.: +49 7071 7003-18
michael.russ@wodtke.com
wodtke GmbH
Rittweg 55-57
72070 Tübingen

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2220NR107XTechnische Weiterentwicklung und inhaltlicher Ausbau der Online Enzyklopädie für Nutz-, Arznei- und Gewürzpflanzen, sowie Erstellung einer Application Software für mobile Endgeräte - Akronym: PlantaMediaDas Vorhaben "PlantaMedia – Technische Weiterentwicklung und inhaltlicher Ausbau der Online Enzyklopädie für Nutz-, Arznei- und Gewürzpflanzen, sowie Erstellung einer Application Software für mobile Endgeräte" soll eine Projektfortführung des zugrundeliegenden Förderprojektes (FKZ 22015411) darstellen. Das vorrangige Ziel ist es, die Internetdatenbank "PlantaMedia" inhaltlich weiterauszubauen und die Webseite www.plantamedia.org funktionell weiterzuentwickeln. Dabei soll die Qualität der Online-Pflanzendatenbank nicht nur durch weitere Datensammlungen und Vervollständigungen, sondern auch durch ein neues Webdesign und zusätzliche Funktionen verbessert werden. Neue Webfunktionen sollen programmiert werden, damit ein weiterer Zugewinn in der Benutzung der Pflanzendatenbank besteht. Beispielsweise soll eine Bildergaleriefunktion entstehen, damit Autoren eigene Pflanzenfotos hochladen können. Aus einer persönlichen Pflanzenmerkliste sollen Pflanzensteckbriefe nebeneinander angezeigt werden können, damit Eigenschaften auf einen Blick verglichen werden können. Auch sollen Ergebnisdarstellungen der Pflanzen nach durchgeführten Suchvorgängen als Download in verschiedenen Formaten zur Verfügung stehen. Neben noch weiteren nützlichen Funktionen soll insgesamt dem Potential einer nachhaltigen wissenschaftlichen Datennutzung und einer technischen Weiterentwicklung nachgegangen werden. Das zweite Ziel des Vorhabens ist es, aus der zugrundeliegenden Online-Datenbank eine Application Software für mobile Endgeräte zu erstellen. Indem möglichst viele Fachexperten Autor und somit Teil von PlantaMedia werden können, sollen die Informationen und Erfahrungen, sowie interessante Rezepturen und Anwendungen zu den Pflanzen noch effektiver und nachhaltiger gesammelt und veröffentlicht werden können. Dabei sollen die Webseite und die Application Software nicht nur im Privaten oder im Beruf, sondern auch wirtschaftlich als Grundlage in der pflanzlichen Medikamentenherstellung nützlich sein.Univ.-Prof.Dr. David Martin
Tel.: +49 176 25656-842
david.martin@uni-wh.de
Private Universität Witten/Herdecke gemeinnützige Gesellschaft mit beschränkter Haftung - Fakultät für Gesundheit - Lehrstuhl für Medizintheorie, Integrative und Anthroposophische Medizin
Gerhard-Kienle-Weg 4
58313 Herdecke

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2220NR108AVerbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Schornsteinfeger-Messverfahren und EN-PME Verfahren - Akronym: LangEFeldDas Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren.Dr. Hans Hartmann
Tel.: +49 9421 300-172
hans.hartmann@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing

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2220NR108BVerbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 2: Recherche, Prüfstandsuntersuchungen, Zählende und Online-Messverfahren, Katalysatoralterung - Akronym: LangEFeldDas Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. Mario König
Tel.: +49 341 2434-569
mario.koenig@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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2220NR108CVerbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Brennstoffe und Stäube, gemeinsame Analytik - Akronym: LangEFeldDas Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren.Prof. Dr. Stefan Pelz
Tel.: +49 7472 951-235
pelz@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar

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2220NR112AVerbundvorhaben: Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau; Teilvorhaben 1: Modellgestützte Analyse der N-Effizienz im Maisanbau durch Verbesserung der Ertragsprognose unter Zuhilfenahme spektraler Daten - Akronym: NEffMaisSilomais ist nach wie vor die bedeutendste Kultur zur Energieerzeugung. Langjährig hohe organische Düngung sowie eine oft ungenügende Abschätzung der N-Mineralisation aus dem Boden führen jedoch vielfach zu einer überhöhten N-Düngung und geringen N-Effizienz im Maisanbau. Dies ist mit erheblichen N-Verlusten in die Atmosphäre (NH3, N2O) und in das Grundwasser (NO3) verbunden. Die Ziele des beantragten Projektes bestehen daher in der optimierten Quantifizierung von N-Angebot und N-Bedarf im Maisanbau unter Nutzung von Sensordaten und Modellierung. Sensordaten sollen zum einen in Form von drohnenbasierten Messungen der spektralen Reflektion von Maisbeständen genutzt werden und zum anderen sollen Messungen von NIRS-Spektren am Erntegut von Mais und von Böden genutzt werden, um ex-post die N-Versorgung von Maisbeständen bzw. ex-ante die N-Nachlieferung aus Bodenstickstoff abzuschätzen. Auf der Grundlage der Auswertungen historischer N-Steigerungsversuche und neu angelegter Feldversuche sollen empirische Regressionsmodelle entwickelt werden, welche die Beziehung zwischen Ertrag und optimaler N-Versorgung sowie zwischen Standort- und Anbauparametern und N-Nachlieferung schätzen. Darüber hinaus sollen prozessorientierte, dynamische Modelle genutzt werden, um den Einfluss der Jahreswitterung auf Maisertrag und N-Nachlieferung zu prognostizieren. Übergeordnetes Ziel stellt die Entwicklung ressourcenschonender zukunftsfähiger Maisanbausysteme dar.Prof. Dr. Henning Kage
Tel.: +49 431 880-3472
kage@pflanzenbau.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung
Hermann-Rodewald-Str. 9
24118 Kiel

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31.12.2024
2220NR112BVerbundvorhaben: Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau; Teilvorhaben 2: Bestimmung der Standort- und vorfruchtspezifischen N-Nettomineralisation durch Nutzung spektraler Informationen zur Düngungsoptimierung im Maisanbau - Akronym: NeffMaisSilomais ist nach wie vor die bedeutendste Kultur zur Energieerzeugung. Langjährig hohe organische Düngung sowie eine oft ungenügende Abschätzung der N-Mineralisation aus dem Boden führen jedoch vielfach zu einer überhöhten N-Düngung und geringen N-Effizienz im Maisanbau. Dies ist mit erheblichen N-Verlusten in die Atmosphäre (NH3, N2O) und in das Grundwasser (NO3) verbunden. Die Ziele des beantragten Projektes bestehen daher in der optimierten Quantifizierung von N-Angebot und N-Bedarf im Maisanbau unter Nutzung von Sensordaten und Modellierung. Sensordaten sollen zum einen in Form von drohnenbasierten Messungen der spektralen Reflektion von Maisbeständen genutzt werden und zum anderen sollen Messungen von NIRS-Spektren am Erntegut von Mais und von Böden genutzt werden, um ex-post die N-Versorgung von Maisbeständen bzw. ex-ante die N-Nachlieferung aus Bodenstickstoff abzuschätzen. Auf der Grundlage der Auswertungen historischer N-Steigerungsversuche und neu angelegter Feldversuche sollen empirische Regressionsmodelle entwickelt werden, welche die Beziehung zwischen Ertrag und optimaler N-Versorgung sowie zwischen Standort- und Anbauparametern und N-Nachlieferung schätzen. Darüber hinaus sollen prozessorientierte, dynamische Modelle genutzt werden, um den Einfluss der Jahreswitterung auf Maisertrag und N-Nachlieferung zu prognostizieren. Übergeordnetes Ziel stellt die Entwicklung ressourcenschonender zukunftsfähiger Maisanbausysteme dar. Das Gesamtprojekt gliedert sich in fünf Arbeitspakete (WPs), die unter Arbeitsplan erläutert werden. Die Leitungen der WPs obliegt folgender Unterteilung: WP0+WP2+WP3+WP5 (CAU), WP1 (UGOE, LLH), WP4 (UGOE)Dr. Martin Komainda
Tel.: +49 551 39-24388
komainda@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Abteilung Graslandwissenschaften
Von-Siebold-Str. 8
37075 Göttingen

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2220NR112CVerbundvorhaben: Sensor- und modellgestützte Quantifizierung von N-Bedarf und N-Angebot zur Steigerung der N-Effizienz im Maisanbau; Teilvorhaben 3: Bestimmung genotypbedingter Variabilität der kritischen N-Funktion und Ableitung der optimalen N-Düngung im Maisanbau - Akronym: NEffMaisSilomais ist nach wie vor die bedeutendste Kultur zur Energieerzeugung. Langjährig hohe organische Düngung sowie eine oft ungenügende Abschätzung der N-Mineralisation aus dem Boden führen jedoch vielfach zu einer überhöhten N-Düngung und geringen N-Effizienz im Maisanbau. Dies ist mit erheblichen N-Verlusten in die Atmosphäre (NH3, N2O) und in das Grundwasser (NO3) verbunden. Die Ziele des beantragten Projektes bestehen daher in der optimierten Quantifizierung von N-Angebot und N-Bedarf im Maisanbau unter Nutzung von Sensordaten und Modellierung. Sensordaten sollen zum einen in Form von drohnenbasierten Messungen der spektralen Reflektion von Maisbeständen genutzt werden und zum anderen sollen Messungen von NIRS-Spektren am Erntegut von Mais und von Böden genutzt werden, um ex-post die N-Versorgung von Maisbeständen bzw. ex-ante die N-Nachlieferung aus Bodenstickstoff abzuschätzen. Auf der Grundlage der Auswertungen historischer N-Steigerungsversuche und neu angelegter Feldversuche sollen empirische Regressionsmodelle entwickelt werden, welche die Beziehung zwischen Ertrag und optimaler N-Versorgung sowie zwischen Standort- und Anbauparametern und N-Nachlieferung schätzen. Darüber hinaus sollen prozessorientierte, dynamische Modelle genutzt werden, um den Einfluss der Jahreswitterung auf Maisertrag und N-Nachlieferung zu prognostizieren. Übergeordnetes Ziel stellt die Entwicklung ressourcenschonender zukunftsfähiger Maisanbausysteme dar.Prof. Dr. Antje Herrmann
Tel.: +49 6621 9228-32
antje.herrmann@llh.hessen.de
Landesbetrieb Landwirtschaft Hessen - Landwirtschaftszentrum Eichhof - FG Fachinformation Pflanzenbau
Schlossstr. 1
36251 Bad Hersfeld

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2220NR113XElektrochemische Flexibilisierung von Biogasanlagen - mit Biogas und Strom zur flexiblen eRaffinerie - Akronym: eBiFlexDas Ziel der geplanten Arbeiten des Forschungsvorhabens eBiFlex ist die Flexibilisierung von Biogasanlagen. Dabei soll Bio-Methanol als speicherbares und gut vermarktbares Produkt durch selektive elektrochemische Oxidation von Methan gewonnen werden und somit zur Sektorkopplung zwischen Landwirtschaft und chemischer Industrie beitragen. Das entwickelte Konzept der elektrochemischen Raffinerie (eRaffinerie) soll konzeptionell in den Betrieb von Biogasanlagen integriert werden und sowohl zur kontinuierlichen Methanolsynthese als auch bei geringer Residuallast flexibel als Ergänzung zur konventionellen thermischen Nutzung von Biogas eingesetzt werden können.Dr. Markus Stöckl
Tel.: +49 69 7564-642
markus.stoeckl@dechema.de
DECHEMA Forschungsinstitut
Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main

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30.06.2025
2220NR119AVerbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 1: Implementierung Technikum, Montage, Inbetriebnahme und erste Tests, Optimierungen - Akronym: CLAIREIm Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwis-senschaftliche Innovationen. Martin Meiller
Tel.: +49 9661 8155-421
martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ
An der Maxhütte 1
92237 Sulzbach-Rosenberg

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2220NR119BVerbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 2: Detail-Engineering, Einbringung feuerfester Werkstoffe für Rost- und Anlagenkomponenten, Roststäbe, Luftzuführung (Kühlung) durch einen Vorschub - Akronym: CLAIREIm Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen.Dr. Thomas Weiß
Tel.: +49 5032 895-164
t.weiss@ikn.eu
IKN GmbH Ingenieurbüro-Kühlerbau-Neustadt
Herzog-Erich-Allee 1
31535 Neustadt am Rübenberge

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01.07.2022

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30.06.2025
2220NR119CVerbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 3: Fertigung und Montage, Ansprechpartner für alle Fragen im Bereich thermischer Verbrennungsprozesse von Biomasse und der dazugehörigen Emissionsminderungsstrategien - Akronym: CLAIREIm Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen. Alfons Fellner
Tel.: +49 9608 9230128
a.fellner@oeko-therm.net
A. P. Bioenergietechnik GmbH
Träglhof 6
92242 Hirschau

2022-03-01

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31.12.2024
2220NR120AVerbundvorhaben: Hocheffiziente Biogas-SCR-Systeme; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung der Eindüsung von Harnstoff-Wasser-Lösung für SCR-Systeme von Biogas-BHKW - Akronym: BiNOredIm Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissionsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2-neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein "Digitales Abbild" für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorhergesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von Harnstofflösung möglich ist. Mit Hilfe des "Digitalen Abbilds" wird es dann möglich, Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Ressource bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhindern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. Die Ergebnisse finden direkt Verwertung im Biogas-BHKW-Markt, da durch das Inkrafttreten der 44. BImSchV ab 2023 strengere Emissionsregularien gelten, die nur mit einem optimal ausgelegtem SCRSystem einzuhalten sind.Prof. Friedrich Dinkelacker
Tel.: +49 511 762-2438
dinkelacker@itv.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Technische Verbrennung
An der Universität 1
30823 Garbsen

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2220NR120BVerbundvorhaben: Hocheffiziente Biogas-SCR-Systeme; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines CFD-basierten Auslegungstools für die SCR - Abgasnachbehandlung in Biogas-BHKW - Akronym: BiNOredIm Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissi-onsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2-neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein "Digitales Abbild" für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwi-ckelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen, welche sich in maßgeblicher Weise von jenen im Automobil- und Kraftwerksbereich unterscheiden. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorher-gesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von Harn-stofflösung möglich ist. Mit Hilfe des "Digitalen Abbilds" wird es dann möglich, Harnstofflö-sung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Res-source bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhin-dern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der An-schaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. Die Ergebnisse finden direkt Verwertung im Biogas-BHKW-Markt, da durch das Inkrafttreten der 44. BImSchV ab 2023 strengere Emissionsregularien gelten, die nur mit einem optimal ausgelegten SCR-System einzuhalten sind.Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume
Tel.: +49 30 314-22348
matthias.kraume@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik - MAR2-1
Marchstr. 23
10587 Berlin

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2220NR120CVerbundvorhaben: Hocheffiziente Biogas-SCR-Systeme; Teilvorhaben 3: Feldvalidierung und Begleitung der Entwicklung einer computergestützten Auslegung zur SCR-Abgasnachbehandlung von Biogas-BHKW - Akronym: BiNOredIm Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissionsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2 neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein "Digitales Abbild" für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen, welche sich in maßgeblicher Weise von jenen im Automobil- und Kraftwerksbereich unterscheiden. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorhergesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von wässriger Harnstofflösung möglich ist. Mit Hilfe des "Digitalen Abbilds" wird es dann möglich, Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Res-source bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhindern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. Dirk Goeman
Tel.: +49 4498 92326-26
dirk.goeman@emission-partner.de
Emission Partner GmbH & Co. KG
Industriestr. 5
26683 Saterland

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2220NR121AVerbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 1: Hauptverantwortlichkeit bei Laboruntersuchungen der Schadstofffreisetzung und Laborüberprüfung der Partikelsensoren und Gassensoren - Akronym: PAGALUKAZiel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können.Prof. Dr.-Ing. Christof Asbach
Tel.: +49 2065 418-409
asbach@iuta.de
Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. (IUTA)
Bliersheimer Str. 58-60
47229 Duisburg

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2220NR121BVerbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 2: Prüfraumaufbau, Einbindung der Sensorinformationen und Handlungsempfehlungen für Konstruktion - Akronym: PAGALUKAZiel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können. Benedikt Wagner
Tel.: +49 252 2590-1145
wagner@skantherm.de
Skantherm GmbH & Co. KG
Von-Büren-Allee 16
59302 Oelde

2022-07-01

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2220NR123XEntwicklung einer integrierten Abgasbehandlungstechnik für Scheitholz-Einzelraumfeuerungsanlagen zur langzeitstabilen Einhaltung der Grenzwertanforderungen des Blauen Umweltengels - Ultrafeinstaub-Filter- und Katalysatortechnologie, Regelungskonzept,Gesamtsystem - Akronym: CleanKFADas Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Konzepts für ein integriertes Abgasbehandlungssystem in Einzelraumfeuerstätten, mit dem eine langzeitstabile Einhaltung der Emmisionsgrenzwerte des neuen Umweltzeichens "Blauer Engel" für Kaminöfen für Holz DE-ZU 212 erreicht werden kann. Auf Basis neuartiger Kombinationen aus zellulären und dichten keramischen Strukturen sollen geeignete Filter, Katalysatoren und Wärmespeicherelemente für die Integration in Feuerstätten ermittelt und deren optimale Einsatzbedingungen in Kombination mit einer geregelten Verbrennungsführung ausgetestet werden. Der besondere Fokus beim Funktionalitätsnachweis unter erweiterten Typprüfbedingungen gemäß der Kriterien des Umweltzeichens sowie in Langzeitversuchen liegt auf einer Verminderung der Feinstpartikel zur Einhaltung des neuen anzahlbezogenen Partikelgrenzwertes von 5.000.000/cm³. Darüber hinaus sind die Minderung von Kohlenstoffmonoxid um mindestens 65 % im Vergleich zu konventionellen Feuerstätten sowie die Reduzierung von gasförmigen organischen Verbindungen und Stickstoffoxiden gemäß den Emissionsanforderungen nachzuweisen.Dr. rer. nat. Uwe Petasch
Tel.: +49 351 2553-7616
uwe.petasch@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

2023-01-01

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2220NR125AVerbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung; Teilvorhaben 1: Konzeptionierung, Entwurf und Untersuchung einer Gärrest-Nitrifikationsstufe - Akronym: BioSulfOxHauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitga-se. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Um-setzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozes-se, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas an-schließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauer-stoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovati-ves Verfahren – Das Nitro-SX Verfahren – untersucht, mit welchem kostengünstig und um-weltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen.Dipl.-Ing Alejandra Lenis
Tel.: +49 241 8026-842
lenis@fiw.rwth-aachen.de
Forschungsinstitut für Wasserwirtschaft und Klimazukunft an der RWTH Aachen e. V.
Kackertstr. 15-17
52072 Aachen

2023-01-01

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2220NR125BVerbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur Umwandlung von Ammonium aus Gärrest in Nitrat und die Weiternutzung als Sauerstoff-Donator für eine biologisch oxidative Biogas-Entschwefelung; Teilvorhaben 2: Vor-, Entwurfs-, und Ausführungsplanung sowie Vorbereitung der Bau- und Umweltgenehmigung - Akronym: BioSulfOxHauptbestandteil des Biogases ist das energetisch nutzbare Methan (CH4). Biogas enthält neben CH4 jedoch auch signifikante Mengen Kohlenstoffdioxid (CO2) und weitere Begleitga-se. Problematisch ist dabei Schwefelwasserstoff (H2S), welcher vermehrt bei der Umsetzung von proteinhaltigem Substrat in H2S Konzentrationen von 200 bis 5.000 ppm (0,02 bis 0,5 Vol.-%) gebildet wird. Um den Methananteil des Biogases wirtschaftlich zur Energieerzeugung nutzen zu können, muss das Biogas somit zuvor entschwefelt werden. In der Biogasentschwefelung werden physikalische, chemische sowie biologische Verfahren angewandt. Durch den Verbrauch von Fäll- und Adsorptionsmitteln sind die chemischen und physikalischen Verfahren jedoch meist mit hohen Betriebskosten verbunden. Die biologischen Verfahren hingegen basieren auf mikrobiologische aerobe Atmungsprozesse, die meistens durch einen Lufteintrag in den Biogasstrom erfolgen. Sollte das Biogas an-schließend auf Erdgasqualität aufbereitet werden, sind Restmengen an Stickstoff und Sauerstoff nur durch energetisch aufwändige Verfahren oder durch hohen Betriebsmittelverbrauch zu entfernen. Alternativ lässt sich Nitrat anstelle von Sauerstoff als Oxidationsquelle nutzen. Nitrat kann aus dem im Gärrest enthaltenen Ammonium produziert werden. Da Nitrat als Sauerstoffdonor bei der mikrobiologischen Biogasentschwefelung verwendet und dieser im Gärrest produziert werden kann, wird im Rahmen des angestrebten Vorhabens ein innovatives Verfahren – Das Nitro-SX Verfahren – untersucht, mit welchem kostengünstig und um-weltschonend Schwefelwasserstoff mithilfe von nitrifizierten Gärrest aus dem Biogas entfernt wird. Das entstehende Nitrat wird zusammen mit dem Schwefelwasserstoff mikrobiologisch zu Sulfat oder Schwefel und Stickstoff verstoffwechselt. Somit kann dieses Verfahren ebenfalls zur Reduzierung des Nitrateintrages beitragen. Als Produkte des Verfahrens würden zum einen entschwefeltes Biogas, zum anderen ein nitratarmer Gärrest entstehen. Marcus Jahn
Tel.: +49 332 1744-2014
jahn@sulphtec.com
SH Sulphtec GmbH
Gewerbering 3
14656 Brieselang

2021-10-01

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2220NR126AVerbundvorhaben: Polylactid als nachhaltiges optisches Material; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Bewertung der biologischen Abbaubarkeit - Akronym: PLANOMDie Schwerpunkte des AMIBM e.V. liegen in der Herstellung von Polymerblends und Fasern bzw. Mikrogranulaten und der Bewertung der biologischen Abbaubarkeit. Für die Herstellung von Blends wird PLA durch geeignete Anpassung von Taktizität (intramolekulares D/L-Verhältnis) und Enantiomerenverhältnis (intermolekulares D/L-Verhältnis) so optimiert, dass Polymere erhalten werden, die für optische Anwendungen und die Verarbeitung geeignet sind. Zudem werden selbstverstärkte optische Verbundwerkstoffe realisiert, die sich aus zwei verschiedenen PLA-Typen zusammensetzen. Einem PLA-Typ mit niedriger Schmelztemperatur zur Bildung der Matrix und einem PLA-Typ mit ultrahoher Steifigkeit und hoher Schmelztemperatur zur Bildung der Verstärkungskomponente. Die leicht recycelbaren und industriell biologisch abbaubaren Verbundwerkstoffe sind für eine hohe mechanische Festigkeit und Steifigkeit sowie für eine hohe Temperatur- und Hydrolysestabilität ausgelegt, wodurch PLA zu einem Material aufgewertet wird, das sich für technisch anspruchsvollere und anspruchsvollere Endanwendungen in der Optik eignet. Die Herstellung eines biobasierten, bioabbaubaren Polymerblends für optische Anwendungen soll realisiert werden, indem die Nachkristallisation und damit milchige Eintrübung vermieden wird. Der Lösungsansatz besteht im Blenden von PLA mit neuartigen amorphen Biopolymeren. Eine ähnliche Lösung wurde schon mit PLLA und PMMA erfolgreich umgesetzt, diese Blends sind jedoch wegen des PMMA nicht komplett biologisch abbaubar. Der letzte Schwerpunkt der Aktivitäten des AMIBM e.V. besteht in der Bestimmung der biologischen Abbaubarkeit der im Projekt entwickelten optischen Kunststoffe.Prof. Dr.-Ing. Gunnar Seide
Tel.: +31 640 703346
gunnar.seide@amibm.de
Aachen Maastricht Institute for Biobased Materials e.V.
Lutherweg 2
52074 Aachen

2021-10-01

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2220NR126BVerbundvorhaben: Polylactid als nachhaltiges optisches Material; Teilvorhaben 2: Additivierung und Analyse optischer Eigenschaften - Akronym: PLANOMDas Teilvorhaben an der Hochschule Hamm-Lippstadt hat zwei Ziele und Aufgabenbereiche, diese sind: 1. Additivierung Das Kristallisationsverhalten von PLA soll durch Additivierung mit kristalliner Nanocellulose (CNC) in geeigneter Weise eingestellt werden. Nanocellulose wird in die PLA-Kunststoffformulierung eingebracht, um das Kristallisationsverhalten in geeigneter Weise zu beeinflussen. Ideal wäre die vollständige Kristallisation des PLA unter ausschließlicher Bildung nanoskaliger Kristallite. Die Compounds sollen vollständig aus biologisch abbaubaren Komponenten bestehen. Je nach Erfolg dieser Strategie, sollen bei Bedarf andere biobasierte Additive eingesetzt werden. Dies können z.B. Oligolactide oder das Stearamid (EBS) und seine Derivate (EBHS) sein. 2. Analyse optischer Eigenschaften, Alterung Materialien aus den eigenen Arbeitspaketen und denen des Partners AMIBM werden hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften und der prognostizierten Lebensdauer bewertet. Dezidierte Apparaturen werden zur Untersuchung der Lebensdauer der Materialien eingesetzt, insbesondere die (auch simultane) Belastung durch erhöhte Temperaturen und intensive kurzwellige optische Strahlung (vor allem blaues Licht) werden untersucht. Die Untersuchungen geben Aufschluss über die Einsatzbarkeit der Materialien im realen Anwendungsfall und mögliche Anwendungsbereiche. Die Materialien werden vor, während und nach den Alterungsversuchen mit Hilfe spektroskopischer und kalorimetrischer Methoden, Größenausschlusschromatographie (GPC), Mikroskopie sowie mechanischer Tests charakterisiert. Die Untersuchungen ermöglichen so Materialoptimierungen und ggf. gezielte Anpassung der Zusammensetzung.Prof. Dr. Jörg Meyer
Tel.: +49 2381 8789-811
joerg.meyer@hshl.de
Hochschule Hamm-Lippstadt
Marker Allee 76-78
59063 Hamm

2021-10-01

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2220NR126CVerbundvorhaben: Polylactid als nachhaltiges optisches Material; Teilvorhaben 3: Analyse des Schmelz- und Kristallisationsverhaltens sowie der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen - Akronym: PLANOMDas vorliegende Teilvorhaben befasst sich mit zwei Arbeitsschwerpunkten. Es werden die Polymeren, in erster Linie Polylactide sowie die einzusetzenden Zuschlagsstoffe sofern sie polymeren oder kolloidalen Charakter haben, mittels Vielwinkellichtstreuung und Fraunhoferbeugung analysiert. Die Analytik mittels statischer und dynamischer Lichtstreuung und Fraunhoferbeugung ergibt die molare Masse sowie die Größe der polymeren und kolloidalen Teilchen und erlaubt somit Aussagen über Struktur-Eigenschaftbeziehungen im Zusammenhang mit dem späteren Materialeinsatz zu treffen. Der zweite und auch umfangreichere Arbeitsschwerpunkt umfasst die Untersuchung des Schmelz- und Kristallisationsverhaltens der von den Kooperationspartnern entwickelten, polylactidbasierten Materialien. Im Fokus steht dabei die Fragestellung, inwiefern zugesetzte Additive oder eine Bestrahlung der Proben das Kristallisationsverhalten hinsichtlich der angestrebten optischen Eigenschaften des Materials verbessern. Die Arbeiten werden vor allem mit einer eigens für den Zweck gebauten und im Verlauf der Arbeiten noch weiter zu optimierenden Kleinwinkellichtstreuanlage durchgeführt und erlauben eine Untersuchung des Kristallwachstums bzw. des Aufschmelzvorgangs von Kristallen, also genau der Vorgänge die die optischen Eigenschaften ganz wesentlich mitbestimmen. Flankierende Röntgenstreuung soll gegebenenfalls die kristalline Phase der Materialien identifizieren.Professor Dr. Klaus Huber
Tel.: +49 5251 60-2125
klaus.huber@upb.de
Universität Paderborn - Fakultät für Naturwissenschaften - Department Chemie
Warburger Str. 100
33098 Paderborn

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30.04.2024
2220NR128AVerbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 1: Datenkonsolidierung und Methodenharmonisierung - Akronym: TRANSBIOBei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergie-spezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. Tino Barchmann
Tel.: +49 341 2434-375
tino.barchmann@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

2021-05-01

01.05.2021

2024-04-30

30.04.2024
2220NR128BVerbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 2: Post EEG Thesen und Kommunikation - Akronym: TRANSBIOBei dem Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergie-spezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. Bernhard Wern
Tel.: +49 176 10270-285
wern@izes.de
IZES gGmbH
Altenkesseler Str. 17 Geb. A1
66115 Saarbrücken

2021-05-01

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2024-04-30

30.04.2024
2220NR128CVerbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 3: Multimedialer Informationstransfer - Akronym: TRANSBIOBei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergiespezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. Mark Paterson
Tel.: +49 6151 7001-234
m.paterson@ktbl.de
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Bartningstr. 49
64289 Darmstadt

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30.04.2024
2220NR128DVerbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 4: Markt- und Risikobewertung - Akronym: TransBioBei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergiespezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen.Dr. Ludger Eltrop
Tel.: +49 711 685-87816
ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER)
Heßbrühlstr. 49 a
70565 Stuttgart

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30.11.2024
2220NR129AVerbundvorhaben: Plattform zur selektiven Herstellung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen über Biooxidationen; Teilvorhaben 1: Bioverfahrenstechnik - Akronym: PolyBioOx-BVTGesamtziel des Verbundvorhabens PolyBioOx ist die enge Kooperation der beteiligten Arbeitsgruppen aus Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik zur Gestaltung einer neuen, flexiblen und skalierbaren Produktionsplattform (Biokatalysator, Bioreaktor und Bioprozess) zur effizienten Gewinnung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen für vielfältige Anwendungen in der Pharma-, Kosmetik-, Lebensmittel- und Chemieindustrie. Kohlenhydrate, die über die Hydrolyse pflanzlicher Reststoffe in großen Mengen verfügbar sind, sollen in einstufigen Oxidationen regioselektiv mit Hilfe von Designer-Essigsäurebakterien mit hoher Effizienz und Ausbeute zu funktionalisierten Polyalkoholen oxidiert werden. Die enzymatische Grundlage bilden hierbei Ganzzellbiokatalysatoren auf der Grundlage von Gluconobacter oxydans mit membranständigen Dehydrogenasen (mDH), die aus der natürlichen Diversität dieser Enzyme stammen, sowie durch Mutagenese erhaltene Enzymvarianten.Prof. Dr.-Ing. Dirk Weuster-Botz
Tel.: +49 89 289-15712
dirk.weuster-botz@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik
Boltzmannstr. 15
85748 Garching b. München

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30.11.2024
2220NR129BVerbundvorhaben: Plattform zur selektiven Herstellung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen über Biooxidationen; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie - Akronym: PolyBioOx-MBGesamtziel des Verbundvorhabens PolyBioOx ist die enge Kooperation der beteiligten Arbeitsgruppen aus Mikrobiologie und Bioverfahrenstechnik zur Gestaltung einer neuen, flexiblen und skalierbaren Produktionsplattform (Biokatalysator, Bioreaktor und Bioprozess) zur effizienten Gewinnung von funktionalisierten Polyalkoholen aus nachwachsenden Rohstoffen für vielfältige Anwendungen in der Pharma-, Kosmetik-, Lebensmittel- und Chemieindustrie. Kohlenhydrate, die über die Hydrolyse pflanzlicher Reststoffe in großen Mengen verfügbar sind, sollen in einstufigen Oxidationen regioselektiv mit Hilfe von Designer-Essigsäurebakterien mit hoher Effizienz und Ausbeute zu funktionalisierten Polyalkoholen oxidiert werden. Die enzymatische Grundlage bilden hierbei Ganzzellbiokatalysatoren auf der Grundlage von Gluconobacter oxydans mit membranständigen Dehydrogenasen (mDH), die aus der natürlichen Diversität dieser Enzyme stammen, sowie durch Mutagenese erhaltene Enzymvarianten.Prof. Dr. Wolfgang Liebl
Tel.: +49 8161 71-5450
wliebl@wzw.tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Biowissenschaftliche Grundlagen - Lehrstuhl für Mikrobiologie - FG Mikrobielle Biotechnologie
Emil-Ramann-Str. 4
85354 Freising

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2220NR130AVerbundvorhaben: Erforschung der Ursachen des Sanddornsterbens und Entwicklung von Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 1: Abiotische Stressoren und pflanzenbauliche Maßnahmen - Akronym: HippRhamSeit 2015 wird ein massives Absterben von Sanddorn sowohl in Anbaubetrieben als auch in Wildbeständen beobachtet. Die Ursachen für dieses Phänomen sind weitestgehend unverstanden. Zielstellung des aus drei Teilprojekten bestehenden Verbundvorhabens ist einerseits die Identifizierung des mit den Absterbeerscheinungen verbundenen Erregerspektrums inklusive dessen Epidemiologie sowie andererseits die Bewertung des Einflusses abiotischer Stressoren auf Vitalität und Krankheitsanfälligkeit von Sanddorn inklusive der Ableitung pflanzenbaulicher Maßnahmen. Übergeordnetes Ziel von Teilprojekt I ist die Entwicklung resilienter, gegenüber dem Phänomen des 'Sanddornsterbens' robuster Anbausysteme. Hierzu soll in Gefäß- und Feldversuchen der Einfluss von Wasser- und Nährstoffversorgung, Unkrautkonkurrenz sowie Sortenwahl auf Wachstum und Vitalität von Sanddorn quantifiziert und bewertet werden. Darüber hinaus wird im Rahmen von Betriebsbefragungen und begleitenden Datenerfassungen auf Praxisflächen, u. a. mittels Fernerkundungstechnik, die derzeitige Entwicklung des 'Sanddornsterbens' in ausgewählten Betrieben, Schlägen und Schlagbereichen erfasst. Hiervon werden zusätzliche Erkenntnisse zur Bedeutung von Standorteigenschaften und Wachstumsbedingungen erwartet.Dr. Frank Hippauf
Tel.: +49 385 588-60502
f.hippauf@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
Dorfplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen

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31.10.2024
2220NR130BVerbundvorhaben: Erforschung der Ursachen des Sanddornsterbens und Entwicklung von Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 2: Pathogendiagnostik - Akronym: HippRhamSeit 2015 wird ein massives Absterben von Sanddorn sowohl in Anbaubetrieben als auch in Wildbeständen beobachtet. Die Ursachen für dieses Phänomen sind weitestgehend unverstanden. Zielstellung des aus drei Teilprojekten bestehenden Verbundvorhabens ist einerseits die Identifizierung des mit den Absterbeerscheinungen verbundenen Erregerspektrums inklusive dessen Epidemiologie sowie andererseits die Bewertung des Einflusses abiotischer Stressoren auf Vitalität und Krankheitsanfälligkeit von Sanddorn inklusive der Ableitung pflanzenbaulicher Maßnahmen.Dr. Sabine Kind
Tel.: +49 3946 47-4765
sabine.kind@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz im Obst- und Weinbau
Schwabenheimer Str. 101
69221 Dossenheim

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31.08.2023
2220NR130CVerbundvorhaben: Erforschung der Ursachen des Sanddornsterbens und Entwicklung von Gegenmaßnahmen; Teilvorhaben 3: Prüfung von Pflanzenschutzverfahren - Akronym: HippRhamDas Verbundprojekt "HippRham" hat zum Ziel die Ursachen für das seit 2015 auftretende Absterben des Sanddorns (Hippophae rhamnoides) in nordeutschen Gebieten der Ostseeregion wissenschaftlich zu ergünden, um drauf basierend praktikable Managementmaßnahmen zu entwickeln. Sowohl Sanddorn-Produktionsflächen als auch Küstenschutzpflanzungen entlang der Ostseeküste sowie Bereiche im öffentlichen Grün sind von den Absterbeerscheinungen betroffen. Bisher erhobene Daten der vergangenen Jahre zu den Hintergründen der auftretenden Absterbeerscheinungen stellten in der Auswertung kein uneinheitliches Bild dar, so dass sich keine Rückschlüsse auf die Interaktion zwischen biologischen und nicht-biologischen Faktoren und dem Erregerspektrum ziehen lassen. Im Verbundprojekt sollen phytomedizinische wie auch pflanzenbauliche Aspekte in enger Abstimmung zwischen Praxis und Wissenschaft genutzt werden, um die nach bisheriger Datenlage für das Absterben relevanten Faktoren: Schaderregerspektrum, Sorteneinfluss, Standortfaktor und Nährstoffversorgung zu analysieren. Ziel ist die Indentifizierung der dem "Sanddornsterben" ursächlichen Pathogene und der Erkenntnisgewinn optimaler Kulturbedingungen zur Vitalitätserhöhung und Verringerung der Krankheitsanfälligkeit. Die Koordination des Verbundprojekts obliegt der Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LFA). Weitere beteiligten Projektpartner sind das Julius-Kühn-Institut in Dossenheim (JKI) und das Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern (LALLF). Friederike Holst
Tel.: +49 381 4035-443
friederike.holst@lallf.mvnet.de
Landesamt für Landwirtschaft, Lebensmittelsicherheit und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
Thierfelderstr. 18
18059 Rostock

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30.09.2024
2220NR132AVerbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 1: Fertigung erforderlicher Komponenten, die nicht zugekauft werden können, Bereitstellung des Prüfstandes, Durchführung der Messkampagne zur Detektierung von Verschleißerscheinungen und etwaigen Schäden - Akronym: E-TNVSaubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. Martin Meiller
Tel.: +49 9661 8155-421
martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ
An der Maxhütte 1
92237 Sulzbach-Rosenberg

2022-10-01

01.10.2022

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30.09.2024
2220NR132BVerbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung des Testofens und Einbau des Funktionsmusters, Versuche mit dem optimierten Funktionsmuster unter Typprüfbedingungen und als Vergleich Prüfungen nach Blauem Engel bzw. BeReal - Akronym: E_TNVSaubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. Onno Cramer
Tel.: +494916099134
ocramer@www.leda.de
LEDA Werk GmbH & Co. KG
Groninger Str. 10
26789 Leer (Ostfriesland)

2022-10-01

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2024-09-30

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2220NR132CVerbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 3: Engineering und Entwicklung des ersten Prototyps (Funktionsmuster), Optimierung auf Basis der Ergebnisse von Messkampagne im Technikum von Fraunhofer Umsicht - Akronym: E-TNVSaubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holz-scheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf (vgl. Kapitel II.1). Mit unserem System zur elektrothermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen.Dr. Dragan Stevanovic
Tel.: +49 9661 889-155
office@pebble-heater.com
Dr. Dragan Stevanovic - Engineering & Consulting
Knorr-von-Rosenrot Str. 44
92237 Sulzbach-Rosenberg

2023-02-01

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2025-09-30

30.09.2025
2220NR135AVerbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 1: Entwicklung der elektronischen und mechanischen Komponenten, Prüfstand- und Feldtests mit anschließender Optimierung - Akronym: I_WESP_intelligentZiel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €)Prof. Dr.-Ing. Thomas Metz
Tel.: +49 911 5880-1199
thomas.metz@th-nuernberg.de
Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
Keßlerplatz 12
90489 Nürnberg

2023-02-01

01.02.2023

2025-09-30

30.09.2025
2220NR135BVerbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 2: Konstruktionen, Detailplanungen, Werkstoffuntersuchungen und Fertigung der Versuchsmuster sowie Prototypen - Akronym: I_WESP_intelligentZiel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €) Richard Greil
Tel.: +49 91727-181
info@metallbau-greil.de
Metallbau Greil GmbH
Industriestr. 3
91187 Röttenbach

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2220NR137AVerbundvorhaben: Energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials; Teilvorhaben 1: Isotopenanalytik - Akronym: ENCOVERZiel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NawaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren.Dr. Daniela Polag
Tel.: +49 6221 54-6008
daniela.polag@geow.uni-heidelberg.de
Universität Heidelberg - Fakultät für Chemie- und Geowissenschaften - Institut für Geowissenschaften
Im Neuenheimer Feld 234-236
69120 Heidelberg

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2220NR137BVerbundvorhaben: Energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials; Teilvorhaben 2: Reaktorbetrieb - Akronym: ENCOVERZiel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NawaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren.PD Dr.-Ing. habil. Konrad Koch
Tel.: +49 89 289-13706
k.koch@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Bauingenieur- und Vermessungswesen - Lehrstuhl für Siedlungswasserwirtschaft
Am Coulombwall
85748 Garching b. München

2021-05-01

01.05.2021

2024-04-30

30.04.2024
2220NR137CVerbundvorhaben: Energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials; Teilvorhaben 3: Mikro- und Molekularbiologie - Akronym: ENCOVERZiel des Projektes ist eine energetische Nutzung von CO2 zur Verringerung des Restmethanpotentials während der Biogasgewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen. Die Verwertbarkeit von CO2 basiert hierbei auf dem vor knapp 30 Jahren erstmals beschriebenen Prozess der Biokonversion, in dem CO2 ohne zusätzliches Einbringen von Wasserstoff (H2) in energetisch nutzbares Methan (CH4) umgewandelt wird. Dieser Effekt wurde bisher allerdings ausschließlich im Labor- und Technikumsmaßstab und unter Verwendung von Klärschlämmen bzw. Speiseresten als Substrate nachgewiesen. Die wesentliche Aufgabenstellung dieses Vorhabens ist es, die Biokonversion bei der Vergärung verschiedener NawaRo-Substrate (Mais-, Grass-, Ganzpflanzensilagen) im Technikums- und Pilotmaßstab zu evaluieren. Hierbei sollen das CO2-Aufnahmepotential und die zusätzliche CH4-Produktion quantifiziert werden. Durch begleitende Isotopenanalysen und mikrobiologische Untersuchungen sollen die Mechanismen aufgedeckt und die Prozesse besser verstanden werden. Mit dem Ziel einer dauerhaft stabilen Betriebsweise gilt es, Optimierungspotentiale bezüglich Inputsubstraten, Raumbelastung und CO2-Injektion (Rate und Volumen) auszuschöpfen und Änderungen im Langzeitbetrieb zu prüfen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen sollen Empfehlungen für die Nutzung des Effektes in der Praxis abgeleitet werden. Einsatzmöglichkeiten in der Praxis bestehen beispielsweise bei verfügbaren hochkonzentrierten externen CO2-Quellen oder auch in einer Rezirkulierung von CO2, das als Abfallprodukt bei der Biogasaufbereitung bei Einspeiseanlagen anfällt. CO2-Emissionen werden so vermieden bzw. reduziert und in nutzbares CH4 umgesetzt. Der C-Kreislauf wird mit dem Effekt einer erhöhten energetischen Umsetzung während der anaeroben Vergärung in der Biogasanlage geschlossen. Gleichzeitig trägt die Stimulation des Biogasprozesses durch die CO2-Injektion dazu bei, das Restgaspotential in den Gärprodukten zu minimieren.Dr. Veronika Flad
Tel.: +49 8161 8640-3611
veronika.flad@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Abt. Qualitätssicherung und Untersuchungswesen
Lange Point 4
85354 Freising

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2024-06-30

30.06.2024
2220NR139XEinsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung - Akronym: ROWaHGelingt 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

2021-01-01

01.01.2021

2023-12-31

31.12.2023
2220NR145XRisikobewertung, Überwachung und Auswirkungen von Massenvermehrungen des Eichenprozessionsspinners (Thaumetopoea processionea L.) in Eichen(misch)wäldern - Akronym: RiMaDieses Projekt beschäftigt sich mit dem für Eichenwälder sowie für Mensch und Tier wohl gefährlichsten Insekt, dem Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.). Bis zum heutigen Tag gibt es kaum Befallsprognosen und Risikobewertungen, die mit einer unzureichenden Überwachung sowie geringen Schutzmaßnahmen einhergehen. In diesem Projekt sollen das Auftreten und die Populationsdichten des Eichenprozessionsspinners systematisch analysiert und bewertet werden. Im Mittelpunkt stehen zwei grundlegende Zielsetzungen: (1) die Identifizierung von Habitat- und Landschaftsparametern auf multiplen räumlichen Skalen als Grundlage für eine Vorhersage und Überwachung von Populationen mit hohem Schadpotential (inkl. Monitoringverfahren mit Hilfe von zivilen Drohnen), (2) die Erfassung und Bewertung von Massenvermehrungen in Eichenwäldern und Eichenmischbeständen im Hinblick auf die Holzproduktion (inkl. Analysen zur Effizienz von Insektizidapplikation) sowie (3) eine humanmedizinische Risikoabschätzung (inkl. allergologischer Untersuchungen sowie der Bestimmung der räumlichen Abgrenzung von gefährdeten Gebieten). Annett Reinhardt
Tel.: +49 551 3920 501
annett.reinhardt@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen Institut - Ökopedologie der Gemäßigten Zonen
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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2024-10-31

31.10.2024
2220NR146AVerbundvorhaben: Potentiale zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und zur Reduzierung der Stickstoffemissionen bei Stärkekartoffeln; Teilvorhaben 1: Stickstoffnutzungseffizienz und Qualitätseigenschaften - Akronym: PotenzioNDas Forschungs- und Entwicklungsvorhaben hat zum Ziel, Stärkekartoffelsorten, Mineralstoffernährungs- bzw. Düngesysteme und Anbaumaßnahmen zu identifizieren, welche die Grundlage für ein verbessertes, N-effizientes und N-emissionsarmes Anbausystem für die Stärkekartoffelproduktion bilden. Im Mittelpunkt stehen Feldversuche unter Praxisbedingungen und ergänzende Modellstudien zur Evaluierung von Stärkekartoffeln und ihrem Anbaumanagement hinsichtlich ihrer Potentiale zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und Minderung der Stickstoffemissionen als nachwachsende Rohstoffe. Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen einer gezielten Steigerung der N-Effizienz im Anbau bei gleichbleibender Qualität der Stärkekartoffeln dienen. Langfristig können Sorten- und/oder Nährstoffeffizienzunterschiede für die Entwicklung besonders N-effizienter Sorten genutzt werden. Die Stickstoffnutzungseffizienz (NUE) sowie die Emissionen des klimarelevanten Spurgengases Lachgas (N2O) sollen bei verschiedenen Stärkekartoffelsorten untersucht und validiert werden. Dazu ist neben der Anwendung verschiedener destruktiver Messmethoden im Kartoffelbestand auch eine regelmäßige Probennahmen von Blatt-, Wurzel- und Knollenmaterial zur Bestimmung pflanzenphysiologischer Parameter vorgesehen. Diese sollen Auskunft über kritische Entwicklungsphasen der Pflanzen hinsichtlich der NUE geben und die Wissensgrundlage liefern, um mögliche Einbußen im Hinblick auf zentrale Qualitätsparameter der Knolle zu vermeiden.Dr. Marcel Naumann
Tel.: +49 551 39-25565
marcel.naumann@agr.uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Agrarwissenschaften - Department für Nutzpflanzenwissenschaften
Carl-Sprengel-Weg 1
37075 Göttingen

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31.10.2024
2220NR146BVerbundvorhaben: Potentiale zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und zur Reduzierung der Stickstoffemissionen bei Stärkekartoffeln; Teilvorhaben 2: N2O Emissionen im Stärkekartoffelanbau in Abhängigkeit der Stickstoffdüngung und der Sortenwahl - Akronym: PotenzioNDas Forschungs- und Entwicklungsvorhaben hat zum Ziel, Stärkekartoffelsorten, Düngeverfahren und Anbaumaßnahmen zu identifizieren, welche die Grundlage für ein verbessertes, N-effizientes und N-emissionsarmes Anbausystem für die Stärkekartoffelproduktion bilden. Im Mittelpunkt stehen Feldversuche unter Praxisbedingungen und ergänzende Modellstudien zur Charakterisierung der Stärkekartoffeln hinsichtlich ihres Potentials zur Steigerung der Nährstoffeffizienz und Minderung der Stickstoffemissionen als nachwachsende Rohstoffe. Die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen einer gezielten Reduzierung der N-Düngung im Anbau bei gleichbleibender Qualität der Stärkekartoffeln dienen. Langfristig können Sorten- und/oder Nährstoffeffizienzunterschiede für die Entwicklung besonders N-effizienter Sorten Für das Vorhaben liegen Zusagen mehrerer führender Stärkekartoffelzüchter vor, die neues Sortenmaterial zur Verfügung stellen werden. Auch fachlich haben sie einen engen Austausch mit den Projektverantwortlichen zugesagt, so dass Erkenntnisse unmittelbar in die Sortenentwicklung einfließen können. Durch die Zusammenarbeit mit der Landwirtschaftskammer Niedersachsen, die eine führende Funktion in der Anbauberatung für Kartoffeln in Norddeutschland hat, ist eine enge Rückkopplung mit der Anbaupraxis gegeben. So werden Befunde direkt auf Praxistauglichkeit geprüft und ggf. erforderliche Anpassungen vorgenommen. Diese Erkenntnisse können dann unmittelbar in der Beratung berücksichtigt werden.Dr. Maire Holz
Tel.: +49 33432 82-127
maire.holz@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 AG Isotopen-Biogeochemie und Gasflüsse
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

2022-10-01

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2025-03-31

31.03.2025
2220NR147AVerbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Auslegung und analytische Bewertung des Filtermediums, experimentelle Untersuchungen - Akronym: PartEX4AbholzDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6 Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. Daniel Wohter
Tel.: +49 241 80 96694
wohter@teer.rwth-aachen.de
Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe
Wüllnerstr. 2
52062 Aachen

2022-10-01

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2220NR147BVerbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Adaption des Abscheidersystems an das innovative Filtermedium, Design und Konstruktion sowie die Fertigung der Abscheidergehäuse, in der Entwicklungs- und Validierungsphase - Akronym: PartEX4AbholzDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substan-zen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. Benedikt Wagner
Tel.: +49 252 2590-1145
wagner@skantherm.de
Skantherm GmbH & Co. KG
Von-Büren-Allee 16
59302 Oelde

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31.03.2025
2220NR147CVerbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Entwicklung & Fertigung des Filterelementes, Konstruktion einer kostengünstigen Trägerstruktur zur Aufnahme des Filtermediums, Ausarbeitung von Vertriebs-und Entsorgungswegen - Akronym: PartEX4AbholzDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderrufliche entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90%. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m³), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5*10^6 Partikel/cm³). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest.Dr. Florian Winter
Tel.: +49 5439 9416-53
fwinter@culimeta.de
Culimeta Textilglas-Technologie GmbH & Co. KG
Werner-von-Siemens-Str. 9
49593 Bersenbrück

2022-10-01

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31.03.2025
2220NR147DVerbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums, Optimierung der Garneigenschaften und der Gelegestruktur - Akronym: PartEX4AbholzDas Ziel des Vorhabens PartEX4Abholz ist die Reduzierung partikulärer Emissionen aus dem Abgas von Stückholzfeuerungen. Der Lösungsansatz stellt die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders dar, welcher auf der untersten Ebene aus einem innovativen Filtermedium besteht, welches in ein patronenförmiges Filterelement eingebettet ist. Das Filtermedium basiert auf texturierten (aufgebauschten) feinen Glasfasergarnen, an denen sich sowohl flüssige als auch feste Partikel sehr gut anlagern. Das ITA übernimmt innerhalb dieses Teilvorhabens die Aufgabe der Entwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums. Hierzu zählt einerseits die Weiterentwicklung des Filtermediums auf Garnebene. Das Ziel ist es, die Partikelabscheidung im Vergleich zu einem Standardgarn deutlich zu steigern. Aufbauend auf den optimierten texturierten Garnen wird durch das ITA in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Culimeta zudem eine geeignete Gelegestruktur (einzelne Filterschicht) entwickelt, welche wirtschaftlich herstellbar ist und im nachfolgenden Prozessschritt durch Culimeta maschinell in eine drei-dimensionale Struktur überführt und in das Filterelement (Filterpatrone) integriert werden kann. Carsten Uthemann
Tel.: +49 241 80 23486
carsten.uthemann@ita.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University
Otto-Blumenthal-Str. 1
52074 Aachen

2021-09-01

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31.08.2024
2220NR151AVerbundvorhaben: Emissionsminderung bei der Biogasaufbereitung, -verdichtung und -einspeisung; Teilvorhaben 1: Quantifizierung und Minderung von Methanemissionen an Biogasaufbereitungsanlagen in der Praxis - Akronym: EmMinABiomethananlagen unterscheiden sich durch die Aufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz hinsichtlich der technischen Ausgestaltung von Biogasanlagen mit Vor-Ort-Verstromung. Durch die Limitierung der Methanmengen im abgetrennten CO2-/Abgasstrom (0,2 % nach Gasnetzzugangsverordnung – GasNZV [1]) und den Vorgaben der TA Luft, benötigen einige Aufbereitungstechnologien (PSA, DWW, Membranverfahren) eine Abgasnachbehandlung, während andere (z. B. Aminwäsche) den Grenzwert auch ohne Nachbehandlung erfüllen können. Insgesamt hat sich der Methanschlupf durch Optimierung der Aufbereitungstechnologien in den letzten Jahren verringert (z. B. PSA oder Membranverfahren). Geringe Methankonzentrationen im Abgas und geringe Volumenströme, stellen auch gewisse Anforderungen an die Nachbehandlungstechnologie. Einspeisung und Aufbereitung sind bisher wenig systematisch in Bezug auf ihre Emissionen untersucht worden. Gleiches gilt für die Effizienz und Effektivität der Nachbehandlungstechnologien. Vor dem Hintergrund der Weiterentwicklung des Biomethansektors auch an Standorten mit geringeren Volumenströmen ist das Ziel des vorliegenden Antrags, Emissionen aus Aufbereitungs- und Nachbehandlungsanlagen zu ermitteln, sowie Technologien für die Nachbehandlung hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den Betriebserfahrungen zu bewerten. Daneben soll der Biofilter als eine bisher wenig eingesetzte Technologie zur Schwachgasbehandlung als Alternative zu den bisherigen Verfahren für Standorte mit geringeren Volumenströmen bewertet werden. Das Vorhaben sieht vor, alle gewonnenen Informationen übersichtlich aufzubereiten und über eine Broschüre und ein Webinar weiterzugeben. Damit sollen mögliche Optionen für die Biogasaufbereitung und Abgasnachbehandlung und die damit verbundenen Handlungsoptionen für Anlagenbetreiber, Genehmigungsbehörden und Anlagenplaner sinnvoll und nutzbringend dargestellt werden. Lukas Knoll
Tel.: +49 341 2434-365
lukas.knoll@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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31.08.2024
2220NR151BVerbundvorhaben: Emissionsminderung bei der Biogasaufbereitung, -verdichtung und -einspeisung; Teilvorhaben 2: Bilanzierung der Gasreinigung und Machbarkeit des Einsatzes von Biofiltern - Akronym: EmMinABiomethananlagen unterscheiden sich durch die Aufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz hinsichtlich der technischen Ausgestaltung von Biogasanlagen mit Vor-Ort-Verstromung. Durch die Limitierung der Methanmengen im abgetrennten CO2-/Abgasstrom (0,2 % nach Gasnetzzugangsverordnung – GasNZV [1]) und den Vorgaben der TA Luft, benötigen einige Aufbereitungstechnologien (PSA, DWW, Membranverfahren) eine Abgasnachbehandlung, während andere (z. B. Aminwäsche) den Grenzwert auch ohne Nachbehandlung erfüllen können. Insgesamt hat sich der Methanschlupf durch Optimierung der Aufbereitungstechnologien in den letzten Jahren verringert (z. B. PSA oder Membranverfahren). Geringe Methankonzentrationen im Abgas und geringe Volumenströme, stellen auch gewisse Anforderungen an die Nachbehandlungstechnologie. Einspeisung und Aufbereitung sind bisher wenig systematisch in Bezug auf ihre Emissionen untersucht worden. Gleiches gilt für die Effizienz und Effektivität der Nachbehandlungstechnologien. Vor dem Hintergrund der Weiterentwicklung des Biomethansektors auch an Standorten mit geringeren Volumenströmen ist das Ziel des vorliegenden Antrags, Emissionen aus Aufbereitungs- und Nachbehandlungsanlagen zu ermitteln, sowie Technologien für die Nachbehandlung hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den Betriebserfahrungen zu bewerten. Daneben soll der Biofilter als eine bisher wenig eingesetzte Technologie zur Schwachgasbehandlung als Alternative zu den bisherigen Verfahren für Standorte mit geringeren Volumenströmen bewertet werden. Das Vorhaben sieht vor, alle gewonnenen Informationen übersichtlich aufzubereiten und über eine Broschüre und ein Webinar weiterzugeben. Damit sollen mögliche Optionen für die Biogasaufbereitung und Abgasnachbehandlung und die damit verbundenen Handlungsoptionen für Anlagenbetreiber, Genehmigungsbehörden und Anlagenplaner sinnvoll und nutzbringend dargestellt werden.Dr.-Ing Jan Liebetrau
Tel.: +49 7221 37760-16
jan.liebetrau@rytec.com
Rytec GmbH Engineering für Abfalltechnologie und Energiekonzepte
Pariser Ring 37
76532 Baden-Baden

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30.06.2025
2220NR156AVerbundvorhaben: Effizienzsteigerung und Emissionsminimierung von Biogasanlagen bei gleichzeitiger Reduktion der Anlagenkomplexität durch innovative Gastrennverfahren; Teilvorhaben 1: Koordination und Membranentwicklung - Akronym: Bio4ValueZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuartigen Gastrennmembranen/-modulen für die vereinfachte Abtrennung von CO2 und anderen Biogasbestandteilen, für eine effektivere Herstellung von Biomethan. Dabei soll eine hohe Qualität der getrennten Stoffströme und die Anwendbarkeit des Gastrennverfahrens auch für kleine Aufbereitungsanlagen erreicht werden. Zur Herstellbarkeit dieser neuartigen Gastrennmembranen muss eine modulare Membranziehanlage entwickelt werden, mit deren Hilfe die Membranherstellung gezielt an verschiedene Trennaufgaben angepasst werden kann. Für Tests unter Industriebedingungen werden die Membranen in speziell entwickelte Module eingesetzt, um den Einsatz auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. In Anlehnung an das "chemical leasing"-Konzept soll zudem ein Recycling der Membranen stattfinden und ein Kreislauf zur Ressourcenschonung etabliert werden, der die Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt durch Membranabfälle minimieren soll. Abschließend soll eine ökonomische und ökologische Bewertung des entwickelten Membrantrennverfahrens, einschließlich einer Bewertung des technischen Risikos, erfolgen.Dr. Steffen Tröger-Möller
Tel.: +49 331 568-1337
steffen.troeger-mueller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

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30.06.2025
2220NR156BVerbundvorhaben: Effizienzsteigerung und Emissionsminimierung von Biogasanlagen bei gleichzeitiger Reduktion der Anlagenkomplexität durch innovative Gastrennverfahren; Teilvorhaben 2: Biogastrennung und Technikbewertung - Akronym: Bio4ValueZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuartigen Gastrennmembranen/-modulen für die vereinfachte Abtrennung von CO2 und anderen Biogasbestandteilen, für eine effektivere Herstellung von Biomethan. Dabei soll eine hohe Qualität der getrennten Stoffströme und die Anwendbarkeit des Gastrennverfahrens auch für kleine Aufbereitungsanlagen erreicht werden. Zur Herstellbarkeit dieser neuartigen Gastrennmembranen muss eine modulare Membranziehanlage entwickelt werden, mit deren Hilfe die Membranherstellung gezielt an verschiedene Trennaufgaben angepasst werden kann. Für Tests unter Industriebedingungen werden die Membranen in speziell entwickelte Module eingesetzt, um den Einsatz auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. In Anlehnung an das "chemical leasing"-Konzept soll zudem ein Recycling der Membranen stattfinden und ein Kreislauf zur Ressourcenschonung etabliert werden, der die Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt durch Membranabfälle minimieren soll. Abschließend soll eine ökonomische und ökologische Bewertung des entwickelten Membrantrennverfahrens, einschließlich einer Bewertung des technischen Risikos, erfolgen.Dr. Christiane Herrmann
Tel.: +49 331 5699-231
cherrmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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01.07.2022

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30.06.2025
2220NR156CVerbundvorhaben: Effizienzsteigerung und Emissionsminimierung von Biogasanlagen bei gleichzeitiger Reduktion der Anlagenkomplexität durch innovative Gastrennverfahren; Teilvorhaben 3: Prozess- und Modulentwicklung - Akronym: bio4valueZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von neuartigen Gastrennmembranen/-modulen für die vereinfachte Abtrennung von CO2 und anderen Biogasbestandteilen, für eine effektivere Herstellung von Biomethan. Dabei soll eine hohe Qualität der getrennten Stoffströme und die Anwendbarkeit des Gastrennverfahrens auch für kleine Aufbereitungsanlagen erreicht werden. Zur Herstellbarkeit dieser neuartigen Gastrennmembranen muss eine modulare Membranziehanlage entwickelt werden, mit deren Hilfe die Membranherstellung gezielt an verschiedene Trennaufgaben angepasst werden kann. Für Tests unter Industriebedingungen werden die Membranen in speziell entwickelte Module eingesetzt, um den Einsatz auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. In Anlehnung an das "chemical leasing"-Konzept soll zudem ein Recycling der Membranen stattfinden und ein Kreislauf zur Ressourcenschonung etabliert werden, der die Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt durch Membranabfälle minimieren soll. Abschließend soll eine ökonomische und ökologische Bewertung des entwickelten Membrantrennverfahrens, einschließlich einer Bewertung des technischen Risikos, erfolgen.Dr. Peter Pröfrock
Tel.: +49 173 9500-700
info@ks-kunststoffbau.de
KS Kunststoffbau GmbH
Weidendamm 9
15831 Blankenfelde-Mahlow

2021-11-15

15.11.2021

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15.01.2024
2220NR157AVerbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 1: Clusterermittlung und –bewertung - Akronym: BGA-ClusterIm Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes.Dr. Dipl.-Wirt.-Ing. Frank Graf
Tel.: +49 721 608-41221
graf@dvgw-ebi.de
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT)
Engler-Bunte-Ring 1-9
76131 Karlsruhe

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15.01.2024
2220NR157BVerbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 2: Anlagenbewertung und -auslegung - Akronym: BGA-ClusterIm Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes.Dr. Hans Oechsner
Tel.: +49 711 459-22683
oechsner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

2021-11-15

15.11.2021

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15.01.2024
2220NR157CVerbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 3: Anlagenbetreiber und Kommunikation - Akronym: BGA-ClusterIm Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes.Dr. Stefan Rauh
Tel.: +49 8161 9446-804
stefan.rauh@biogas.org
Fachverband Biogas e.V.
Angerbrunnenstr. 12
85356 Freising

2021-11-15

15.11.2021

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15.01.2024
2220NR157DVerbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 4: Engineering, Technik- und Kostenplanung - Akronym: BGA-ClusterIm Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes. Maximilian Buck
Tel.: +49 8151 44637 23
maximilian.buck@keep-it-green.de
keep it green gmbh
Münchner Str. 19 a
82319 Starnberg

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15.01.2024
2220NR157EVerbundvorhaben: Entwicklung von innovativen Konzepten zur Clusterung von Bestandsbiogasanlagen für die Bereitstellung von Biomethan; Teilvorhaben 5: Modellstandorte und Rechtsfragen - Akronym: BGA-ClusterIm Rahmen dieses Projekts sollen kurz- und mittelfristig umsetzbare Maßnahmen für die Clusterung von Bestandsbiogasanlagen zur Bereitstellung von Biomethan identifiziert und Handlungsempfehlungen für Anlagenbetreiber entwickelt werden. Hierzu bedarf es der detaillierten Ermittlung von Kapital- und Betriebskosten und der Analyse von rechtlichen, regulatorischen und organisatorischen Fragestellungen. Um eine Detailanalyse anhand von Praxisdaten vornehmen zu können, werden im Projektverlauf drei geeignete Standorte für die Clusterung von Biogasanlagen ausgewählt und näher betrachtet. Die Ergebnisse sollen in einem Leitfaden zur Clusterung von Biogasanlagen nutzbar gemacht werden, der politischen Entscheidungsträgern, Firmen und Biogasanlagenbetreibern Entscheidungshilfe bietet. Mit Hilfe dieser Vorarbeiten sowie der Expertise der Projektpartner in den Themengebieten Biogasbereitstellung, Biogasaufbereitung, Biomethaneinspeisung und -nutzung ermöglichen eine ganzheitliche und interdisziplinare Bearbeitung des Projektes.Dr.-Ing. Armin Bott
Tel.: +49 7243 216-418
a.dr.bott@erdgas-suedwest.de
Erdgas Südwest GmbH
Siemensstr. 9
76275 Ettlingen

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30.04.2025
2220NR161AVerbundvorhaben: Optimierte Gaswäsche für einen skalierbaren und an die Rohgasinfrastruktur angepassten Ausbau der Biomethanproduktion - Das Triple-A-Verfahren (AmbientAminAbsorption); Teilvorhaben 1: Verfahrensvergleich und ganzheitliche Bilanzen - Akronym: TripleAZiel des Triple-A-Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Aufbereitungsverfahrens für Biogas, das die Eigenschaften i) einfache technische Machbarkeit, ii) Skalierbarkeit iii) Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit vereint. Die sogenannten Triple-A-Technologie nutzt Aminosäuren (Amin) unter Umgebungsbedingungen (Ambient) für eine chemische Gaswäsche (Absorption). Durch das Konzept und das verwendete Waschmittel ergeben sich Vorteile, die sich positiv auf den Betriebsablauf, die Wirtschaftlichkeit und das Umsetzungspotential der Technologie auswirken: (1) Das Waschmittel soll sich aus gängigen Biogassubstraten wie Silagen selbst gewinnen lassen und nach Verbrauch im Fermenter wieder verwertet und für lokale bioökonomische Kreisläufe mit kurzen Wegen genutzt werden. (2) Der Prozessablauf bei Umgebungsbedingungen ermöglicht einen einfachen Aufbau mit geringen Anforderungen an Anlagenkomponenten, Sicherheit und fachlicher Betrieb, geringen Energiebedarf und somit hohem Kostensenkungspotential. (3) Diese Eigenschaften ermöglichen ein gut skalierbaren und auf Aufbereitungskapazitäten kleiner 250 Nm³/h kosten-optimierte Betrieb. Das Herz des vorliegenden Projektvorschlages wird durch die Entwicklung, Aufbau und den Betrieb einer Technikumsanlage unter Labor- und realen Praxisbedingungen repräsentiert. Darüber hinaus soll eine technisch-ökologisch-ökonomische Analyse und Bewertung die Machbarkeit erfolgen. In dieser werden bestehenden Modelle zur Prozesssimulation und betriebswirtschaftlichen Einordnung weiterentwickelt und abschließend die Konkurrenzfähigkeit und das zukünftige Potential der Technologie im Kontext der Biomethan-Erzeugung in Deutschland ermittelt.Dr. Ludger Eltrop
Tel.: +49 711 685-87816
ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Heßbrühlstr. 49 a
70565 Stuttgart

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2220NR161BVerbundvorhaben: Optimierte Gaswäsche für einen skalierbaren und an die Rohgasinfrastruktur angepassten Ausbau der Biomethanproduktion - Das Triple-A-Verfahren (AmbientAminAbsorption); Teilvorhaben 2: Unterstützung Pilotbetrieb und Analyse - Akronym: TripleAZiel des Triple-A-Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Aufbereitungsverfahrens für Biogas, das die Eigenschaften i) einfache technische Machbarkeit, ii) Skalierbarkeit iii) Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit vereint. Die sogenannten Triple-A-Technologie nutzt Aminosäuren (Amin) unter Umgebungsbedingungen (Ambient) für eine chemische Gaswäsche (Absorption). Durch das Konzept und das verwendete Waschmittel ergeben sich Vorteile, die sich positiv auf den Betriebsablauf, die Wirtschaftlichkeit und das Umsetzungspotential der Technologie auswirken. Das Gesamtprojekt wird durch die Universität Stuttgart (IER) koordiniert. Im vorliegenden Projektteil geht es um die Erprobung der Technologie im praktischen Labor- bzw. Pilotbetrieb. Hierzu stellen wir unsere Biogasanlage in Eutingen-Weitingen zur Verfügung und beteiligen uns am Versuchs- und Auswertungsbetrieb. Schon gegenwärtig benutzen wir eine Gasaufbereitung, um unser Biogas in nutzungsfertiges Biomethan aufzuwerten. Das Biomethan wird dann an einer lokalen Tankstelle als Kraftstoff für eine Fahrzeugflotte abgegeben. Um dieses Verfahren zu optimieren beteiligen wir uns mit unserer Expertise gern am vorgeschlagenen TripleA-Verfahren. So werden wir uns bei der Konfigurierung der Technikumsanlage für den Pilotbetrieb auf unserem Hof beteiligen und die im Labor erzielte Gasqualität bewerten. Weiterhin beteiligen wir uns an der Auslegung der Anlage für den Pilotbetrieb und an der Entwicklung möglichen Alternativen und Varianten für andersartige Biogasanlagen. Unser Beitrag besteht darüber hinaus in der kontinuierlichen Überwachung des Anlagenbetriebes, der Auslesung und Interpretation der Betriebsdaten und der Entwicklung von Empfehlungen für die Weiterentwicklung und den Transfer. Wir können hierfür mit unserer jahrelangen Expertise über Biogasanlagen und Biogas-Aufbereitungsanlagen punkten und wichtige Beiträge liefern. Winfried Vees
Tel.: +49 7457 59-132
winfried.vees@t-online.de
Winfried Vees Energieproduktion
Eckenweiler Str. 72
72184 Eutingen im Gäu

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30.06.2024
2220NR164XBereitstellung von CO2 aus Biogasaufbereitungsanlagen für die stoffliche Nutzung - Akronym: Bio-CO2Die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens besteht in der Effizienzsteigerung von Biogasaufbereitungsanlagen (BGAA) durch eine signifikante Verminderung von Emissionen und gleichzeitiger Verbesserung der Wirtschaftlichkeit. Im Vorhaben sollen neue Erlösmöglichkeiten für Betreiber von BGAA durch die neben Biomethan zusätzliche Erzeugung und Vermarktung von CO2 aufgezeigt werden. Das Ziel des Vorhabens besteht in der: - Ermittlung ökonomisch optimierter Bereitstellungsketten für CO2 aus Biogas - Ökologischen Bewertung der Bereitstellungsketten für CO2 aus Biogas - Entwicklung von Geschäftsmodellen zur kombinierten Erzeugung und Vermarktung von Biomethan und CO2 - Erstellung eines Leitfadens als Handreichung für Anlagenbetreiber und Projektentwickler Michael Beil
Tel.: +49 561 7294-421
michael.beil@iee.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)
Joseph-Beuys-Str. 8
34117 Kassel

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2220NR168AVerbundvorhaben: Entwicklung von Klebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und dazu passenden Technologien für Faltschachtel- und Wellpappenverpackungen; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: SUGRAZiel des Projekts ist die Entwicklung von stärkebasierten Klebstoffen für die Faltschachtelherstellung. Das Vorhaben zeichnet sich dabei durch einen sehr hohen Anwendungsbezug aus. Um als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen synthetischen Dispersionsklebstoffen in Frage zu kommen ist es erforderlich, dass der neue Klebstoff für den Einsatz in modernen Faltschachtelmaschinen mit hohen Maschinengeschwindigkeiten maßgeschneidert wird. Dazu muss er im industriellen Düsenauftrag prozessierfähig sein und eine hohe Klebkraft bei sehr schnellen Abbindezeiten entwickeln. Zusätzlich soll die Rohstoffwahl eine hohe Lebensmittelsicherheit bieten, sowie die Recyclierbarkeit der Verpackung verbessern Marco Ahler
Tel.: +49 2151 4402-208
mahler@baumerhhs.com
Baumer hhs GmbH
Adolf-Dembach-Str. 19
47829 Krefeld

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2220NR168BVerbundvorhaben: Entwicklung von Klebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und dazu passenden Technologien für Faltschachtel- und Wellpappenverpackungen; Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung und Plasmauntersuchungen im Labor - Akronym: SUGRAZiel des Projekts ist die Entwicklung von stärkebasierten Klebstoffen für die Faltschachtelherstellung. Das Vorhaben zeichnet sich dabei durch einen sehr hohen Anwendungsbezug aus. Um als nachhaltige Alternative zu herkömmlichen synthetischen Dispersionsklebstoffen in Frage zu kommen ist es erforderlich, dass der neue Klebstoff für den Einsatz in modernen Faltschachtelmaschinen mit hohen Maschinengeschwindigkeiten maßgeschneidert wird. Dazu muss er im industriellen Düsenauftrag prozessierfähig sein und eine hohe Klebkraft bei sehr schnellen Abbindezeiten entwickeln. Zusätzlich soll die Rohstoffwahl eine hohe Lebensmittelsicherheit bieten, sowie die Recyclierbarkeit der Verpackung verbessern.Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

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2220NR168CVerbundvorhaben: Entwicklung von Klebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen und dazu passenden Technologien für Faltschachtel- und Wellpappenverpackungen; Teilvorhaben 3: Materialcharakterisierungen - Akronym: SUGRAZiel des Projektes SUGRA ist deshalb ein Gesamtsystem aus Stärkeklebstoff, Auftragstechnologie und Vorbehandlung zu entwickeln, das die bekannten Nachteile überwindet. Damit grenzt sich das Projekt auch von bisherigen Forschungsansätzen in der Stärkeklebstoffforschung ab. Bisherige, nicht zielführenden Forschungsansätze der Klebstoffforschung beruhen auf einem eindimensionalen Ansatz, indem Klebstoffe auf bestehende Produktionsequipment hin optimiert wurden. Dieses Forschungsprojekt verfolgt eine multidimensionale Herangehensweise, indem die Klebstoffforschung, das Produktionsequipment, die Produktionsbedingungen, das Produktionsumfeld und deren Wechselwirkungen betrachtet und optimiert werden, um durch einen ganzheitlichen Ansatz den gewünschten Forschungserfolg zu bewirken. Die beteiligten Forschungspartner weisen die notwendigen Kompetenzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette auf.Dipl.-Ing. Anke Nikowski
Tel.: +493529 551 669
anke.nikowski@ptspaper.de
Papiertechnische Stiftung (PTS) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts
Pirnaer Str. 37
01809 Heidenau

2021-12-01

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2024-11-30

30.11.2024
2220NR169AVerbundvorhaben: Genom-basierte Strategien zur Züchtung von Hybridsorten bei Grünroggen als nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung; Teilvorhaben 1: Genotypisierung und Phänotypisierung - Akronym: HyGreeNGrünschnittroggen ist ein nachwachsender Rohstoff für die Biogaserzeugung. Obwohl Hybridzüchtung beim Roggen etabliert ist, wird die volle Heterosis bislang nicht für die Optimierung des Biomasseertrags von Grünschnittroggen genutzt. Primäres Projektziel ist es, Saatelterlinien für die Grünschnittroggen-Hybridzüchtung zu entwickeln und molekulare Marker für die Selektion auf Ertragsparameter sowie Nährstoffeffizienz und Trockentoleranz zu identifizieren. Hierzu werden Grünschnittroggen- Populationssorten den bekannten heterotischen Gruppen der Körnerroggenzüchtung zugeordnet. Dabei wird die genetische Vielfalt innerhalb der Sorten grob erfasst. Parallel werden 200 diverse Roggenlinien im Feld hinsichtlich Ertragsbildung und Ressourceneffizienz untersucht. Mit Drohnen und moderner Sensortechnik werden einfache agronomische Parameter wie Wuchshöhe und Merkmale, welche die Stressantwort beschreiben, erfasst. Unter kontrollierten Bedingungen werden insbesondere die Anpassung der Wurzelarchitektur an Situationen abiotischen Stresses und Mechanismen der P-Aufnahme charakterisiert. Die Linien werden mit einem 600k SNP-Array genotypisiert und genomweite Assoziationsstudien zur Identifizierung relevanter Loci für die genannten Merkmale durchgeführt. Zur Entwicklung der Saatelterlinien werden aus zwei Populationssorten 300 Kreuzungen mit einer selbstfertilen Roggenlinie erstellt. Mittels Allele-Mining werden aus jeder Population die 30 interessantesten Nachkommen selektiert und als Maintainer weitergeführt. Die Einlagerung in CMS-induzierendes Zytoplasma beginnt nach Projektende. In einer geplanten zweiten Projektphase werden die CMS-Linien zur BC3 weitergeführt, Testhybride aus dem Diversitätsset erstellt und in Leistungsprüfungen getestet. Zu Projektende wird erstes Ausgangsmaterial für die Hybridzüchtung von Grünschnittroggen erstellt und charakterisiert sein. Weitere fünf Jahre sind für die Entwicklung erster marktreifer Sorten zu veranschlagen.Prof. Dr. Ralf Uptmoor
Tel.: +49 381 498-3060
ralf.uptmoor@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau
Justus-von-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

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30.11.2024
2220NR169BVerbundvorhaben: Genom-basierte Strategien zur Züchtung von Hybridsorten bei Grünroggen als nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Saateltern - Akronym: HyGreeNGrünschnittroggen ist ein nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung in Biogasanlagen. Obwohl Hybridzüchtung beim Roggen etabliert ist, wird das biologische Phänomen der Heterosis bislang nicht für die Optimierung des Biomasseertrags von Grünschnittroggen genutzt. Grünschnittroggen unterscheidet sich von den Körnernutzungsorten durch seine frühere und schnellere Entwicklung im Frühjahr, die eine frühzeitige Ernte Mitte April - Anfang Mai möglich macht. Ziele des Projektes HyGreeN sind, ein heterotisches Muster von Grünschnittroggen in aktuellem Zuchtmaterial zu identifizieren, Saatelterlinien für die Grünschnittroggen-Hybridzüchtung zu entwickeln und molekulare Marker für die Selektion auf Ertragsparameter sowie Nährstoffeffizienz und Trockentoleranz zu identifizieren. HyGreeN wird die züchterische Verbesserung von Grünschnittroggen wesentlich flexibler gestalten und einen schnelleren Zuchtfortschritt insbesondere bezüglich der Ertragsfähigkeit neuer Sorten ermöglichen. Moderne Grünschnitthybride sollen sich dabei zukünftig nicht nur durch die Maximierung der Trockenmasseproduktion auszeichnen. Über die Entwicklung von Inzuchtlinien kann neben Ertragsfähigkeit und Ertragsstabilität erstmals genetische Vielfalt im Hinblick auf Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz erschlossen, systematisch evaluiert und für die Entwicklung von Sorten zur Unterstützung einer ressourceneffizienten Rohstoffproduktion genutzt werden. Leistungsstarke Grünschnittroggenhybride werden einen wesentlichen Beitrag zur ressourcenschonenden und effizienten Biogasproduktion leisten, zur Erweiterung von Biogasfruchtfolgen beitragen sowie die Flächenkonkurrenz zur Lebensmittelproduktion weiter entlasten.Dr. Bernd Hackauf
Tel.: +49 38209 45 207
bernd.hackauf@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz

2022-10-01

01.10.2022

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30.09.2025
2220NR170AVerbundvorhaben: Enzymatische Route zur Valorisierung von Pflanzenschrot für die Polyphosphat-Herstellung; Teilvorhaben 1: Phosphat Mobilisierung - Akronym: P2ValueZiel des Forschungsvorhabens P2Value ist die Entwicklung eines neuartigen, integrierten und nachhaltigen Technologiekonzepts für die enzymatische Phosphat-Rückgewinnung und die gekoppelte biotechnologische Herstellung von grünen Phosphaten aus Pflanzenschroten sowie biogenen Reststoffen. Im Erfolgsfalle stehen nachhaltige, biotechnologische Verfahren für die Phosphat-Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen zur Verfügung, die in der Lebensmittelherstellung (z.B. als Streichsalze, antibakteriostatische Stoffe, Emulgatoren, Textur) eingesetzt werden. Hervorzuheben ist, dass durch die im Forschungsvorhaben P2Value entwickelte Technologie das enzymatische aus biogenen Reststoffen gewonnene Phosphat frei von Kontamination ist und Umweltressourcen schonend (keine Säuren, keine hohen Temperaturen, keine langen Transportwege) hergestellt wird. Zusätzlich führt das Verfahren zu valorisiertem, Phytin abgereichertem Schrot, das deswegen in höheren Massenanteilen in Tierfutter eingesetzt werden kann (bisher auf 10% limitiert). Das P2Value Verfahren fördert die Unabhängigkeit vom Import und leistet somit einen Beitrag zur P-Kreislaufwirtschaft. Unter anderem wird die Reduktion des Phosphateintrags erreicht und die Umweltbelastung somit reduziert durch Vermeidung der Anreicherung des unverdauten Phytins oder Kontaminationen aus dem Mineraldünger im Boden und in Gewässern. Alleinstellungsmerkmal ist, dass die aus nachwachsenden Rohstoffen biotechnologisch hergestellten Phosphate für die Lebensmittelherstellung in ihren Eigenschaften denen der chemisch hergestellten überlegen sind und neue Möglichkeiten für die Valorisierung der Produkte bieten. Perspektivisch ermöglicht die im Forschungsvorhaben entwickelte Phytase/Hefe Toolbox eine >80 % Gewinnung von Phosphat aus Phytin aus nachwachsenden Rohstoffen und ermöglicht im Pilotmaßstab die Herstellung von grünen Polyphosphaten.Dr. Anna Joelle Ruff
Tel.: +49 241 8023604
aj.ruff@biotec.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Biologie VI - Lehrstuhl für Biotechnologie
Worringerweg 3
52074 Aachen

2022-10-01

01.10.2022

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30.09.2025
2220NR170BVerbundvorhaben: Enzymatische Route zur Valorisierung von Pflanzenschrot für die Polyphosphat-Herstellung; Teilvorhaben 2: Mikrobielle Biotransformation - Akronym: P2ValueZiel des Forschungsvorhabens P2Value ist die Entwicklung eines neuartigen, integrierten und nachhaltigen Technologiekonzepts für die enzymatische Phosphat-Rückgewinnung und die gekoppelte biotechnologische Herstellung von grünen Phosphaten aus Pflanzenschroten sowie biogenen Reststoffen. Im Erfolgsfalle stehen nachhaltige, biotechnologische Verfahren für die Phosphat-Herstellung aus nachwachsenden Rohstoffen zur Verfügung, die in der Lebensmittelherstellung (z.B. als Streichsalze, antibakteriostatische Stoffe, Emulgatoren, Textur) eingesetzt werden. Hervorzuheben ist, dass durch die im Forschungsvorhaben P2Value entwickelte Technologie das enzymatische aus biogenen Reststoffen gewonnene Phosphat frei von Kontamination ist und Umweltressourcen schonend (keine Säuren, keine hohen Temperaturen, keine langen Transportwege) hergestellt wird. Zusätzlich führt das Verfahren zu valorisiertem, Phytin abgereichertem Schrot, das deswegen in höheren Massenanteilen in Tierfutter eingesetzt werden kann (bisher auf 10% limitiert). Das P2Value Verfahren fördert die Unabhängigkeit vom Import und leistet somit einen Beitrag zur PKreislaufwirtschaft. Unter anderem wird die Reduktion des Phosphateintrags erreicht und die Umweltbelastung somit reduziert durch Vermeidung der Anreicherung des unverdauten Phytins oder Kontaminationen aus dem Mineraldünger im Boden und in Gewässern. Alleinstellungsmerkmal ist, dass die aus nachwachsenden Rohstoffen biotechnologisch hergestellten Phosphate für die Lebensmittelherstellung in ihren Eigenschaften denen der chemisch hergestellten überlegen sind und neue Möglichkeiten für die Valorisierung der Produkte bieten. Perspektivisch ermöglicht die im Forschungsvorhaben entwickelte Phytase/Hefe Toolbox eine >80 % Gewinnung von Phosphat aus Phytin aus nachwachsenden Rohstoffen und ermöglicht im Pilotmaßstab die Herstellung von grünen Polyphosphaten.Univ.-Prof. Dr. Lars M. Blank
Tel.: +49 241 80-26600
lars.blank@rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Angewandte Mikrobiologie (iAMB)
Worringerweg 1
52074 Aachen

2021-12-01

01.12.2021

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31.01.2024
2220NR176AVerbundvorhaben: Regenerative Energieversorgung für netzautarke Mobilität durch Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Analyse und Evaluation der Energiebereitstellung für den Individualverkehr - Akronym: RegEnerMoBioFür viele Betreiber von Biogasanlagen in Deutschland stellt sich die Frage, wie nach Auslaufen der Förderung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb der Anlage aussehen kann. Dies soll im beantragten Vorhaben mit Fokus auf der Bereitstellung von Energie für die rurale Mobilität, sowohl den Individualverkehr wie auch den landwirtschaftlichen Maschineneinsatz, beantwortet werden. Es wird untersucht, welcher Energieträger bei einer ganzheitlichen Betrachtung (energetisch, betriebswirtschaftlich, volkswirtschaftlich, ökologisch) die sinnvollste Lösung für den Mobilitätssektor darstellt. Denkbar sind die Bereitstellung von elektrischer Energie für Batterien, die Nutzung der aufbereiteten Biogase oder Biomethan in Verbrennungsmotoren, die Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, die Umwandlung des Biogases in synthetische flüssige Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren sowie Kombinationen davon in Hybridfahrzeugen. Je nach gewählter Variante und zugehörigem Aufbereitungsprozess wird die Wärmebereitstellung durch die Biogasanlage beeinflusst, was bei möglichen Wärmeversorgungsaufträgen zu beachten ist. Mit Hilfe von Simulationen der Angebots- wie auch der Nachfrageseite werden die verschiedenen Konzepte verglichen. Mit der Zusammenführung der Einzelsimulationen wird untersucht, ob bzw. inwieweit eine Biogasanlage eine räumlich abgeschlossene Region ohne Anschluss an das Erdgasnetz Biomethan bzw. Wasserstoff für die Mobilität bereitstellen kann. Aus den Simulationen wird ein frei verfügbares Softwarepaket abgeleitet, mit dem unter Vorgabe von Randbedingungen Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden, welches Konzept für spezifische Anlagen am sinnvollsten ist. Um hier realistische Aussagen treffen zu können, sollen außerdem rechtliche und regulatorische Hindernisse recherchiert und bei der Ableitung von Empfehlungen berücksichtigt werden.Prof. Dr. Frank Behrendt
Tel.: +49 30 314-79724
frank.behrendt@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät III - Prozesswissenschaften - Institut für Energietechnik - Fachgebiet Energieverfahrenstechnik und Umwandlungstechniken regenerativer Energien
Seestr. 13
13353 Berlin

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31.01.2024
2220NR176BVerbundvorhaben: Regenerative Energieversorgung für netzautarke Mobilität durch Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Energienutzung in der landwirtschaftlichen Hof- und Feldbewirtschaftung - Akronym: RegEnerMoBioFür viele Betreiber von Biogasanlagen in Deutschland stellt sich die Frage, wie nach Auslaufen der Förderung über das Erneuerbare Energien Gesetz ein wirtschaftlicher Weiterbetrieb der Anlage aussehen kann. Dies soll im beantragten Vorhaben mit Fokus auf der Bereitstellung von Energie für die rurale Mobilität, sowohl den Individualverkehr wie auch den landwirtschaftlichen Maschineneinsatz, beantwortet werden. Es wird untersucht, welcher Energieträger bei einer ganzheitlichen Betrachtung (energetisch, betriebswirtschaftlich, volkswirtschaftlich, ökologisch) die sinnvollste Lösung für den Mobilitätssektor darstellt. Denkbar sind die Bereitstellung von elektrischer Energie für Batterien, die Nutzung der aufbereiteten Biogase oder Biomethan in Verbrennungsmotoren, die Erzeugung von Wasserstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, die Umwandlung des Biogases in synthetische flüssige Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren sowie Kombinationen davon in Hybridfahrzeugen. Je nach gewählter Variante und zugehörigem Aufbereitungsprozess wird die Wärmebereitstellung durch die Biogasanlage beeinflusst, was bei möglichen Wärmeversorgungsaufträgen zu beachten ist. Mit Hilfe von Simulationen der Angebots- wie auch der Nachfrageseite werden die verschiedenen Konzepte verglichen. Mit der Zusammenführung der Einzelsimulationen wird untersucht, ob bzw. inwieweit eine Biogasanlage eine räumlich abgeschlossene Region ohne Anschluss an das Erdgasnetz Biomethan bzw. Wasserstoff für die Mobilität bereitstellen kann. Aus den Simulationen wird ein frei verfügbares Softwarepaket abgeleitet, mit dem unter Vorgabe von Randbedingungen Handlungsempfehlungen ausgesprochen werden, welches Konzept für spezifische Anlagen am sinnvollsten ist. Um hier realistische Aussagen treffen zu können, sollen außerdem rechtliche und regulatorische Hindernisse recherchiert und bei der Ableitung von Empfehlungen berücksichtigt werden.Prof. Dr. Ludger Frerichs
Tel.: +49 531 391-2670
ludger.frerichs@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät für Maschinenbau - Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge
Langer Kamp 19 a
38106 Braunschweig

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2025-10-31

31.10.2025
2220NR177AVerbundvorhaben: Entwicklung neuer Haftklebstoffe auf Basis von Itaconsäure und epoxidierten Pflanzenölen; Teilvorhaben 1: Herstellung und Scale-up von Haftklebstoffen und Haftklebebändern auf Itaconatesterbasis - Akronym: ItaTapeHaftklebstoffe oder auch PSA (Pressure Sensitive Adhesive) finden seit Jahrzehnten Anwendung in industriellen Fertigungsprozessen wie auch im Haushalt. Haftklebstoffe werden fast ausschließlich in Form von Haftklebebändern oder Stanzteilen verwendet. Hochwertige Haftklebstoffe (PSA) basieren auf Polyacrylaten, meist auf Basis von Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Polyisoprene in Kombination mit verschiedenen Harzen stellen eine biobasierte Basis für PSA dar, haben aber aufgrund der vielen Doppelbindungen eine schlechte Alterungsbeständigkeit. Ziel des Vorhabens ist es Haftklebstoffe, mit Ausnahme des Release-Liners, mit hoher Beständigkeit auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Itaconsäure und Pflanzenölen zur Verfügung zu stellen. Auch der optionale Träger soll auf Basis nachwachsender Rohstoffe zusammengesetzt sein. Final soll ein Maschinenversuch zur Beschichtung und Konfektionierung eines Klebebandes oder von Stanzteilen stehen, so dass Demonstratoren für potenzielle Kunden zur Verfügung stehen. Simon Stelzig
Tel.: +49 2631 346-27
simon.stelzig@lohmann-tapes.com
Lohmann GmbH & Co. KG
Irlicher Str. 55
56567 Neuwied

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31.10.2025
2220NR177BVerbundvorhaben: Entwicklung neuer Haftklebstoffe auf Basis von Itaconsäure und epoxidierten Pflanzenölen; Teilvorhaben 2: Synthese und Scale-up polymerisierbarer Basisklebharze - Akronym: ItaTapeHaftklebstoffe oder auch PSA (Pressure Sensitive Adhesive) finden seit Jahrzehnten Anwendung in industriellen Fertigungsprozessen wie auch im Haushalt. Haftklebstoffe werden fast ausschließlich in Form von Haftklebebändern oder Stanzteilen verwendet. Hochwertige Haftklebstoffe (PSA) basieren auf Polyacrylaten, meist auf Basis von Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Polyisoprene in Kombination mit verschiedenen Harzen stellen eine biobasierte Basis für PSA dar, haben aber aufgrund der vielen Doppelbindungen eine schlechte Alterungsbeständigkeit. Ziel des Vorhabens ist es Haftklebstoffe, mit Ausnahme des Release-Liners, mit hoher Beständigkeit auf Basis nachwachsender Rohstoffe wie Itaconsäure und Pflanzenölen zur Verfügung zu stellen. Auch der optionale Träger soll auf Basis nachwachsender Rohstoffe zusammengesetzt sein. Final soll ein Maschinenversuch zur Beschichtung und Konfektionierung eines Klebebandes oder von Stanzteilen stehen, so dass Demonstratoren für potenzielle Kunden zur Verfügung stehen.Dr. Michael Blumenstein
Tel.: +49 40 766255-36
mblumenstein@hobum.de
HOBUM Oleochemicals GmbH
Konsul-Ritter-Str. 10
21079 Hamburg

2022-11-01

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31.10.2025
2220NR177CVerbundvorhaben: Entwicklung neuer Haftklebstoffe auf Basis von Itaconsäure und epoxidierten Pflanzenölen; Teilvorhaben 3: Herstellung, Polymerisation und Formulierungen mit Itaconatestern im Labormaßstab - Akronym: ItaTapeHaftklebstoffe oder auch PSA (Pressure Sensitive Adhesive) finden seit Jahrzehnten Anwendung in industriellen Fertigungsprozessen wie auch im Haushalt. Haftklebstoffe werden fast ausschließlich in Form von Haftklebebändern oder Stanzteilen verwendet. Hochwertige Haftklebstoffe (PSA) basieren auf Polyacrylaten, meist auf Basis von Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat. Polyisoprene in Kombination mit verschiedenen Harzen stellen eine biobasierte Basis für PSA dar, haben aber aufgrund der vielen Doppelbindungen eine schlechte Alterungsbeständigkeit. Ziel des Vorhabens ist es Haftklebstoffe, mit Ausnahme des Release-Liners, mit hoher Beständigkeit auf Basis nachwachsender Rohstoffe zur Verfügung zu stellen. Auch der optionale Träger soll auf Basis nachwachsender Rohstoffe zusammengesetzt sein. Final soll ein Maschinenversuch zur Beschichtung und Konfektionierung eines Klebebandes oder von Stanzteilen stehen, so dass Demonstratoren für potenzielle Kunden zur Verfügung stehen.Dr. Klaus Rischka
Tel.: +49 421 2246-482
klaus.rischka@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen

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2026-02-28

28.02.2026
2220NR183AVerbundvorhaben: Strukturklebstoffe auf Basis epoxidierter Öle; Teilvorhaben 1: Baukasten anwendungsnaher biobasierter Klebstoffe - Akronym: BioDur2Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Strukturklebstoffe zu entwickeln. Die Basis besteht aus epoxidierten Pflanzenölen und Polymilchsäure. Der Anteil nachwachsenden Kohlenstoffs soll mindestens 95% betragen. Neben guten Anfangsfestigkeiten soll der Klebstoff vor allem auch gute Dauergebrauchseigenschaften aufweisen, damit der zu entwickelnde Demonstrator, geklebte Scharspitze für einen Grubber, eine lange Lebensdauer aufweist. Gleichzeitig soll der geklebte Hartmetallbesatz austauschbar sein. Die als Demonstrator gewählte Scharspitze soll auch zeigen, dass nachwachsende Rohstoffe für die harschen Bedingungen der Landwirtschaft geeignet sind: Vom Acker für den Acker.Dr. Andre Arnebold
Tel.: +49 62374183154
a.arnebold@polytec-pt.de
POLYTEC PT GmbH Polymere Technologien
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76307 Karlsbad

2023-03-01

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2026-02-28

28.02.2026
2220NR183BVerbundvorhaben: Strukturklebstoffe auf Basis epoxidierter Öle; Teilvorhaben 2: Grundlagen und Modellklebstoffe - Akronym: BioDur2Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Strukturklebstoffe zu entwickeln. Die Basis besteht aus epoxidierten Pflanzenölen und Polymilchsäure. Der Anteil nachwachsenden Kohlenstoffs soll mindestens 95% betragen. Neben guten Anfangsfestigkeiten soll der Klebstoff vor allem auch gute Dauergebrauchseigenschaften aufweisen, damit der zu entwickelnde Demonstrator, geklebte Scharspitze für einen Grubber, eine lange Lebensdauer aufweist. Gleichzeitig soll der geklebte Hartmetallbesatz austauschbar sein. Die als Demonstrator gewählte Scharspitze soll auch zeigen, dass nachwachsende Rohstoffe für die harschen Bedingungen der Landwirtschaft geeignet sind: Vom Acker für den Acker.Dr. Andreas Hartwig
Tel.: +49 421 2246-470
andreas.hartwig@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
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2023-03-01

01.03.2023

2026-02-28

28.02.2026
2220NR183CVerbundvorhaben: Strukturklebstoffe auf Basis epoxidierter Öle; Teilvorhaben 3: Demonstrator mit biobasiertem Klebstoff geklebter Scharspitze - Akronym: BioDur2Ziel des Vorhabens ist es, biobasierte Strukturklebstoffe zu entwickeln. Die Basis besteht aus epoxidierten Pflanzenölen und Polymilchsäure. Der Anteil nachwachsenden Kohlenstoffs soll mindestens 95% betragen. Neben guten Anfangsfestigkeiten soll der Klebstoff vor allem auch gute Dauergebrauchseigenschaften aufweisen, damit der zu entwickelnde Demonstrator, geklebte Scharspitze für einen Grubber, eine lange Lebensdauer aufweist. Gleichzeitig soll der geklebte Hartmetallbesatz austauschbar sein. Die als Demonstrator gewählte Scharspitze soll auch zeigen, dass nachwachsende Rohstoffe für die harschen Bedingungen der Landwirtschaft geeignet sind: Vom Acker für den Acker. Epoxidierte Pflanzenöle werden zusammen mit Polyolen auf der Basis von Milchsäure formuliert und dann unter Zusatz weiterer Komponenten anhydridisch oder kationisch gehärtet. Die notwendigen Rohstoffe, vor allem die Polyole, die epoxidierten oder maleinisierten Pflanzenöle werden in angepasster Weise synthetisiert und teilweise neu entwickelt. Die notwendigen guten Dauergebrauchseigenschaften werden durch Additive erzielt, welche bevorzugt auch biobasiert sein sollen. Für die Härtung werden neben der photochemischen und thermischen Initiierung auch neuartige Methoden wie die Vorbestrahlung und Frontalpolymerisation erprobt. Der für den Demonstrator eingesetzte Klebstoff wird mittels LCA auf seinen ökologischen Impact untersucht. Als Demonstrator wird eine Scharspitze für einen Grubber entwickelt, bei welcher der Hartmetallbesatz mit dem am besten geeigneten biobasierten Strukturklebstoff aus dem Projekt geklebt wird. Insbesondere um auch den Austausch des geklebten Hartmetallbesatzes zu ermöglichen, muss die Scharspitze neu konstruiert werden. Dieser Demonstrator wurde gewählt, da er im Hinblick auf die erforderlichen mechanischen Eigenschaften und die Dauerbeständigkeit unter den harschen Bedingungen der Landwirtschaft besonders anspruchsvoll ist.Dr. rer. nat. Claudio Krug
Tel.: +49 6452 9331-206
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Frank Walz- und Schmiedetechnik GmbH
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35116 Hatzfeld (Eder)

2022-11-01

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2025-10-31

31.10.2025
2220NR187AVerbundvorhaben: Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Erprobung von NCO freien biobasierten Prepolymeren - Akronym: BioRUHMReaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten.Dr. Roland Heider
Tel.: +49 2103 25317-10
r.heider@adtracon.de
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Gewerbepark-Süd; Hofstr. 64
40723 Hilden

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31.10.2025
2220NR187BVerbundvorhaben: Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts; Teilvorhaben 2: Synthese und Funktionalisierung von Polyesterpolyolen und Aufbau von Blockpolymeren - Akronym: BioRUHMReaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten.Dr. Michael Blumenstein
Tel.: +49 40 766255-36
mblumenstein@hobum.de
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Konsul-Ritter-Str. 10
21079 Hamburg

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2220NR187CVerbundvorhaben: Biobasierte Reaktive Urethanfreie HotMelts; Teilvorhaben 3: Modifizierung von Blockpolymeren - Akronym: BioRUHMReaktivschmelzklebstoffe (RHM) aus Polyurethan begegnen uns aufgrund ihrer herausragenden Eigenschaften zunehmend in Anwendungen wie im Verpackungs- und Automobilbereich bis hin zu technischen Textilien (prognostiziertes Marktwachstum 10-20 % auf ca. 100 kt/a). Als Hauptkomponente dient ein feuchtigkeitsvernetzendes PU-Prepolymer, das durch die Reaktion mit der Umgebungsfeuchte aushärtet. Die Hauptrohstoffe für die Herstellung des Prepolymers sind Polyole und Diisocyanate. Damit verbunden ist ein gravierender Nachteil dieser Klebstoffklasse: die Freisetzung gefährlichen Isocyanats (NCO) aus Resten von im Überschuss eingesetzten Monomeren oder infolge der Rückspaltung von Urethangruppen bei erhöhten Temperaturen wie sie bei der Verarbeitung oft gegeben sind. Die hoch reaktive NCO Gruppe birgt u.a. die Gefahr einer Sensibilisierung. Es besteht daher für diese Stoffklasse eine Kennzeichnungspflicht. Die derzeit alternativ verfügbaren RHM, liegen in ihrem Leistungsspektrum z. T. weit hinter den PU basierten zurück und konnten sich daher am Markt nicht behaupten. Ziel ist es, ein reaktives Schmelzklebstoffkonzept auf urethanfreier Basis (bezogen auf die Prepolymere und deren reaktive Endgruppen) zu erarbeiten.Dr. Katharina Richter
Tel.: +49 421 2246-643
katharina.richter@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
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2022-09-01

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31.08.2025
2220NR189AVerbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 1: Klebstoffentwicklung und Scale-Up der Klebstoffformulierungen - Akronym: PLA-PackGlueIn der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird.Dr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 7495300
hartmut.henneken@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold

2022-09-01

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31.08.2025
2220NR189BVerbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 2: Polymersynthese im Labor, LCA und Abbaubarkeit - Akronym: PLA-PackGlueIn der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird.Dr. rer. nat. Inna Bretz
Tel.: +49 208 8598-1313
inna.bretz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen

2022-09-01

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31.08.2025
2220NR189CVerbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 3: Scale-Up der Polymersynthese und Kostenabschätzung - Akronym: PLA-PackGlueIn der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird.Dr. Hasso v. Zychlinski
Tel.: +49 8823-1351
hasso@unavera.de
UNAVERA ChemLab GmbH
Am Ländbach 20
82481 Mittenwald

2022-09-01

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31.08.2025
2220NR189DVerbundvorhaben: Industrielle Herstellung und Anwendung von PLA-basierten Schmelzklebstoffen im Papier-Verpackungsbereich (PLA-PackGlue); Teilvorhaben 4: Recyclinguntersuchungen - Akronym: PLA-PackGlueIn der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach biobasierten Klebstoffen, die für die jeweiligen Anwendungen die gleichen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Klebstoffe. Das Forschungsvorhaben »PLA-PackGlue« trägt dazu bei diesem Interesse nachzukommen, indem die Entwicklung von biobasierten und ggf. biologisch abbaubaren Schmelzklebstoffen für den Verpackungsmittelsektor vorangetrieben wird.Dr. Jürgen Belle
Tel.: +49 89 92587144
juergen.belle@bellepapier.de
BellePapier GmbH
Fouquestr. 12
81241 München

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2026-03-31

31.03.2026
2220NR190AVerbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 1: Entwicklung proteinbasierter Klebstoffe für die Anwen-dung Papier/Verpackung und Holz/Möbel - Akronym: PROWellHoDas Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt.Dr. Daniela Klein
Tel.: +49 5231 749-5318
daniela.klein@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold

2023-04-01

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2220NR190BVerbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung für die Extraktion und Herstellung von klebstoffgeeigneten Pflanzenproteinen - Akronym: PROWellHoDas Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt. Thomas Grimm
Tel.: +49 30 63921041
t.grimm@animox.de
ANiMOX Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Max-Planck-Str. 3
12489 Berlin

2023-04-01

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2220NR190CVerbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 3: Entwicklung, Charakterisierung und Bereitstellung von Proteinisolaten und -modifikaten - Akronym: PROWellHoDas Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt.Dr. Gabriele Doer
Tel.: +49 8161 491 - 454
gabriele.doer@ivv.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising

2023-04-01

01.04.2023

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2220NR190DVerbundvorhaben: Proteinbasierte Klebstoffe für die Wellpappen- und Holzproduktherstellung; Teilvorhaben 4: Formulierung und Qualifizierung proteinbasierter Klebstoffe für die Wellpappenherstellung - Akronym: PROWellHODas Bewusstsein für Nachhaltigkeit steigt in den verschiedensten Branchen und damit auch die Nachfrage an biobasierten Klebstoffen. Das Forschungsprojekt PROWellHo bedient dieses Interesse durch die Entwicklung nachhaltiger wässriger Klebstoffe und Schmelzklebstoffe für Anwendungen im Holz/Möbel- und dem Wellpappen-/Papier-Verpackungsbereich. Als biobasierte Rohstoffbasis dienen pflanzliche Proteine, die ggf. modifiziert und mit Stärkeanteilen kombiniert werden, um die jeweiligen spezifischen Anforderungskriterien zu erfüllen. Während bei der Anwendung in den Bereichen Holz/Möbel und Papier/Verpackung die Prüfung von biobasierten Rohstoffen zur Entwicklung von marktgerechten nachhaltigen wässrigen Klebstoffen im Fokus steht, soll bei der Wellpappenherstellung der bisher erforderliche Energieverbrauch unter Beibehaltung einer nachwachsenden Rohstoffbasis deutlich reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Projektziele deckt das Projektkonsortium die gesamte Wertschöpfungskette ab. Hierbei sind Lieferanten verschiedener pflanzlicher Proteinquellen und Experten für die Aufbereitung von Rohproteinen, der Klebstoffentwicklung sowie der Wellpappen- und Holzproduktverarbeitung beteiligt.Dr. Peter Bitomsky
Tel.: +49 421 2246-467
peter.bitomsky@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen

2021-11-15

15.11.2021

2024-05-14

14.05.2024
2220NR200AVerbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 1: Entwicklung, Optimierung und Bewertung des ABRW-Verfahrens - Akronym: CO2BiÜbergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässtDr.-Ing. Marko Burkhardt
Tel.: +49 355 69-4328
burkhardt@b-tu.de
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik - Lehrstuhl Abfallwirtschaft
Siemens-Halske-Ring 8
03046 Cottbus

2021-11-15

15.11.2021

2024-05-14

14.05.2024
2220NR200BVerbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 2: Integration, Bereitstellung und Bewertung anwendungsnaher Edukte zur biologischen Methanisierung - Akronym: CO2BiÜbergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässtProf. Dr. Lars Röntzsch
Tel.: +49 355 69-4501
lars.roentzsch@b-tu.de
Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fachgebiet Thermische Energietechnik - Prof. Dr. Lars Röntzsch
Siemens-Halske-Ring 13
03046 Cottbus

2021-11-15

15.11.2021

2024-05-14

14.05.2024
2220NR200CVerbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 3: Entwicklung von ABRW-Modulen zur Biomethanisierung auf Basis Drahtgewebe - Akronym: CO2Bi_HBÜbergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässt Frank Meyer
Tel.: +49 2522 30-219
f.meyer@haverboecker.com
Haver & Boecker OHG
Carl-Haver-Platz 3
59302 Oelde

2021-09-01

01.09.2021

2024-08-31

31.08.2024
2220NR202AVerbundvorhaben: Mucin- und Capsaicinderivate für funktionelle biobasierte Oberflächen auf Acrylatharzbasis; Teilvorhaben 1: Gewinnung von Mucin und Entwicklung von Beschichtungen - Akronym: MuCOcrylZiel des Vorhabens ist es, einen biobasierten Acryllack zu entwickeln, welcher, neben den technischen Eigenschaften von kommerziell verfügbaren Lacken, keimabweisende und antimikrobiell wirkende Eigenschaften aufweist. Hierfür integrieren wir Mucine und Mucinderivate als funktionale Bestandteile in den Lack. Wie auch in der Natur sollen die Mucine dazu dienen, eine dünne Feuchtigkeitsschicht auf der Oberfläche zu ermöglichen, um so keimabweisend zu wirken. Diesen passiven Wirkmechanismus komplementieren wir mit zusätzlichen aktiv antimikrobiell wirkenden Stoffen. Hier stehen Capsaicinderivate im Fokus unseres Projekts.Dr. rer. nat. Sebastian Steffen
Tel.: +49 3328 330-246
sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

2021-09-01

01.09.2021

2024-08-31

31.08.2024
2220NR202BVerbundvorhaben: Mucin- und Capsaicinderivate für funktionelle biobasierte Oberflächen auf Acrylatharzbasis; Teilvorhaben 2: Formulierung und Optimierung von Lacken - Akronym: MuCOcrylZiel des Vorhabens ist es, einen Lack zu entwickeln, welcher Mucine und Mucinderivate als funktionale Bestandteile enthält. Wie auch in der Natur sollen die Mucine dazu dienen, eine dünne Feuchtigkeitsschicht auf der Oberfläche zu ermöglichen und so keimabweisend zu wirken. Um diesen passiven Wirkmechanismus zu komplementieren, sollen zusätzlich aktiv antimikrobiell wirkende Stoffe verwendet werden. Hier sind Capsaicinderivate im Fokus unseres Projekts. In dem Vorhaben wird das für den Lack erforderliche Mucin aus Schlachtabfällen extrahiert. Es fällt dabei zum Beispiel als Nebenprodukt bei der Heparinisolation an. Das auf diesem konventionellen Weg erhaltene Mucin ist gegebenenfalls stark hydrolysiert. Hierdurch kann es zu einem Verlust seiner natürlichen, gelbildenden Eigenschaften kommen. Das Ziel wird es hier sein, eine möglichst kosteneffiziente Methode zu entwickeln, um das Mucin aus den Stoffgemischen zu extrahieren. Dabei ist eine schonende Vorgehensweise nötig, um die Funktionalität des Mucins zu erhalten. Möglich ist auch, eine Isolierung des Mucins vor oder unabhängig von der Isolierung des Heparins zu entwickeln. Anschließend muss das Mucin weiter aufgearbeitet werden, um Störstoffe wie Salze und freie Aminosäuren zu entfernen. Um eine Auswaschung der funktionalen Bestandteile aus dem Lack zu verhindern, müssen diese in das Bindemittel des Lackes gebunden werden. Neben kovalenten Bindungen kommen hier, bei den Mucinen, auch elektrostatische Wechselwirkung und, aufgrund des amphiphilen Charakters der Mucine, auch Van-der-Waals-Kräfte in Frage. Die Capsaicinderivate werden kovalent eingebunden. Dabei muss sichergestellt werden, dass der aktive Teil des Biomoleküls verfügbar bleibt. Ziel ist es, das Bindemittel aus den Mucin- und Capsaicinderivaten durch Funktionalisierung und Copolymerisation mit biobasierten Acrylaten zu erhalten. Als biobasierte Acrylate kommen beispielsweise die Sarbio® Produkte von Arkema und die Visiomer® Terra Produkte von Evonik inf Andrea Krause
Tel.: +49 171 4198135
andrea.krause@akzonobel.com
Akzo Nobel Hilden GmbH
Düsseldorfer Str. 96-100
40721 Hilden

2021-05-01

01.05.2021

2025-01-31

31.01.2025
2220NR204AVerbundvorhaben: Optimierung der Überwachung von potenziellen Waldschädlingen mittels Künstlicher Intelligenz am Beispiel der Nonne (Lymantria monacha L.); Teilvorhaben 1: Naturwissenschaftliche Begleitforschung - Akronym: KINoProDas Hauptziel des Projektes liegt in der Erforschung, in welcher Qualität Modelle, die Künstliche Intelligenz nutzen, den Gradationsverlauf von potenziellen Schadinsekten mit temporärem Fluktuationstyp an der Baumart Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris) prognostizieren können. Im Rahmen dieses Projektes soll beispielhaft die Nonne (Lymantria monacha) untersucht werden, es kann aber davon ausgegangen werden, dass das trainierte künstliche Neuronale Netze mit Anpassungen auch für andere potenzielle Schadinsekten und potenzielle natürliche Regulatoren eingesetzt werden können. Das Projekt visiert damit an, den Ressourceneinsatz zur Vorhersage der Gradation der Populationsentwicklung der Nonne durch Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz erheblich zu reduzieren und im Zuge der dynamischen Waldveränderungen, u. a. durch Waldumbau und Klimawandel weiterhin belastbare Prognosen zu liefern. Für den Aufbau der Künstlichen Intelligenz werden umfassende Wetterdaten und die Fangzahlen des Standardmonitoringverfahrens für die Nonne in Brandenburg und Sachsen in die geo.ai Plattform der con terra GmbH integriert. Basierend darauf werden verschiedene Modelle erstellt und in den Fangperioden innerhalb des Projektes weiter trainiert und optimiert. Die Ergebnisse werden anhand der Standardüberwachung und zusätzlicher Standorte verifiziert.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 351 463-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

2021-05-01

01.05.2021

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31.01.2025
2220NR204BVerbundvorhaben: Optimierung der Überwachung von potenziellen Waldschädlingen mittels Künstlicher Intelligenz am Beispiel der Nonne (Lymantria monacha L.); Teilvorhaben 2: Technische Umsetzung und Optimierung des neuronalen Netzes - Akronym: KiNoProDas Hauptziel des Projektes liegt in der Erforschung, in welcher Qualität Modelle, die Künstliche Intelligenz nutzen, den Gradationsverlauf von potenziellen Schadinsekten mit temporärem Fluktuationstyp an der Baumart Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris) prognostizieren können. Im Rahmen dieses Projektes soll beispielhaft die Nonne (Lymantria monacha) untersucht werden, es kann aber davon ausgegangen werden, dass das trainierte künstliche Neuronale Netze mit Anpassungen auch für andere potenzielle Schadinsekten und potenzielle natürliche Regulatoren eingesetzt werden können. Das Projekt visiert damit an, den Ressourceneinsatz zur Vorhersage der Gradation der Populationsentwicklung der Nonne durch Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz erheblich zu reduzieren und im Zuge der dynamischen Waldveränderungen, u. a. durch Waldumbau und Klimawandel weiterhin belastbare Prognosen zu liefern. Für den Aufbau der Künstlichen Intelligenz werden umfassende Wetterdaten und die Fangzahlen des Standardmonitoringverfahrens für die Nonne in Brandenburg und Sachsen in die geo.ai Plattform der con terra GmbH integriert. Basierend darauf werden verschiedene Modelle erstellt und in den Fangperioden innerhalb des Projektes weiter trainiert und optimiert. Die Ergebnisse werden anhand der Standardüberwachung und zusätzlicher Standorte verifiziert. Irina Vortkamp
Tel.: +49 251 59689-519
i.vortkamp@conterra.de
con terra GmbH
Martin-Luther-King-Weg 20
48155 Münster

2021-04-15

15.04.2021

2024-09-30

30.09.2024
2220NR216AVerbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination; Grundkonzept Schreitwerk und Konstruktionsänderungen; Prototyptest und Gesamtbewertung - Akronym: PortalschreitwerkDas Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Maschinenhersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: die Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; das Teilinstitut Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt der TUD werden folgende Teilziele angestrebt: Fortführung der konzeptionellen Entwicklung und Konstruktion des Portalschreitwerks basierend auf den bisherigen Erfahrungen und dem Patent; Messung von Bodendrücken und Einsinkverhalten im Gelände – Nachsteuerbarkeit beim Einsinken; Eingrenzung relevanter Rahmenbedingungen und Ableitung von erforderlichen Leistungsparametern für den Maschineneinsatz; Festlegung und Untersuchung von unterschiedlichen Bewegungsmustern in unterschiedlichen Waldsituationen – Umgang mit Hindernissen, Gräben, Verjüngung, Vorliefern mit Kran vs. Schreitwerk; Eignungsuntersuchung für alternative Anwendungsmöglichkeiten wie Grabenbau, Haldenrenaturierung, Moorrenaturierung, Minensuchgerät usw.; Untersuchung der Transportierbarkeit – Aufsteigen, Transport und Absteigen vom Transportfahrzeug.Prof. Dr. Jörn Erler
Tel.: +49 351 463-31301
joern.erler1@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Professur Forsttechnik
Dresdner Str. 24
01737 Tharandt

2021-04-15

15.04.2021

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30.09.2024
2220NR216BVerbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Steuerungsarchitektur - Akronym: PortalschreitwerkDas Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Forstmaschinen-Hersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: ie Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; der Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt des Mobima werden folgende Teilziele angestrebt: Untersuchung der Bewegungsabläufe beim Versatz des Portalschreitwerks und Ableitung einer optimalen hydraulischen Antriebstechnik in Bezug auf den für die Bewegung benötigten Energiebedarf und die benötigte Umsetzzeit; Auslegung der hydraulischen Antriebstechnik und Entwicklung einer Steuerung zum automatisierten Versatz des Portalschreitwerks; Untersuchung der Steuerbarkeit und Optimierung der Steuerung (Bedienergonomie, Rückmeldungen der Maschine, Steuerungsmodi); Erarbeitung eines Konzepts zur Standsicherheit – nach aktuellem Kenntnisstand wird eine Niveauregulierung des Portalschreitwerks angestrebt; praktischer Nachweis der Funktionstüchtigkeit und Aufzeigen der Möglichkeiten der neuartigen Fortbewegungsweise für Arbeitsmaschinen im Gelände – Untersuchung der Zuverlässigkeit der technischen Baugruppen, der Aktuatoren und Sensoren (Einschluss der Bauteilsicherheit).Prof. Dr.-Ing. Marcus Geimer
Tel.: +49 721 608-48601
geimer@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Fahrzeugtechnik - Lehrstuhl für Mobile Arbeitsmaschinen
Rintheimer Querallee 2
76131 Karlsruhe

2021-04-15

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14.04.2024
2220NR216CVerbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 3: Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips "Portalschreitwerk" auf Serientauglichkeit - Akronym: PortalschreitwerkDas Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Forstmaschinen-Hersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: die Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; der Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt von Pfanzelt werden folgende Teilziele angestrebt: Ausstattung des Schreitwerks mit einem gebrauchten Bagger-Oberwagen, Anpassungsarbeiten; maschinenbauliche Anpassungen des Motors und der Hydraulikanlage an die Voraussetzungen des Schreitwerks während der Versuche; Aufstellung eines Pflichtenheftes für die angestrebte Serienfertigung eines Schreitwerkes. Anton Paul Pfanzelt
Tel.: +49 8860 9217-0
paul.pfanzelt@pfanzelt.com
PM Pfanzelt Maschinenbau GmbH
Frankau 37
87675 Rettenbach a.Auerberg

2021-04-01

01.04.2021

2024-09-30

30.09.2024
2220NR224AVerbundvorhaben: Biobasierte, bioabbaubare Bindemittelsysteme auf Hemicellulose-Basis für UV-härtende Offset-Druckfarben (HemiBindOff); Teilvorhaben 1: Bindemittelentwicklung - Akronym: HemiBindOffIm Rahmen des Verbundvorhabens "HemiBindOff" ist das Ziel die Entwicklung eines Bindemittelsystems für UV-härtende Offset-Druckfarben, welches überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen besteht und nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelgewinnung steht. Dieses Bindemittelsystem soll die Kompostierbarkeit bzw. die biologische Abbaubarkeit der Druckfarbe, im Vergleich zu den bislang am Markt verfügbaren Druckfarben, erhöhen. Dadurch soll es, zusammen mit biologisch abbaubaren Substraten, wie Papier und Polylactid (PLA), möglich sein ein ganzheitliches Konzept für biologisch abbaubare Verpackungen zu verwirklichen. Das Fraunhofer IWKS ist für das Teilvorhaben "Bindemittelentwicklung" verantwortlich. Die Firma Zeller+Gmelin betreut das zweite Teilvorhaben "Druckfarbenentwicklung".Dr. rer. nat. Annike Möller
Tel.: +49 6023 32039-891
annike.moeller@iwks.fraunhofer.de
Fraunhofer-Einrichtung für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategien IWKS
Brentanostr. 2 a
63755 Alzenau

2021-04-01

01.04.2021

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30.09.2024
2220NR224BVerbundvorhaben: Biobasierte, bioabbaubare Bindemittelsysteme auf Hemicellulose-Basis für UV-härtende Offset-Druckfarben (HemiBindOff); Teilvorhaben 2: Druckfarbenentwicklung - Akronym: HemiBindOffUm ganzheitliche, nachhaltige Druckerzeugnisse anzubieten, bedarf es neben nachhaltigen Substraten auch nachhaltige, biobasierte Druckfarben. In diesem Projekt sollen, im ersten Teilvorhalben, strahlenhärtende Bindemittel entwickelt werden, die auf Hemicellulose basieren. Die Hemicellulose wird aus Reststoffströmen aus der Fruchtsaftherstellung gewonnen und ist somit ein hochwertiger, nachwachsender Rohstoff, der nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelgewinnung steht, und durch seine chemische Struktur eine gute biologische Abbaubarkeit vermuten lässt. Ausgehend von diesem Bindemittel soll in diesem Teilvorhaben eine strahlenhärtende Offsetdruckfarbe für biologisch abbaubare Verpackungen formuliert werden. Dabei liegt der Fokus, neben hervorragenden Druckeingenschaften, auf einem möglichst hohen Anteil erneuerbarer Rohstoffe und guter biologischer Abbaubarkeit. Dadurch, dass die Druckfarben durch UV-Strahlung, oder Elektronenstrahlen härtbar ist, zeichnet sie sich, gegenüber konventionellen Druckfarben, durch eine sehr gute Energiebilanz beim Trocknen aus, und ist zu 100 % frei von umweltschädlichen Lösemitteln (VOC) Michael Handl
Tel.: +49 7161 802-755
m.handl@zeller-gmelin.de
Zeller + Gmelin GmbH & Co. KG
Schloss-Str. 20
73054 Eislingen/Fils

2021-10-01

01.10.2021

2024-12-31

31.12.2024
2220NR248AVerbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 1: Transdisziplinäre Interaktion Umgebung-Struktur-Thermodynamik-Betrieb - Akronym: BioStorSysDurch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, einer genauen Füllstandmessung und einem abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländern). Hierzu sind bei der Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und der Trocknung des Gases genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes zu erarbeiten, um einen geringeren Methanverlust zu erreichen. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern.Dr.-Ing. Kai Heinlein
Tel.: +49 721 608-44464
kai.heinlein@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut Entwerfen und Bautechnik Fachgebiet Bautechnologie
Englerstr. 7
76131 Karlsruhe

2021-10-01

01.10.2021

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31.12.2024
2220NR248BVerbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 2: Versuchsbetrieb unter Praxisbedingungen - Akronym: BioStorSysDurch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, genauen Füllstandmessung und abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen verbessert und gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind an dieser Stelle die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländer) zur Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und zur Trocknung des Gases, einen geringeren Methanverlust durch genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern. Benjamin Pacan
Tel.: +49 6331 2490-840
benjamin.pacan@pfi-germany.de
Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V.
Marie-Curie-Str. 19
66953 Pirmasens

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01.10.2021

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31.12.2024
2220NR248CVerbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 3: Konzeption und Umsetzung der Stütz- und Membran-Konstruktion - Akronym: BioStorSysDurch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, einer genauen Füllstandmessung und einem abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländern). Hierzu sind bei der Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und der Trocknung des Gases genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes zu erarbeiten, um einen geringeren Methanverlust zu erreichen. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern.Dr.-Ing. Eike Ziegler
Tel.: +49 6502 93859-39
eike.ziegler@oekobit-biogas.com
ÖKOBIT GmbH
Europa-Allee 57
54343 Föhren

2021-10-01

01.10.2021

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31.12.2024
2220NR248DVerbundvorhaben: Neue wissenschaftliche und neuartige technische Ansätze für einen effizienten Wärmehaushalt von textilen Biogasspeichern; Teilvorhaben 4: Entwicklung und Umsetzung thermisch optimierter Dachmembran mit innovativem Druckmanagement - Akronym: BioStorSysDurch das Erarbeiten der wissenschaftlichen Grundlagen und ihrer technischen Umsetzungen soll ein aktives Gas-, Luft- und Temperaturmanagement verbunden mit einer thermischen Funktionalisierung der Membranen, einer genauen Füllstandmessung und einem abgestimmten Energiemanagement die Wirtschaftlichkeit von textilen Biogasspeichersystemen gesteigert werden. Dies ist nicht nur für Neuanlagen interessant, sondern ermöglicht Bestandsanlagen eine Anpassung an die neuen technischen Aufgabenstellungen, die diese zukünftig erfüllen müssen, um konkurrenzfähig zu bleiben. Zu nennen sind die Flexibilisierung der Strom- und Wärmeerzeugung, die Möglichkeit der Gaszwischenspeicherung, die Erzeugung von Biomethan als Kraftstoff und die Anpassung an die klimatischen Bedingungen (sowohl im Inland als auch in Exportländern). Hierzu sind bei der Konditionierung der Temperaturen im Gasraum und der Trocknung des Gases genauere Methoden zur Überwachung der Membranen und des Stützluftraumes zu erarbeiten, um einen geringeren Methanverlust zu erreichen. Zugleich lassen sich durch einen möglichst umfassenden, kontrollierbaren Betriebszustand bisher auftretende Schadensfälle, Ausfälle durch extreme Umgebungstemperaturen und das umweltbelastende Abfackeln von Methan zuverlässig vermeiden. Durch das Schaffen eines für die Biologie günstigen Klimas im Gasraum, welches nur in geringem Maß von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, soll die Ausnutzung gesteigert werden. Dies führt zu einer Kostenreduzierung und erhöht bspw. die Wirtschaftlichkeit von Bestandsanlagen. Die deutsche Biogasindustrie bleibt zugleich wettbewerbsfähig im Ausland. Mit dem vorliegenden Vorhaben sollen wissenschaftlich fundierte Konzepte erarbeitet, Simulationsmodelle entwickelt, in Laborversuchen und in einem realen Versuchsbau validiert und erprobt werden, mit denen ein sparsamer und Ressourcen schonender Energiehaushalt eines Biogasspeichersystems gewährleistet wird, um einen wirtschaftlicheren Betrieb zu sichern.Dr. rer. nat. Jan Mock
Tel.: +49 176 11899-993
jan.mock@seybold-tk.de
Seybold Technische Konfektionen GmbH & Co. KG
Mirweilerweg 24+26
52349 Düren

2023-02-01

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31.01.2025
2220NR251AVerbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe in der additiven Fertigung - Nachhaltige globale Lösungsansätze in der Prothetik; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Prozesses für die Herstellung personalisierter Prothetik - Akronym: NaRo3DMit diesem Projekt sollen zwei übergeordnete Ziel zusammengeführt werden: 1. die Verbesserung der orthopädische Versorgung auf dem Land, zukünftig in Deutschland aufgrund des sich abzeichnenden Fachkräftemangels drastisch verschlechtern wird, und auch in Entwicklungsländern, wo die orthopädischen Versorgung generell unzureichend ist, und 2. den Ersatz von erdölbasierten Kunststoffen durch biogene Kunststoffe– am Beispiel von Prothesen, aber mit dem Potential zukünftig auch in der Konsumgüterherstellung Anwendung zu finden. Nachwachsende Rohstoffe sollen in der additiven Fertigung nutzbar gemacht werden, um den Ressourcenverbrauch nicht biogener Quellen zu reduzieren und eine unproblematische thermische Abfallentsorgung am Produktlebensende zu ermöglichen. Hierzu wird die Tecnaro GmbH Biokompounds entwickeln und sie in Filamente überführen, die für die Verarbeitung im additivem FDM Verfahren geeignet sind. Insbesondere personalisierte Produkte wie Prothesen und Orthesen haben eine zeitlich begrenzte Nutzung, und eine Umnutzung für andere Personen ist nicht möglich. Deshalb ist ein nachhaltiges Konzept für diese Produkte mit biobasierten Materialien nötig. Als Anwendungsbeispiel wird auf den Aufbau personalisierter Prothesen fokussiert. Das Fraunhofer IPA entwickelt einen validierten, simulationsgestützten Prothesenbemessungs- und -anpassungsprozess für die Herstellung personalisierter Prothetik mit hohem Tragkomfort und der notwendigen Stabilität auf der Grundlage von erhobenen Messdaten am Patienten. Dieser digitale Prozess aus Bildverarbeitung und FEA soll weitgehend standardisiert und automatisiert werden. Von der Orthopädietechnik Firma DOI wird eine für den ländlichen Raum praktikable, digitale Prozesskette erproben, einen additiven Fertigungsprozess aussuchen und etablieren, so dass mechanisch stabile Prothesen aus den Biocompounds von TECNARO gefertigt werden können. Diese digitale Prozesskette soll auch in Entwicklungsländern eingesetzt werden können.Dr.-Ing. Okan Avci
Tel.: +49 711 970-3609
okan.avci@ipa.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

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2220NR251BVerbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe in der additiven Fertigung - Nachhaltige globale Lösungsansätze in der Prothetik; Teilvorhaben 2: Werkstoffentwicklung und Compoundherstellung - Akronym: NaRo-3DMit diesem Projekt sollen zwei übergeordnete Ziel zusammengeführt werden: 1. die Verbesserung der orthopädische Versorgung auf dem Land, zukünftig in Deutschland aufgrund des sich abzeichnenden Fachkräftemangels drastisch verschlechtern wird, und auch in Entwicklungsländern, wo die orthopädischen Versorgung generell unzureichend ist, und 2. den Ersatz von erdölbasierten Kunststoffen durch biogene Kunststoffe– am Beispiel von Prothesen, aber mit dem Potential zukünftig auch in der Konsumgüterherstellung Anwendung zu finden. Nachwachsende Rohstoffe sollen in der additiven Fertigung nutzbar gemacht werden, um den Ressourcenverbrauch nicht biogener Quellen zu reduzieren und eine unproblematische thermische Abfallentsorgung am Produktlebensende zu ermöglichen. Hierzu wird die Tecnaro GmbH Biocompounds entwickeln und sie in Filamente überführen, die für die Verarbeitung im additiven FDM Verfahren geeignet sind. Insbesondere personalisierte Produkte wie Prothesen und Orthesen haben eine zeitlich begrenzte Nutzung, und eine Umnutzung für andere Personen ist nicht möglich. Deshalb ist ein nachhaltiges Konzept für diese Produkte mit biobasierten Materialien nötig. Als Anwendungsbeispiel wird auf den Aufbau personalisierter Prothesen fokussiert. Das Fraunhofer IPA entwickelt einen validierten, simulationsgestützten Prothesenbemessungs- und -anpassungsprozess für die Herstellung personalisierter Prothetik mit hohem Tragkomfort und der notwendigen Stabilität auf der Grundlage von erhobenen Messdaten am Patienten. Dieser digitale Prozess aus Bildverarbeitung und FEA soll weitgehend standardisiert und automatisiert werden. Von der Orthopädietechnik Firma DOI GmbH wird eine für den ländlichen Raum praktikable, digitale Prozesskette erproben, einen additiven Fertigungsprozess aussuchen und etablieren, so dass mechanisch stabile Prothesen aus den Biocompounds von TECNARO gefertigt werden können. Diese digitale Prozesskette soll auch in Entwicklungsländern eingesetzt werden können.Dr. Dirk Schawaller
Tel.: +49 7062 97687-253
dirk.schawaller@tecnaro.de
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH
Bustadt 40
74360 Ilsfeld

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31.01.2025
2220NR251CVerbundvorhaben: Nachwachsende Rohstoffe in der additiven Fertigung - Nachhaltige globale Lösungsansätze in der Prothetik; Teilvorhaben 3: Erprobung und Einführung der Ergebnisse in der Orthopädietechnik - Akronym: NaRo-3DDieses Projekt verfolgt das Ziel, zwei übergeordnete Ziele zu verbinden: 1. die Verbesserung der orthopädischen Versorgung in ländlichen Gebieten, die sich in Deutschland aufgrund des drohenden Fachkräftemangels zukünftig drastisch verschlechtern wird, aber auch in Entwicklungsländern, in denen die orthopädische Versorgung generell unzureichend ist, und 2. erdölbasierte Kunststoffe durch biogene Kunststoffe zu ersetzen – am Beispiel von Prothesen, aber mit dem Potenzial, zukünftig in der Herstellung von Konsumgütern eingesetzt zu werden. Nachwachsende Rohstoffe sollen in der additiven Fertigung nutzbar gemacht werden, um den Verbrauch von Ressourcen aus nicht biogenen Quellen zu reduzieren und eine unproblematische Entsorgung am Ende des Produktlebens zu ermöglichen. Dazu wird die Tecnaro GmbH Biocompounds entwickeln und in Filamente umwandeln, die für die Verarbeitung im additiven FDM-Verfahren geeignet sind. Insbesondere personalisierte Produkte wie Prothesen und Orthesen sind zeitlich begrenzt nutzbar, eine Umnutzung für andere Personen ist nicht möglich. Daher ist ein nachhaltiges Konzept für diese Produkte mit biobasierten Materialien notwendig. Als Anwendungsbeispiel steht die Konstruktion personalisierter Prothesen im Fokus. Das Fraunhofer IPA entwickelt auf Basis gesammelter Messdaten am Patienten einen validierten, simulationsbasierten Prothesendesign- und Anpassungsprozess zur Herstellung personalisierter Prothesen mit hohem Tragekomfort und der notwendigen Stabilität. Dieser digitale Prozess der Bildverarbeitung und FEM soll weitgehend standardisiert und automatisiert werden. Das Orthopädietechnik-Unternehmen DOI GmbH wird eine für den ländlichen Raum praktikable digitale Prozesskette erproben, ein additives Fertigungsverfahren auswählen und etablieren, damit mechanisch stabile Prothesen aus TECNARO Biocompounds hergestellt werden können. Diese digitale Prozesskette soll auch in Entwicklungsländern einsetzbar sein. Karl-Heinz Trebbin
Tel.: +4917620260097
info@ortho-innovativ.com
DOI ortho-innovativ GmbH
Karlsberger Str. 3
87471 Durach

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30.06.2024
2220NR252XHerstellung funktionaler Polysaccharidgele unter Anwendung selektiver Synthesemethoden (FunPolyGel) - Akronym: FunPolyGelDas Projekt befasst sich mit der Entwicklung von innovativen Hydro- und Aerogelen auf der Basis von Polysacchariden, die im deutschen Agrar-, Forst-, und Lebensmittelbereich von großer Bedeutung sind (Stärke, Cellulose, Hemicellulosen). Damit soll ein nachhaltiger Beitrag zur gesteigerter Wertschöpfung dieser nachwachsenden Rohstoffe geleistet werden. Das Projekt hat es sich zum Ziel gesetzt, neuartige modulare Methoden zur Herstellung von Polysaccharidhydrogelen und -aerogelen zu entwickeln, die eine gezielte Steuerung des Eigenschafts- und Anwendungsspektrums ermöglichen. Unter Nutzung modularer Konzepte werden neuartige Polysaccharidderivate mit "komplementären" reaktiven Gruppen synthetisiert. Diese reagieren mit hoher Effizienz, unter milden Reaktionsbedingungen (z.B. in Wasser) und hochgradig chemoselektiv (ausschließlich mit dem entsprechenden "komplementären Gegenpart"). Dieses Prinzip wird genutzt, um die Polysaccharide zu definierten 3D-Netzwerken (Gele) zu verknüpfen und gleichzeitig um weitere Funktionalitäten einzuführen, die für die späteren Anwendungen erforderlich sind. Durch selektive Quervernetzung reaktiver Polysaccharidderivate in Wasser sollen Hydrogele hergestellt werden. Diese werden entweder direkt für bestimmte Anwendung genutzt oder durch geeignete Trocknungsmethoden in Aerogele überführt. Das modulare Synthesekonzept bietet viele Möglichkeiten, die Materialeigenschaften gezielt zu variieren. Es werden umfassende Struktur-Eigenschafts-Beziehungen erarbeitet, die die Grundlage für ein rationales Materialdesign bilden. Es werden maßgeschneiderte Hydrogel- und Aerogelmaterialien für spezifische Anwendungen z.B. in den Bereichen Biomedizin, Umwelt- und Agrartechnik entwickelt. Hierzu werden grundlegende Aspekte wie die Wirkstoffbeladung /-freisetzung, selektive Schadstoffaufnahme, Wasser- / Nährstoffspeicherung und grundlegende biologische Eigenschaften (Biokompatibilität, Bioabbaubarkeit) untersucht.Prof. Dr. Thomas Heinze
Tel.: +49 3641 948270
thomas.heinze@uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC)
Humboldtstr. 10
07743 Jena

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2220NR254AVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Architektur und Schablonen Digitaler Zwillinge und Mensch-Maschine-Schnittstellen - Akronym: SmartForestrySmart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch.Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann
Tel.: +49 241 80-26101
rossmann@mmi.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI)
Ahornstr. 55
52074 Aachen

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2220NR254BVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 2: Entwicklung Digitaler Zwillinge, Predictive Maintenance und Umsetzung in Refenrenzenarien mit Fokus Großmaschinen - Akronym: SmartForestry-HSMSmart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch.Dipl.-Ing. Felix Fürst zu Hohenlohe-Waldenburg
Tel.: +49 7944 9191-16
felix.hohenlohe@hsm-forest.com
Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH
Im Greut 10
74635 Kupferzell

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2220NR254CVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 3: Evaluation und Dissemination und Integration, Optimierung, Test und Evaluation in Referenzszenarien - Akronym: SmartForestry-FBZSmart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischenWald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. Thilo Wagner
Tel.: +49 2931 7866-311
thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz NRW Forstliches Bildungszentrum
Alter Holzweg 93
59755 Arnsberg

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2220NR254DVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 4: Entwicklung Digitaler Zwillinge großer Waldbesitzer, Aufbau der Referenzszenarien - Akronym: SmartForestrySmart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. Matthias Frost
Tel.: +49 89 12224-100
matthias.frost@baysf.de
Bayerische Staatsforsten AöR - Bereich Informations- und Kommunikationstechnik
Franziskanerstr. 14
81669 München

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2220NR254EVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 5: Entwicklung Digitaler Zwillinge und Umsetzung in Referenzszenarien mit Fokus handgeführte Geräte - Akronym: SmartForestry-STIHLSmart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch.Dr. Andrea Hein
Tel.: +497151267483
andrea.hein@stihl.de
Andreas Stihl AG & Co. KG
Badstr. 115
71336 Waiblingen

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2220NR254FVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 6: Entw. Digitaler Zwillinge der Abnehmerseite, zert. Holzernte, Aufbau der Referenzszenarien mit Fokus Holztransport - Akronym: SmartForestry-UPMSmart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. Andreas Meggendorfer
Tel.: +49 175 2935316
andreas.meggendorfer@upm.com
UPM Biochemicals GmbH
Am Haupttor 4614
06237 Leuna

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2220NR254GVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 7: Auswirkungen auf die Arbeit im Wald, Dokumentation und Wissenstransfer - Akronym: SmartForestry-MMISmart Forestry liefert die Grundlagen, um den Wertschöpfungsprozess der Holzernte auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung zu heben und dies gleichzeitig im Rahmen der verwendeten Wald und Holz 4.0 Konzepte praktisch zu demonstrieren. Teilvorhaben 7 umfasst die Evaluation der Projektergebnisse sowie den Wissenstransfer. Zusätzlich werden die Auswirkungen für die forstliche Arbeitswelt analysiert und dokumentiert. Dabei wird eine Standortsbestimmung in der Waldarbeit durch Prozessanalyse erarbeitet sowie Zukunftsszenarien für die Organisation und Qualifizierung in der künftigen Arbeitswelt entwickelt und veröffentlicht. Die Ergebnisse des Projekts werden zusammengefasst und für eine Integration in die Umsetzungsstrategie Wald und Holz 4.0 aufbereitet. Alexander Kaulen
Tel.: +49 6078 785-27
alexander.kaulen@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

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2220NR254HVerbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 8: Entwicklung von Architektur und Schablonen Digitaler Zwillinge und Mensch-Maschine-Schnittstellen - Akronym: SmartForestrySmart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch.Prof. Dr. Martin Ziesak
Tel.: +49 8237 9629355
martin.ziesak@ifos-gmbh.de
IFOS GmbH
Wesehof 29
59757 Arnsberg

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30.12.2024
2220NR255AVerbundvorhaben: Technisch unterstütztes Nährstoffmanagement im Verbund mit Biogasanlagen und Anbauregionen; Teilvorhaben 1: Bewertung und Optimierung der Prozessketten - Akronym: NAEHRWERTBiogasanlagen sind in Deutschland v.a. in Regionen mit hoher Tierhaltungsdichte und entsprechend hohen Nährstoffüberschüssen verbreitet. Gesamtziel des Vorhabens Nährwert ist es, praxisgerechte und kosteneffiziente Lösungen zu ermöglichen. Nährwert setzt dazu auf die Entwicklung integrierter Konzepte im Zusammenspiel von technischen Verfahren mit optimiertem Gärproduktmanagement unter Berücksichtigung der pflanzenbaulichen Möglichkeiten (Dauergrünland, Dauerkulturen, üblicherweise rein mineralisch versorgte Kulturen). Insgesamt werden mit dem Vorhaben die vier für die Praxis mit den größten Herausforderungen verbundenen Problemfelder regionale Nährstoffbilanzen, Lager, Transport und Emissionen adressiert. Technisch sollen dazu (i) marktverfügbare Verfahren vergleichend mit unterschiedlichen Gärresttypen geprüft und auf dieser Basis optimiert werden, (ii) innovative neue Verfahren von Unternehmen geprüft und Richtung Marktfähigkeit entwickelt, (iii) neue Verfahrensansätze auf Laborebene untersucht und entwickelt sowie (iv) pflanzenbauliche Ansätze zur effizienten, emissionsarmen Verwertung unter Berücksichtigung der o.g. Herausforderungen konzipiert und geprüft werden. So legt das Vorhaben einen Grundstein, um Biogasanlagen zur Aufnahme größerer Güllemengen in Nährstoffüberschussregionen zu befähigen. Dadurch können diese zu überregionalen Nährstoffmanagementeinrichtungen weiterentwickelt werden. Zahlreiche eingebundene Praxispartner unterstützen das Vorhaben aus Eigeninteresse mit erheblichen Eigenanteilen.Durch die Einbindung wichtiger Technikpartner sowie praktischer Biogasanlagen, regelmäßige Vorträge und workshopartige Formate (mit Präsenz oder online) sowie durch die Einrichtung eines mit Praktikern, Wissenschaftlern und Fachpolitikern/fachlich zuständigen Behördenvertretern besetzten Projektbeirates wird die Berücksichtigung der Praxisrelevanz sowie die Verbreitung der Ergebnisse sichergestellt. Michael Zechendorf
Tel.: +49 341 2434 565
michael.zechendorf@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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31.12.2024
2220NR255BVerbundvorhaben: Technisch unterstütztes Nährstoffmanagement im Verbund mit Biogasanlagen und Anbauregionen; Teilvorhaben 2: Praxisvergleich verschiedener Aufbereitungstechniken - Akronym: NaehrwertBiogasanlagen sind in Deutschland v.a. in Regionen mit hoher Tierhaltungsdichte und entsprechend hohen Nährstoffüberschüssen verbreitet. Gesamtziel des Vorhabens Nährwert ist es, praxisgerechte und kosteneffiziente Lösungen zu ermöglichen. Nährwert setzt dazu auf die Entwicklung integrierter Konzepte im Zusammenspiel von technischen Verfahren mit optimiertem Gärproduktmanagement unter Berücksichtigung der pflanzenbaulichen Möglichkeiten (Dauergrünland, Dauerkulturen, üblicherweise rein mineralisch versorgte Kulturen). Insgesamt werden mit dem Vorhabe die vier für die Praxis mit den größten Herausforderungen verbundenen Problemfelder regionale Nährstoffbilanzen, Lager, Transport, Emissionen adressiert. Technisch sollen dazu (i) marktverfügbare Verfahren vergleichend mit unterschiedlichen Gärresttypen geprüft und auf dieser Basis optimiert werden, (ii) innovative neue Verfahren von Unternehmen geprüft und Richtung Marktfähigkeit entwickelt, (iii) neue Verfahrensansätze auf Laborebene untersucht und entwickelt sowie (iv) pflanzenbauliche Ansätze zur effizienten, emissionsarmen Verwertung unter Berücksichtigung der o.g. Herausforderungen konzipiert und geprüft werden. So legt das Vorhaben einen Grundstein, um Biogasanlagen zur Aufnahme größerer Güllemengen in Nährstoffüberschussregionen zu befähigen. Dadurch können diese zu überregionalen Nährstoffmanagementeinrichtungen weiterentwickelt werden. Zahlreiche eingebundene Praxispartner unterstützen das Vorhaben aus Eigeninteresse mit erheblichen Eigenanteilen. Durch die Einbindung wichtiger Technikpartner sowie praktischer Biogasanlagen, regelmäßige Vorträge und workshopartige Formate (mit Präsenz oder online) sowie durch die Einrichtung eines mit Praktikern, Wissenschaftlern und Fachpolitikern/fachlich zuständigen Behördenvertretern besetzten Projektbeirates wird die Berücksichtigung der Praxisrelevanz sowie die Verbreitung der Ergebnisse sichergestellt.Dr.-Ing. Elmar Brügging
Tel.: +49 2551 962-420
bruegging@fh-muenster.de
FH Münster Fachbereich Energie • Gebäude • Umwelt Institutsverbund Ressourcen, Energie und Infrastruktur Herr Dr.-Ing. Elmar Brügging
Stegerwaldstr. 39
48565 Steinfurt

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31.12.2024
2220NR255CVerbundvorhaben: Technisch unterstütztes Nährstoffmanagement im Verbund mit Biogasanlagen und Anbauregionen; Teilvorhaben 3: Innovative Techniken und Gärproduktnutzung - Akronym: NaehrwertBiogasanlagen sind in Deutschland v.a. in Regionen mit hoher Tierhaltungsdichte und entsprechend hohen Nährstoffüberschüssen verbreitet. Gesamtziel des Vorhabens Nährwert ist es, praxisgerechte und kosteneffiziente Lösungen zu ermöglichen. Nährwert setzt dazu auf die Entwicklung integrierter Konzepte im Zusammenspiel von technischen Verfahren mit optimiertem Gärproduktmanagement unter Berücksichtigung der pflanzenbaulichen Möglichkeiten (Dauergrünland, Dauerkulturen, üblicherweise rein mineralisch versorgte Kulturen). Insgesamt werden mit dem Vorhabe die vier für die Praxis mit den größten Herausforderungen verbundenen Problemfelder regionale Nährstoffbilanzen, Lager, Transport, Emissionen adressiert. Technisch sollen dazu (i) marktverfügbare Verfahren vergleichend mit unterschiedlichen Gärresttypen geprüft und auf dieser Basis optimiert werden, (ii) innovative neue Verfahren von Unternehmen geprüft und Richtung Marktfähigkeit entwickelt, (iii) neue Verfahrensansätze auf Laborebene untersucht und entwickelt sowie (iv) pflanzenbauliche Ansätze zur effizienten, emissionsarmen Verwertung unter Berücksichtigung der o.g. Herausforderungen konzipiert und geprüft werden. So legt das Vorhaben einen Grundstein, um Biogasanlagen zur Aufnahme größerer Güllemengen in Nährstoffüberschussregionen zu befähigen. Dadurch können diese zu überregionalen Nährstoffmanagementeinrichtungen weiterentwickelt werden. Zahlreiche eingebundene Praxispartner unterstützen das Vorhaben aus Eigeninteresse mit erheblichen Eigenanteilen. Durch die Einbindung wichtiger Technikpartner sowie praktischer Biogasanlagen, regelmäßige Vorträge und workshopartige Formate (mit Präsenz oder online) sowie durch die Einrichtung eines mit Praktikern, Wissenschaftlern und Fachpolitikern/fachlich zuständigen Behördenvertretern besetzten Projektbeirates wird die Berücksichtigung der Praxisrelevanz sowie die Verbreitung der Ergebnisse sichergestellt. Sascha Hermus
Tel.: +49 1525 4782-560
hermus@3-n.info
3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V.
Kompaniestr. 1
49757 Werlte

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30.09.2023
2220NR256AVerbundvorhaben: Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen aus Bastfasern und Polylactid mit verbesserter Schalldämpfung durch Baumwolle; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung - Akronym: AirCOmpDas angestrebte Forschungsvorhaben zielt auf die Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) mit erhöhter Schalldämpfung für Anwendung z. B. im Automobilbereich oder der Architektur. Die Verbunde sollen aus der Bindefaser Polylactid (PLA) und Bastfasern mithilfe eines Thermoforming-Prozesses hergestellt werden. Der Biokunststoff PLA wird aus natürlichen Rohstoffen hergestellt und ist industriell kompostierbar. Somit kann das im Projekt entwickelte Produkt ohne vorherige Trennung kompostiert werden. Durch die Zugabe von Baumwolle soll die akustische Wirkung (Dämpfung) verbessert werden, indem die Lufteinschlüsse (Poren) durch die Feinheit der Baumwolle in der Anzahl erhöht und in der Form verkleinert werden. Dieses Wirkprinzip wird durch eine erhöhte Feinheit der Fasern verstärkt, wodurch der Einsatz von Baumwolle aufgrund ihrer Eigenschaften zu Verbesserungen führt: Baumwolle ist im Gegensatz zu anderen Naturfasern feiner, wodurch sich auch das Gesamtgewicht verringert. Gleichzeitig sollen die mechanischen Eigenschaften wie die Festigkeit und Biegesteifigkeit dadurch nicht reduziert werden. Während des Projektes werden ebenfalls die akustischen Kennwerte auf Basis von Porenanalysen, Luftdurchlässigkeits- und Impedanzmessungen geprüft und bewertet. Durch die numerische Beschreibung und Validierung mithilfe von Simulationen soll ein digitaler Zwilling erstellt werden, dessen Ergebnisse zur Entwicklung eines Demonstratorbauteils dienen.Dipl.-Ing. Christoph Hoffmeister
Tel.: +49 421 218-58702
hoffmeister@faserinstitut.de
FASERINSTITUT BREMEN e.V.
Am Biologischen Garten 2
28359 Bremen

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2023-09-30

30.09.2023
2220NR256BVerbundvorhaben: Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen aus Bastfasern und Polylactid mit verbesserter Schalldämpfung durch Baumwolle; Teilvorhaben 2: Messtechnische und numerische Charakterisierung - Akronym: AirCOmpNaturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK), aus einer Verstärkungsfaser (Naturfasern) und Matrixfaser (thermoplastische Fasern) werden aus Vliesstoffen durch einen Thermoformingprozess hergestellt, indem die Matrixfaser aufgeschmolzen und das Material versteift wird. Das angestrebte Forschungsvorhaben zielt auf die Entwicklung von Naturfaserverstärkten Kunststoffen, im folgenden auch Composites genannt, mit erhöhter Schalldämpfung für Anwendungen z. B. im Automobilbereich als Türinnenraumverkleidung oder der Architektur für Trennwände. Die Verbunde sollen aus der Bindefaser Polylactid (PLA) und Bastfasern (Flachs, Hanf) sowie Baumwolle (CO) hergestellt werden. Der Biokunststoff PLA wird aus natürlichen Rohstoffen hergestellt und ist industriell kompostierbar. Somit kann das im Projekt entwickelte Produkt aus den Naturfasern und Polylactid ohne vorherige Trennung kompostiert werden. Durch die Zugabe von Baumwolle (u.a. Kurzfasern oder Linters) soll die akustische Wirkung (Dämpfung) verbessert werden, indem die Lufteinschlüsse (Poren) durch die Feinheit der Baumwolle in der Anzahl vergrößert und im Volumen verringert werden. Gleichzeitig sollen die mechanischen Eigenschaften wie die Festigkeit und Biegesteifigkeit erhalten bleiben. Die morphologischen Eigenschaften der Baumwolle führen zu einem verbesserten akustischen Verhalten im Vergleich zu anderen Naturfasern. In dem Vorhaben sollen Composites aus Bastfasern und Baumwolle mit der Bindefaser Polylactid hergestellt und auf ihre mechanischen und physikalischen Eigenschaften (Zugverhalten, Brennverhalten etc.) untersucht werden. Diese Kennwerte sollen durch die Zugabe von Baumwolle nicht reduziert werden. Durch die numerische Beschreibung und Validierung mithilfe von Simulationen soll ein digitaler Zwilling erstellt werden, dessen Ergebnisse zur Entwicklung eine Demonstratorbauteils dienen. Der digitale Zwilling ist die Grundlage des Simulationsvorgehens.Dr.-Ing. Sören Keuchel
Tel.: +49 40 30087045
keuchel@novicos.de
Novicos GmbH
Veritaskai 8
21079 Hamburg

2022-09-01

01.09.2022

2023-01-31

31.01.2023
2220NR257XStudie zu Einsatzmöglichkeiten von Bioethanol als Kraftstoff für handgehaltene Arbeitsgeräte unter besonderer Beachtung der Land- und Forstwirtschaft - Akronym: BioethanolIm Bereich der handgehaltenen Arbeitsgeräte hat es in den letzten 10 Jahren eine starke Elektrifizierung gegeben, trotzdem ist der Absatz von handgehaltenen Arbeitsgeräten mit Verbrennungsmotoren nicht zurückgegangen. Durch die große Anzahl von Motoren, die weltweit in der Land- und Forstwirtschaft im Einsatz sind, werden erhebliche Mengen von klimaschädlichem CO2 und anderen Schadstoffemissionen emittiert. Zudem werden diese Motoren aus Gewichtsgründen ohne Katalysator zur Abgasnachbehandlung betrieben. Damit besteht der Bedarf eine Strategie zu entwickeln, mit welchen Kraftstoffen diese Motoren in Zukunft betrieben werden können, um eine schadstoffarme Verbrennung auch ohne Abgasnachbehandlung zu ermöglichen und gleichzeitig CO2-Emissionen in diesem Bereich zu reduzieren. Markteingeführt für diese Motoren, ist derzeit ein iso-paraffinischer, fossiler Sonderkraftstoff, der optimal auf diese Kleinmotoren abgestimmt ist. Durch den Einsatz von Bioethanol als Kraftstoff von Arbeitsgeräten kann sowohl eine schadstoffarme als auch eine CO2-neutrale Verbrennung realisiert werden. Vorteilhaft ist auch, dass Bioethanol aus verschiedensten Reststoffen weltweit regional gewonnen werden kann und preiswerter ist, als der bisher genutzte Sonderkraftstoff. Die Recherche ergab, dass die hygroskopischen Eigenschaften von Ethanol die Kleinmotorenhersteller bisher von einem breiten Einsatz dieses Kraftstoffes abgehalten haben. Wasser im Kraftstoff kann zu Korrosion im Kraftstoffsystem führen, was Motorschäden zur Folge haben könnte. Erschwerend kommt hinzu, dass Kraftstoffe für Kleinmotoren in Behältern mit geringen Volumina gelagert werden, welche diesbezüglich besonders empfindlich sind. Um den aus Klimaschutzgründen sinnvollen Einsatz von Bioethanol zu fördern, sind Forschungsaktivitäten notwendig, die sich mit den konkreten Auswirkungen der hygroskopischen Eigenschaften von Ethanol auf den Motor beschäftigen und geeignete Maßnahmen zur Verhinderung von Motorschäden zu ermitteln.Im Rahmen der Literaturstudie wurde eine Marktrecherche zu folgenden Schwerpunkten durchgeführt: • Ermittlung der Anzahl von Motoren in handgehaltenen Arbeitsgeräten in der Land- und Forstwirtschaft sowie ihren geografischen Einsatzbereichen • Spezifikation der genutzten Motoren nach Größe und Einsatzdauer pro Jahr • Abschätzung des Jahresverbrauchs an Kraftstoff für die genannten Motoren nach geografischen Einsatzbereichen • Ermittlung des Einsatzes von Bioethanol in Kleinmotoren in den letzten 10 Jahren Basierend auf den Rechercheergebnissen wurde das Treibhausgaseinsparungspotential bei Einsatz von Bioethanol in Kleinmotoren handgehaltener Arbeitsmaschinen in der Land- und Forstwirtschaft ermittelt. Es wurden die Vorteile des Einsatzes von Bioethanol im Bereich der Abgasemissionen (Feinstaub, Aromaten), insbesondere in Ottomotoren ohne Dreiwegekatalysator und ohne Lambda 1 Regelung herausgearbeitet und der zukünftige Forschungsbedarf für den Einsatz von Bioethanol als Kraftstoff im Bereich der handgehaltenen Arbeitsgeräte abgeleitet.Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz
Tel.: +49 381 498-9150
bert.buchholz@uni-rostock.de
Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren
Albert-Einstein-Str. 2
18059 Rostock
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2021-09-01

01.09.2021

2024-12-31

31.12.2024
2220NR258XAnalyse der Anbaueignung eingeführter Baumarten im Klimawandel anhand bestehender Bestände - Akronym: AnBauKlimDas Projekt AnBauKlim hat das Gesamtziel, die Anbauwürdigkeit eingeführter Baumarten durch Erhebungen in bereits etablierten, älteren Rein- und Mischbeständen in Nordrhein-Westfalen zu prüfen. Eine systematische Auswertung der bisherigen Anbauten in Nordrhein-Westfalen fehlt bisher, obwohl die Geschichte des flächenmäßig nicht unerheblichen Fremdländeranbaus bis 1880 zurückverfolgt werden kann (von Loe, 1989). Anhand dieser Bestände werden im Projekt Erkenntnisse zum Wachstum, zu abiotischen und biotischen Risiken, dem Verhalten im Klimawandel, zum Konkurrenzverhalten, zu möglichen Mischungsformen und Mischungsanteilen und zum Naturverjüngungspotenzial der vorhandenen eingeführten Baumarten generiert. Als Ergebnis sollen der Forstpraxis auf gesicherter Grundlage Empfehlungen gegeben werden können, ob die geprüften eingeführten Baumarten im Vergleich zu den heimischen Baumarten unter den gegebenen standörtlichen Bedingungen positive ökologische und ökonomische Eigenschaften aufweisen oder ob von ihrem Anbau abgeraten werden muss. Mit empfehlenswerten neuen Baumarten kann das Baumarten-Portfolio erweitert werden, sodass eine breitere Risikostreuung als Anpassungsstrategie an den Klimawandel ermöglicht wird. Die im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse können in bestehende Konzepte wie das Waldbaukonzept NRW integriert werden. Bisher gelten in diesem lediglich die eingeführten Baumarten Weißtanne (Abies alba), Große Küstentanne (Abies grandis), Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und Roteiche (Quercus rubra) als wissenschaftlich abgesichert, was den Forschungsbedarf an den anderen eingeführten Baumarten vor allem in Nordrhein-Westfalen verdeutlicht.Dr. Bertram Leder
Tel.: +49 2931 7866-100
zwh@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV)
Obereimer 13
59821 Arnsberg

2022-11-01

01.11.2022

2024-04-30

30.04.2024
2220NR259XSystemauswahl zur biotechnologischen Verwertung von CO2 aus Biogasanlagen - Akronym: BiogasanlagePLUSZiel ist die Erarbeitung und Priorisierung von geeigneten Konzepten zur biotechnologischen Verwertung von CO2 aus Biogasanlagen, um eine höhere Wertschöpfung im Anlagenbetrieb, bei gleichzeitiger Reduktion des CO2-Ausstoßes, zu erreichen. Als Ergebnis des Vorprojektes stehen ausführliche Beschreibungen verschiedener sinnvoller Produktionsprozesse, z.B. in Form von Projektskizzen, zur Verfügung. Im Rahmen einer Szenarioanalyse soll insbesondere die morphologische Analyse durchgeführt werden. Als Ergebnis soll eine Auflistung von konsistenten/widerspruchsfreien Szenarienpfaden (Umsetzungsvarianten) zur biotechnologischen CO2-Verwertung im Umfeld einer Biogasanlage stehen, welche anschließend in einer Nutzwertanalyse priorisiert und weiter eingegrenzt werden sollen. Am Ende des Projektes sollen die wichtigsten Erkenntnisse in einer Roadmap zusammengefasst werden. Es sollen konkrete Handlungsempfehlungen, Schlussfolgerungen und strategische Ableitungen für die Fördergeber und Projektnehmer in Bezug auf die geplante Umsetzungsphase der einzelnen Teilprojekte nach der Konzeptionsphase enthalten sein. Durch das Einbeziehen von Experten, Biogasanlagenbetreiber und weiteren relevanten Stakeholdern kann die Roadmap bei der erfolgreichen Umsetzung und Implementierung in Folgeprojekte Hilfestellung leisten. Ebenso soll bereits eine priorisierte Liste von geeigneten bestehenden Biogasanlagen in Deutschland für die mögliche Durchführung des zugehörigen Gesamtvorhabens erstellt werden.Dr. Esther Hegel
Tel.: +49 69 7564-233
esther.hegel@dechema.de
DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
Theodor-Heuss-Allee 25
60486 Frankfurt am Main

2023-05-01

01.05.2023

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30.04.2024
2220NR260XOptimierung der Wirk- und Aromastoffausbeute in Pflanzen und Kondensaten aus Niedrigtemperaturtrocknungsverfahren von Arznei- und Gewürzpflanzen (Vorstudie) - Akronym: NiTroZiel des Vorhabens ist die aroma- und wirkstoffschonende Niedrigtemperaturtrocknung von Arznei- und Gewürzpflanzen bei gleichzeitiger Nutzung des anfallenden Kondensats. Als einjährige Vorstudie sollen verschiedene Trocknungszyklen variiert und der Einfluss auf Produkt- und Kondensatquantität und -qualität erfasst werden, sodass am Ende wichtige Kennzahlen für eine Einschätzung des Systems und des weiteren Forschungsbedarfs zur Verfügung stehen. Die Konvektionstrocknung ist eines der wichtigsten Konservierungsverfahren für Arznei- und Gewürzpflanzen. Dabei werden hohe Ansprüche an den Qualitätserhalt (Farbe, Wirkstoffe, Mikrobiologie) gestellt. Gleichzeitig ist die Trocknung bei hohen Temperaturen ein energieintensiver Prozess und bislang gehen wertvolle Inhaltsstoffe mit dem Kondenswasser als Abfallstrom verloren. Im Rahmen des Projektes soll daher gezielt im energieärmeren Bereich der Niedrigtemperatur erprobt werden, welche Trocknungszyklen für verschiedene Arznei- und Gewürzpflanzen (Modellpflanzen: Minze, Basilikum, Tee-Hortensie, Spilanthes spp.) Verbesserungen hinsichtlich des Qualitätserhalts erzielen und das Spannungsfeld zwischen Qualitätserhalt, Trocknungsdauer, Energieeinsatz und mikrobiologischer Kontamination besser verstanden und mit Kennzahlen erfasst werden. Zusätzlich erfolgt eine Aufbereitung des Kondensats, indem darin enthaltene Aromastoffe absorbiert und in Wertschöpfungsketten eingebracht werden.Prof. Dr. Ralf Pude
Tel.: +49 222 5999-6313
r.pude@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe
Klein-Altendorf 2
53359 Rheinbach

2021-08-01

01.08.2021

2024-07-31

31.07.2024
2220NR262XVielseitige Reaktionsedukte für eine nachhaltige ChemieIndustrie durch die Produktion von BioDetergenzien in Aureobasidium - Akronym: ViRIDi_AurumIn ViRIDi Aurum steht die mikrobielle Umwandlung von nachwachsenden Rohstoffen in wertvolle Fettsäurederivate inkl. Glykolipide im Fokus. Der hefeähnliche Pilz Aureobasidium synthetisiert Hydroxyfettsäureester unterschiedlicher Struktur, die im Gegensatz zu den Lipiden der Ölalgen und -hefen nicht als Speicherstoff dienen, sondern sekretiert werden. Um die Syntheseleistung zu erhöhen wird diese in einem Plattformorganismus mit Hilfe von Metabolic Engineering angepasst. Molekulare Methoden erlauben überdies die Änderung der Struktur der Zielmoleküle und damit die Anpassung an mögliche Anwendungen. Daneben werden wir Produktionsfermentationen im Labor-Maßstab entwickeln und so einen ersten Schritt in Richtung einer industriellen Implementierung gehen. Für die anvisierten Produkte konnten wir zwei Firmen (Evonik und FUCHS SCHMIERSTOFFE) als Interessenten gewinnen, die dem Projekt beratend zur Seite stehen. Damit zeigen wir das Potential der hier erarbeiteten Ergebnisse für die chemische Industrie auf. In ViRIDi Aurum werden sowohl Intermediate für die chemische Industrie, als auch Endprodukte, die für ihre Anwendung nicht weiter modifiziert werden, hergestellt. Aus den Intermediaten können Endprodukte wie Kosmetika, Kunst-, Schmier- oder Treibstoffe synthetisiert werden, während die Glykolipide als Tenside zum Einsatz kommen. Die physiko-chemischen Eigenschaften neuer Moleküle werden untersucht, um deren Passgenauigkeit für die Anwendung zu erhöhen. Die Maßnahmen zur Erhöhung der Applikationsnähe (zB Firmen als Berater) garantieren, dass die Ergebnisse des Projekts zeitnah verwertet werden können. Somit wird ViRIDi Aurum seinen Beitrag zur Nachhaltigkeitsentwicklung der deutschen Chemieindustrie leisten.Dr. Till Tiso
Tel.: +49 241 80266-29
till.tiso@rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften - Fachgruppe Biologie - Institut für Angewandte Mikrobiologie (iAMB)
Worringerweg 1
52074 Aachen

2021-06-01

01.06.2021

2024-05-31

31.05.2024
2220NR263AVerbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien und SO2-resistenten Katalysators für die langzeitstabile Oxidation von CH4, CH2O und CO im Abgas von stationären Gasmotoren; Teilvorhaben 1: Experimenteller Nachweis der Funktionsfähigkeit an einem Gasmotor - Akronym: MethOxZiel des Vorhabens MethOx ist die Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien schwefelresistenten Oxidationskatalysators zur Minderung der Methan-, Formaldehyd- und Kohlenmonoxidemissionen im Abgas stationärer Gasmagermotoren. Die Katalysatoren sollen auf Eisen oder Mangan basieren und sich durch eine höhere Beständigkeit gegen Schwefel und hydrothermale Belastung vom Stand der Technik abheben. Ihre Eignung soll neben Laboruntersuchungen auch in einer realen Anwendung erprobt und bestätigt werden. Teilvorhaben: Experimenteller Nachweis der Funktionsfähigkeit an einem Gasmotor, ggf. mit einer Betriebsdauer von mehreren Wochen. Florian Henze
Tel.: +49 9631 7024-51
henze@voelkl.net
Völkl Motorentechnik GmbH
Einsteinstr. 12
95643 Tirschenreuth

2021-06-01

01.06.2021

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31.05.2024
2220NR263BVerbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien und SO2-resistenten Katalysators für die langzeitstabile Oxidation von CH4, CH2O und CO im Abgas von stationären Gasmotoren; Teilvorhaben 2: Demonstratorentwicklung und Erprobung anwendungsnaher Katalysatoren - Akronym: MethOxZiel des Vorhabens MethOx ist die Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien schwefelresistenten Oxidationskatalysators zur Minderung der Methan-, Formaldehyd- und Kohlenmonoxidemissionen im Abgas stationärer Gasmagermotoren. Die Katalysatoren sollen auf Eisen oder Mangan basieren und sich durch eine höhere Beständigkeit gegen Schwefel und hydrothermale Belastung vom Stand der Technik abheben. Ihre Eignung soll neben Laboruntersuchungen auch in einer realen Anwendung erprobt und bestätigt werden. In diesem Rahmen ist das Teilvorhaben des DBI auf die Konzeptionierung/Entwicklung des Verfahrens und Demonstrators sowie auf Arbeiten zur Entwicklung und Erprobung des Katalysators fokussiert. Dazu sollen die Katalysatorwaben modellgestützt hinsichtlich Druckverlust optimiert und nach der Herstellung durch den Projektpartner TUBAF im Labor erprobt werden, um die Eignung der Wabenkatalysatoren im Vergleich zu den bei TUBAF entwickelten pulverförmigen Katalysatoren zu untersuchen und Einsatzgrenzen zu ermitteln. In Verbindung mit Erkenntnissen aus der Erprobung unter realen Bedingungen an einem Gasmagermotor werden abschließend Auslegungshinweise und ein Scale-up-Konzept erstellt. Jenö Schipek
Tel.: +49 3731 - 4195 375
jenoe.schipek@dbi-gruppe.de
DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg
Halsbrücker Str. 34
09599 Freiberg

2021-06-01

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30.06.2024
2220NR263CVerbundvorhaben: Entwicklung eines neuartigen edelmetallfreien und SO2-resistenten Katalysators für die langzeitstabile Oxidation von CH4, CH2O und CO im Abgas von stationären Gasmotoren; Teilvorhaben 3: Katalysatorentwicklung - Akronym: MethoxDas Vorhaben adressiert die Minderung von THG- und Schadstoffemissionen bei mageren Gasmotoren, die mit biogenen CO2-neutralen Brennstoffen (Biogas, Synthesegas) betrieben werden. Die Gasmotoren finden primär Anwendung bei der flexiblen Bereitstellung von elektrischem Strom. Im Speziellen soll ein neuartiger Oxidationskatalysator entwickelt werden, der das Treibhausgas Methan sowie die toxischen Emittenten Formaldehyd und Kohlenmonoxid zuverlässig aus dem Abgasstrom entfernt. Derzeit sind keine Katalysatorsysteme verfügbar, die eine Dauerstabilität unter mageren Betriebsbedingungen gewährleisten. Zudem soll der Katalysator resistent gegenüber dem im Abgas vorhandenen SO2 sein. Das neuartige Katalysatormaterial wird zunächst im Labor und schließlich im Realabgas eines Gasmotors evaluiert.Prof. Dr. Sven Kureti
Tel.: +49 3731 39-4482
sven.kureti@iec.tu-freiberg.de
Technische Universität Bergakademie Freiberg - Institut für Energieverfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen - Professur Reaktionstechnik
Fuchsmühlenweg 9
09599 Freiberg

2021-02-01

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31.01.2023
2220NR265AVerbundvorhaben: Entwicklung eines kontinuierlichen mikrobiell-enzymatischen Hydrolyseverfahrens zum Strohaufschluss unter halophilen Bedingungen; Teilvorhaben 1: Etablierung eines Sole-Prozesses im technischen Maßstab - Akronym: MESAGetreidestroh stellt mit einer jährlichen Produktion von ca. 20 Mio. t in Deutschland ein enormes Potential für die Verwendung als nachwachsender Rohstoff dar. Die Verwertung setzt allerdings die Entwicklung adäquater Aufschlusstechnologien voraus, um die vergärbaren Mono- und Disaccharide freizusetzen. Die Ergebnisse aus früheren FuE-Projekten (FKZ22034011; 22016912) zeigten, dass ein effektiver Aufschluss von Stroh auch mit halophilen Mikroorganismen möglich ist. Gesamtziel dieses Projektes war daher die Entwicklung eines Sole-Prozesses im Labor und im technischen Maßstab. Hierbei galt es, eine signifikante Verkürzung der Behandlungszeiten zu erreichen und den Nachweis einer Umsetzbarkeit unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu demonstrieren. Zunächst sollte hierzu ein Reaktorkonzept für eine kontinuierliche Behandlung von Strohballen in einen technischen Maßstab realisiert werden. Durch die Optimierung der maßgeblichen Aufschlussparameter wurde hierbei das Ziel verfolgt, die notwendige Behandlungsdauer für den Strohaufschluss auf unter 14 Tage zu reduzieren. Die Aufschlusseffizienz wurde auf Basis der spezifischen und absoluten Methanerträge mittel statischer Gärtests ermittelt. Darüber hinaus wurde geprüft inwieweit die im Rahmen Behandlung anfallenden Salzlösungen einer Biogasanlagen zugeführt werden können ohne negative Effekte auf die Prozessstabilität. Auf Basis der verfahrenstechnischen Auslegung der Aufschlussanlage und der ermittelten Methanerträge erfolgte abschließend eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Gesamtprozesses.Im Projekt konnte gezeigt werden, dass durch die Sole-Behandlung der Weizenstroh-Strohballen im technischen Gradierwerk die Abbaubarkeit signifikant erhöht werden kann. Durch die Optimierung der Versuchsparameter (Sole-Konzentration, Temperatur, pH-Wert, Nährstoffzugabe, etc.) konnten die Aufschluss-Bedingungen optimiert und die Behandlungszeit im Gradierwerk auf 10 bis 14 Tage reduziert werden. Das technische Gradierwerk konnte hinsichtlich einer möglichst niedrigen Verdunstungsrate und einer maximalen Durchdringung der Strohballen mit der Sole ebenfalls verfahrenstechnisch optimiert werden. Hinsichtlich der Biogas-Produktion konnte eine z.T. deutliche Steigerung der spezifischen Gaserträge im Bereich von bis zu 15 % demonstriert werden. Allerdings wurden die absoluten Biogas- und Methanerträge bezogen auf die Ausgangsbiomasse durch den teilweise erheblichen Abbau von organischem Material im Verlauf der Sole-Behandlung beeinträchtigt. In der Gesamtbilanz konnten daher keine bzw. nur geringfügig höhere Gasausbeuten erzielt werden. Dennoch ist die Sole-Behandlung für einen Einsatz von Stroh in Biogasanlagen verfahrenstechnisch vorteilhaft. Einerseits wird der spezifische Abbaugrad verbessert und anderseits ist das Stroh durch die Flüssigkeitsaufnahme besser verarbeitbar und bildet zudem im Fermentationsprozess keine Schwimmschichten. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass unter den Bedingungen einer Co-Vergärung und des Einsatzes eines 2,5 % Aufschluss-Hydrolysats die Sole-Lösungen keine negativen Effekte auf den Gasertrag und die Prozessstabilität haben. Auf Basis der erzielten Ergebnisse und einer hierauf aufbauenden vorläufigen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung, sind voraussichtlich Stromerlöse im Bereich von 20 – 22 ct/KWh erforderlich, um in der Praxis einen rentablen Anlagenbetrieb zum Soleaufschluss von Stroh und anschließenden Einsatz in einer Biogasanlage zu gewährleisten. Dr. Stefan Dröge
Tel.: +49 6331 2490-846
stefan.droege@pfi-biotechnology.de
Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V.
Marie-Curie-Str. 19
66953 Pirmasens
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2021-02-01

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2023-03-31

31.03.2023
2220NR265BVerbundvorhaben: Entwicklung eines kontinuierlichen mikrobiell-enzymatischen Hydrolyseverfahrens zum Strohaufschluss unter halophilen Bedingungen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Optimierung leistungsfähiger halophiler Mischkulturen - Akronym: MESAGetreidestroh stellt mit einer jährlichen Produktion von ca. 20 Mio. t allein in Deutschland ein enormes Potential für die Verwendung als nachwachsender Rohstoff dar. Die Verwertung von Getreidestroh bzw. Weizenstroh setzt allerdings die Entwicklung adäquater Aufschlusstechnologien voraus, um aus der Lignocellulose die vergärbaren Mono- und Disaccharide freizusetzen. Unter den bisher untersuchten physikalischen, chemischen und biologischen Methoden ist der hydrothermale Aufschluss mittels Thermodruckhydrolyse (TDH) eine vielfach eingesetzte Technologie, die in verschiedenen Projekten am PFI etabliert und optimiert wurde. Allerdings ist zur Generierung von Zuckern ein nachfolgender Schritt – die enzymatische Hydrolyse der Cellulose-Fraktion – notwendig, die momentan noch einen kritischen Punkt darstellt. Zwar bewirkt die TDH-Vorbehandlung eine deutliche Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse, jedoch sind die derzeitigen Enzymkosten für eine wirtschaftliche Nutzung noch zu hoch. Die Ergebnisse aus einem vorangegangenen FuE-Projekt (FKZ22034011; 22016912) zeigten, dass ein effektiver Aufschluss von Strohbiomasse auch mit halophilen Mikroorganismen möglich ist. In diesem Projekt wurde mittels eines Gradierwerkes, welches mit Stroh und einer Sole betrieben wurde, eine mikrobielle Biozönose angereichert, die in der Lage war, das Stroh von drei verschiedenen Getreidesorten anzugreifen: Durch Behandlung dieses Strohs mit dem cellolytischen Enzym Biogazym2x der Firma ASA Spezialenzyme GmbH konnte die Cellulose direkt zu freien Zuckern abgebaut werden. Gesamtziel dieses Projektes war daher die Entwicklung und Optimierung des Sole-Prozesses im Labor und im technischen Maßstab. Hierbei galt es insbesondere, eine signifikante Verkürzung der Behandlungszeiten zu erreichen und den Nachweis einer Umsetzbarkeit unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu demonstrieren. Gesamtziel dieses Projektes war die Entwicklung eines biologischen Aufschlussverfahrens für Getreidestroh auf Basis von halophilen Mikroorganismen. Dieses Ziel wurde vollständig erreicht. Zunächst wurde eine temperierbare Laborberieselungsanlage zur Ermittlung der optimalen Aufschlussbedingungen konzipiert und aufgebaut. Da sich lichtmikroskopische Untersuchungen als ungeeignet zur Beurteilung des Aufschlussgrades des Strohs erwies, wurde ein enzymatisches Verfahren entwickelt. Dieses basiert darauf, die Zugänglichkeit des Strohmaterials für enzymatische Umsetzungen durch Inkubation der Strohproben mit einer definierten Enzymmischung und Messung der freigesetzten Zucker zu beurteilen Es zeigte sich, dass der Aufschlussgrad mit steigender Sole-Konzentration abnimmt. Die Zugabe von Stickstoff- und Phosphorquellen wirkte sich eher negativ aus. Dagegen wirkte sich das Anreichern von halophilen Mikroorganismen durch die Beimpfung der Sole mit aus den vorherigen Versuchen gewonnenen Konsortien positiv auf den Strohaufschluss aus. Grundlegende Parameter für das entwickelte Strohaufschlussverfahren waren 2,5 - 5 % Sole bei einer Aufschlusszeit von 14 - 15 Tagen. Durch die Versuche im Technikumsmaßstab des Projektpartners PFI konnten diese Ergebnisse bestätigt werden: Auch hier erwiesen sich eine Solekonzentration von 2,5% und eine Aufschlusszeit von 14 Tagen als optimal. Dr. Arno Cordes
Tel.: +49 5331 8825-36
cordes@asa-enzyme.de
ASA Spezialenzyme GmbH
Am Exer 19 C
38302 Wolfenbüttel
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2022-07-01

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2025-06-30

30.06.2025
2220NR267AVerbundvorhaben: Nachhaltiger Kunststoffrasenplatz - Entwicklung und Untersuchung am Beispiel der Stadt Ellwangen; Teilvorhaben 1: Werkstoffentwicklung - Akronym: NaKuRaDie Nutzung von Kunststoffrasenplätzen wird derzeit intensiv in Gesellschaft und Politik diskutiert. Der Grund hierfür ist ein laufendes Verfahren der ECHA (Europäische Chemikalienagentur) zur Neufestlegung eines PAK-Grenzwertes für das Einfüllgranulat. Sollte ein Verbot des Einfüllgranulats in Kraft treten, dürfte ein Großteil bisheriger Kunststoffrasenplätze nicht mehr genutzt werden. Ziel dieses Projekts ist daher die wissenschaftliche Begleitung des Baus und der Nutzung eines nachhaltigen Kunststoffrasenplatzes. Dies erfolgt anhand einer Pilotanlage für den Fußball- und Baseballbetrieb in der Stadt Ellwangen. Erstmalig sollen die bisherigen Komponenten Elastikschicht, Kunststofffaser sowie Einfüllgranulat, die in der Regel auf fossilen Ausgangsstoffen basieren, vollständig durch Werkstoffe aus nachwachsenden, schadstofffreien Rohstoffquellen ersetzt werden. Die Sporttauglichkeit soll dabei mindestens diejenige erreichen, die bisher für konventionell gebaute Anlagen üblich ist. Da durch den Sportbetrieb der teilweise Austrag von Mikroplastik in die Umwelt unvermeidbar ist, soll über umfassende Boden- und Kunststoffanalysen gewährleistet werden, dass keinerlei Schadstoffe in den Erzeugnissen vorhanden sind, die zu einer Belastung der Umgebung führen können. Nicht biologisch abbaubare Komponenten sollen im Anschluss zur Ressourcenschonung einem Verwertungsprozess zugeführt werden. Das Gesamtprojekt wird dabei ganzheitlich ökobilanziert, um den Nachweis der Nachhaltigkeit zu erbringen. Zudem sollen Bürger und Vereine vor Ort in das Projekt einbezogen werden, um die Bürgergemeinschaft im Bereich der nachhaltigen Entwicklung zu sensibilisieren. Der entstandene Kunststoffrasenplatz soll schließlich als Vorbild und Anschauungsobjekt für den Bau von weiteren nachhaltigen Kunststoffrasenplätzen dienen.Dr. Michael Schweizer
Tel.: +49 7062 97687-231
michael.schweizer@tecnaro.de
TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH
Bustadt 40
74360 Ilsfeld

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01.07.2022

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30.06.2025
2220NR267BVerbundvorhaben: Nachhaltiger Kunststoffrasenplatz - Entwicklung und Untersuchung am Beispiel der Stadt Ellwangen; Teilvorhaben 2: Analyse des Werkstoffverhaltens - Akronym: NaKuraDie Nutzung von Kunststoffrasenplätzen wird derzeit intensiv in Gesellschaft und Politik diskutiert. Der Grund hierfür ist ein laufendes Verfahren der ECHA (Europäische Chemikalienagentur) zur Neufestlegung eines PAK-Grenzwertes für das Einfüllgranulat. Sollte ein Verbot des Einfüllgranulats in Kraft treten, dürfte ein Großteil bisheriger Kunststoffrasenplätze nicht mehr genutzt werden. Ziel dieses Projekts ist daher die wissenschaftliche Begleitung des Baus und der Nutzung eines nachhaltigen Kunststoffrasenplatzes. Dies erfolgt anhand einer Pilotanlage für den Fußball- und Baseballbetrieb in der Stadt Ellwangen. Erstmalig sollen die bisherigen Komponenten Elastikschicht, Kunststofffaser sowie Einfüllgranulat, die in der Regel auf fossilen Ausgangsstoffen basieren, vollständig durch Werkstoffe aus nachwachsen-den, schadstofffreien Rohstoffquellen ersetzt werden. Die Sporttauglichkeit soll dabei mindestens diejenige erreichen, die bisher für konventionell gebaute Anlagen üblich ist. Da durch den Sportbetrieb der teilweise Austrag von Mikroplastik in die Umwelt unvermeidbar ist, soll über umfassende Boden- und Kunststoffanalysen gewährleistet werden, dass keinerlei Schadstoffe in den Erzeugnissen vorhanden sind, die zu einer Belastung der Umgebung führen können. Nicht biologisch abbaubare Komponenten sollen im Anschluss zur Ressourcenschonung einem Verwertungsprozess zugeführt werden. Das Gesamtprojekt wird dabei ganzheitlich ökobilanziert, um den Nachweis der Nachhaltigkeit zu erbringen. Zudem sollen Bürger und Vereine vor Ort in das Projekt einbezogen werden, um die Bürgergemeinschaft im Bereich der nachhaltigen Entwicklung zu sensibilisieren. Der entstandene Kunststoffrasenplatz soll schließlich als Vorbild und Anschauungsobjekt für den Bau von weiteren nachhaltigen Kunststoffrasenplätzen dienen. Felix Baumgärtner
Tel.: +49 711 685 62820
felix.baumgaertner@ikt.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Kunststofftechnik (IKT)
Pfaffenwaldring 32
70569 Stuttgart

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30.11.2024
2220NR268XEinsatz resistenter Sorten zur Kontrolle von Cercospora beticola im integrierten Pflanzenschutz zur Sicherung der Ertragsstabilität bei Zuckerrüben für die Biogasproduktion - Akronym: CERESDie Wirtschaftlichkeit der Nutzung von Zuckerrüben für die Biogasproduktion hängt maßgeblich vom Gesundheitszustand der Zuckerrübe ab. Die Cercospora-Blattfleckenkrankheit, verursacht durch den Erreger Cercospora beticola, repräsentiert die wichtigste Blattkrankheit, da ein früher Befall den Zucker- und Rübenertrag reduziert, so dass erhebliche Verluste in der Biogasproduktion auftreten können. Moderne Hochleistungssorten mit ihren Resistenzeigenschaften leisten einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung der Krankheit. Daher ist es Gesamtziel des Projektes, den Einsatz resistenter Sorten im integrierten Pflanzenschutz zu fördern, indem ein besseres Verständnis der Interaktion aus Sortenresistenz und Erregerepidemiologie erarbeitet wird. Dazu gehören die Beschreibung des Einflusses der Sortenresistenz auf die Produktion von Vermehrungs- bzw. Ausbreitungseinheiten (Sporen) des Erregers. Des Weiteren soll die genetische Variabilität natürlicher C. beticola Populationen in Abhängigkeit des Standortes und der angebauten Sorte untersucht werden. Zur Einschätzung der Resistenzstabilität soll geprüft werden, ob der durch die Sortenresistenz verursachte Selektionsdruck zu einer genetischen Veränderung und Anpassung der C. beticola Population führt. Zur Erreichung der Ziele werden im Projekt mehrere technische Methoden etabliert und weiterentwickelt. Dazu gehört der Einsatz von Sporenfallen, um Sorten spezifisch das Auftreten von C. beticola Sporen zu bestimmen. Des Weiteren sollen molekulare Marker und die Hochdurchsatzsequenzierung eingesetzt werden, um die genetische Variabilität natürlicher C. beticola Populationen zu charakterisieren. Mit Hilfe der künstlichen Inokulation wird unter Feldbedingungen ein starker Selektionsdruck auf C. beticola Populationen erzeugt, um die Anpassung des Erregers an die Sortenresistenz zu prüfen. Die Ergebnisse sind Grundlage für die Optimierung von Anbau- und Bekämpfungsverfahren im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes.Prof. Dr. Mark Varrelmann
Tel.: +49 551 50562-70
varrelmann@ifz-goettingen.de
Verein der Zuckerindustrie e.V. - Institut für Zuckerrübenforschung
Holtenser Landstr. 77
37079 Göttingen

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2220NR269AVerbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und klimatisches Anbaurisiko von etablierten und alternativen Baumarten - Akronym: StWM-KPWIn Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Schwerpunkte der LWF sind dabei die Projektumsetzung in Bayern und die klimagetriebene Anbaueignung von Baumarten in Deutschland.Dr. Klaas Wellhausen
Tel.: +49 8161 4591-201
klaas.wellhausen@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising

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2220NR269BVerbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 2: Erweiterte Standortinformationen für Bayern - Akronym: StWM-KPWIn Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Schwerpunkte des VfS sind: Akquise von Standortinformationen, Bodenbeprobung, praxisorientierte Projektumsetzung (zusammen mit LWF). Stephan Garnreiter
Tel.: 081614591239
garnreiter@vfs-muenchen.de
Verein für forstliche Standortserkundung im Privat- und Körperschaftswald in Bayern, eingetragener Verein
Max-Joseph-Str. 9
80333 München

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2220NR269CVerbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 3: Standortbezogenes Nährstoffangebot und erweiterte Standortinformationen für NW-Deutschland - Akronym: StWM-KPWIn Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die NW-FVA kümmert sich um praxisorientierte Umsetzung in ihren Projektregionen und zusammen mit FVA-BW um die Nährstoffbilanzierung.Dr. Ulrike Talkner
Tel.: +49 551 69401-248
ulrike.talkner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2220NR269DVerbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 4: Standortgerechtes Waldmanagement in Baden-Württemberg, Schwerpunkt Nutzungsentzüge - Akronym: StWM-KPWIn Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die FVA-BW kümmert sich um praxisorientierte Umsetzung in ihrer Projektregion und zusammen mit NW-FVA um die Nährstoffbilanzierung.Dr. Heike Puhlmann
Tel.: +49 761 4018224
heike.puhlmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2220NR269EVerbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 5: Erweiterte Standortinformationen für Brandenburg - Akronym: StWM-KPWIn Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die HNEE kümmert sich zusammen mit dem LFE um die praxisorientierte Umsetzung in Brandenburg.Prof. Dr. Winfried Riek
Tel.: +49 3334 657-170
winfried.riek@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt - Fachgebiet Bodenkunde, Waldernährung und Standortskunde
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2220NR269FVerbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 6: Nährstoffansprüche von Hauptbaumarten und wichtigen alternativen Baumarten in Deutschland - Akronym: StWM-KPWIn Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Das LFE kümmert sich zusammen mit HNEE um die praxisorientierte Umsetzung in Brandenburg und um die Nährstoffansprüche wichtiger Baumarten.Prof. Dr. Winfried Riek
Tel.: +49 3334 657170
winfried.riek@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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29.02.2024
2220NR270AVerbundvorhaben: Charakterisierung von Isolaten des Erregers Aphanomyces cochlioides in Europa für die Sicherung der Produktion gesunder Zuckerrüben; Teilvorhaben 1: Erfassung der genomischen Diversität von Aphanomyces cochlioides - Akronym: CHIARAAphanomyces cochlioides ist ein Erreger, der Zuckerrüben infiziert und die Zuckerausbeute signifikant senken kann (Choluj et al. 2012). Der bodenbürtige Oomycet verursacht Wurzelbrand ("Damping-off") an Jungpflanzen sowie Gürtelschorf und chronische Wurzelfäule an älteren Zuckerrüben. Die Manifestation der Symptome variiert aus unbekannten Gründen erheblich zwischen den befallenen Regionen, trotz gleicher Sorten. Dies legt eine innerartliche genetische Differenzierung nahe, die nur unzulänglich untersucht ist. Dieses Projekt trägt durch molekularbiologische und experimentelle Untersuchungen zu einem besseren Verständnis der Biologie und Entwicklung von A. cochlioides bei. Da fungizide Beizen aus Umweltschutzgründen zunehmend verboten werden, ist Sortenresistenz das einzige wirksame Bekämpfungsmittel, das auch im Rahmen des Integrierten Pflanzenschutzes eingesetzt werden kann. Die gewonnen Ergebnisse sollen zusätzlich in der Optimierung des Biotests und einer auf Genmarker basierten Genotypenanalyse als Grundlage für die Risikobewertung und die Züchtung resistenter Genotypen resultieren. Die Analyse und Kartierung der Erregerpopulationen sollen in Zukunft dazu dienen, die Auswahl der Zuckerrübensorten an die Aggressivität der jeweils lokalen Aphanomyces-Population anzupassen.Prof. Dr. Marco Thines
Tel.: +49 69 7542-1833
marco.thines@senckenberg.de
Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - FB 15 Biowissenschaften - Institut für Ökologie, Evolution und Diversität
Max-von-Laue-Str. 13
60438 Frankfurt am Main

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29.02.2024
2220NR270BVerbundvorhaben: Charakterisierung von Isolaten des Erregers Aphanomyces cochlioides in Europa für die Sicherung der Produktion gesunder Zuckerrüben; Teilvorhaben 2: Isolierung des Erregers Aphanomyces cochlioides und Optimierung eines Biotests - Akronym: CHIARAAphanomyces cochlioides ist ein Erreger, der Zuckerrüben infiziert und die Zuckerausbeute signifikant senken kann (Choluj et al. 2012). Der bodenbürtige Oomycet verursacht Wurzelbrand ("Damping-off") an Jungpflanzen sowie Gürtelschorf und chronische Wurzelfäule an älteren Zuckerrüben. Die Manifestation der Symptome variiert aus unbekannten Gründen erheblich zwischen den befallenen Regionen, trotz gleicher Sorten. Dies legt eine innerartliche genetische Differenzierung nahe, die nur unzulänglich untersucht ist. Dieses Projekt trägt durch molekularbiologische und experimentelle Untersuchungen zu einem besseren Verständnis der Biologie und Entwicklung von A. cochlioides bei. Da fungizide Beizen aus Umweltschutzgründen zunehmend verboten werden, ist Sortenresistenz das einzige wirksame Bekämpfungsmittel, das auch im Rahmen des Integrierten Pflanzenschutzes eingesetzt werden kann. Die gewonnen Ergebnisse sollen zusätzlich in der Optimierung des Biotests und einer auf Genmarker basierten Genotypenanalyse als Grundlage für die Risikobewertung und die Züchtung resistenter Genotypen resultieren. Die Analyse und Kartierung der Erregerpopulationen sollen in Zukunft dazu dienen, die Auswahl der Zuckerrübensorten an die Aggressivität der jeweils lokalen Aphanomyces-Population anzupassen.Dr. Maria Köhler
Tel.: +49 39401 962-341
m.koehler@strube-research.net
Strube Research GmbH & Co. KG
Hauptstr. 1
38387 Söllingen

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2026-11-30

30.11.2026
2220NR271AVerbundvorhaben: Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Ligninpolymeren - Akronym: LigninschaumDer chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche "Automobil" zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln. Steffen Sydow
Tel.: +49 531 2155-282
steffen.sydow@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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30.11.2026
2220NR271BVerbundvorhaben: Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern; Teilvorhaben 2: Anlagentechnik zur Schaumherstellung, Scale-Up - Akronym: LigninschaumDer chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche "Automobil" zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln.Dr. Christian Schumacher
Tel.: +49 5371 948330
cschumacher@rpt.de
RPT Rapid Prototyping Technologie GmbH
Hugo-Junkers-Str. 14
38518 Gifhorn

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30.11.2026
2220NR271CVerbundvorhaben: Schäume aus Ligninsulfonat für den Einsatz als Kernmaterial in Stoßfängern; Teilvorhaben 3: Anwendungstechnik und Simulation - Akronym: LigninschaumDer chemische Aufschluss von Pflanzenfasern liefert Zellstoff, der vorwiegend aus Cellulose besteht und zentraler Rohstoff der Papierherstellung ist. 90% des weltweit erzeugten Zellstoffs wird aus Holz hergestellt. Eine effiziente Nutzung von Holz bedeutet auch die Entwicklung von Konzepten zur Verwendung von Nebenprodukten, die bei Prozessen mit dem nachwachsenden Rohstoff anfallen, wie z.B. Ligninsulfonate, die beim Zellstoffaufschluss nach dem Sulfitverfahren entstehen. Mit der Entwicklung von Ligninschäumen für die Anwendung als Kernmaterial für Stoßfänger wird eine Produktinnovation geschaffen, die dazu beiträgt, die potentielle Leistungsfähigkeit von Holz bestmöglich auszuschöpfen und ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche "Automobil" zu entwickeln. Ligninschäume sind zwar bekannt, ein ausschließlich Lignin-basierter Schaum ist bislang nicht entwickelt. Das Ziel des Vorhabens ist es zudem, die Schäume aus ungereinigtem Ligninsulfonat zu entwickeln. Als Ligninquelle wurden Ligninsulfonate ausgewählt, da das Magnesiumbisulfit-Verfahren in Deutschland aufgrund der geringeren Geruchsbelastung im Vergleich mit dem Sulfatverfahren, in dem Kraft Lignin anfällt, weiter verbreitet ist. Auch weitere Reststoffe des Sulfitaufschlusses wie nicht aufgeschlossene Faserbündel und Spuckstoffe sollen als Verstärkung für die Schäume eingesetzt werden. Als technologisch anspruchsvolles Anwendungsbeispiel für die Automobilindustrie wurde das Kernmaterial für vordere PKW-Stoßfänger, auch als Stoßstange bezeichnet, ausgewählt. Vorrangig werden hier bislang Formteile aus petrochemisch-basierten Partikelschäumen wie expandiertem Polypropylen (EPP) eingesetzt. Ziel ist es, ein wirtschaftlich günstiges und gleichzeitig biobasiertes Schaummaterial für die globale Wachstumsbranche der Automobilindustrie zu entwickeln. Holger Kolmer
Tel.: +49 160 7462273
holger.kolmer@volkswagen.de
Volkswagen AG Group Innovation Brieffach 011/1777
Berliner Ring 2
38440 Wolfsburg

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2220NR272AVerbundvorhaben: Fermentative Herstellung von L-Äpfelsäure aus agroindustriellen Seitenströmen zur Herstellung von Polymalat; Teilvorhaben 1: Konidien-basierte Prozessetablierung zum Scale-up der optimierten fermentativen L-Äpfelsäureproduktion - Akronym: MALUMDas Vorhaben zielt darauf ab, eine Wertschöpfungskette zur Herstellung von L-Äpfelsäure-basierten Polymeren aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen, mittels des Wildtypstamms Aspergillus oryzae, zu initiieren. Zu einer Steigerung der ökonomischen Viabilität sollen Medien, Substratzugabe und Fermentation im Labormaßstab optimiert werden. Die Entwicklung einer vereinfachten und kostengünstigen Aufreinigungsstrategie ist ein weiteres wichtiges Etappenziel zur Etablierung eines wirtschaftlichen Herstellungsprozesses. Weiter soll eine Aufskalierung der Fermentation anstatt einer Kaskade mittels submers produzierten Konidien durchgeführt werden. Die Polymerisierung der mikrobiologisch hergestellten L-Äpfelsäure und die Untersuchung der chemisch-physikalischen Eigenschaften der Polymere stellen die Basis für die Identifikation weiterer Anwendungsgebiete für Varianten des Polymalats dar.Dr.-Ing. Thomas Hahn
Tel.: +49 711 970-4159
thomas.hahn@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

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2220NR272BVerbundvorhaben: Fermentative Herstellung von L-Äpfelsäure aus agroindustriellen Seitenströmen zur Herstellung von Polymalat; Teilvorhaben 2: Optimierung der Produktion auf Restströmen - Akronym: MALUMDas Vorhaben zielt darauf ab, eine Wertschöpfungskette zur Herstellung von L-Äpfelsäure-basierten Polymeren aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen, mittels des Wildtypstamms Aspergillus oryzae, zu initiieren. Zu einer Steigerung der ökonomischen Viabilität sollen Medien, Substratzugabe und Fermentation im Labormaßstab optimiert werden. Die Entwicklung einer vereinfachten und kostengünstigen Aufreinigungsstrategie ist ein weiteres wichtiges Etappenziel zur Etablierung eines wirtschaftlichen Herstellungsprozesses. Weiter soll eine Aufskalierung der Fermentation anstatt einer Kaskade mittels submers produzierten Konidien durchgeführt werden. Die Polymerisierung der mikrobiologisch hergestellten L-Äpfelsäure und die Untersuchung der chemisch-physikalischen Eigenschaften der Polymere stellen die Basis für die Identifikation weiterer Anwendungsgebiete für Varianten des Polymalats dar.Dr. Anke Neumann
Tel.: +49 721 608-42125
anke.neumann@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Bio- und Lebensmitteltechnik 2 - Technische Biologie (BLT2)
Kaiserstr. 12
76131 Karlsruhe

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2220NR272CVerbundvorhaben: Fermentative Herstellung von L-Äpfelsäure aus agroindustriellen Seitenströmen zur Herstellung von Polymalat; Teilvorhaben 3: Polymerisation - Akronym: MalumDas Vorhaben zielt darauf ab, eine Wertschöpfungskette zur Herstellung von L-Äpfelsäure-basierten Polymeren aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen mittels des Wildtypstamms Aspergillus oryzae zu initiieren. Zu einer Steigerung der ökonomischen Viabilität sollen Medien, Substratzugabe und Fermentation im Labormaßstab optimiert werden. Die Entwicklung einer vereinfachten und kostengünstigen Aufreinigungsstrategie ist ein wichtiges Etappenziel zur Etablierung eines wirtschaftlichen Herstellungsprozesses. Weiter soll eine Aufskalierung der Fermentation anstatt einer Kaskade mittels Konidien durchgeführt werden. Untersuchungen zur Submers-Produktion von Konidien sind daher ebenfalls Bestandteil von MALUM. Die Polymerisierung der L-Äpfelsäure und die Untersuchung der anwendungsbezogenen und verarbeitungsrelevanten Eigenschaften der Polymere stellen die Basis für die weitere Bewertung und Verwertung dar. Eine finale Prozessbewertung entscheidet über die weitere Vorgehensweise. Derzeit sieht das Konsortium die kurzfristige Verwertung in der Beantragung weiterer öffentlich geförderter Projekte, wobei der Industrieanteil aufgrund des finalen Entwicklungsstandes signifikant erhöht werden kann. Die Aufreinigung und die Konidienproduktion sollen patentrechtlich geschützt werdenDr. Dr. Uwe Bölz
Tel.: +49 8158 9075400
uwe.boelz@hpx-polymers.de
HPX Polymers GmbH
Ziegeleistr. 1
82327 Tutzing

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2220NR275AVerbundvorhaben: Aufbereitung von Gärresten und Gülle zur Optimierung des Nährstoffmanagements in Überschussregionen; Teilvorhaben 1: Aufbereitungstechniken, Szenarien und Wissenstransfer - Akronym: AGrONZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von Konzepten für eine regional angepasste Nährstoffentfrachtung durch Integration der Wirtschaftsdünger- bzw. Gärrestaufbereitung, die neben den Rahmenbedingungen in Regionen mit Nährstoffüberschüssen auch die Situation in den potenziellen Abnehmerregionen berücksichtigen. Die Konzepte werden hinsichtlich Ihres Potentials zur N- und P-Entfrachtung, Treibhausgasemissionen, Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit sowie gesellschaftliche Akzeptanz miteinander verglichen und bewertet. In diesem Zusammenhang wird auch geprüft, wie Biogasanlagen in Konzepte zur Gülleaufbereitung und Nährstoffentfrachtung integriert werden können. Dies kann z.B. die konstante Bereitstellung von Wirtschaftsdüngern sein oder aber die Nutzung der vorhandenen Wärme als Bestandteil des Aufbereitungsprozesses. Da sich die Herausforderung einer effektiven und nachhaltigen Nährstoffentfrachtung besonders in viehstarken Landkreisen von Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen stellt, betrachtet das Vorhaben diese beiden Bundesländer exemplarisch. Dabei werden auf Basis von Struktur- und Betriebsdaten repräsentative regionale Referenzszenarien entwickelt, die eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Regionen mit ähnlichen Voraussetzungen ermöglichen, so dass die Aussagen und Empfehlungen bundesweit Anwendung finden können. Die Zusammensetzung des Projektkonsortiums gewährleistet eine realistische Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten und die Verbreitung der erarbeiteten Ergebnisse in die Praxis.Dr. Sebastian Wulf
Tel.: +49 6151 7001-166
s.wulf@ktbl.de
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Bartningstr. 49
64289 Darmstadt

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2220NR275BVerbundvorhaben: Aufbereitung von Gärresten und Gülle zur Optimierung des Nährstoffmanagements in Überschussregionen; Teilvorhaben 2: Referenzregionen, Verfahrenskonzepte und Stakeholder - Akronym: AGrONZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von Konzepten für eine regional angepasste Nährstoffentfrachtung durch Integration der Wirtschaftsdünger- bzw. Gärrestaufbereitung, die neben den Rahmenbedingungen in Regionen mit Nährstoffüberschüssen auch die Situation in den potenziellen Abnehmerregionen berücksichtigen. Die Konzepte werden hinsichtlich Ihres Potentials zur N- und P-Entfrachtung, Treibhausgasemissionen, Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit sowie gesellschaftliche Akzeptanz miteinander verglichen und bewertet. In diesem Zusammenhang wird auch geprüft, wie Biogasanlagen in Konzepte zur Gülleaufbereitung und Nährstoffentfrachtung integriert werden können. Dies kann z.B. die konstante Bereitstellung von Wirtschaftsdüngern sein oder aber die Nutzung der vorhandenen Wärme als Bestandteil des Aufbereitungsprozesses. Da sich die Herausforderung einer effektiven und nachhaltigen Nährstoffentfrachtung besonders in viehstarken Landkreisen Nordwestdeutschlands stellt, betrachtet das Vorhaben diese Region exemplarisch. Dabei werden auf Basis von Struktur- und Betriebsdaten repräsentative regionale Referenzszenarien entwickelt, die eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf Regionen mit ähnlichen Voraussetzungen ermöglichen, so dass die Aussagen und Empfehlungen bundesweit Anwendung finden können. Die Zusammensetzung des Projektkonsortiums gewährleistet eine realistische Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten und die Verbreitung der erarbeiteten Ergebnisse in die Praxis.Dr. Harm Drücker
Tel.: +49 441 801-320
harm.druecker@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg

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2220NR277AVerbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Klebschaums - Akronym: TyphaKleberDer Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften.Prof. Dr.-Ing. Martin Krus
Tel.: +49 8024 643-258
martin.krus@ibp.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
Fraunhoferstr. 10
83626 Valley

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2220NR277BVerbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Praxisrelevanz - Akronym: TyphaKleberDer Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften.Dipl. Ing. Egon Förster
Tel.: +49 721 5696757
e.foerster@fiber-engineering.de
Fiber Engineering GmbH
Schoemperlenstr. 11 c-d
76185 Karlsruhe

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2220NR277CVerbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 3: Mithilfe und Beratung sowie Herstellung der erforderlichen Prüfkörper - Akronym: TyphaKleberDer Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften.Dipl.-Ing. Werner Theuerkorn
Tel.: +49 8561 6696
w.theuerkorn@gmail.com
typha technik Naturbaustoffe
Wichtleiten 3
84389 Postmünster

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2220NR277DVerbundvorhaben: Entwicklung eines kompostierbaren, hochfesten organischen Klebers und dessen Anwendung zur Bindung von Makropartikeln aus der Blattmasse von Rohrkolben; Teilvorhaben 4: Anwendungstechnische Untersuchungen eines Klebschaums auf Basis biobasierter Rohstoffe für Typhablätter - Akronym: TyphaKleberDer Ausgangspunkt zur Entwicklung eines neuartigen Klebers ist das Typhaboard, das derzeit mittels des anorganischen Bindemittels Magnesit zum Baustoff gefertigt wird. Um die vorhandenen Schwachstellen des Materials Magnesitboard (vor allem die Absenkung der Wärmeleitfähigkeit und die Erhöhung der Festigkeit ist wünschenswert) zu überwinden, ist es ein Schwerpunktziel des Projektes ein neues Klebersystem für Rohrkolben (lat. Typha) zur Herstellung Natur basierender Baustoffe zu entwickeln. Ganz wesentlich für die Entwicklung des neuartigen nachhaltigen Klebers ist die Berücksichtigung der ganz speziellen Eigenschaften des Blattmaterials Typha. Wichtig ist dabei auch, dass mit dem neu entwickelten Klebstoff ein Material entwickelt werden kann, das den speziellen bauphysikalischen Anforderungen für einen Einsatz im Baubereich genügt. Oberstes Kriterium bei der Bindemittelentwicklung ist die Rückführbarkeit in den Stoffkreislauf. Weitere Aspekte für die Wahl und Optimierung des Klebstoffes sind Brandschutz, Schimmelpilzresistenz und Festigkeitseigenschaften.Dr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
hartmut.henneken@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold

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2220NR278AVerbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 1: Herstellung Stärkeester - Akronym: BioFolPackIn den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen.Prof. Thomas Heinze
Tel.: +49 3641 948-270
thomas.heinze@uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie - Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung
Humboldtstr. 10
07743 Jena

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2220NR278BVerbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 2: Eigenschaftsprofil - Akronym: BioFolPackIn den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen.Dr. Katrin Römhild
Tel.: +49 3672 379-220
roemhild@titk.de
Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V.
Breitscheidstr. 97
07407 Rudolstadt

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2220NR278CVerbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 3: Vorbereitung Stärke - Akronym: BioFolPackIn den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen.Dr. rer.nat. Johannes Hintermayer
Tel.: +49 3441 8292161
johannes.hintermayer@allstarch.de
Interstarch GmbH
Dr.-von-Linde-Str. 1
06729 Elsteraue

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2220NR278DVerbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 4: Folienherstellung - Akronym: BioFolPackIn den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird einerseits das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. Rudolf Gerlinger
Tel.: +49 3765 39020
rudolf@gerlinger-industries.de
Gerlinger Industries GmbH
Schwarzhammermühlenstr.
08491 Netzschkau

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2220NR278EVerbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 5: Folienverbundherstellung - Akronym: BioFolPackIn den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen. Thomas Schlegel
Tel.: +49 3672 477 288
thomas.schlegel@jass.com
Papierfabrik Adolf Jass Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. KG
Hermann-Muth-Str. 6
36039 Fulda

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2220NR278FVerbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 6: Klebstoffherstellung - Akronym: BioFolPackIn den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen.Dr. Daniela Klein
Tel.: +49 5231 749-5318
daniela.klein@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold

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2220NR278GVerbundvorhaben: Biogene Folien, Verbundklebstoffe und Verbunde aus Stärkeestern für Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 7: Überführung der Stärkeresterherstellung in großtechnische Anlagen - Akronym: BioFolPackIn den letzten Jahrzehnten gewinnen Biopolymere als Ersatz für synthetische Kunststoffe zunehmend an wirtschaftlicher und ökologischer Bedeutung. Die Biopolymere Cellulose und Stärke gehören dabei zu den wichtigsten nachwachsenden Rohstoffen, die stofflich für die Entwicklung und Produktion von Funktionspolymeren verwendet werden. Aufgrund ihres historisch schon sehr langen Gebrauchs, stehen sie in gleichbleibender Qualität und Reinheit zur Verfügung. Längst ist jedoch nicht das gesamte Potential dieser Naturstoffe bekannt und ausgeschöpft. Ihre molekular und übermolekular strukturell bedingten Eigenschaften lassen sich über eine gezielte chemische Modifizierung der Hydroxylgruppen breit variieren und für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche spezifisch anpassen. Durch die erhältlichen wasserbindenden, verdickenden, klebenden und haftvermittelnden Eigenschaften erfüllen sie wichtige Funktionen, beispielsweise in Nahrungsmitteln, Pharma- und Kosmetikprodukten sowie in Baustoffen, Farben und Verpackungsmaterialien. Stärkeester sind dabei besonders interessante Produkte, da diese durch die chemische Modifizierung thermoplastische Eigenschaften gewinnen können. Wie aus aktuellen Arbeiten hervorgeht, sind insbesondere Stärkeester, die durch die Umsetzung mit langkettigen Fettsäuren erhalten werden, für die Verformung zu Folien und Filmen geeignet. Ziel des Vorhabens ist es, aus thermoplastischen Stärkeestern Folien und Klebstoffe zu entwickeln, die bezüglich ihrer chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften für Anwendungen im Bereich Lebensmittelverpackung etabliert werden können. Zur Modifizierung wird das vorhandene Know-how der Antragsteller weiterentwickelt, um neue Produkte mit hoher Wertschöpfung durch die Einführung spezifischer Funktionalitäten zu schaffen und diese auch in einen technisch nutzbaren Maßstab zu überführen.Dr. rer. nat. Mike Kleinert
Tel.: +49 611 962-6654
mike.kleinert@setylose.com
SE Tylose GmbH & Co. KG
Kasteler Str. 45
65203 Wiesbaden

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2220NR279AVerbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Reaktor und Anlagenbau - Akronym: ICOCAD2Ziel des Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Kernelement des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedingungen eines Biogasstroms in dem vom BMEL im Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genommen werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert werden. Zweites wichtiges Ziel ist die Analyse verschiedener Alternativen, um die Erzeugung von Bioerdgas in derzeit in Betrieb befindlichen Biogasanlagen rentabel zu machen. In einer systemischen Perspektive wird die Umstellung von Biogasanlagen als Stromproduzenten (aktuelles Szenario) auf Bioerdgas- und Wärmeerzeugungsanlagen (Zukunftsszenario) untersucht. Die Analyse wird im Kontext der Energiewende und aller damit verbundenen politischen Dimensionen durchgeführt, d.h. der Entwicklung von PtG-Technologien als Schlüsselelement der Sektorkopplung, der Entwicklung von Fernwärmenetzen der neuen Generation u.a.Prof. Dr. rer. nat. Gunther Kolb
Tel.: +49 6131 990-341
gunther.kolb@imm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM)
Carl-Zeiss-Str. 18-20
55129 Mainz

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2220NR279BVerbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Anlageninbetriebnahme - Akronym: ICOCAD2Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Das Kernele- ment des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedin- gungen eines Biogasstroms in dem vom Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogrammes für Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genom- men werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert wer- den. Henrik Meyer
Tel.: +49 2841 9990-207
meyer@etw-energie.de
ETW Energietechnik GmbH
Ferdinand-Zeppelin-Str. 19
47445 Moers

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2220NR279CVerbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Anlagenkonzeption und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen - Akronym: ICOCAD2Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Das Kernelement des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedingungen eines Biogasstroms in dem vom Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogrammes für Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genommen werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert werden. Ein zweites wichtiges Ziel ist die Analyse verschiedener Alternativen, um die Erzeugung von Bioerdgas in derzeit in Betrieb befindlichen Biogasanlagen rentabel zu machen. In einer systemischen Perspektive wird die Umstellung von Biogasanlagen als Stromproduzenten (aktuelles Szenario) auf Bioerdgas- und Wärmeerzeugungsanlagen (Zukunftsszenario) untersucht. Die Analyse wird im Kontext der Energiewende und aller damit verbundenen politischen Dimensionen durchgeführt, d.h. der Entwicklung von PtG-Technologien als Schlüsselelement der Sektorkopplung, der Entwicklung von Fernwärmenetzen der neuen Generation (d.h. Wärmenetze 4.0) u.a. Jürgen Schumacher
Tel.: +49 241 94623-16
j.schumacher@bueroberg.de
Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH
Gewerbepark Brand 48
52078 Aachen

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2220NR280AVerbundvorhaben: Leitfaden und Online-Anwendung zur Produktion und Bereitstellung erneuerbarer Kraftstoffe als Geschäftsfeld für landwirtschaftliche Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Online-Anwendung und Fallbeispiele - Akronym: BIOKRAFTDie Anforderungen an die Emissionsbegrenzung von Fahrzeugen im Sinne der Luftreinhaltung und für den Klimaschutz nehmen stetig zu. Hier kann der Einsatz von Biomethan als Kraftstoff eine wichtige Rolle spielen, da so eine deutliche Reduktion sowohl der CO2-Emissionen als auch der Emission von Luftschadstoffen erreicht werden kann. Zudem sind die Verteilinfrastruktur für den Kraftstoff und die Motoren bereits verfügbar, sodass die genannten Vorteile kurzfristig realisiert werden können. Gleichzeitig stehen viele Betreibende von Biogasanlagen vor der Frage was mit der Anlage nach Ablauf der 20-jährigen Laufzeit der EEG-Vergütung passieren soll. Die Bereitstellung von Biomethan für den Verkehrssektor, unter Umständen auch in Kombination mit Strom und Wärmebereitstellung, kann hier eine zukunftsfähige Option darstellen. BIOKRAFT wird die Ergebnisse aus Praxisprojekten in übertragbare Erkenntnisse für Biogasanlagenbetreiber und beratende Einrichtungen übersetzen. Die zielgerichtete Aufbereitung von Informationen zur Erschließung von Post-EEG-Geschäftsfeldern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Anlagenbetreibende und Beratende Entscheidungen über einen möglichen Weiterbetrieb fällen und Verbände und Politik bestehende Hemmnisse für eine Zielerreichung der politisch fixierten Energiewendeziele erkennen und ggf. abbauen können. Die Validierung von Geschäftsfeldern im Vorhaben adressiert auch die im Klimaschutzprogramm aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, Biogasanlagenbetreiber und Berater in die Lage zu versetzen, im konkreten Fall die Machbarkeit und Rentabilität einer Kraftstoffbereitstellung und -distribution mit einer Biogasbestandsanlage zu prüfen. Dazu wird ein umfänglicher Leitfaden erstellt und eine praxisnahe Online-Anwendung entwickelt, die die wesentlichen technischen, rechtlichen und ökonomischen Sachverhalte für das Geschäftsfeld "Biomethan als Kraftstoff" für landwirtschaftliche Biogasanlagen darstellt Bernd Wirth
Tel.: +49 6151 7001-142
b.wirth@ktbl.de
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Bartningstr. 49
64289 Darmstadt

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2024-04-30

30.04.2024
2220NR280BVerbundvorhaben: Leitfaden und Online-Anwendung zur Produktion und Bereitstellung erneuerbarer Kraftstoffe als Geschäftsfeld für landwirtschaftliche Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Analyse der Verfahrenstechnik, Anforderungen an Anlagenmanagement und Vermarktung - Akronym: BIOKRAFTDie Anforderungen an die Emissionsbegrenzung von Fahrzeugen im Sinne der Luftreinhaltung und für den Klimaschutz nehmen stetig zu. Hier kann der Einsatz von Biomethan als Kraftstoff eine wichtige Rolle spielen, da so eine deutliche Reduktion sowohl der CO2-Emissionen als auch der Emission von Luftschadstoffen erreicht werden kann. Zudem sind die Verteilinfrastruktur für den Kraftstoff und die Motoren bereits verfügbar, sodass die genannten Vorteile kurzfristig realisiert werden können. Gleichzeitig stehen viele Betreibende von Biogasanlagen vor der Frage was mit der Anlage nach Ablauf der 20-jährigen Laufzeit der EEG-Vergütung passieren soll. Die Bereitstellung von Biomethan für den Verkehrssektor, unter Umständen auch in Kombination mit Strom und Wärmebereitstellung, kann hier eine zukunftsfähige Option darstellen. BIOKRAFT wird die Ergebnisse aus Praxisprojekten in übertragbare Erkenntnisse für Biogasanlagenbetreiber und beratende Einrichtungen übersetzen. Die zielgerichtete Aufbereitung von Informationen zur Erschließung von Post-EEG-Geschäftsfeldern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Anlagenbetreibende und Beratende Entscheidungen über einen möglichen Weiterbetrieb fällen und Verbände und Politik bestehende Hemmnisse für eine Zielerreichung der politisch fixierten Energiewendeziele erkennen und ggf. abbauen können. Die Validierung von Geschäftsfeldern im Vorhaben adressiert auch die im Klimaschutzprogramm aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, Biogasanlagenbetreiber und Berater in die Lage zu versetzen, im konkreten Fall die Machbarkeit und Rentabilität einer Kraftstoffbereitstellung und -distribution mit einer Biogasbestandsanlage zu prüfen. Dazu wird ein umfänglicher Leitfaden erstellt und eine praxisnahe Online-Anwendung entwickelt, die die wesentlichen technischen, rechtlichen und ökonomischen Sachverhalte für das Geschäftsfeld "Biomethan als Kraftstoff" für landwirtschaftliche Biogasanlagen darstelltDr.-Ing. Frank Scholwin
Tel.: +49 3643 54489-120
scholwin@biogasundenergie.de
Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie
Steubenstr. 15
99423 Weimar

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30.04.2024
2220NR280CVerbundvorhaben: Leitfaden und Online-Anwendung zur Produktion und Bereitstellung erneuerbarer Kraftstoffe als Geschäftsfeld für landwirtschaftliche Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Analyse der rechtlichen Grundlagen - Akronym: BIOKRAFTDie Anforderungen an die Emissionsbegrenzung von Fahrzeugen im Sinne der Luftreinhaltung und für den Klimaschutz nehmen stetig zu. Hier kann der Einsatz von Biomethan als Kraftstoff eine wichtige Rolle spielen, da so eine deutliche Reduktion sowohl der CO2-Emissionen als auch der Emission von Luftschadstoffen erreicht werden kann. Zudem sind die Verteilinfrastruktur für den Kraftstoff und die Motoren bereits verfügbar, sodass die genannten Vorteile kurzfristig realisiert werden können. Gleichzeitig stehen viele Betreibende von Biogasanlagen vor der Frage was mit der Anlage nach Ablauf der 20-jährigen Laufzeit der EEG-Vergütung passieren soll. Die Bereitstellung von Biomethan für den Verkehrssektor, unter Umständen auch in Kombination mit Strom und Wärmebereitstellung, kann hier eine zukunftsfähige Option darstellen. BIOKRAFT wird die Ergebnisse aus Praxisprojekten in übertragbare Erkenntnisse für Biogasanlagenbetreiber und beratende Einrichtungen übersetzen. Die zielgerichtete Aufbereitung von Informationen zur Erschließung von Post-EEG-Geschäftsfeldern ist Grundvoraussetzung dafür, dass Anlagenbetreibende und Beratende Entscheidungen über einen möglichen Weiterbetrieb fällen und Verbände und Politik bestehende Hemmnisse für eine Zielerreichung der politisch fixierten Energiewendeziele erkennen und ggf. abbauen können. Die Validierung von Geschäftsfeldern im Vorhaben adressiert auch die im Klimaschutzprogramm aufgeführten Maßnahmen und flankiert so deren Umsetzung. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, Biogasanlagenbetreiber und Berater in die Lage zu versetzen, im konkreten Fall die Machbarkeit und Rentabilität einer Kraftstoffbereitstellung und -distribution mit einer Biogasbestandsanlage zu prüfen. Dazu wird ein umfänglicher Leitfaden erstellt und eine praxisnahe Online-Anwendung entwickelt, die die wesentlichen technischen, rechtlichen und ökonomischen Sachverhalte für das Geschäftsfeld "Biomethan als Kraftstoff" für landwirtschaftliche Biogasanlagen darstelltDr. Stefan Rauh
Tel.: +49 8161 9846-804
stefan.rauh@biogas.org
Fachverband Biogas e.V.
Angerbrunnenstr. 12
85356 Freising

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01.05.2021

2024-04-30

30.04.2024
2220NR281AVerbundvorhaben: Implementierung eines drohnengestützten Borkenkäferfrühdetektionsverfahrens in die FORSTliche PRAXis; Teilvorhaben 1: VOC Profilerstellung und Anpassung der Sensorparameter für die optimierte Integration der Geruchsensor-Drohnentechnik in den forstlichen Betriebsablauf - Akronym: FORSTPRAXIm Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) durchgeführt werden, um die praxisnähe des zu entwickelnden Prototypen zu gewährleisten.Prof. Dr. Dirk Jaeger
Tel.: +49 551 39-23571
dirk.jaeger@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

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2220NR281BVerbundvorhaben: Implementierung eines drohnengestützten Borkenkäferfrühdetektionsverfahrens in die FORSTliche PRAXis; Teilvorhaben 2: Automatisierung und Optimierung der georeferenzierten Sensordaten-HeatMap-Erstellung zur Visualisierung von Borkenkäfer-Befallskarten vor Ort im Wald - Akronym: FORSTPRAXIm Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe)Prof. Dr. Barbara Koch
Tel.: +49 761 203-3695
koch@felis.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie - Abt. Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

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30.04.2024
2220NR281CVerbundvorhaben: Implementierung eines drohnengestützten Borkenkäferfrühdetektionsverfahrens in die FORSTliche PRAXis; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Drohnenplattform mit Hochleistungs-GPS und Abstandssensorik für den baumkronennahen Konturflug für die effektive geruchsbasierte Borkenkäferdetektion - Akronym: FORSTPRAXIm Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) durchgeführt werden, um die Praxisnähe des zu entwickelnden Systems zu beweisen.Dipl. Johann Ziereis
Tel.: +49 9402 94821-3
j.ziereis@cadmic.de
CADmium GmbH Solutioncenter für CAD & CAM
Bayernstr. 3
93128 Regenstauf

2023-03-01

01.03.2023

2024-02-29

29.02.2024
2220NR283XEntwicklung eines Datenbankkonzepts für ein Nationales Erfassungssystem der Waldschäden und deren Ursachen auf Grundlage des Waldschutzmeldewesens - Akronym: Pre-NEWsWmZiel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines System- und Datenbankentwurfs, der die Integration und Aufnahme von definierten Daten aus den bestehenden bzw. zu entwickelnden Waldschutzmeldewesen der Länder in eine Waldschutzdatenbank auf Bundesebene beschreibt. Der zu entwickelnde Prototyp und die Ergebnisse der Machbarkeitsanalyse dienen als Grundlage für die weiterführenden Arbeiten des Konsortiums im Vorhaben NEWsWm, um die Waldschutzdatenbank des Bundes für Deutschland zu etablieren.Dr. Nadine Bräsicke
Tel.: +49 3946 47 4004
nadine.braesicke@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Waldschutz
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

2022-03-01

01.03.2022

2023-03-31

31.03.2023
2220NR285XVorprojekt - Engineering von neu-designten Performance-Polymeren auf Basis von R,S-Polyhydroxybuttersäure (PHB) aus nachwachsenden Rohstoffen - Akronym: VorEndPPDas Projekt zielte auf die Verbesserung der Materialeigenschaften von Polyhydroxybuttersäure (PHB) durch biotechnologische Synthese neuartiger PHB-Varianten, um so ein breiteres Nutzungspotenzial für Polymere auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu erreichen. Dies soll durch biotechnologische Synthese von PHB gemischter Taktizitäten ((R,S)-PHB) erreicht werden, die bislang fermentativ nicht erzeugt werden können. Durch chemische Synthese von PHB-Polymeren mit (R)- und (S)-Monomeren konnte das Projektkonsortium im Vorfeld des Vorhabens bereits zeigen, dass sich mit den Taktizitäten auch wesentliche physikalische Parameter ändern, wodurch eine gezielte Anpassung der Polymereigenschaften möglich wird. Das aktuelle Projekt war als Vorabprojekt konzipiert, dessen Ziel es war, PHBs mit gemischten Taktizitäten ((R,S)-PHB) chemisch zu synthetisieren und hinsichtlich technisch relevanter Polymer- und Werkstoffeigenschaften zu evaluieren – aufbauend auf den gemeinsamen Vorarbeiten der beiden Projektpartner. Zudem sollten Arbeiten zu Engineering und Test von PHB-Synthasen in vitro sowie erste Arbeiten zum Transfer von Synthasen in Fermentationsstämme durchgeführt werden, um die Variationsbreite der enzymatischen Synthese gemischttaktischer PHBs näher auszuloten.Für die chemische Synthese von gemischttaktischem (R,S)-PHB musste zunächst eine Synthese für enantiomerenangereichertes ß-Butyrolacton (BBL) etabliert werden, da dieses kommerziell nicht ausreichend verfügbar war. Als Edukt zur BBL-Synthese wurde kommerziell verfügbares, fermentativ hergestelltes (R)-PHB eingesetzt. Aus dem so gewonnenen BBL wurden dann gemischttaktische (R,S)-PHB polymerisiert. Diese (R,S)-PHB wurden als Additive für neuartige Compounds auf Basis von fermentativ gewonnenen (R)-PHB und PLA eingesetzt, die mit Fokus auf ihre Materialeigenschaften vollständig charakterisiert wurden. Unter Verwendung von 25% synthetischen, ataktischen PHB aus rac-BBL konnte ein Werkstoff hergestellt werden, der in vielen Materialeigenschaften dem vielfältig eingesetzten Polymer PLA ähnelt. Damit konnten Probleme von (R)-PHB, insbesondere seine Sprödigkeit, erfolgreich adressiert werden. Anders als PLA sollten die neuartigen Blends jedoch sehr gut bioabbaubar sein, wie erste Abbauversuche auch bestätigten. Mit Blick auf die biochemische Synthese konnten PHA-Synthasen, die den Einbau von (S)-Enantiomer in PHB erlauben, identifiziert und neue Erkenntnisse über die strukturelle Grundlage der Stereoselektivität gewonnen werden. Weiterhin konnten Faktoren, durch die der Anteil an (S)-Enantiomer im PHB beeinflussbar ist, herausgearbeitet und eine Strategie für ein einstellbares System zur in-vivo Synthese von gemischttaktischen PHB entworfen werden.Prof. Volker Sieber
Tel.: +49 9421 187-300
sieber@tum.de
Technische Universität München - Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Lehrstuhl für Chemie Biogener Rohstoffe
Schulgasse 16
94315 Straubing

2023-04-01

01.04.2023

2026-03-31

31.03.2026
2220NR288AVerbundvorhaben: Entwicklung maßgeschneiderter Biokatalysatoren für die Herstellung von 2,5-Furandicarbonsäure auf Basis von Zuckern aus Lignocellulose; Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung zur Herstellung neuer Enzyme und biokatalytische Herstellung von FDCA - Akronym: FDCA-LignozymFDCA (2,5-Furandicarbonsäure) ist eine biobasierte Alternative zu petrochemisch hergestellter Terephthalsäure, die bei der Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrie verwendet wird. Eine wirtschaftliche Produktion von FDCA und seinem Polymer PEF ist bisher nicht möglich. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur wirtschaftlichen Herstellung von FDCA. Hierzu sollen Peroxidase-produzierende Hefestämme in Kombination mit HMF-Oxidasen eingesetzt werden, die durch Fermentation auf Lignocellulose-Zuckerlösungen hergestellt werden. Das biotechnisch synthetisierte FDCA wird durch geeignete Kristallisation- und Fällungsverfahren aufgereinigt. Schließlich soll die gesamte Prozesskette - Fermentation und Produktion der Enzyme auf Basis von LCZuckerlösungen, Biokatalyse und Produktgewinnung - im 1.000-Liter-Maßstab demonstriert und auf ihre Machbarkeit im industriellen Maßstab analysiert werden.Dr. Arno Cordes
Tel.: +49 5331 8825-36
cordes@asa-enzyme.de
ASA Spezialenzyme GmbH
Am Exer 19 C
38302 Wolfenbüttel

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31.03.2026
2220NR288BVerbundvorhaben: Entwicklung maßgeschneiderter Biokatalysatoren für die Herstellung von 2,5-Furandicarbonsäure auf Basis von Zuckern aus Lignocellulose; Teilvorhaben 2: Herstellung rekombinanter Hefestämme für die Synthese von FDCA und Etablierung von mikrobiellen Kulturen - Akronym: FDCA-LignozymFDCA (2,5-Furandicarbonsäure) ist eine biobasierte Alternative zu petrochemisch hergestellter Terephthalsäure, die bei der Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrieverwendet wird. Eine wirtschaftliche Produktion von FDCA und seinem Polymer PEF ist bisher nicht möglich. Ziel des Gesamtprojektes ist die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zurwirtschaftlichen Herstellung von FDCA. Hierzu sollen Peroxidase-produzierende Hefestämme in Kombination mit HMF-Oxidasen eingesetzt werden, die durch Fermentation auf Lignocellulose-Zuckerlösungen hergestellt werden. Das biotechnisch synthetisierte FDCA wird durch geeignete Kristallisation- und Fällungsverfahren aufgereinigt. Schließlich soll die gesamte Prozesskette - Fermentation und Produktion der Enzyme auf Basis von LCZuckerlösungen, Biokatalyse und Produktgewinnung - im 1.000-Liter-Maßstab demonstriert und auf ihre Machbarkeit im industriellen Maßstab analysiert werden.Prof. Nicolaus von Wirén
Tel.: +49 39482 5-602
vonwiren@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben

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01.04.2023

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31.03.2026
2220NR288CVerbundvorhaben: Entwicklung maßgeschneiderter Biokatalysatoren für die Herstellung von 2,5-Furandicarbonsäure auf Basis von Zuckern aus Lignocellulose; Teilvorhaben 3: Prozess-Skalierung der biokatalytischen Herstellung von FDCA - Akronym: FDCA-LignozymFDCA (2,5-Furandicarbonsäure) ist eine biobasierte Alternative zu petrochemisch hergestellter Terephthalsäure, die bei der Herstellung von PET und Polyestern für die Verpackungs- und Textilindustrie verwendet wird. Eine wirtschaftliche Produktion von FDCA und seinem Polymer PEF ist bisher nicht möglich. Ziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines biotechnologischen Verfahrens zur wirtschaftlichen Herstellung von FDCA. Hierzu sollen Peroxidase-produzierende Hefestämme in Kombination mit HMF-Oxidasen eingesetzt werden, die durch Fermentation auf Lignocellulose- Zuckerlösungen hergestellt werden. Das biotechnisch synthetisierte FDCA wird durch geeignete Kristallisation- und Fällungsverfahren aufgereinigt. Schließlich soll die gesamte Prozesskette - Fermentation und Produktion der Enzyme auf Basis von LC-Zuckerlösungen, Biokatalyse und Produktgewinnung - im 1-m³-Maßstab demonstriert und auf ihre Machbarkeit im industriellen Maßstab analysiert werden.Dr.-Ing. Katja Patzsch
Tel.: +49 3461 43-9104
katja.patzsch@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
Am Haupttor 1251
06237 Leuna

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31.12.2024
2220NR290AVerbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 1: Selektion und Anzucht potentiell unempfindlicher Douglasien; Koordination - Akronym: VitaDouIn den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Douglasie (Pseudotsuga menziesii Mirb.) erfolgreich in den Wäldern der deutschen Länder etabliert und liefert der Forst-, Holz- und Papierwirtschaft substanziell Rohstoff zu. Allerdings häufen sich in jüngster Zeit Hinweise auf Vitalitätsstörungen durch Rußige Douglasienschütte, Douglasiengallmücken und Sekundärerkrankungen beziehungsweise –schäden, die die Vitalität ganzer Bestände grundsätzlich in Frage stellen. Dies erfordert waldbauliche und ökonomische Maßnahmen, um die Ertragsstabilität der Douglasienwirtschaft stützen. Allerdings gibt es bisher keine konsistente Erfassung der Schadkomplexe und kaum Vorstellungen über ihre Entwicklung. Außerdem ist unklar, wie die Douglasien physiologisch mit der Erkrankung umgehen und ob sich die Douglasienherkünfte oder –individuen in ihre Schadenstoleranz unterscheiden. Deshalb sind die Ziele des in Aussicht genommenen Vorhabens, a. die Zusammenhänge zwischen Befall mit Rußiger Douglasienschütte und/oder Douglasiengallmücken und der Zuwachsleistung zu quantifizieren, b. die Physiologie der Nadelerkrankung und des Befalls mit Douglasiengallmücken unter besonderer Beachtung der Douglasien-Herkünfte zu charakterisieren, c. die biotisch bedingten Beeinträchtigungen der Douglasie kausal in Bezug zur Waldwirtschaft zu analysieren, d. das betriebliche Risiko durch die biotischen Störungen ökonomisch zu bewer¬ten und betriebliche Perspektiven zu entwickeln und e. zu untersuchen, ob weitere Krankheits- und Schaderreger den Zuwachs der Douglasien mindern und ihre Vulnerabilität erhöhen.Dr. Stefan Seegmüller
Tel.: +49 6306 911-127
stefan.seegmueller@wald-rlp.de
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF)
Hauptstr. 16
67705 Trippstadt

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01.01.2022

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31.12.2024
2220NR290BVerbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 2: Waldschutz, Waldwachstum, Ökonomie - Akronym: VitaDouIn den vergangenen Jahrzehnten hat sich neben den einheimischen Baumarten die Douglasie auf fast 218.000 ha in den Wäldern der deutschen Länder etabliert. Einerseits sichert sie mit ihrer ausgeprägten Nährstoffnutzungseffizienz die Standortsnachhaltigkeit, andererseits liefert sie bereits heute substanziell Rohstoff zur Forst-, Holz- und Papierwirtschaft. Allerdings häufen sich in jüngster Zeit Hinweise aus der Praxis, die auf Vitalitätsstörungen durch Pilz- (v.a. Rußige Douglasienschütte) und Insektenbefall (v.a. Dougla-siengallmücke) in größerem Umfang hinweisen. Insbesondere wird von ungewöhnlich schütteren Kronenzuständen und Absterbeerscheinungen in bisher unauffälligen Douglasien-Beständen berichtet. Zur Schütteresistenz einzelner Douglasien-Herkünfte und/oder Individuen liegen wi-dersprüchliche Aussagen vor. Die Douglasiengallmücke wurde als Schädling im Wald bisher nur vereinzelt wahrgenommen. Vor diesem Hintergrund beabsichtigen die Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA-BW) und die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA), a. Vitalitätseinschränkungen zu quantifizieren und ökonomisch einzuschätzen, b. die Störungen anamnetisch und kausal zu analysieren sowie c. darauf aufbauend waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten. Zu diesem Zweck haben sich die drei Versuchs- und Forschungsanstalten unter der Koordination der FAWF zu einem Verbund zusammengeschlossen. Grundsätzlich reichen die Projektpartner das Vorhaben als Verbund in drei Teilvorhaben ein: TV1: Physiologische Pathologie und Herkunftsunterschiede TV2: Waldschutz, Waldwachstum, Ökonomie TV3: Schadensinventur, Kausalanalysen, Flächenauswahl, Kom-plexanalyse Die angestrebten Untersuchungsergebnisse bilden notwendige Voraussetzungen, um auf der Basis geeigneten forstlichen Vermehrungsgutes den auf Douglasie basierten Kundenwert für die Holzwirtschaft zu sichern.Dr. Horst Delb
Tel.: +49 761 4018-222
horst.delb@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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31.12.2024
2220NR290CVerbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 3: Schadensinventur, Kausalanalysen, Flächenauswahl, Komplexanalyse - Akronym: VitaDouIn den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Douglasie (Pseudotsuga menziesii) erfolgreich in deutschen Wäldern etabliert und liefert der Forst-, Holz- und Papierwirtschaft Rohstoff zu. In jüngster Zeit häufen sich Vitalitätsstörungen durch die Rußige Douglasienschütte, Douglasiengallmücken und Sekundärerkrankungen. Daher sind waldbauliche und ökonomische Maßnahmen zu entwickeln, die die Ertragsstabilität der Douglasienwirtschaft stützen. Bisher gibt es keine konsistente Erfassung der Schadkomplexe bei Douglasie und wenig Informationen über deren Schadentwicklung und Schadensfortschritt. Da auch unklar ist, wie Douglasien unterschiedlicher Herkunft physiologisch auf die Schadfaktoren reagieren oder sich in ihrer Schadenstoleranz unterscheiden, hat das Verbundvorhabens VITADOU mit drei Teilvorhaben (TV1: FAWF; TV2: FVA-BW, TV3: NW-FVA) folgende Ziele, a. die Zusammenhänge zwischen Befall mit Rußiger Douglasienschütte u./o. Douglasiengallmücken und der Zuwachsleistung zu quantifizieren, b. die Physiologie der Nadelerkrankung und des Befalls mit Douglasiengallmücken unter besonderer Beachtung der Douglasien-Herkünfte zu charakterisieren, c. die biotisch bedingten Beeinträchtigungen der Douglasie kausal in Bezug zur Waldwirtschaft zu analysieren, d. das betriebliche Risiko durch die biotischen Störungen ökonomisch zu bewerten und betriebliche Perspektiven zu entwickeln und e. zu untersuchen, ob weitere Krankheits- und Schaderreger den Zuwachs der Douglasien mindern und ihre Vulnerabilität erhöhen. Zu diesem Zweck wird das Ausmaß der Devitalisierungen quantitativ erhoben, wachstumskundlich, differenzialdiagnostisch und stressphysiologisch analysiert sowie waldbauliche Konzepte für die Douglasie abgeleitet und ökonomisch bewertet. TV3 wird dazu eine okulare Vitalitätsansprache stehender Bäume, detaillierte Kausalanalysen (inkl. Nadeluntersuchungen, Pilzisolationen) an gefällten Probebäumen sowie eine retrospektive, raumzeitliche Auswertung von Schadensmeldungen durchführtDr. Gitta Langer
Tel.: +49 551 69401-129
gitta.langer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2025-09-30

30.09.2025
2220NR292AVerbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Wachs-Substrat-Struktur zur Anwendung in Gewächshäusern und Indoor Farmen auf Basis versiegelter regionaler Naturfasern; Teilvorhaben 1: Erforschung der optimalen Wachs-Substrat-Struktur für Indoor Farms - Akronym: RootSysDie saisonunabhängige Versorgung mit regionalem, frischem Gemüse ist in unseren Breitengraden nur durch Gewächshäuser oder moderne Indoor-/Vertical Farms möglich. Die Effizienz dieser Anbautechniken ist um ein Vielfaches höher als im konventionellen Feldanbau durch die Kultivierung in hydroponischen Systemen, bei denen die Pflanzen in einem erdfreien Substrat wurzeln und mit einer bedarfsgerechten Nährlösung gezielt versorgt werden. Obwohl durch die Hydroponik kaum noch Pestizide eingesetzt werden sind die verwendeten Substrate wie Steinwolle, Kokossubstrate oder Torf nicht nachhaltig. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen Substrats basierend auf regional produzierten Naturfasern, welches die hohen Anforderungen der Hydroponik in Gewächshäusern und Indoor Farms erfüllt sowie rückstandslos kompostiert werden kann. Da die Naturfasern ähnlichen Reaktionen mit der Nährlösung wie Kokos- oder Torfsubstrate ausgesetzt wären, liegt die zentrale Innovation dieses Vorhabens in der Versiegelung der Naturfasern mit einem Biowachs auf CO2-Basis, welches die Fasern vor der Nährlösung schützt und den biologischen Abbauprozess verzögert, da sich das Biowachs erst unter Kompostierungsbedingungen abbaut. Im Vorhaben werden unterschiedliche Faser- und Wachszusammensetzungen systematisch unter kontrollierten Bedingungen sowie unter realen Kulturbedingungen untersucht, um die optimale Form sowie Strukturstabilität zur Anwendung sowohl im Gewächshaus als auch als Haltesystem für die Indoor Farm herauszufinden. Die neue Wachs-Substrat-Struktur soll vergleichbar gute Kultivierungsbedingungen zu Steinwolle erreichen und gleichzeitig dessen Nachteile eliminieren, womit große Mengen an Steinwolleabfällen und notwendiger Energie in Zukunft vermieden werden können.Prof. Dr. Heike Mempel
Tel.: +49 8161 71-5853
heike.mempel@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Institut für Gartenbau, ASC Smart Indoor Farming
Am Staudengarten 10
85354 Freising

2022-11-01

01.11.2022

2025-09-30

30.09.2025
2220NR292BVerbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Wachs-Substrat-Struktur zur Anwendung in Gewächshäusern und Indoor Farmen auf Basis versiegelter regionaler Naturfasern; Teilvorhaben 2: Erforschung der optimalen Wachs-Substrat-Struktur für Gewächshäuser - Akronym: RootSysDie saisonunabhängige Versorgung mit regionalem, frischem Gemüse ist in unseren Breitengraden nur durch Gewächshäuser oder moderne Indoor-/Vertical Farms möglich. Die Effizienz dieser Anbautechniken ist um ein Vielfaches höher als im konventionellen Feldanbau durch die Kultivierung in hydroponischen Systemen, bei denen die Pflanzen in einem erdfreien Substrat wurzeln und mit einer bedarfsgerechten Nährlösung gezielt versorgt werden. Obwohl durch die Hydroponik kaum noch Pestizide eingesetzt werden sind die verwendeten Substrate wie Steinwolle, Kokossubstrate oder Torf nicht nachhaltig. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen Substrats basierend auf regional produzierten Naturfasern, welches die hohen Anforderungen der Hydroponik in Gewächshäusern und Indoor Farms erfüllt sowie rückstandslos kompostiert werden kann. Da die Naturfasern ähnlichen Reaktionen mit der Nährlösung wie Kokos- oder Torfsubstrate ausgesetzt wären, liegt die zentrale Innovation dieses Vorhabens in der Versiegelung der Naturfasern mit einem Biowachs auf CO2-Basis, welches die Fasern vor der Nährlösung schützt und den biologischen Abbauprozess verzögert, da sich das Biowachs erst unter Kompostierungsbedingungen abbaut. Im Vorhaben werden unterschiedliche Faser- und Wachszusammensetzungen systematisch unter kontrollierten Bedingungen sowie unter realen Kulturbedingungen untersucht, um die optimale Form sowie Strukturstabilität zur Anwendung sowohl im Gewächshaus als auch als Haltesystem für die Indoor Farm herauszufinden. Die neue Wachs-Substrat-Struktur soll vergleichbar gute Kultivierungsbedingungen zu Steinwolle erreichen und gleichzeitig dessen Nachteile eliminieren, womit große Mengen an Steinwolleabfällen und notwendiger Energie in Zukunft vermieden werden können. Christian Reichtalhammer
Tel.: +49 8623 98506-35
c.reichtalhammer@gemuesebau-steiner.de
Gemüsebau Steiner GmbH & Co. KG
Edt 8
84558 Kirchweidach

2022-11-01

01.11.2022

2025-09-30

30.09.2025
2220NR292CVerbundvorhaben: Entwicklung einer neuen Wachs-Substrat-Struktur zur Anwendung in Gewächshäusern und Indoor Farmen auf Basis versiegelter regionaler Naturfasern; Teilvorhaben 3: Erforschung regionaler Naturfasern für innovative Wachs-Substrat-Strukturen - Akronym: RootSysDie saisonunabhängige Versorgung mit regionalem, frischem Gemüse ist in unseren Breitengraden nur durch Gewächshäuser oder moderne Indoor-/Vertical Farms möglich. Die Effizienz dieser Anbautechniken ist um ein Vielfaches höher als im konventionellen Feldanbau durch die Kultivierung in hydroponischen Systemen, bei denen die Pflanzen in einem erdfreien Substrat wurzeln und mit einer bedarfsgerechten Nährlösung gezielt versorgt werden. Obwohl durch die Hydroponik kaum noch Pestizide eingesetzt werden sind die verwendeten Substrate wie Steinwolle, Kokossubstrate oder Torf nicht nachhaltig. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines neuen, nachhaltigen Substrats basierend auf regional produzierten Naturfasern, welches die hohen Anforderungen der Hydroponik in Gewächshäusern und Indoor Farms erfüllt sowie rückstandslos kompostiert werden kann. Da die Naturfasern ähnlichen Reaktionen mit der Nährlösung wie Kokos- oder Torfsubstrate ausgesetzt wären, liegt die zentrale Innovation dieses Vorhabens in der Versiegelung der Naturfasern mit einem Biowachs auf CO2-Basis, welches die Fasern vor der Nährlösung schützt und den biologischen Abbauprozess verzögert, da sich das Biowachs erst unter Kompostierungsbedingungen abbaut. Im Vorhaben werden unterschiedliche Faser- und Wachszusammensetzungen systematisch unter kontrollierten Bedingungen sowie unter realen Kulturbedingungen untersucht, um die optimale Form sowie Strukturstabilität zur Anwendung sowohl im Gewächshaus als auch als Haltesystem für die Indoor Farm herauszufinden. Die neue Wachs-Substrat-Struktur soll vergleichbar gute Kultivierungsbedingungen zu Steinwolle erreichen und gleichzeitig dessen Nachteile eliminieren, womit große Mengen an Steinwolleabfällen und notwendiger Energie in Zukunft vermieden werden können. Volker Mai
Tel.: +49 783 657-47
volker.mai@stw-faser.de
Schwarzwälder Textil-Werke Heinrich Kautzmann GmbH
Aue 3
77773 Schenkenzell

2022-12-01

01.12.2022

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30.11.2025
2220NR294AVerbundvorhaben: 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: PruCycleZiel 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.
Papendorfer Weg 3
14806 Bad Belzig

2022-12-01

01.12.2022

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31.12.2023
2220NR294BVerbundvorhaben: 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: PruCycleZiel 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

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01.07.2021

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30.06.2024
2220NR295AVerbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Festlegung der Bauteilanforderungen, Materialentwicklung und -prüfung - Akronym: 3DNaturDruckDas gemeinsame Projekt umfasst den gesamten Prozess der Entwicklung von Biokomposit FDM Bausystemen und deren ökonomische und ökologische Bewertung. Zunächst definieren alle beteiligten Partner, auf der Grundlage ihrer bisherigen Erfahrungen in ihren Bereichen, mechanische und funktionelle Anforderungen an neu entwickelte Materialien für Filamente, Parameter des Herstellungsprozesses und neu entworfene Bauelemente. Zwei Hauptarten von Filamenten auf Biopolymer-Basis werden entwickelt. Die erste ist mit kurzen Naturfasern unterschiedlicher Länge aus Holz, Hanf, Flachs und Agrar-Reststoffen verstärkt. Der zweite Typ zeichnet sich durch lange endlose Hanf- und Flachsfaserverstärkungen aus, die in einer Polymermatrix beschichtet oder eingebettet sind. Neue Filamente bestimmen das Design für spezielle Druckköpfe, die mit marktüblichen 3D-Druckern verwendet werden können. Ein solcher Ansatz wird die Entwicklung nachhaltiger biokompositbasierter Bausysteme weltweit erleichtern. Sobald das neue Tool in die SATURN Drucker integriert ist, die vom ATMAT Unterauftragnehmer zur Verfügung gestellt werden, werden dedizierte Druckpfad Steuerungssysteme für beide Arten von Filamenten entwickelt. Die Überprüfung und Optimierung der entwickelten Material- und Fabrikationsplattform erfolgt während des gesamten Projektes durch 3d-Druck der von BioMat entwickelten Bausysteme z.B Fassadenplatten, ganze Fassadensysteme, Verbindungselementen. Sobald die Integration der entwickelten Filamente, die Herstellungsplattform und das Bausystem ein hohes Maß an Zuverlässigkeit erreichen, wird der endgültige 1:1 Schalenstruktur Demonstrator hergestellt. Die Einbeziehung aller Projektpartner in die ökologische und ökonomische Bewertung des Systems garantiert die Formulierung eines vollständigen Feedbacks bezüglich der Perspektiven für die Markteinführung des neuen Systems und seiner potenziellen Umweltvorteile. Hanaa Dahy
Tel.: +49 711 685-83274
hanaa.dahy@itke.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen
Keplerstr. 11
70174 Stuttgart

2021-07-01

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30.06.2024
2220NR295BVerbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung und Herstellung von Filamenten - Akronym: 3DNaturDruckIn diesem TV werden die Materialien und Filamente für die additive Fertigung der Zielbauteile im Bereich der Fassadenelemente entwickelt. Als Verfahren der additiven Fertigung soll das extrusionsbasierte fused deposition modelling (FDM) verwendet werden. Die Materialien sollen weitestgehend aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, wobei als Matrixpolymere u.a. Polymilchsäure (PLA) und Biopolyamide ausgewählt werden. Als Kurzfasern werden Holz- und Cellulosefasern eingesetzt, die sich durch eine gute Verfügbarkeit auszeichnen und in Elementen für den Baubereich aufgrund einer geringeren Wärmefreisetzungsrate im Vergleich zu Thermoplasten zu einer Verbesserung des Flammschutzes beitragen können. Als Hauptziel im Gesamtprojekt soll ein Verfahren für den Druck von Endlosfasern (Naturfasern) mit Biopolymeren entwickelt werden. Daher besteht eine weitere Aufgabe in diesem TV darin, verfügbare Naturfasern (Flachs, Hanf) vorab mit Biopolymeren zu ummanteln und auf diese Weise ein thermoplastisches Halbzeug herzustellen, das im FDM-Verfahren zum Einsatz kommen kann. Zur Erreichung der hohen Anforderungen im Baubereich (Dauerhaftigkeit, UV-Stabilität, Flammschutz) sind die Biopolymere mit Additiven auszurüsten.Dr. Arne Schirp
Tel.: +49 531 2155-336
arne.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2021-07-01

01.07.2021

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30.06.2024
2220NR295CVerbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 3: Prozess- und Hardwareentwicklung - Akronym: 3DNaturDruckIm Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen für die Additive Fertigung großer Bauteile (z.B. Fassadenelemente usw.) im FDM-Verfahren optimierte naturfaserverstärkte Biopolymere in Form von Kurz- und Endlosfaserfilamenten sowie die Methoden und Werkzeuge (incl. Neuentwickelten 2 Düsen) für deren Extrusion entwickelt werden. Aktuelle Anwendungen und Forschungsarbeiten zum großformatigen 3D-Druck erfolgen zum weitaus größten Teil mit Polymeren auf Basis fossiler Rohstoffe – für die Anwendung im architektonischen Maßstab aus ökologischer Sicht nicht vertretbar. Im Rahmen des beantragten Projekts sollen smarte und innovative Designs für den Einsatz in der Architektur (Fassadenelemente, Trennwände, freigeformte Möbel, hochkomplexe Bauteile etc.) entstehen. Aus neuentwickelten Verbundmaterialien mit einem möglichst hohen Anteil an Naturfasern aus jährlich nachwachsenden Ressourcen mit dem Produktionsverfahren der Additiven Fertigung sollen ökologische, nachhaltige Produkte entwickelt werden. Bei den zu erforschenden Materialien handelt es sich um naturfaserverstärkte Bio-Polymer-Komposite in verschiedener Form: Innerhalb des Projektes soll ein Verarbeitungsverfahren mit sehr kurzen Naturfasern aus Holz, Hanf, Flachs und Weizen- sowie Rapsstroh untersucht werden. Als Hauptziel soll ein Verfahren für den Druck von Endlosfasern (Naturfasern) mit Biopolymeren entwickelt werden. Fortlaufende Materialtests sowie die Einbeziehung von analytischen und numerischen Simulationen in den digitalen Entwurfs- und Herstellungsprozess werden dabei frühzeitig eine Beurteilung der Eignung für architektonische Bauteile ermöglichen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erschließung des FDM-3D-Drucks mit nachhaltigen Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen für großformatige architektonische Bauteile. Das LZH ist verantwortlich für die Prozessentwicklung mit den neu entwickelten Materialien und mitverantwortlich für die Entwicklung neuer Werkzeuge und Düsengeometrien für den Drucker.Dr.-Ing. Gerrit Hohenhoff
Tel.: +49 511 2788-263
g.hohenhoff@lzh.de
Laser Zentrum Hannover e.V.
Hollerithallee 8
30419 Hannover

2021-07-01

01.07.2021

2024-06-30

30.06.2024
2220NR295DVerbundvorhaben: Design und Fabrikation von 3D-gedruckten Bauteilen aus Biokompositen / Filamenten aus Endlos- und Kurznaturfasern; Teilvorhaben 4: industrielle Umsetzung - Akronym: 3DNaturDruckDas Ziel ist, mittels neuer 3D-Drucktechnologie Faserverstärkte nachwachsende Rohstoffe inkl. Lang- & Endlosfasern zu verarbeiten und hieraus sowohl materialsparend als auch nachhaltig Projekte der Architektur und später in anderen Branchen umzusetzen und endliche Rohstoffe zu ersetzen. (Ausführliche Beschreibung in der Vorhabensbeschreibung) Christoph Fromme
Tel.: +49 5371 94830
cfromme@rpt.de
RPT Rapid Prototyping Technologie GmbH
Hugo-Junkers-Str. 14
38518 Gifhorn

2021-06-01

01.06.2021

2023-11-30

30.11.2023
2220NR297XSelbstverstärkendes Einkomponenten-Verbundmaterial auf Basis von Polymilchsäure - Akronym: AllPLACoZiel des Projektes liegt in der Entwicklung eines auf Polymilchsäure (PLA) basierenden selbstverstärkenden Einkomponenten-Verbundmaterials, dessen Eigenverstärkung über Fasern gewährleistet wird, die aus PLA-Stereokomplexen (scPLA) bestehen und einen um ca. 50 K höheren Schmelzpunkt im Vergleich zur PLA-Matrix aufweisen. Die generierten Ergebnisse sollen hierbei die Herstellung von quasi-isotropen, faserverstärkten Einkompomponenten-Verbundmaterialien durch das Doppel-Pultrusionsverfahren mit nachfolgender Spritzgusstechnologie ermöglichen. Weiterhin soll eine Prozessentwicklung zur Herstellung von Stereokomplex-PLA Folien durchgeführt werden.Dr. rer. nat. André Lehmann
Tel.: +49 331 568-1510
andre.lehmann@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

2022-09-01

01.09.2022

2025-08-31

31.08.2025
2220NR300XPektinhydrazid als Plattform für das modulare Struktur- und Eigenschaftsdesign von biobasierten und nachhaltigen Materialien und Funktionspolymeren (PekSEMF) - Akronym: PekSEMFDie breite Verfügbarkeit des Naturstoffs Pektin in Deutschland mit vielfältigen positiven Eigenschaften (Wasserlöslichkeit, Biokompatibilität, Bioabbaubarkeit) und der breiten öffentlichen Akzeptanz gepaart mit einem enormen, bisher ungenutzten Potential zur Entwicklung von biobasierten Produkten und Materialien sind Ausgangspunkt für die geplanten Untersuchungen. Die aus Pektin gut zugängliche Plattformverbindung Pektinhydrazid weißt interessante Reaktivitäten auf, die es erlauben eine praktisch unüberschaubare Zahl von funktionellen Gruppen in das Pektin einzuführen, wobei vor allem natürlich vorkommenden Aldehyde und Ketone im Mittelpunkt des Interesses stehen. Damit ist auch eine breite Palette von Funktionspolymeren und Materialien zugänglich, im Vordergrund stehen Tenside und Emulgatoren für die Kosmetik und die Waschmittelindustrie, um Stoffe auf der Basis von synthetischen Polymeren zu ersetzen. Hier wird ein Beitrag zur Vermeidung von Mikroplastik und/oder der Wasserverschmutzung durch wasserlösliche Polyacrylate geleistet. Weiterführend sollen für den medizinischen Sektor funktionalisierte, vernetzte Materialien hergestellt und auf ihre Einsatzfähigkeit hin untersucht werden. Gleichzeitig sollen die biologisch relevanten Eigenschaften (Biokompatibilität sowie Bioabbaubarkeit) auf gezielte Anwendungen hin maßgeschneider werden. Hier sollen besonders vernetzte Pektinhydrazidderivate zur Blutreinigung, speziell zur Entfernung von gesundheitsschädlichen, carbonylierten Proteinen, untersucht werden. Weiter sind funktionalisierte Pektinmaterialien als Wundauflagen, die einem Infektionsschutz dienen und keine allergenen Reaktionen auslösen, attraktive Verwendungszwecke dieser neuen intensiv zu erforschenden Materialgruppe.Prof. Thomas Heinze
Tel.: +49 3641 948-270
thomas.heinze@uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC)
Humboldtstr. 10
07743 Jena

2022-09-01

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2023-08-31

31.08.2023
2220NR301AVerbundvorhaben: Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen. Verbesserte waldbauliche Entscheidungsgrundlagen durch Einsatz von mobilem CT und terrestirschem Laserscanning; Teilvorhaben 1: Signalanalyse und Extraktion äußerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScanZiel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (CT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) für die Analyse und für ein besseres Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Die bisherige Wachstumstheorie und entsprechende Wachstumsfunktionen schätzen den Zuwachs von Bäumen im Wesentlichen in Abhängigkeit vom Alter oder von der aktuellen Größe. Solange die Waldbestände und auch die Struktur der Bäume relativ uniform waren (Reinbestände), erbrachte das gute Ergebnisse. Mit zunehmender Heterogenität nehmen aber die Variation der inneren und äußeren Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Zuwachsentwicklung, Vitalität und Resistenz von Bäumen zu. Im beantragten Projekt werden die innere und äußere Struktur von Bäumen erfasst und für ein besseres Verständnis und eine verbesserte Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Basis dafür ist die zerstörungsfreie Erfassung innerer und äußerer morphologischer und struktureller Merkmale durch mobile CT und TLidar. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität, Struktur und Resilienz von Bäumen sowie für die waldbauliche Steuerung von Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und der zurückliegenden Entwicklung von Bäumen in bestehende Wuchsmodelle erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen (memory-Effekt) für deren künftige Entwicklung nutzbar gemacht wird. Neben den Einsatzmöglichkeiten in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir auch ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring, Management und eine nachhaltigere Planung und Anpassung von Bäumen an Umweltveränderungen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. Weiter dürfte die Entwicklung für die Waldinventur, Holzerntefirmen und Monitoring im Agroforstbereich von Interesse sein.Prof. Dr. Hans Pretzsch
Tel.: +49 8161 714710
hans.pretzsch@tum.de
Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2022-09-01

01.09.2022

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31.08.2023
2220NR301BVerbundvorhaben: Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen. Verbesserte waldbauliche Entscheidungsgrundlagen durch Einsatz von mobilem CT und terrestrischem Laserscanning; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Messtechnik zur Signalanalyse und Extraktion innerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScanZiel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (mCT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) zu Analyse und dem Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Im Projekt werden die innere und äußere morphologischer und struktureller Merkmale von Bäumen zerstörungsfrei erfasst und für ein besseres Verständnis und Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität und Resilienz von Bäumen und Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen für deren künftige Entwicklung nutzbar wird. Neben dem Einsatz in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring und eine nachhaltigere Planung von Bäumen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen.M.Ed. Joelle Claußen
Tel.: +49 911 58061-7692
joelle.claussen@iis.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS)
Flugplatzstr. 75
90768 Fürth

2022-09-01

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2025-08-31

31.08.2025
2220NR302AVerbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung des Kantenbandes - Akronym: BioGlueEdgebandIn der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie PVC oder ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts, für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen Ressourcen. Diese zeichnen sich durch ihre Endlichkeit aus. Darüber hinaus ist die Erdölfraktionierung mit starken Belastungen für die Umwelt verbunden. Im Zuge dessen fokussiert das vorliegende Projekt die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. TV 1 (HS HOF) Rezepturentwicklung des Kantenbandes: In dem Teilvorhaben sollen Rezepturen auf Basis von PLA und PBS und deren Blends entwickelt werden, die dem Anforderungsprofil, welches in dem Projektantrag näher beschrieben ist, entsprechen.Prof. Dr. Michael Nase
Tel.: +49 9281 409-4730
michael.nase@hof-university.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Biopolymerforschung
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof

2022-09-01

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31.08.2025
2220NR302BVerbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 2: Entwicklung Schmelzklebstoff - Akronym: BioGlueEdgebandIn der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts, für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen Ressourcen. Diese zeichnen sich durch ihre Endlichkeit aus. Darüber hinaus ist die Erdölfraktionierung mit starken Belastungen für die Umwelt verbunden. Im Zuge dessen fokussiert das vorliegende Projekt die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Das TITK ist für die Entwicklung und Charakterisierung des biobasierten Schmelzklebstoffes zuständig. Außerdem sollen Mustermengen im Labor- und Technikumsmaßstab zur Verfügung gestellt werden.B.Eng. Andreas Krypczyk
Tel.: +49 3672 379-270
krypczyk@titk.de
Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V.
Breitscheidstr. 97
07407 Rudolstadt

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2025-08-31

31.08.2025
2220NR302CVerbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 3: Untersuchung der Prototypen und Upscaling der entsprechenden Produkte - Akronym: BioGlueEdgebandIn der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte "Hotmelts", für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen und nicht erneuerbaren Ressourcen. Das vorliegende Projekt sieht die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems vor. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Im Kontext der gesamten Möbelbauindustrie sollen die Entwicklungen im Projekt dazu beitragen Techniken und Werkstoffe zur Verfügung zu stellen, um in der Möbelindustrie eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen. TV 3 (Klebchemie Becker): Untersuchung der Prototypen und Upscaling der entsprechenden Produkte: In enger Kooperation mit den übDr. Philip Kotrade
Tel.: +49 (0) 7244 62-2787
philip.kotrade@kleiberit.com
Kleiberit SE & Co. KG
Max-Becker-Str. 4
76356 Weingarten (Baden)

2022-09-01

01.09.2022

2025-08-31

31.08.2025
2220NR302DVerbundvorhaben: Entwicklung eines zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems; Teilvorhaben 4: Durchführung von Systemharzsynthesen/Up-Scaling - Akronym: BioGlueEdgebandIn der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des "Kantenbandes" etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird u. a. als ,,Bekantung" bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte Hotmelts, für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen Ressourcen. Diese zeichnen sich durch ihre Endlichkeit aus. Darüber hinaus ist die Erdölfraktionierung mit starken Belastungen für die Umwelt verbunden. Im Zuge dessen fokussiert das vorliegende Projekt die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Dr. Pasqual Ullrich
Tel.: +49 4402 9788-122
pasqual.ullrich@rokra.com
Robert Kraemer GmbH & Co. KG
Zum Roten Hahn 9
26180 Rastede

2023-03-01

01.03.2023

2026-02-28

28.02.2026
2220NR303AVerbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 1: Tierökologische Untersuchungen an ausgewählten Kulturen - Akronym: AMOBILAZur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden.Prof. Dr. Thomas Döring
Tel.: +49 228 735-143
tdoering@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Agrarökologie und Organischer Landbau
Auf dem Hügel 6
53121 Bonn

2023-03-01

01.03.2023

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28.02.2026
2220NR303BVerbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 2: Erhöhung der Ökosystemleistung im Praxisanbau - Akronym: AmobilaZur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden.Prof. Dr. Ralf Pude
Tel.: +49 2225 999 63-13
r.pude@uni-bonn.de
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Landwirtschaftliche Fakultät - Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) - Nachwachsende Rohstoffe
Klein-Altendorf 2
53359 Rheinbach

2023-03-01

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28.02.2026
2220NR303CVerbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 3: Ertragsrelevanz von Bestäubern, Bestäubungswegen und -distanzen an der Echten Kamille - Akronym: AMOBiLAZur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden.Dr. Lars-Gernot Otto
Tel.: +49 39482 5-685
ottol@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben

2023-03-01

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2220NR303DVerbundvorhaben: Arzneipflanzenanbau als Instrument einer modernen, ertragsorientierten und zugleich biodiversitätsfördernden Landwirtschaft; Teilvorhaben 4: Wissenstransfer für Anbauer, Entscheidungsträger und Verbraucher - Akronym: AmobilaZur Bestäubungsökologie der meisten Arznei- und Gewürzpflanzenarten (AGP) lagen bislang nur wenige wissenschaftliche Untersuchungen vor, welche Bestäubungswege vorkommen, welche Insekten die einzelnen Pflanzenarten besuchen, welchen Anteil sie an der Bestäubung haben und welchen Einfluss sie auf die Ertrags- und Qualitätsbildung ausüben. In Phase 1 des Vorhabens wurde modellhaft für drei Pflanzenarten eine große Vielfalt an blütenbesuchenden Insektenarten identifiziert, mit Rückschlüssen auf deren Eignung als generelle Bestäuber und damit auf ihre Bedeutung als ökosystemare Dienstleister. Phase 2 öffnet das Vorhaben für weitere Partner und berücksichtigt neben weiteren AGP und ihren spezifischen Fragstellungen umfänglich den Bereich der Transfermaßnahmen. Diese werden federführend durch die FH Südwestfalen, FB Agrarwirtschaft, auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette durchgeführt. Während für Anbaupraxis, Fach- und Naturschutzberatung die Wissensvermittlung zur strukturellen Förderung von Bestäubern vorrangig sind, werden für die politischen Gremien Kennzahlen und Entscheidungshilfen bereitgestellt. Verarbeiter und Endverbraucher können sich über die verschiedenen blütenbesuchenden Insektenordnungen auf den Zielkulturen und deren Bedeutung für die Agrarökosysteme informieren. Die ökonomische und ökologische Bewertung des artenreichen Arzneipflanzenanbaus im Vergleich zu Alternativkulturen stellt für Anbauer wie auch für die Politik eine wichtige Entscheidungshilfe dar. Mit den methodischen Ansätzen sind Untersuchungen zur Ertragsrelevanz von gezielter Insektenförderung, der Optimierung der Produktionsverfahren sowie zur Biodiversitätsförderung vorgesehen. Die Identifizierung von Bestäuberinsekten und anderer Bestäubungswege sind auch unter dem Aspekt der Züchtung und Saatgutproduktion wichtig (Anis, Kamille). Weiterhin soll die Wirkung der Arzneipflanzen auf den Reproduktionserfolg von Bestäubern am Beispiel ausgewählter Wildbienenarten quantifiziert werden.Prof. Dr. Tanja Schäfer
Tel.: +49 2921 378-3228
schaefer.tanja@fh-swf.de
Fachhochschule Südwestfalen - Standort Soest - Fachbereich Agrarwirtschaft, Professur für Pflanzenbau und Nachhaltige Anbausysteme
Lübecker Ring 2
59494 Soest

2022-07-01

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2025-06-30

30.06.2025
2220NR309AVerbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 1: Digitaler Zwilling mit Fokus auf Gesamtsystemsimulation, Sensorik und Mensch-Maschine-Schnittstelle - Akronym: OUTREACHDurchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert.Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann
Tel.: +49 241 80-26101
rossmann@mmi.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI)
Ahornstr. 55
52074 Aachen

2022-07-01

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2025-06-30

30.06.2025
2220NR309BVerbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 2: Digitaler Zwilling mit Fokus Leichtbau, Gewichtsopt., Last- Strukturüberwachung, Validierung mech. System - Akronym: OUTREACHDurchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert.Univ.-Prof. Dr. Kai-Uwe Schröder
Tel.: +49 241 80-98631
kai-uwe.schroeder@sla.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Maschinenwesen - Institut für Strukturmechanik und Leichtbau
Wüllnerstr. 7
52062 Aachen

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2220NR309CVerbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 3: Spezifikation Maschinenkonzept, mechanische und elektrische Konstruktion, Bau realer Prototyp - Akronym: OUTREACHDurchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. Felix zu Hohenlohe
Tel.: +49 7944 9191-16
felix.hohenlohe@hsm-forest.com
Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH - Niederlassung Wolfegg
Grimmstein 7
88364 Wolfegg

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31.08.2025
2220NR309DVerbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 4: Erhebung der Anforderungen, Erarbeitung der Arbeitsverfahren, Bewertung Prototypen, Kommunikation Ergebnisse - Akronym: OUTREACHDurchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert.Dipl.-Ing. Andrea Hauck
Tel.: +49 6078 78563
projekte@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

2023-02-01

01.02.2023

2026-01-31

31.01.2026
2220NR310AVerbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Bioprozesstechnische und molekularbiologische Untersuchungen zu Ursachen und Bekämpfungsstrategien von Schaumbildung in Biogasanlagen - Akronym: HydroFoamZiel dieses Projektes ist es, Ursachen der übermäßigen Schaumbildung im Biogasprozess, die durch Vergärung von leicht abbaubaren Substraten verursacht wird, im Detail zu untersuchen, Verständnis aufzubauen und Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Dabei soll die Rolle der Hydrolyse-Stufe im Vordergrund stehen. Um das Forschungsthema so umfassend wie möglich zu bearbeiten, werden Expertisen aus unterschiedlichen Bereichen zusammengeführt – die Expertise zur Schaumbildung in biotechnologischen Prozessen (UFZ), zur zweiphasigen Vergärung (Universität Hohenheim), zu molekularbiologischen Aspekten der Prozessstörungen im Biogasfermenter (UFZ), sowie zur Wirtschaftlichkeitsanalyse und Akzeptanzforschung im Bereich der erneuerbaren Energien (HfWU). Am UFZ wird erforscht, welche physikochemischen Parameter der Substrate und des Fermenterinhaltes einen Einfluss auf übermäßige Schaumbildung im Biogasfermenter haben. Dabei wird untersucht, welche Parameter für die Bildung von Schaum von Bedeutung sind, wie diese Parameter so beeinflusst werden können, dass das Risiko der Schaumbildung minimiert wir und wie das Substrat vorbehandelt werden muss, um Schaumbildung im Fermenter vorzubeugen. Weiterhin wird der Frage nachgegangen, welche biotischen Parameter in der Prozessstabilisierung der anaeroben Vergärung leicht abbaubarer Substrate eine Rolle spielen. Konkret wird ermittelt, welchen Einfluss die Aktivität von Enzymen und Mikroorganismen hat und wie die Nährstoffzusammensetzung während einer Prozessstörung die Schaumentstehung beeinflusst. Dabei wird angestrebt, mikrobielle Indikatoren für ein erhöhtes Risiko zur Schaumbildung oder für einen stabilen Prozess bei der Vergärung leicht abbaubarer Substrate zu identifizieren. Auf der Basis der Ergebnisse des Projektes wird es möglich sein, stabile Prozessführung durch optimale Zusammensetzung des Substratmix und durch zielgerichtete Dosierung von Zusatzstoffen auf enzymatischer bzw. mikrobieller Basis zu gestalten.Dr.-Ing. Lucie Moeller
Tel.: +49 341 235-1847
lucie.moeller@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Permoserstr. 15
04318 Leipzig

2023-02-01

01.02.2023

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31.01.2026
2220NR310BVerbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Einfluss der Prozesstechnik und -parameter auf die Schaumbildung beim lastflexiblen Betrieb zweistufiger Biogasanlagen - Akronym: HydroFoamZielsetzung des Teilvorhabens der Universität Hohenheim ist es, mit Hilfe von verfahrenstechnischen Untersuchungen im Labor bzw. im halbtechnischen Maßstab den Einfluss der Prozessparameter Raumbelastung, Verweilzeit und Prozesstemperatur auf die Schaumbildung beim lastflexiblen Betrieb zweiphasiger Biogasanlagen zu ermitteln. Ebenso soll geprüft werden, ob und wie eine veränderte pH-Wert Differenz zwischen der Hydrolysestufe und dem Methanreaktor die Schaumbildung im Methanreaktor beeinflusst. Die Untersuchungen werden an zwei parallel betriebenen, vollständig automatisierten Laboranlagen durchgeführt. An diesen Anlagen ist jeweils ein vollständig durchmischter Reaktor zur Säurebildung (Versäuerungsreaktor, "Hydrolyse" ausgeführt als CSTR, Volumen 100 L) über eine Feststoff-abscheidung mit einem Festbett-Methanreaktor (Volumen 100 L) verbunden. Die Prozessparameter Temperatur, Raumbelastung und pH-Wert können für beide Reaktoren unabhängig variiert werden. Ergänzende Untersuchungen sind an einer halbtechnischen Anlage vorgesehen, die sich an der Forschungsbiogasanlage "Unterer Lindenhof" der Universität Hohenheim befindet. In dieser praxisnahen Anlage sollen vergleichende Untersuchungen zur Validierung der Laborergebnisse durchgeführt werden. Zur Überwachung der biologischen Stabilität und der Effizienz des Gärprozesses werden die Zusammensetzung und der Volumenstrom des Produktgases kontinuierlich erfasst. Ebenso werden die pH-Werte der Reaktoren online erfasst und in einer Datenbank gesichert. Proben des Gärsubstrates werden regelmäßig im Labor der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie mit Hilfe eines GC, einer HPLC, eines TC/TOC-Analyzers und einer ICP-MS auf Gärsäuren, Alkohole, organischen Kohlenstoffgehalt und die Konzentration der Mikronährstoffe untersucht. Zudem übernimmt die Universität Hohenheim im Projekt das Forschungsdatenmanagement.Dr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

2023-02-01

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2026-01-31

31.01.2026
2220NR310CVerbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Ermittlung des Status Quo sowie der Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz von Gegenmaßnahmen - Akronym: HydroFoamDas übergeordnete Ziel des Projektes ist es, die Flexibilisierung der Biogasproduktion durch einen stabilen Biogasprozess zu ermöglichen. Hierzu wird das Projektteam den Prozess der Schaumbildung während der Vergärung leicht abbaubarer Substrate im Detail untersuchen sowie praxisnahe Gegenmaßnahmen entwickeln und diese wirtschaftlich bewerten. Am Ende des Projektes steht ein Leitfaden mit Empfehlungen zur stabilen Betriebsführung bei der Nutzung leicht abbaubarer Substrate. Teilvorhaben 3 "Ermittlung des Status Quo sowie der Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz von Gegenmaßnahmen": Die HfWU wird in einer umfangreichen Analyse zunächst den Status Quo von Schaumereignissen in Biogasanlagen erheben und dabei insbesondere die Häufigkeit verschiedener Schaumszenarien abschätzen sowie die wichtigen Szenarien priorisieren. In einem Modell wird die Wirtschaftlichkeit verschiedener Gegenstrategien berechnet, um die wirtschaftlichen Effekte der entwickelten Gegenmaßnahmen basierend auf verschiedenen Schaumszenarien zu ermitteln. Die im Projekt erarbeiteten Maßnahmen werden schließlich hinsichtlich ihrer Akzeptanz bei den Anlagenbetreiber*innen analysiert, sodass Voraussetzungen und Barrieren für einzelne Schaumszenarien erarbeitet und diese in Empfehlungen für die Schulung von Betreiber*innen übersetzt sind.Prof. Dr. Carsten Herbes
Tel.: +49 7022 201-1057
carsten.herbes@hfwu.de
Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen - Institut für Angewandte Forschung (IAF)
Schelmenwasen 4-8
72622 Nürtingen

2021-10-15

15.10.2021

2025-01-31

31.01.2025
2220NR313AVerbundvorhaben: Entwicklung genetischer Methoden zur Bestimmung der Herkunft und des adaptiven Potentials von Küstentanne (Abies grandis) in Deutschland als Basis für Auswahl und Aufbau hochwertiger Saatgutquellen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Anwendung molekularer Genmarker bei der Küstentanne - Akronym: HerKueTaSaatDie Küstentanne ist eine der wichtigsten Alternativbaumarten für Deutschland, mit einem großen Potential zur nachhaltigen Sicherung aller Waldfunktionen. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund prognostizierter Klimaänderungen. Wir wollen die genetischen Grundlagen schaffen, um die Küstentanne auf größerer Fläche als ertragsstarke und ökologisch verträgliche Baumart zu etablieren. Dazu sind genetische Methoden und Verfahren notwendig, welche die geografisch/genetische Variation im nordamerikanischen Ursprungsgebiet charakterisieren und diese Referenz mit in Deutschland bereits vorhandenen Beständen vergleichen. Ziel dieses Vergleichs ist die Bestimmung der Provenienz deutscher Bestände und die Einschätzung des adaptiven Potentials dieser Bestände im Vergleich zu Ursprungsregionen. Dies geschieht im Hinblick auf die Erzeugung von Vermehrungsgut, das auf der Grundlage eines ausreichend variablen Genpools und unter Ausschluss ungeeigneter Provenienzen die bestmöglichen Grundlagen für den Anbau diese Baumart in Deutschland legt. Gleichzeitig soll eine Auswahl von Plusbäumen sowie deren Sicherung erfolgen. Die Auswahl der Plusbäume soll in vorhandenen Versuchsflächen sowie in den im Rahmen des Projekts charakterisierten Beständen erfolgen. Die Auswahl wird sich dabei auf die im Projekt erarbeiteten genetischen Daten stützen, so dass neben den klassischen phänotypischen Plusbaum-Kriterien (insbesondere Wuchsleistung, Qualität, Vitalität und Gesundheit) auch genetische Aspekte (v.a. adaptives Potenzial und genetische Variabilität) berücksichtigt werden. Genetische Anpassungsfähigkeit ist im Klimawandel von besonderer Bedeutung.Prof. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39-33536
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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30.09.2024
2220NR313BVerbundvorhaben: Entwicklung genetischer Methoden zur Bestimmung der Herkunft und des adaptiven Potentials von Küstentanne (Abies grandis) in Deutschland als Basis für Auswahl und Aufbau hochwertiger Saatgutquellen; Teilvorhaben 2: Schaffung der Grundlagen für Auswahl und Aufbau hochwertiger Saatgutquellen - Akronym: HerKueTaSaatDie Küstentanne ist eine der wichtigsten Alternativbaumarten für Deutschland, mit einem großen Potential zur nachhaltigen Sicherung aller Waldfunktionen. Dies gilt insbesondere vor dem Hintergrund prognostizierter Klimaänderungen. Wir wollen die genetischen Grundlagen schaffen, um die Küstentanne auf größerer Fläche als ertragsstarke und ökologisch verträgliche Baumart zu etablieren. Dazu sind genetische Methoden und Verfahren notwendig, welche die geografisch/genetische Variation im nordamerikanischen Ursprungsgebiet charakterisieren und diese Referenz mit in Deutschland bereits vorhandenen Beständen vergleichen. Ziel dieses Vergleichs ist die Bestimmung der Provenienz deutscher Bestände und die Einschätzung des adaptiven Potentials dieser Bestände im Vergleich zu Ursprungsregionen. Dies geschieht im Hinblick auf die Erzeugung von Vermehrungsgut, das auf der Grundlage eines ausreichend variablen Genpools und unter Ausschluss ungeeigneter Provenienzen die bestmöglichen Grundlagen für den Anbau diese Baumart in Deutschland legt. Gleichzeitig soll eine Auswahl von Plusbäumen sowie deren Sicherung erfolgen. Die Auswahl der Plusbäume soll in vorhandenen Versuchsflächen sowie in den im Rahmen des Projekts charakterisierten Beständen erfolgen. Die Auswahl wird sich dabei auf die im Projekt erarbeiteten genetischen Daten stützen, so dass neben den klassischen phänotypischen Plusbaum-Kriterien (insbesondere Wuchsleistung, Qualität, Vitalität und Gesundheit) auch genetische Aspekte (v.a. adaptives Potenzial und genetische Variabilität) berücksichtigt werden. Genetische Anpassungsfähigkeit ist im Klimawandel von besonderer Bedeutung.Dr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004-31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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31.10.2024
2220WD003XMethanemissionsmodell für offene Gärprodukt-/Güllelager - Akronym: MEMODie Minderung der Emissionen von Treibhausgasen (THG) bei der Lagerung von Wirtschaftsdünger ist in Deutschland und weltweit zwingend geboten, um der globalen Erwärmung entgegenzuwirken. Das vorliegende MEMO-Projekt soll mit Hilfe von (Langzeit-)Messungen im Labor- und Praxismaßstab sowie der Modellierung von Emissionen aus offenen bzw. nicht gasdicht abgedeckten Gärrestlagern an Biogasanlagen einen realistischen Einblick in die tatsächlich unter Praxisbedingungen entstehenden saisonalen Methanemissionen in Deutschland geben. Durch die modellbasierte Auswertung der unterschiedlichen Versuchssysteme wird erstmals ein direkter Vergleich und aussagekräftige Bewertung der verfügbaren Messmethoden zur Bestimmung von THG-Emission ermöglicht. Zudem wird die Übertragbarkeit des MEMO-Modells auf Güllelager untersucht. Auf der Basis dieser Ergebnisse können THG-Bilanzen für den gesamten Anlagenbestand beim Einsatz von Wirtschaftsdüngern angepasst werden. Insbesondere Messdaten der THG-Emissionen aus der Gülle- und Gärrestlagerung werden für genauere Emissionsfaktoren in Deutschland benötigt, die für die jährliche Berichterstattung gemäß den Richtlinien des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) erforderlich sind. Umfassende Praxismessdaten belastbarer Qualität und Quantität sowie Modellierungsansätze hinsichtlich der Methanemissionen verschiedener Arten von Wirtschaftsdünger, Stallhaltungsformen, Lagerdauer und -temperaturen verbessern die Datenbasis des nationalen THG-Inventars in Deutschland. Anschließend erfolgt die Ableitung von Handlungsempfehlungen für Emissionsminderungsmaßnahmen der Gärproduktlagerung. Dabei werden auch mögliche Anpassungen der rechtlichen und ökonomischen Rahmenbedingungen für die energetische Nutzung von Wirtschaftsdüngern als Handlungsempfehlung für die deutsche Politik aufgezeigt.Dr. Britt Schumacher
Tel.: +49 341 2434-540
britt.schumacher@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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2220WD004AVerbundvorhaben: Kombiverfahren zur Gülleaufbereitung; Teilvorhaben 1: Versuchsdurchführungen und Koordination - Akronym: GuelleKOMDie Überdüngung der Felder mit unbehandelten tierischen Exkrementen (Rindergülle, Schweinegülle) trägt maßgebend zu einem Stickstoffüberschuss aus der Landwirtschaft bei. Ein Übermaß an Stickstoff kann gravierende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben (Grundwasserbelastung, Auswirkung auf Luftreinheit: Ammoniak und Treibhausgas N2O). Um den Stickstoff-Gehalt zu senken, ist Gülleentstickung auf Basis von biologischen Verfahren (Nitrifikation/ Denitrifikation) das weltweit meistgenutzte Verfahren. Nachteile dieses Verfahrens sind relativ hohe Kosten und dass der Hauptteil des Stickstoffs in elementaren Stickstoff umgewandelt wird und damit für eine Weiternutzung als Dünger in stickstoffarmen Regionen verloren geht. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein optimiertes aerobes Verfahren zur Gülleaufbereitung mit dem Ziel der Stickstoffreduzierung mit einer anaeroben Güllevergärung kombiniert werden, um damit eine energetische Nutzung und Kostenreduzierung zu ermöglichen. Die oben genannte Optimierung hat zudem das Ziel möglichst viel, der in der Gülle gelösten Stickstoffverbindungen, in Biomasse umzuwandeln und diese als Proteinquelle aus der Gülle auszuschleusen. Im Vorhaben soll die optimale Kombination der Verfahren zur aeroben Gülleaufbereitung und anaeroben Güllevergärung zunächst im Labormaßstab untersucht werden. Schwerpunkt dieser Untersuchungen ist die biologisch oxidative Sickstoffreduzierung in der Flüssigphase verschiedener Güllen bei einem gleichzeitig großen Biomassezuwachs. Das optimierte Konzept zur kombinierten Gülleaufbereitung soll im Pilotmaßstab umgesetzt werden. Unter Führung der beteiligten Anlagenplaner wird das Konzept zur Einbindung der Aerobstufe in eine großtechnische Anlage entwickelt. Abschließend erfolgt eine ökologische und ökonomische Bewertung des Gesamtverfahrens und die Definition zusätzlicher Optimierungsschritte (Wärmenutzungskonzept, Biomassegewinnung und –verwertung, Option zur Kompostierung).Dr. Franziska Schäfer
Tel.: +49 341 2434-443
franziska.schaefer@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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31.10.2024
2220WD004BVerbundvorhaben: Kombiverfahren zur Gülleaufbereitung; Teilvorhaben 2: Versuchsplanung und Verfahrensbewertung - Akronym: GuelleKOMDie Überdüngung der Felder mit unbehandelten tierischen Exkrementen (Rindergülle, Schweinegülle) trägt maßgebend zu einem Stickstoffüberschuss aus der Landwirtschaft bei. Ein Übermaß an Stickstoff kann gravierende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben (Grundwasserbelastung, Auswirkung auf Luftreinheit: Ammoniak und Treibhausgas N2O). Um den Stickstoff-Gehalt zu senken, ist Gülleentstickung auf Basis von biologischen Verfahren (Nitrifikation/ Denitrifikation) das weltweit meistgenutzte Verfahren. Nachteile dieses Verfahrens sind relativ hohe Kosten und dass der Hauptteil des Stickstoffs in elementaren Stickstoff umgewandelt wird und damit für eine Weiternutzung als Dünger in stickstoffarmen Regionen verloren geht. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein optimiertes aerobes Verfahren zur Gülleaufbereitung mit dem Ziel der Stickstoffreduzierung mit einer anaeroben Güllevergärung kombiniert werden, um damit eine energetische Nutzung und Kostenreduzierung zu ermöglichen. Die oben genannte Optimierung hat zudem das Ziel möglichst viel, der in der Gülle gelösten Stickstoffverbindungen, in Biomasse umzuwandeln und diese als Proteinquelle aus der Gülle auszuschleusen.Dipl. Ing. Reik Ellmann
Tel.: +49 34462 608-652
reik@ellmann-gmbh.de
Ellmann Engineering (EE) GmbH
Am Dietzenhügel 15
06636 Laucha an der Unstrut

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31.10.2024
2220WD004CVerbundvorhaben: Kombiverfahren zur Gülleaufbereitung; Teilvorhaben 3: Anlagenauslegung und Rührkonzept - Akronym: GuelleKOMDie Überdüngung der Felder mit unbehandelten tierischen Exkrementen (Rindergülle, Schweinegülle) trägt maßgebend zu einem Stickstoffüberschuss aus der Landwirtschaft bei. Ein Übermaß an Stickstoff kann gravierende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit haben (Grundwasserbelastung, Auswirkung auf Luftreinheit: Ammoniak und Treibhausgas N2O). Um den Stickstoff-Gehalt zu senken, ist Gülleentstickung auf Basis von biologischen Verfahren (Nitrifikation/ Denitrifikation) das weltweit meistgenutzte Verfahren. Nachteile dieses Verfahrens sind relativ hohe Kosten und dass der Hauptteil des Stickstoffs in elementaren Stickstoff umgewandelt wird und damit für eine Weiternutzung als Dünger in stickstoffarmen Regionen verloren geht. Im Rahmen dieses Vorhabens soll ein optimiertes aerobes Verfahren zur Gülleaufbereitung mit dem Ziel der Stickstoffreduzierung mit einer anaeroben Güllevergärung kombiniert werden, um damit eine energetische Nutzung und Kostenreduzierung zu ermöglichen. Die oben genannte Optimierung hat zudem das Ziel möglichst viel, der in der Gülle gelösten Stickstoffverbindungen, in Biomasse umzuwandeln und diese als Proteinquelle aus der Gülle auszuschleusen. Im Vorhaben soll die optimale Kombination der Verfahren zur aeroben Gülleaufbereitung und anaeroben Güllevergärung zunächst im Labormaßstab untersucht werden. Schwerpunkt dieser Untersuchungen ist die biologisch oxidative Sickstoffreduzierung in der Flüssigphase verschiedener Güllen bei einem gleichzeitig großen Biomassezuwachs. Das optimierte Konzept zur kombinierten Gülleaufbereitung soll im Pilotmaßstab umgesetzt werden. Unter Führung der beteiligten Anlagenplaner wird das Konzept zur Einbindung der Aerobstufe in eine großtechnische Anlage entwickelt. Abschließend erfolgt eine ökologische und ökonomische Bewertung des Gesamtverfahrens und die Definition zusätzlicher Optimierungsschritte (Wärmenutzungskonzeptes, Biomassegewinnung und –verwertung, Option zur Kompostierung).Dipl.-Ing. Alfons Himmelstoß
Tel.: +49 351 417 83-552
a.himmelstoss@aev-energy.de
AEV Energy GmbH
Hohendölzschener Str. 1a
01187 Dresden

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30.06.2024
2220WD007AVerbundvorhaben: Einsatz von definierten Holzkohlen zur Prozessintensivierung im Biogasprozess; Teilvorhaben 1: Holzkohlecharakterisierung, Technikum und techno-ökonomische Bewertung - Akronym: Biogas-KohleVon den ca. 9.200 Biogasanlagen in Deutschland benutzen zwar einige Wirtschaftsdünger in hohen Konzentration als Gärsubstrat, jedoch handelt es sich meist um Kleinanlagen mit < 75 kWel. Bei großen Anlagen > 1000 kWel liegt der Wirtschaftsdüngeranteil im Nährsubstrat durchschnittlich bei nur 32%. Ziel des Projektes ist es, den Wirtschaftsdüngeranteil von Anlagen > 1000 kWel auf mindestens 50% anzuheben ohne die Anlagenleistung zu verschlechtern. Dieses Ziel soll durch Zugabe von definierter Holzkohle in den Gärprozess erreicht werden. Durch die Anhebung des Wirtschaftsdüngeranteils werden Rohstoffkosten eingespart sowie der Anbau von Mais und der Ausstoß von klimaerwärmenden Treibhausgasen reduziert. Der positive Effekte durch den Einsatz von definierter Holzkohlezugabe ist bereits bekannt. Wissenschaftlich fundierte Untersuchungen und darauf aufbauende Praxisversuche fehlen jedoch bislang. An der Universität Bayreuth sollen im Projekt die Auswirkungen der Zugabe von Holzkohle auf die Mikrobiologie sowie die metabolischen Umsetzungen im Fermentationsprozess grundlegend erforscht werden. An der Universität Rostock werden in Technikumsfermentern die Holzkohlewirkungen mit praxisnahen Substraten und Betriebseinstellungen aus sieben Gärstrecken von fünf Biogasanlagen untersucht.Dr.-Ing. Jan Sprafke
Tel.: +49 381 498-3417
jan.sprafke@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

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30.06.2024
2220WD007BVerbundvorhaben: Einsatz von definierten Holzkohlen zur Prozessintensivierung im Biogasprozess; Teilvorhaben 2: Mikrobiologie, Laboranalysen und Gärversuche - Akronym: Biogas-KohleVon den ca. 9.200 deutschen Biogasanlagen nutzten derzeit meist nur Kleinanlagen mit < 75 kWel Wirtschaftsdünger in hohen Konzentrationen als Gärsubstrat. Bei Anlagen > 1000 kWel liegt der Wirtschaftsdüngeranteil im Nährsubstrat durchschnittlich bei nur 32 %. Ziel des übergeordneten Projektes ist es, die wissenschaftlich-technische Grundlagen dafür zu erarbeiten, den Wirtschaftsdüngeranteil von Anlagen > 1000 kWel auf mindestens 50% anzuheben, ohne die Anlagenleistung zu verschlechtern. Dieses Ziel soll durch Zugabe von (Pflanzen-)Holzkohlen in den Gärprozess erreicht werden. In Fachmagazinen wird bereits von positiven Effekten einer solchen Zugabe berichtet. Dabei wird vermutet, dass die zugesetzte Holzkohle die inhibierende Wirkung der erhöhten Ammoniakkonzentrationen mindert, die bei der Verwendung von hohen Wirtschaftsdüngerkonzentrationen im Gärsubstrat typischer Weise auftreten. Wissenschaftliche Grundlagenuntersuchungen zu den Wirkmechanismen fehlen jedoch. Dies erschwert den sicheren Einsatz in der Praxis. Auch sind derzeit auf dem Markt befindliche Holzkohlen eher für eine Verfütterung an Wiederkäuer gedacht, inhibieren evtl. also die Methanproduktion. Hier sollen in Teilvorhaben 2 an der Universität Bayreuth die Auswirkungen einer Zugabe von wohlcharakterisierten und standardisierten Holzkohlen auf den Fermentationsprozess (Populationsdynamik, metabolische Umsetzungen) sowohl per se als auch in Gegenwart erhöhter NH4-N bzw. Gülle-Konzentrationen auf Laborebene grundlegend erforscht werden. Die Ergebnisse werden mit Untersuchungen an der Universität Rostock unter praxisnahen Betriebseinstellungen verglichen und durch die Biogas Academy Campus GmbH einer techno-ökonomischen Bewertung unterzogen. Das Vorhaben wird durch einen Praxisbeirat begleitet und fortlaufend auf seine technische und ökonomische Relevanz hin diskutiert.Prof. Dr. Ruth Freitag
Tel.: +49 921 55-7370
ruth.freitag@uni-bayreuth.de
Universität Bayreuth - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften - Lehrstuhl Bioprozesstechnik
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth

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01.01.2022

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30.06.2024
2220WD011XFermenter- und Verfahrenskonzept für die breitenwirksame wirtschaftliche Erschließung von kleinen Güllemengen durch Co-Vergärung mit Stroh und Spelzen - Akronym: GuelleHebelTrotz hoher Mengen an Gülle (Rind, Schwein), welche jährlich in der deutschen Landwirtschaft anfallen, werden diese bisher nur unzureichend energetisch in Biogasanlagen genutzt. Eine Ursache dafür ist der dezentrale Anfall von relativ kleinen Mengen, welcher es nicht erlaubt eine wirtschaftlich tragfähige Biogasanlagegröße zu etablieren. Im Segement der Kleingülleanlagen sind vor allem die maximal möglichen Ausbaustufen von 75 kWel wirtschaftlich interessant. Mit einer üblichen Stallgröße wird die dafür nötige Gasmenge durch alleinigen Einsatz Gülle nicht erreicht. Durch die Co-Vergräung von bis zu 20 % trockenen Reststoffen aus der Getreideproduktion (Stroh, Spelzen) kann die Biogasproduktion auf eine wirtschaftlich interessante Ausbaugröße "gehebelt" werden. Allerdings ergeben sich durch eine signifikante Beimischung strohartiger Co-Substrate in Gülle-kleinanlagen ernsthafte Herausforderungen, welche mit Hilfe des beantragten Projektes adressiert werden sollen. So erhöht sich der Feststoffgehalt der Inputmischung auf bis zu 25%. Dafür bedarf es einer robusten und effektiven Fermenterkonstruktion, wie das NatUrgas-Fermentersystem des Projektpartners Rückert, welches innerhalb des Projektes erstmalig für diesen Größenmaßstab entwickelt, angepasst und bewertet werden soll. Trotz des darin enthaltenen sehr effektiven Paddelrührsystems, welches sich in größerskaligen Anwendungen bereits bewährt hat, sind nicht alle Substratmischungen unbehandelt einsetzbar (Faserlängen, Abbaugrad). Eine gezielte Beeinflussung von Abbaugrad und Gesamtviskosität durch moderaten Substratvoraufschluss für die Reststoffe aus dem Bereich Getreideproduktion ist ein weiteres Projektziel. Dabei wird auf möglichst einfache und kostengünstige Methoden gesetzt, um ein Optimum zwischen Aufwand und notwendiger Wirkung zu finden.Dipl.-Ing. Björn Schwarz
Tel.: +49 351 2553-7745
bjoern.schwarz@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden

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28.02.2025
2220WD012AVerbundvorhaben: Ökonomische und technische Optimierung der anaeroben Vergärung von Schweinegülle; Teilvorhaben 1: Prozessoptimierung - Akronym: MOVE_WDZurzeit werden lediglich ca. 33 % der jährlich anfallenden Wirtschaftsdüngermengen zur Biogaserzeugung genutzt. Darüber hinaus wird die massenbezogene Verteilung von Gülle in Biogasanlagen maßgeblich von Rindergülle sowie Rinderfestmist dominiert. Schweinegülle hingegen macht lediglich 2,2 % dieser Verteilung aus. Ein Hemmnis ist der geringe frischmassespezifische Energiegehalt bzw. hohe Wassergehalt des Substrats. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, die Voraussetzungen für den Einsatz von Schweinegülle zur energetischen und emissionsmindernden Nutzung aus ökonomischer und technischer Sicht zu analysieren und anhand der gewonnenen Informationen praktisch anwendbare Maßnahmen und Konzepte zu erarbeiten, die zur Erschließung des Biogaspotentials von Schweinegülle führen. Es erfolgt eine Analyse des Gesamtsystems, bestehend aus Biogasanlagen, die sich bereits in Betrieb befinden, aber auch der viehhaltenden landwirtschaftlichen Betriebe in der gewählten Projektregion (Münsterland). Dabei werden u.a. anderem das Substrathandling in den unterschiedlichen Betriebsformen betrachtet, die anfallenden Wirtschaftsdüngermengen quantifiziert, charakterisiert und aufgrund ihres hohen Einflusses auf die Gesamtwirtschaftlichkeit ebenso die Transportbeziehungen zwischen Substrat-Senken und Quellen dargestellt. Ein Weiterer wesentlicher Bestandteil sind Versuchsreihen zu unterschiedlichen Vorbehandlungsmethoden bei unterschiedlichen Substratqualitäten. Um die multikausalen Zusammenhänge zwischen Gülle-Qualität, Vorbehandlung und Vergärungskonzept differenziert darstellen zu können, werden im zweiten Projektabschnitt innovative Vergärungskonzepte für die unterschiedlichen Grundvoraussetzungen entwickelt. Allumfassender Rahmen für diese Anlagenkonzepte sind deren Wirtschaftlichkeit, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Anwendbarkeit in der Praxis. Die Konzepte werden in einem Umsetzungsleitfaden "Vergärung von Schweinegülle in der Praxis" veröffentlicht.Dr.-Ing. Elmar Brügging
Tel.: +49 2551 962420
bruegging@fh-muenster.de
FH Münster Fachbereich Energie • Gebäude • Umwelt Institutsverbund Ressourcen, Energie und Infrastruktur Herr Dr.-Ing. Elmar Brügging
Stegerwaldstr. 39
48565 Steinfurt

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2220WD012BVerbundvorhaben: Ökonomische und technische Optimierung der anaeroben Vergärung von Schweinegülle; Teilvorhaben 2: Substratvorbehandlung und Konzeptvalidierung - Akronym: MOVE_WDZurzeit werden lediglich ca. 33 % der jährlich anfallenden Wirtschaftsdüngermengen zur Biogaserzeugung genutzt. Darüber hinaus wird die massenbezogene Verteilung von Gülle in Biogasanlagen maßgeblich von Rindergülle sowie Rinderfestmist dominiert. Schweinegülle hingegen macht lediglich 2,2 % dieser Verteilung aus. Ein Hemmnis ist der geringe frischmassespezifische Energiegehalt bzw. hohe Wassergehalt des Substrats. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, die Voraussetzungen für den Einsatz von Schweinegülle zur energetischen und emissionsmindernden Nutzung aus ökonomischer und technischer Sicht zu analysieren und anhand der gewonnenen Informationen praktisch anwendbare Maßnahmen und Konzepte zu erarbeiten, die zur Erschließung des Biogaspotentials von Schweinegülle führen. Es erfolgt eine Analyse des Gesamtsystems, bestehend aus Biogasanlagen, die sich bereits in Betrieb befinden, aber auch der viehhaltenden landwirtschaftlichen Betriebe in der gewählten Projektregion (Münsterland). Dabei werden u.a. anderem das Substrathandling in den unterschiedlichen Betriebsformen betrachtet, die anfallenden Wirtschaftsdüngermengen quantifiziert, charakterisiert und aufgrund ihres hohen Einflusses auf die Gesamtwirtschaftlichkeit ebenso die Transportbeziehungen zwischen Substrat-Senken und Quellen dargestellt. Ein Weiterer wesentlicher Bestandteil sind Versuchsreihen zu unterschiedlichen Vorbehandlungsmethoden bei unterschiedlichen Substratqualitäten. Um die multikausalen Zusammenhänge zwischen Gülle-Qualität, Vorbehandlung und Vergärungskonzept differenziert darstellen zu können, werden im zweiten Projektabschnitt innovative Vergärungskonzepte für die unterschiedlichen Grundvoraussetzungen entwickelt. Allumfassender Rahmen für diese Anlagenkonzepte sind deren Wirtschaftlichkeit, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Anwendbarkeit in der Praxis. Die Konzepte werden in einem Umsetzungsleitfaden "Vergärung von Schweinegülle in der Praxis" veröffentlicht.Dr. Birte Clason
Tel.: +49 173 2914800
birte.clason@gea.com
GEA Westfalia Separator Group GmbH
Werner-Habig-Str. 1
59302 Oelde

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01.03.2022

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31.08.2024
2220WD012CVerbundvorhaben: Ökonomische und technische Optimierung der anaeroben Vergärung von Schweinegülle; Teilvorhaben 3: Logistik und Praxisanforderungen - Akronym: MOVEZurzeit werden lediglich ca. 33 % der jährlich anfallenden Wirtschaftsdüngermengen zur Biogaserzeugung genutzt. Darüber hinaus wird die massenbezogene Verteilung von Gülle in Biogasanlagen maßgeblich von Rindergülle sowie Rinderfestmist dominiert. Schweinegülle hingegen macht lediglich 2,2 % dieser Verteilung aus. Ein Hemmnis ist der geringe frischmassespezifische Energiegehalt bzw. hohe Wassergehalt des Substrats. Das Forschungsprojekt hat das Ziel, die Voraussetzungen für den Einsatz von Schweinegülle zur energetischen und emissionsmindernden Nutzung aus ökonomischer und technischer Sicht zu analysieren und anhand der gewonnenen Informationen praktisch anwendbare Maßnahmen und Konzepte zu erarbeiten, die zur Erschließung des Biogaspotentials von Schweinegülle führen. Es erfolgt eine Analyse des Gesamtsystems, bestehend aus Biogasanlagen, die sich bereits in Betrieb befinden, aber auch der viehhaltenden landwirtschaftlichen Betriebe in der gewählten Projektregion (Münsterland). Dabei werden u.a. anderem das Substrathandling in den unterschiedlichen Betriebsformen betrachtet, die anfallenden Wirtschaftsdüngermengen quantifiziert, charakterisiert und aufgrund ihres hohen Einflusses auf die Gesamtwirtschaftlichkeit ebenso die Transportbeziehungen zwischen Substrat-Senken und Quellen dargestellt. Ein Weiterer wesentlicher Bestandteil sind Versuchsreihen zu unterschiedlichen Vorbehandlungsmethoden bei unterschiedlichen Substratqualitäten. Um die multikausalen Zusammenhänge zwischen Gülle-Qualität, Vorbehandlung und Vergärungskonzept differenziert darstellen zu können, werden im zweiten Projektabschnitt innovative Vergärungskonzepte für die unterschiedlichen Grundvoraussetzungen entwickelt. Allumfassender Rahmen für diese Anlagenkonzepte sind deren Wirtschaftlichkeit, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Anwendbarkeit in der Praxis. Die Konzepte werden in einem Umsetzungsleitfaden "Vergärung von Schweinegülle in der Praxis" veröffentlicht. Benedikt Wessendorf
Tel.: +49 2553 99333-61
b.wessendorf@asw-wessendorf.de
Reinhold Wessendorf, Agrar-Service und -Handel GmbH & Co. Kommanditgesellschaft
Weiner 108
48607 Ochtrup

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31.12.2024
2220WD014AVerbundvorhaben: Einfluss von unterschiedlichen Lagerungsverfahren und Prozessparametern auf das Methanbildungspotenzial und Restgasemissionen von Wirtschaftsdüngern und Gärresten; Teilvorhaben 1: Methan-Emission bei Lagerung von Wirtschaftsdüngern - Akronym: GaeremissionZiel des Projektes ist die Ermittlung des Einflusses von unterschiedlichen Lagerungssystemen und Lagerungsbedingungen bei Wirtschaftsdüngern und Gärresten auf die Emission von Treibhaus-relevanten Gasen.Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Körner
Tel.: +49 208 8598-1272
hans-juergen.koerner@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen

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31.12.2024
2220WD014BVerbundvorhaben: Einfluss von unterschiedlichen Lagerungsverfahren und Prozessparametern auf das Methanbildungspotenzial und Restgasemissionen von Wirtschaftsdüngern und Gärresten; Teilvorhaben 2: Einfluss der Vergärung und ökobilanzielle Bewertung - Akronym: GaeremissionZiel des Projektes ist die Ermittlung des Einflusses von unterschiedlichen Lagerungssystemen und Lagerungsbedingungen bei Wirtschaftsdüngern und Gärresten auf die Emission von Treibhaus-relevanten Gasen.Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen

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2220WD016AVerbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Minderung von Methanemissionen bei der Gülle- und Gärrestlagerung mit Möglichkeit der Reaktivierung und Erhaltung des Gasbildungspotenzials für die Biogasproduktion; Teilvorhaben 1: Labor-, Technikum- und Parzellenversuche, Koordination - Akronym: EMeRGE_WDZiel des Vorhabens ist es, ein praxistaugliches, technisch einfach umsetzbares Verfahren zur gezielten Minderung von Treibhausgasemissionen, insbesondere Methan, bei der Gülle- und Gärrestlagerung zu entwickeln. Dabei soll durch Zugabe von Kalkstickstoff als neuartiges Additiv bei der Wirtschaftsdüngerlagerung eine reversible Hemmung der mikrobiellen Umsetzungsprozesse bewirkt werden, mit der Option der Speicherung und Reaktivierung des Gasbildungspotenzials für die anschließende Biogasproduktion und darüber hinaus der Produktion qualitativ hochwertiger und umweltfreundlicher organischer Dünger für die Landwirtschaft. In systematischen Untersuchungen im Labormaßstab wird die Wirkung der Kalkstickstoffbehandlung bei kontrollierten Lagerungsbedingungen bezüglich Umfang und Dauer der Emissionsminderung für verschiedene flüssige Wirtschaftsdünger analysiert. Anschließend wird eine Vorhersage dieser Effekte unter praxisnahen Lagerungsbedingungen bis zum Pilotmaßstab geprüft. Hinsichtlich einer weitere Nutzung behandelter Güllen für die Biogasproduktion werden geeignete Kalkstickstoffdosierungen und notwendige Lagerungszeiten zur Maximierung der Methanausbeuten und Vermeidung von Prozessstörungen in kontinuierlichen Gärversuchen ermittelt. Die Wirkung einer Ausbringung von mit Kalkstickstoffzusätzen behandelten Güllen auf Ertrag, Methan- und Lachgasemissionen wird im Feldversuch analysiert. Da in Wirtschaftsdüngerlagern und bei der weiteren Nutzung nahezu sämtliche Stoffwandlungsprozesse von Mikroorganismen betrieben werden, gilt es, die Mechanismen der Wirkung auf das Wirtschaftsdünger-, Biogas- und Boden-Mikrobiom aufzuklären. Auf dieser Grundlage soll das Verfahren des Einsatzes von Kalkstickstoff mit gesicherten Empfehlungen zur Dosierung und Anwendungsdauer in Abhängigkeit von den Lagerungsbedingungen und der weiteren Nutzung der Wirtschaftsdünger zur Praxisreife entwickelt und hinsichtlich Umwelt- und ökonomischer Kriterien bewertet werden.Dr. Christiane Herrmann
Tel.: +49 331 5699-231
cherrmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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31.12.2024
2220WD016BVerbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur gezielten Minderung von Methanemissionen bei der Gülle- und Gärrestlagerung mit Möglichkeit der Reaktivierung und Erhaltung des Gasbildungspotenzials für die Biogasproduktion; Teilvorhaben 2: Kalkstickstoff-Zusätze und Upscaling - Akronym: EMeRGE_WDZiel des Vorhabens ist es, ein praxistaugliches, technisch einfach umsetzbares Verfahren zur gezielten Minderung von Treibhausgasemissionen, insbesondere Methan, bei der Gülle- und Gärrestlagerung zu entwickeln. Dabei soll durch Zugabe von Kalkstickstoff als neuartiges Additiv bei der Wirtschaftsdüngerlagerung eine reversible Hemmung der mikrobiellen Umsetzungsprozesse bewirkt werden, mit der Option der Speicherung und Reaktivierung des Gasbildungspotenzials für die anschließende Biogasproduktion und darüber hinaus der Produktion qualitativ hochwertiger und umweltfreundlicher organischer Dünger für die Landwirtschaft. In systematischen Untersuchungen im Labormaßstab wird die Wirkung der Kalkstickstoffbehandlung bei kontrollierten Lagerungsbedingungen bezüglich Umfang und Dauer der Emissionsminderung für verschiedene flüssige Wirtschaftsdünger analysiert. Anschließend wird eine Vorhersage dieser Effekte unter praxisnahen Lagerungsbedingungen bis zum Pilotmaßstab geprüft. Hinsichtlich einer weitere Nutzung behandelter Güllen für die Biogasproduktion werden geeignete Kalkstickstoffdosierungen und notwendige Lagerungszeiten zur Maximierung der Methanausbeuten und Vermeidung von Prozessstörungen in kontinuierlichen Gärversuchen ermittelt. Die Wirkung einer Ausbringung von mit Kalkstickstoffzusätzen behandelten Güllen auf Ertrag, Methan- und Lachgasemissionen wird im Feldversuch analysiert. Da in Wirtschaftsdüngerlagern und bei der weiteren Nutzung nahezu sämtliche Stoffwandlungsprozesse von Mikroorganismen betrieben werden, gilt es, die Mechanismen der Wirkung auf das Wirtschaftsdünger-, Biogas- und Boden-Mikrobiom aufzuklären. Auf dieser Grundlage soll das Verfahren des Einsatzes von Kalkstickstoff mit gesicherten Empfehlungen zur Dosierung und Anwendungsdauer in Abhängigkeit von den Lagerungsbedingungen und der weiteren Nutzung der Wirtschaftsdünger zur Praxisreife entwickelt und hinsichtlich Umwelt- und ökonomischer Kriterien bewertet werden. Stephan Winkler
Tel.: +49 8621 86-2477
stephan.winkler@alzchem.com
AlzChem Trostberg GmbH
Dr.-Albert-Frank-Str. 32
83308 Trostberg

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31.10.2024
2220WK01A3Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 1: Furnierbasierte 2d- und 3d-Verbundwerkstoffe für lasttragende Anwendungen - Akronym: KiefernStolzDie geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt.Dr. Dirk Berthold
Tel.: +49 531 2155-452
dirk.berthold@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2220WK01B3Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 2: Nutzungspotenziale und waldbauliche Strategien zu ihrer optimalen Abnutzung - Akronym: KiefernStolzDie geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt. Ralf-Volker Nagel
Tel.: +49 551 69401-124
ralf.nagel@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2220WK01C3Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 3: Analyse der Wertschöpfungspotentiale in Nordwestdeutschland - Akronym: KiefernStolzDie geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt.Prof. Dr. Carola Paul
Tel.: +49 551 39-26762
carola.paul@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie
Büsgenweg 3
37077 Göttingen

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2220WK01D3Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 4: Sichere sowie umwelt- und bestandesschonende Starkholzernte - Abbildung der gesamten Prozesskette - Akronym: KiefernStolzDie geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt.Prof. Dr. Dirk Jaeger
Tel.: +49 551-39-23571
djaeger@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

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2220WK01E3Verbundvorhaben: Nachhaltige Nutzungspotentiale für Kiefernstarkholz; Teilvorhaben 5: Identifizierung und Entwicklung von Produkten - Akronym: KiefernStolzDie geplante Untersuchung befasst sich mit neuen, nachhaltigen Nutzungs- und Verwertungsstrategien von Kiefer in Starkholzdimension und bezieht sich auf die Trägerländer der NW-FVA, sowie Mecklenburg-Vorpommern und Brandenburg. Im Gesamtdurchschnitt der berücksichtigten Länder ist die Waldkiefer (Pinus sylvestris) mit einem mittleren Flächenanteil von rund 37 % die flächenmäßig bedeutendste Baumart. Die Kiefernwälder in diesen sechs Bundesländern haben zugleich einen Anteil von mehr als 65% an der gesamten Kiefernwaldfläche in Deutschland. Der Vorratsanteil der Kiefer am Gesamtholzvorrat beträgt in den 6 Bundesländern zusammen 36 %, damit trägt die Kiefer einen wesentlichen Teil zur Funktion unserer Wälder als Kohlenstoffspeicher bei. Auf Basis des BWI³ und der Kohlenstoffinventur 2017 lässt sich für die Kiefer in den kommenden Jahrzehnten eine klare Verlagerung der Altersstruktur hin zum Endnutzungsstadium erkennen. Das zeitgleiche, großflächige Einwachsen der Kiefernbestände aus den Nachkriegsaufforstungen in die höheren Altersklassen wird zu einer Staffelung der angestrebten Zielstärken führen, wodurch sich der Anteil stärkerer Erntedimensionen zusätzlich erhöhen wird. Viele in absehbarer Zeit hiebsreife Kiefern sind zudem geästet worden, wodurch sich der Anteil des höherwertigen Kiefern-Stammholzes deutlich erhöhen wird. Die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Nutzungsstrategien der Forstbetriebe im Norddeutschen Tiefland und auf die Wertschöpfungsketten des Clusters Forst- und Holzwirtschaft gilt es zu analysieren und zu optimieren. Ziel ist es, Entscheidungshilfen für die Praxis der Forst- und Holzwirtschaft zu erarbeiten, die die naturale und finanzielle Nachhaltigkeit der Forstbetriebe ebenso gewährleisten wie eine nachhaltige Versorgung der Holzindustrie mit bestimmten Kiefernstarkholzsortimenten, die Investitionen in vorhandene bzw. neue Verarbeitungsanlagen rechtfertigt.Prof. Dr. Holger Militz
Tel.: +49 551 39-33542
holger.militz@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holztechnologie
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

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2220WK03A4Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 1: Charakterisierung genetischer Marker für Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei Roteiche - Akronym: RubraSelectRubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden.Prof. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39-33536
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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2220WK03B4Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 2: Charakterisierung von Metabolomprofilen für Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei Roteiche - Akronym: RubraSelectRubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden.Prof. Dr. Ivo Feußner
Tel.: +49 551 39-25743
ifeussn@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Albrecht-von-Haller-Institut für Pflanzenwissenschaften - Biochemie der Pflanze
Justus-von-Liebig-Weg 11
37077 Göttingen

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2220WK03C4Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 3: Analyse des Wachstumsverhalten von Roteichen in einem Herkunftsversuch und Auswahl von Plusbäumen - Akronym: RubraSelectRubraSelect soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden.Dr. Mirko Liesebach
Tel.: +49 4102 696-156
mirko.liesebach@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

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2220WK03D4Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 4: Auslese von Plusbäumen der Roteiche und genetische Untersuchung ihrer Herkunft und Vielfalt - Akronym: RubraSelectRubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden.Dr. Jörg Kleinschmit
Tel.: +49 761 4018318
joerg.kleinschmit@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2220WK03E4Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 5: Einleitung eines Züchtungsprogrammes durch Auswahl und Beerntung von Plusbäumen - Akronym: RubraSelectRubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden.Dr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004-31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

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2220WK03F4Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 6: Phänotypisierung von Plusbäumen der Roteiche mit Biomarkern - Akronym: RubraSelectRubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden.Prof. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2220WK03G4Verbundvorhaben: Auslese und Charakterisierung von hochwertigem Vermehrungsgut bei Roteiche unter Berücksichtigung der Trockenstresstoleranz; Teilvorhaben 7: Untersuchung der genetischen Diversität und der physiologischen Reaktion der Roteiche auf Trockenheit - Akronym: RubraSelectRubra-Select soll die Grundlagen für die zukünftige Versorgung des Marktes mit hochwertigem und anpassungsfähigem Vermehrungsgut der Roteiche (Quercus rubra L.) für das ganze Bundesgebiet schaffen. Das Vorhaben widmet sich einerseits der Auswahl und Vermehrung von Plusbäumen (herausragenden Phänotypen) und andererseits der Untersuchung ihrer Herkunft und genetischen Vielfalt sowie ihres Anpassungspotenzials. Die Plusbaumauslese wird sowohl in Beständen als auch in den Flächen eines Herkunftsversuchs durchgeführt. Die Auswahl der Plusbäume soll basierend auf Qualitäts-, Wachstums-, Vitalitätsmerkmalen und genetischen Markern (SNPs) stattfinden. Bei der Überprüfung des Anpassungspotenzials sollen Biomarker bei den Plusbäumen angewendet werden. Ferner werden die Nachkommen auf ihre Reaktion gegenüber Trockenheit hin geprüft, um so die genetische Veranlagung der Plusbäume hinsichtlich Trockenstresstoleranz zu bewerten. Des Weiteren befasst sich das Projekt mit der genetischen Basis von Wuchsleistung und Trockenstresstoleranz bei der Roteiche. In diesem Vorhaben sollen unter anderem Metabolite und Transkripte als Marker für Trockenstresstoleranz identifiziert und verifiziert werden, die Anpassungsprozesse regulieren und ermöglichen. Mithilfe einer genomweiten Assoziationsstudie sollen Genmarker für Trockenstresstoleranz entwickelt werden.Dr. Matthias Meyer
Tel.: +49 3501 542-122
matthias.meyer@smekul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna

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2220WK05X4Anlage von Samenplantagen zur Produktion von hochwertigem Vermehrungsgut in Nordostdeutschland - Akronym: OptiSaatDie deutsche Forstwirtschaft steht nach den trockenen Sommern der Jahre 2018 bis 2020 vor Veränderungen in der Baumartenzusammensetzung. Insbesondere der Baumartenanteil der Fichte erfährt eine Reduktion, wodurch sich das Nadelrundholzangebot aus deutschen Wäldern zukünftig verringern wird. Der Verfügbarkeit von Nadelholz kommt für den langlebigen Einsatz von Holzprodukten zur CO2-Minderung, insbesondere im Bausektor, aber eine besondere Bedeutung zu. Über 80 % der der Produkte der Holzindustrie basieren derzeit auf Nadelholz und sind nach Expertenmeinung auch nur bedingt mit Laubholz zu ersetzen. Der Fokus des vorliegenden Vorhabens liegt deshalb auf den Nadelbaumarten Douglasie (Pseudotsuga menziesii), Wald-Kiefer (Pinus sylvestris) und Hybridlärche (Larix ×eurolepis), welche aufgrund höherer Trockenheitstoleranz und geringerer Anfälligkeit gegenüber biotischen und abiotischen Schäden zu den geeigneten Alternativen im Klimawandel zählen. Insbesondere als produktivitätssteigernde Nadelholzbeimischung im Laubholz, aber auch zur Stabilitätssteigerung in durch Naturverjüngung neu entstehenden Fichtenbeständen werden sie eine zunehmende Rolle spielen. Das Vorhaben führt die "Züchtungsstrategie" (LIESEBACH et al. 2013) konsequent fort, in dem für die genannten Baumarten Samenplantagen angelegt werden, um in 10-15 Jahren erste Ernten einzufahren und damit eine nachhaltige Saatgutversorgung mit hochwertigem Vermehrungsgut zu gewährleisten.Dr. Mirko Liesebach
Tel.: +49 4102 696-156
mirko.liesebach@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

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2220WK06X4Phytopathogene Pilze in der forstlichen Pflanzenzucht - Entwicklung von Schnelltests zur Qualitätssicherung bei der Forstpflanzenproduktion und Bereitstellung von leistungsstarkem Saat- und Pflanzgut - Akronym: SeedProtectDie Erzeugung von gesundem Saat- und Pflanzgut ist eine grundlegende Voraussetzung für die Begründung ökologisch stabiler und wirtschaftlich leistungsfähiger Waldbestände. Dennoch ist die Forstpflanzenproduktion heute, wie in der Vergangenheit gleichermaßen, durch biotische Schadfaktoren bedroht und neue, invasive Arten gewinnen in Folge von Klimawandel und Globalisierung zunehmend an Bedeutung. Das Erkennen und Identifizieren von Pathogenen ist eine wesentliche Voraussetzung, um die Ausbreitung von Krankheitserregern zu reduzieren und Pflanzenschutzmaßnahmen effektiv umzusetzen. Von besonderem Interesse ist dabei der frühzeitige Nachweis in Saatguterntebeständen, Samen und Jungpflanzen. Hierfür werden effiziente und praxistaugliche Diagnoseverfahren benötigt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines DNA-basierten Schnelltests, der bisherigen Standardverfahren (Bsp. Kultivierung, PCR-basierte Verfahren) im Hinblick auf Sensitivität, Arbeitsaufwand und Kosten überlegen ist. Darüber hinaus wird die Verbreitung ausgewählter Pathogene in deutschen Saatguterntebeständen untersucht, um das Risiko einer Übertragung über Saatgut zu bewerten. In das Vorhaben werden die Kiefern-Pathogene Gibberella circinata (Pechkrebs der Kiefer; EPPO A2), Sphaeropsis sapinea (Diplodia-Triebsterben der Kiefer) und Lophodermium seditiosum (Kiefernschütte) einbezogen. Die Auswahl der Pathogene erfolgte anhand der forstwirtschaftlichen Bedeutung der Wirtspflanze, dem aktuellen Schadpotenzial der Pilze sowie der erwarteten zunehmenden Beeinträchtigung der Wirtsbaumart durch die ausgewählten Pathogene aufgrund klimatischer Veränderungen.Prof. Dr. Bernhard Schuldt
Tel.: +49 351 463-31249
bernhard.schuldt@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Lehrstuhl für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie
Pienner Str. 19
01737 Tharandt

2021-10-01

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2024-09-30

30.09.2024
2220WK08A4Verbundvorhaben: Evidenzbasierte Anbauempfehlungen im Klimawandel; Teilvorhaben 1: Modellierung von Vorkommen und Herkünften - Akronym: EVA-KWDer Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen. Schwerpunkte der LWF im Verbund: Koordination, Qualitätssicherung, Datenaufbereitung, Artverbreitungsmodellierung, Herkunftsdefinitionen, Praxistransfer. In Zusammenarbeit mit externem Forschungspartner: Herkunftsversuchsdaten und Versuchsflächen bereitstellen, Literaturauswertungen zu Herkünften, Auswertung von Herkunftsversuchen, Veröffentlichung von Ergebniskarten im Internet. Wolfgang Falk
Tel.: +49 8161 4591-207
wolfgang.falk@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising

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30.09.2024
2220WK08B4Verbundvorhaben: Evidenzbasierte Anbauempfehlungen im Klimawandel; Teilvorhaben 2: Modellierung des Wachstums - Akronym: EVA-KWDer Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen. Schwerpunkte der Landesforst im Verbund: Sammlung waldwachstumskundlicher Inventurdaten, Erstellung einer Datenbank, Wachstumsmodellierung, Aufbereitung der Karten für das landeseigene Geoinformationssystem Forst GAIA und für die Kooperationspartner Universitätswald Greifswald und Stadtwald RostockDr. Eric Andreas Thurm
Tel.: +49 385 6700-141
eric.thurm@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts
Fritz-Reuter-Platz 9
17139 Malchin

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2220WK08C4Verbundvorhaben: Evidenzbasierte Anbauempfehlungen im Klimawandel; Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Plastizität - Akronym: EVA-KWDer Wahl der richtigen Baumart steht in der forstlichen Planung ein komplexer Entscheidungsprozess voran. In einer Zeit, in der die Baumartenpallette zu erweitern, beziehungsweise sie an den Klimawandel anzupassen ist, fällt dieser Entscheidungsprozess zunehmend schwerer. Das vorliegende Projekt soll, durch die Modellierung von anbaurelevanten Informationen zu 30 Baumarten, eine datenbasierte Beratungsgrundlage für diesen Entscheidungsprozess liefern. Dabei sollen vier wesentliche Aspekte der Baumartenwahl, (1) das Anbaurisiko, (2) die Wuchsleistung, (3) die Herkunftswahl und (4) die Plastizität mit unterschiedlichen Methoden abgebildet und am Ende zu einem Anbauwürdigkeitsindex zusammengefasst werden. Das Projekt liefert Voraussetzungen, den Wald der Zukunft optimal zu bewirtschaften und die Anbaupotentiale aller wichtigen Haupt- und Nebenbaumarten sowie der wichtigsten nichtheimischen Baumarten besser abzuschätzen. Gerade eine große Vielfalt von Baumarten kann maßgeblich dazu beitragen, den Risiken des Klimawandels zu begegnen. Als Ergebnis werden Modelle und praxistaugliche Karten zur Verfügung stehen, die in die jeweiligen Beratungssysteme integriert oder zum Aufbau eines Beratungssystems genutzt werden können (Eigenanteil). Der daten- und modellgetriebene Ansatz wird um experimentelle Arbeiten zur Bestimmung der phänotypischen Plastizität von wichtigen Beispielarten flankiert, um die zentrale Frage der Anpassungsfähigkeit von Arten an Erwärmung und zunehmende Sommertrockenheit zu bestimmen. Schwerpunkte der Universität Greifswald im Verbund: Untersuchung der phänotypischen Plastizität von Eigenschaften an Beispielarten, um das adaptive, lokale Potential von Arten im Klimawandel abschätzen zu können: Auswahl Flächen und Methoden Plastizität, Untersuchungen in Herkunftsversuchen zweier Klimate (DE heute und DE zukünftig [+3°C]) für 7 Hauptbaumarten (2 intensiv plus 5 weniger intensiv) und 5 Herkünfte, Geländearbeit und Analytik, Modellierung PlastizitätProf. Dr. Jürgen Kreyling
Tel.: +49 3834 420-4131
juergen.kreyling@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald

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31.12.2025
2220WK09A4Verbundvorhaben: Anpassungspotential von Eichen an biotischen und abiotischen Stress im Rahmen des Klimawandels; Teilvorhaben 1: Genetische Marker für Herbivorietoleranz, Testung auf Pilzerkrankung und Anlage einer Plusbaumplantage - Akronym: Survivor-OaksZiel von "Survivor-Oaks" ist es, für den Wald der Zukunft Klima-angepasste Stieleichen zur Verfügung zu bereitzustellen, die sich durch erhöhte Toleranz gegen Klimawandel-relevante biotische und abiotische Stressoren auszeichnen. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei Herbivorie-, Pilz- und Trockentoleranz. Im Teilprojekt des TIs werden nach Fraßexperimenten mit einem Generalisten Transkriptomdaten generiert. Die Daten von diesem Experiment und einem früheren mit einem Spezialisten werden genutzt, um generelle Herbivorie-Marker zu entwickeln. Des Weiteren werden phänotypisch Mehltau-tolerante Eichenindividuen selektiert. Ein gemeinsames Trockenstressexperiment dient der phänotypischen Auswahl von trockentoleranten Eichen. Die Eichen einer erweiterten Eichenkollektion, die verschiedene Klimazonen Deutschlands abbildet, werden mit den entwickelten Markern für Herbivorie- und Trockentoleranz genotypisiert, um Bäume mit erhöhter Toleranz zu selektieren. Genetisch selektierte Bäume werden zusammen mit phänotypisch selektierten als Plusbäume auf einer Samenplantage angepflanzt. Damit trägt "Survivor-Oaks" nicht nur dazu bei, zukünftige waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten, sondern auch geeignetes Pflanzenmaterial für die Züchtung zur Verfügung zu stellen.PD Dr. Birgit Kersten
Tel.: +49 4102 696-105
birgit.kersten@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

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31.12.2025
2220WK09B4Verbundvorhaben: Anpassungspotential von Eichen an biotischen und abiotischen Stress im Rahmen des Klimawandels; Teilvorhaben 2: Testung auf Trockentoleranz, Markerentwicklung und Erweiterung des Selektionsmaterials - Akronym: Survivor-OaksZiel von "Survivor-Oaks" ist es, für den Wald der Zukunft Klima-angepasste Stieleichen zur Verfügung zu identifizieren, die sich durch erhöhte Toleranz gegen Klimawandel-relevante biotische und abiotische Stressoren auszeichnen. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei Herbivorie-, Pilz- und Trockentoleranz. Basierend auf einem populationsgenetischen Ansatz werden im Teilprojekt des HMGUs unter Nutzung von Material aus phänologischen Gärten und kombinierten Klimadaten adaptive genetische Marker für Trockentoleranz etabliert. Hierfür werden Eichen aus ausgewählten phänologischen Gärten des DWDs beprobt und mit neue genetischer Trockentoleranzmarker in einer populations-genetischen Deutschland-weiten Gen-Umwelt-Assoziationsstudie entwickelt. Über 13C/12C Isoptopendiskriminierung in den Blätter wird die Wassertausnutzungseffizienz der Pflanzen abgeschätzt. Hierfür wird ein gemeinsames Trockenstressexperiment der beiden Teilprojekte mit selektierbarem Pflanzenmaterial aus verschiedenen Klimazonen Deutschlands durchgeführt und phänotypisch auf Trockentoleranz getestet. Die ausgewählten Plusbäume aus dem Projekt werden dann in einer Plusbaumplantage angebaut. Damit trägt "Survivor-Oaks" nicht nur dazu bei, zukünftige waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten, sondern auch geeignetes Pflanzenmaterial für die Züchtung zur Verfügung zu stellen.Prof. Dr. Joerg-Peter Schnitzler
Tel.: +49 89 3187-2413
jp.schnitzler@helmholtz-muenchen.de
Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Abt. Experimentelle Umweltsimulation
Ingolstädter Landstr. 1
85764 Oberschleißheim

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30.11.2024
2220WK10A1Verbundvorhaben: Buchenkalamitäten im Klimawandel - Ursachen, Folgen, Maßnahmen; Teilvorhaben 1: Bewirtschaftungs- und Handlungsempfehlungen für die Praxis - Akronym: Buche-AkutGrundanliegen für das Gesamtvorhaben ist die Erarbeitung von Strategien zur Bewirtschaftung, Sanierung und Neubegründung von Rotbuchenbeständen unter sich ändernden klimatischen Bedingungen. Damit soll ein zentraler Beitrag zur Sicherung und zum Erhalt der Buchenbestände geschaffen werden. Dementsprechend sollen im Rahmen des Verbundvorhabens mit seinen drei Teilvorhaben bzw. den drei involvierten Projektpartnern praxisorientierte Handlungsstrategien und Handlungsempfehlungen für die Forstwirtschaft mit der Hauptzielgruppe Waldeigentümer, Forstbetriebe und Waldbewirtschafter erarbeitet werden. Die Unterpunkte dabei sind: 1) das Schadgeschehen im Zusammenhang mit der Buchenkalamität am Beispiel unterschiedlich bewirtschafteter Bestände in Thüringen, Sachsen-Anhalt, Hessen und Niedersachsen zu untersuchen und dabei standörtliche Prädispositionen (Boden, Klima, Exposition) sowie Zusammenhänge zur bisherigen waldbaulichen Bestandesbehandlung und zum Baum- bzw. Bestandesalter als mögliche Gründe für das Auftreten massiver Absterbeerscheinungen bei der Buche zu prüfen, 2) die Schadensmerkmale an den Bäumen und den zeitlichen Verlauf der Buchenkalamität auch in Abgrenzung zu anderen Krankheits- und Schadverläufen in Buchenwäldern unter Berücksichtigung phytopathogener und klimatischer Faktoren zu definieren und zu beschreiben, 3) die wesentlichen Auswirkungen der Buchenkalamität für die weitere Bestandesbehandlung der geschädigten Bestände sowie die Buchen-Verjüngung zu untersuchen sowie 4) praxisorientierte Handlungsstrategien und Empfehlungen für die zukünftige Bewirtschaftung, Sanierung bzw. Neubegründung von Rotbuchenbeständen unter veränderten klimatischen Bedingungen zu entwickeln und diese im Rahmen eines umfassenden Wissenstransfers in die forstliche Praxis (Hauptzielgruppe Waldeigentümer, Forstbetriebe und Waldbewirtschafter) mit Hilfe verschiedener Kommunikationsstrategien zu überführen.Forstassessor Ingolf Profft
Tel.: +49 3621 225-152
ingolf.profft@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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2220WK10B1Verbundvorhaben: Buchenkalamitäten im Klimawandel - Ursachen, Folgen, Maßnahmen; Teilvorhaben 2: Analyse der Schadursachen und Folgeerscheinungen - Akronym: Buche-AkutIn den Jahren 2018 und 2019 fühtre die Kombination von langanhaltend hohen Temperaturen und ausbleibenden Niederschlägen zu extremen klimatischen Verhältnissen. Folgend kam es zu großflächige Absterbeerscheinungen im Starkholzbereich der Buche, die im Wesentlichen dem komplexen Schadbild der Buchen-Vitalitätsschwäche zugeordnet werden können (kurz Buchenkalamität). Die Untersuchungen im Projekt konzentrieren sich in erster Linie auf mitteldeutsche Buchen-Schwerpunktgebiete in Thüringen, Niedersachsen, Hessen und Sachsen-Anhalt. Es besteht an dieser Thematik ein großes forstliches und gesellschaftliches Interesse. Alle Projektergebnisse sollen daher über einen zielgruppenorientierten Wissenstransfer Waldbewirtschafter*innen und Waldbesitzer*innen aller Eigentumsformen zur Verfügung gestellt werden. Hierfür wird innerhalb des Vorhabens ein Kommunikationskonzept entwickelt und umgesetzt, das den heutigen Ansprüchen hinsichtlich Informationsaufbereitung und -bereitstellung für die forstliche Praxis entspricht. Darüber hinaus ist eine breite öffentlichkeitswirksame Darstellung der Projektinhalte und -ergebnisse festes Ziel des Vorhabens. Diese richtet sich an die interessierte Öffentlichkeit und interessierte regionale Nutzergruppen. Das Projektvorhaben soll eine eine Erweiterung des Kenntnisstandes zur Bewirtschaftung der Buche im Zeichen des Klimawandels hinsichtlich Analyse, Bewertung und Umgang mit Kalamitäten. Gleichzeitig werden mit dem Fokus auf die zukünftigen Bewirtschaftungsoptionen aktueller Rotbuchenbestände und Empfehlungen für die Neubegründung von Rotbuchenbeständen unter Berücksichtigung der aus dem Vorhaben erzielten Erkenntnisse Ansätze entwickelt, die die Basis für eine perspektivische Sicherung und Erhaltung dieser Baumart in ihrem Schwerpunktbereich in Mitteldeutschland dienen können.Dr. Gitta Langer
Tel.: +49 551 69401-129
gitta.langer@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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2220WK10C1Verbundvorhaben: Buchenkalamitäten im Klimawandel - Ursachen, Folgen, Maßnahmen; Teilvorhaben 3: Analyse von Prädispositionsfaktoren, Risiko und waldbauliche Strategien - Akronym: Buche-AkutGroßflächige Absterbeerscheinungen im Starkholzbereich der Buche, die im Wesentlichen dem komplexen Schadbild der Buchen-Vitalitätsschwäche zugeordnet werden können, stellen waldbaulich wie auch ökonomisch große Herausforderungen dar und sind eine neue Gegebenheit für viele Forstbetriebe. Die 13-monatige zu warme Phase vom März 2018 bis zum April 2019 und der milde Winter 2018/19 können als ausschlaggebend für das deutschlandweite Schadgeschehen in den Wäldern gesehen werden. Buch-Akut Teilvorhaben 3 befasst sich mit den prädisponierenden Faktoren, dem resultierenden Kalamitätenrisiko, sowie möglichen waldbaulichen Strategien im Umgang mit solchen Kalamitäten in der Buche. Konkret wird hierzu zunächst der Bewirtschaftungsintensitätsindex ForMi nach Kahl und Bauhus (2014) in ungeschädigten und geschädigten Buchenbeständen berechnet, um in Kombination mit den Standortsparametern Boden, Klima und Exposition (TV1) und der Präsenz bzw. Absenz von Schaderregern (TV2) zu prüfen, inwieweit sich zwischen dem Grad der Schädigung von Buchenbeständen und dem waldbaulichen Vorgehen in kürzerer Vergangenheit Beziehungen herleiten lassen. In einem weiteren Arbeitspaket widmet sich das TV3 einer objektiven, messdatengestützten Quantifizierung des Vitalitätszustandes der untersuchten Buchenwälder, um eine objektive Überwachung des Absterbeprozesses einzelner Bäume oder Bestandesteile zu ermöglichen. Hierzu werden die Untersuchungsflächen (jeweils ca. 0,25 ha) mittels mobilem Laserscanning vollständig in digitale 3D Modelle übertragen und durch Wiederholungsaufnahmen (jährlich) hinsichtlich ihres Vitalitätszustandes quantitativ beschrieben und überwacht. Die Konkurrenzsituation der Individuen wird hierbei ebenfalls aus den Laserdaten abgeleitet. Zusätzlich soll auf Basis einer Verjüngungsinventur untersucht werden, ob und in welchem Umfang sich die Bestandesregeneration vollzieht und welche Baumarten sich dabei als konkurrenzstark erweisen.Dr. Dominik Seidel
Tel.: +49 178 3365082
dseidel@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern
Büsgenweg 1
37077 Göttingen

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28.02.2025
2220WK11X4Untersuchung von Mangan als Regulator beim Blattstreuabbau und als Wirkungsvariable des CO2-Minderungspotenzials von deutschen Waldböden - Akronym: ManCO2-WALDAls wichtige Kohlenstoffspeicher sind Wälder für den Klimawandel mit der daraus resultierenden Erderwärmung von großer Bedeutung. Eine bedeutende Rolle im Kohlenstoffkreislauf von Wäldern spielt die organische Auflage von Waldböden. Hier wird einerseits kontinuierlich Kohlenstoff über Streufall, insbesondere über Blattstreu, eingetragen, findet andererseits ein beständiger Abbau von Streu durch Bodenorganismen mit einhergehender Freisetzung von klimawirksamem Kohlendioxid (CO2) statt. Nur ein Teil des streubürtigen Kohlenstoffs wird in sehr stabile Kohlenstoffverbindungen (Humus) umgewandelt und so langfristig der Atmosphäre entzogen. Die Bilanz zwischen Streueintrag und Streuabbau entscheidet über die Kohlen-stoffspeicherung in den organischen Auflagen von Wäldern. Somit übt das Ausmaß des Blatt-streuabbaus eine zentrale Rolle im CO2-Minderungspotenzial von Waldökosystemen aus. Neuere Forschungen zeigen, dass zwischen dem Mangangehalt der Blattstreu und der Höhe des Streuabbaus ein signifikanter positiver Zusammenhang besteht. Ausgehend von den neuen Erkenntnissen postulieren wir, dass dem Mangan eine ähnlich regulatorische Rolle beim Streuabbau in deutschen Waldböden zukommt. Bisher liegen nach unserem Wissen dazu aber keinerlei Kenntnisse vor. Mit diesem Projekt möchten wir klären, ob die Mangangehalte in der Blattstreu und deren Entwicklung im Laufe der Zersetzung eine wichtige Wirkungsvariable für die Rate des Humusaufbaus und der Kohlenstoffspeicherung in deutschen Wäldern dar-stellen oder nicht. Um dieses Ziel zu erreichen, sollen Streuabbauversuche mit der Netzbeutelmethode (‚litter bags‘) über einen Zeitraum von 30 Monaten an 18 repräsentativen Wald-standorten in sechs Bundesländern in situ durchgeführt werden. Wenn unsere Hypothese zutrifft, können baumart- und standortspezifische ‚limit values‘ des Streuabbaus sowie deren Abhängigkeit von der Manganversorgung identifiziert werden und diese Werte in biogeochemische Kohlenstoff-Modelle einfließen.Prof. Dr. Tim Mansfeldt
Tel.: +49 221 470-7806
tim.mansfeldt@uni-koeln.de
Universität zu Köln - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Geographisches Institut - AG Bodengeographie/Bodenkunde
Zülpicher Str. 45
50674 Köln

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01.05.2021

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31.10.2024
2220WK13X4Kenngrößen des Bodenwasserhaushalts von Buche, Traubeneiche, Kiefer und Douglasie auf pleistozänen Sandböden zur Bewertung der Trockenstressempfindlichkeit im Klimawandel - Akronym: BOWA-KLIMDer Bodenwasserspeicher spielt eine zentrale Rolle für die Trockenstressempfindlichkeit der Bäume im Wirtschaftswald und Naturwald in einem zukünftig wärmeren und trockeneren Klima. Die Ansprache des standörtlichen Bodenwasserhaushaltes in der forstlichen Praxis verwendet für die verschiedenen Baumarten überwiegend Schätzwerte der nutzbaren Feldkapazität und des durchwurzelten Bodenraumes, die mit erheblichen Fehlern behaftet sein können. Es besteht für unsere Waldböden im Hinblick auf den Klimawandel dringender Bedarf an verlässlichen, durch empirische bodenphysikalische Daten gestützten Bestimmungen von nutzbarerer Feldkapazität und Bodenwasserausschöpfung unter verschiedenen Waldbeständen. Das Vorhaben BOWA-KLIM erhebt für vier forstwirtschaftlich bedeutende (bzw. physiologisch deutlich unterschiedliche) Baumarten (Buche, Traubeneiche, Kiefer, Douglasie) in 8 repräsentativen Beständen im pleistozänen norddeutschen Tiefland zentrale bodenphysikalische Eckwerte, die für eine genauere Quantifizierung von standörtlich verfügbaren Wasservorräten notwendig sind, nämlich die Feldkapazität (FK), den Permanenten Welkepunkt (PWP), die maximale Tiefenerstreckung der Wurzelwasseraufnahme, und den pflanzenverfügbaren Wasservorrat (Nutzwasserkapazität NWK). Zusätzlich werden im Feld Messungen zum Humuswasserhaushalt durchgeführt und Feld-pF-Kurven aufgenommen mit dem Ziel, die Dynamik des pflanzenverfügbaren Wassers besser zu verstehen. Das Projekt liefert für die forstliche Anbauplanung dringend benötigte Eckdaten zum Bodenwasserhaushalt, mit denen Grenzen der Anbauwürdigkeit wichtiger Baumarten im Klimawandel verlässlicher als bisher bestimmt werden können.Dr. Martyna Kotowska
Tel.: +49 551 3922205
martyna.kotowska@biologie.uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung
Untere Karspüle 2
37073 Göttingen

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31.12.2025
2220WK15A4Verbundvorhaben: Frühzeitige Erkennung forstschädlicher Insekten anhand ihrer arteigenen Volatile mittels Ionenmobilitätsspektroskopie im präventiven Waldschutz; Teilvorhaben 1: Verbundkoordination/Labor- und Freilanduntersuchungen mit den Zielinsekten - Akronym: ForstVIEWZiel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendungserprobung eines modernen und effektiven Sensorikverfahrens unter Verwendung der Ionenmobilitätsspektrometrie zur frühzeitigen Erkennung forstschädlicher Insekten der Arten Nonne (Lymantria monacha L.), Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.) und Buchdrucker (Ips typographus L.) auf Basis der in den verschiedenen Entwicklungsstadien emittierten Substanzen. Um eine valide Messtechnik hierfür bereitzustellen, werden zunächst anhand umfangreicher Labor- und Feldmessungen die von den Insekten und befallenen Bäumen abgegebenen Volatile untersucht und identifiziert. Die Ionenmobilitätsspektrometrie als Sensortechnik wird auf Basis dieser Ergebnisse weiterentwickelt und entsprechend konfiguriert. Ziel ist die Entwicklung eines anwenderfreundlichen Handgerätes, das einfach zu bedienen ist und im forstlichen Monitoring angewendet wird.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 351 463-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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2220WK15B4Verbundvorhaben: Frühzeitige Erkennung forstschädlicher Insekten anhand ihrer arteigenen Volatile mittels Ionenmobilitätsspektroskopie im präventiven Waldschutz; Teilvorhaben 2: Einzelkomponentenanalytik und Standortuntersuchungen - Akronym: ForstViewZiel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendungserprobung eines modernen und effektiven Sensorikverfahrens unter Verwendung der Ionenmobilitätsspektrometrie zur frühzeitigen Erkennung forstschädlicher Insekten der Arten Nonne (Lymantria monacha L.), Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.) und Buchdrucker (Ips typographus L.) auf Basis der in den verschiedenen Entwicklungsstadien emittierten Substanzen. Um eine valide Messtechnik hierfür bereitzustellen, werden zunächst anhand umfangreicher Labor- und Feldmessungen die von den Insekten und befallenen Bäumen abgegebenen Volatile untersucht und identifiziert. Die Ionenmobilitätsspektrometrie als Sensortechnik wird auf Basis dieser Ergebnisse weiterentwickelt und entsprechend konfiguriert. Ziel ist die Entwicklung eines anwenderfreundlichen Handgerätes, das einfach zu bedienen ist und im forstlichen Monitoring angewendet wird.Dr. Helko Borsdorf
Tel.: 49 341 235-1457
helko.borsdorf@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Monitoring- und Erkundungstechnologien
Permoserstr. 15
04318 Leipzig

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31.12.2025
2220WK15C4Verbundvorhaben: Frühzeitige Erkennung forstschädlicher Insekten anhand ihrer arteigenen Volatile mittels Ionenmobilitätsspektroskopie im präventiven Waldschutz; Teilvorhaben 3: Auswertungsalgorithmen und Prototypenbau - Akronym: ForstVIEWZiel des hier beantragten Vorhabens ist die Entwicklung und Anwendungserprobung eines modernen und effektiven Sensorikverfahrens unter Verwendung der Ionenmobilitätsspektrometrie zur frühzeitigen Erkennung forstschädlicher Insekten der Arten Nonne (Lymantria monacha L.), Eichenprozessionsspinner (Thaumetopoea processionea L.) und Buchdrucker (Ips typographus L.) auf Basis der in den verschiedenen Entwicklungsstadien emittierten Substanzen. Um eine valide Messtechnik hierfür bereitzustellen, werden zunächst anhand umfangreicher Labor- und Feldmessungen die von den Insekten und befallenen Bäumen abgegebenen Volatile untersucht und identifiziert. Die Ionenmobilitätsspektrometrie als Sensortechnik wird auf Basis dieser Ergebnisse weiterentwickelt und entsprechend konfiguriert. Ziel ist die Entwicklung eines anwenderfreundlichen Handgerätes, das einfach zu bedienen ist und im forstlichen Monitoring angewendet wird.Dr. rer. nat. Ralf Petrich
Tel.: +49 37206 89-2940
ralf.petrich@ifu-analytik.de
IFU GmbH Privates Institut für Analytik
An der Autobahn 7
09669 Frankenberg

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2220WK16A4Verbundvorhaben: Evidenz mehltauresistenter Eichen für die Waldverjüngung im Klimawandel; Teilvorhaben 1: Waldbau und Physiologie in kleinflächigen Eichen-Naturverjüngungen unter Berücksichtigung der Mehltauinfektion - Akronym: MetaEicheStieleichen und Traubeneichen (Quercus robur L. und Q. petraea Liebl.) sollen mit Blick auf den Klimawandel aufgrund ihrer Wärme- und Trockenheitstoleranz primär auf dem Wege kleinflächiger Naturverjüngungen vermehrt am Waldaufbau beteiligt werden. Die kleinflächige Naturverjüngung der Eiche ist darauf angewiesen, dass sich die Pflanzen bereits in den ersten Lebensjahren mit unterjährigen Trieben gegen die Begleitvegetation durchsetzen. Diese Möglichkeit schmälert jedoch heutzutage der Eichenmehltau (Erysiphe alphitoides), der flächendeckend dazu führt, dass die Jungpflanzen im Wachstum zurückbleiben oder sogar absterben. In Zukunft werden die wärmeren Winter die Krankheit weiter begünstigen. Vor diesem Hintergrund sehen viele WaldbesitzerInnen von der eigentlich gebotenen kleinflächigen Naturverjüngung mit Eiche ab. Andererseits gibt es immer wieder Beobachtungen von einzelnen befallsfreien Pflanzen in den Verjüngungen. Solche Beobachtungen könnten auf zufälligen oder standortbedingten Effekten beruhen, oder aber auch Ausdruck einer Resistenz der Eichen gegenüber dem Mehltau sein. Sicherheit in dieser Sache wäre ein wichtiger Faktor, um die kleinflächige Naturverjüngung der Eichen im Klimawandel wie gewünscht voranzubringen. Allerdings fehlen hierzu bisher systematische Beobachtungen. Deshalb ist es das Ziel des beantragten Projekts, die waldbauliche, physiologische, cytologische und molekulare Evidenz mehltauresistenter Eichen zu prüfen, gegebenenfalls anpassungsfähige Provenienzen zu identifizieren und die Erkenntnisse den Waldbau-PraktikerInnen auf Demonstrationsflächen zu vermitteln. Ziel der Vermittlung ist insbesondere, zu belegen, wie die WirtschafterInnen auf der Basis marginaler Eichenanteile mittels Lichtkegel- oder Großfemelhiebs durch gezielte Förderung mehltauresistenter Individuen eichengeprägte Mischwälder stärker voranbringen können.Dr. Stefan Seegmüller
Tel.: +49 6306 911-127
stefan.seegmueller@wald-rlp.de
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung
Hauptstr. 16
67705 Trippstadt

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30.06.2024
2220WK16B4Verbundvorhaben: Evidenz mehltauresistenter Eichen für die Waldverjüngung im Klimawandel; Teilvorhaben 2: Cytologische und molekulare Evidenzen für genetisch determinierte Resistenz bei Eichen gegen den Mehltaupilz - Akronym: MetaEicheStieleichen und Traubeneichen (Quercus robur L. und Q. petraea Liebl.) sollen mit Blick auf den Klimawandel aufgrund ihrer Wärme- und Trockenheitstoleranz primär auf dem Wege kleinflächiger Naturverjüngungen vermehrt am Waldaufbau beteiligt werden. Die kleinflächige Naturverjüngung der Eiche ist darauf angewiesen, dass sich die Pflanzen bereits in den ersten Lebensjahren mit unterjährigen Trieben gegen die Begleitvegetation durchsetzen. Diese Möglichkeit schmälert jedoch heutzutage der Eichenmehltau (Erysiphe alphitoides), der epidemisch und flächendeckend dazu führt, dass die Jungpflanzen im Wachstum signifikant zurückbleiben oder sogar absterben. In Zukunft werden die wärmeren Winter die Krankheit vermutlich weiter begünstigen. Vor diesem Hintergrund sehen viele WaldbesitzerInnen von der eigentlich gebotenen kleinflächigen Naturverjüngung mit Eiche ab. Es gibt immer wieder Beobachtungen von einzelnen befallsfreien Pflanzen in den Verjüngungen. Solche Beobachtungen könnten auf zufälligen oder standortbedingten Effekten beruhen, oder aber auch Ausdruck einer Resistenz der Eichen gegenüber dem Mehltau sein. Die Existenz genetisch verankerter Resistenz gegen Mehltau wurde kürzlich bei die Stieleiche nachgewiesen. Sie wäre ein wichtiger Faktor, um die kleinflächige Naturverjüngung der Eichen im Klimawandel wie gewünscht voranzubringen. Allerdings fehlen bisher hierzu systematische Beobachtungen. Deshalb ist es das Gesamtziel des beantragten Projekts, die waldbauliche, physiologische, cytologische und molekularbiologische Evidenz mehltauresistenter Eichen zu prüfen, gegebenenfalls anpassungsfähige Provenienzen zu identifizieren und die Erkenntnisse den Waldbau-PraktikerInnen auf Demonstrationsflächen zu vermitteln. Ziel der Vermittlung ist insbesondere, zu belegen, wie die WirtschafterInnen auf der Basis marginaler Eichenanteile mittels Lichtkegel- oder Großfemelhiebs durch gezielte Förderung mehltauresistenter Individuen eichengeprägte Mischwälder stärker voranbringenProf. Dr. Matthias Hahn
Tel.: +49 631 205-2402
hahn@biologie.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Biologie - Abt. Phytopathologie
Paul-Ehrlich-Str. 22
67663 Kaiserslautern

2021-10-01

01.10.2021

2025-09-30

30.09.2025
2220WK20X4Die Hainbuche eine Alternativbaumart im Klimawandel - Initiierung eines Herkunftsversuchs - Akronym: HainbucheDie beiden Trockenjahre 2018 und 2019 haben einige unserer heimischen Baumarten an ihre Grenzen gebracht. Nadelholzbestände mit Fichte und Kiefer weisen infolge von Niederschlagsmangel, hohen Temperaturen und biotischen Schädlingen Schäden großen Ausmaßes auf. Aber auch die bisher vielfach als Hoffnungsträger gehandelte Rot-Buche, verzeichnet deutschlandweit dramatische Vitalitätsverluste (BMEL 2019). Angesichts dessen bedarf es Alternativen zum bisher gängigen Baum-artenportfolio. Im Waldumbau aber auch zur Bestockung von Schadflächen rücken Nebenbaumarten in den Fokus, zu denen es bisher wenige wissenschaftliche Erkenntnisse gibt. Zu diesen gehört die Hainbuche (Carpinus betulus), welcher eine hohe Trockenheitstoleranz attestiert wird. Waldbaulich hat sie bisher geringe wirtschaftliche Bedeutung und wird vorwiegend als dienende Baumart zur Schaftpflege der Eichen angebaut. Ökologisch weist sie allerdings äußert wertvolle Eigenschaften auf: Sie ist schattentolerant und eignet sich sowohl im Laub- als auch Nadelholz ausgesprochen gut als Mischbaumart, sie bildet ein tiefreichendes Wurzelwerk und ihre leicht zersetzbare Streu hat einen meliorierenden Effekt. Ein steigender Anteil der Hainbuche am Bestandesbild bedarf der aktiven Einbringung von Pflanzen durch die Forstwirtschaft. Bestehende Vorkommen sind meist zu klein und zu punktuell verteilt, um daraus über Naturverjüngung nennenswerte Steigerungen des Baumartenanteils zu erzielen. Die Erfassung der genetischen und phänotypischen Variation der Hainbuche sowie die Identifikation qualitativ hochwertigen und anpassungsfähigen Ausgangsmaterials mithilfe eines Herkunftsversuches stehen deshalb im Fokus dieses Vorhabens. Der Einsatz dieses Vermehrungsgutes trägt dazu bei, biologisch stabile, struktur- und ertragreiche sowie betriebswirtschaftlich vorteilhafte Bestände aufzubauen.Dr. Mirko Liesebach
Tel.: +49 4102 696-156
mirko.liesebach@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

2021-06-01

01.06.2021

2026-05-31

31.05.2026
2220WK25X4Dynamische Verwendungszonen für den Anbau von Trauben-Eichen 2.0 - Akronym: OakZonesIn Zeiten des Klimawandels und angesichts der starken Kalamitätsereignisse der letzten Jahre wird die Trauben-Eiche für den Waldumbau in klimastabile Bestände zunehmend interessanter. Das bestehende System der Saatgutgewinnung aus zugelassenen Erntebeständen und dessen weit überwiegender Verwendung innerhalb des jeweiligen Herkunftsgebiets kann auf aktuelle Veränderungen nur unzureichend reagieren. Zukünftige dynamische Prozesse können nicht mit einbezogen werden. Das kann zur Folge haben, dass neue Bestände mit unzureichend angepasstem Material begründet werden. Es ist daher notwendig, dass bestehende System um dynamische Verwendungszonen zu ergänzen. Bisherige Auswertungen verdeutlichen, dass die in Deutschland vorhandenen Versuchsserien für die Berechnung von Verwendungszonen nicht geeignet sind. Weiterhin sind diese Versuche für die Einschätzung der Anpassungsfähigkeit der Trauben-Eiche an klimatische Veränderungen nicht geeignet, da in diesen primär Leistungs- und Qualitätsmerkmale untersucht wurden. Wir wollen daher eine Trauben- Eichen Versuchsserie mit 140 Herkünften auf 14 Versuchsflächen anlegen, mit deren Hilfe die Auswirkungen der unterschiedlichen Feuchteregime der Herkünfte und Standorte auf das Wachstum erfasst werden können. Bei der Auswahl der Versuchsflächen soll ein möglichst breiter Gradient an Standortsfaktoren, insbesondere bezüglich des Wasserhaushalts, abgedeckt werden. Ergebnisse aus Trockenstressexperimenten können kurzfristig Hinweise auf das adaptive Potenzial hinsichtlich der Anpassung an Trockenstress liefern. Mittelfristig wird der Herkunftsversuch wertvolle Daten zum Wuchsverhalten und der Anpassung bereitstellen. Auf Basis der gewonnenen Daten können detaillierte Verwendungszonen für Deutschland berechnet werden. Dafür existieren bereits unterschiedlichen Verfahren aus internationalen Versuchen, die angewendet werden können.Dr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004-31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

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31.07.2024
2220WK26A5Verbundvorhaben: Waldcoaching inklusive - Analyse des Sachstandes zum Thema "Waldpraxis" in der Schule und Stärkung des schulischen Waldbezuges für Schüler*innen im urbanen Raum; Teilvorhaben 1: Pilotphase und Waldcoaching im nord- und ost- und süddeutschen Raum - Akronym: WaldcoachingIn dem Projekt sollen Grundschüler aus bildungsbenachteiligten großstädtischen Milieus alle Waldfunktionen kennenlernen. Dabei werden die Lehrkräfte durch Coaching und Schulung befähigt, das Thema Wald gezielt in den Unterricht einzubauen theoretisch und mit Exkursionen. In einer Pilotphase in Hamburg werden Waldcoaches dazu mit Schulen zusammenarbeiten, um gemeinsam mit den Lehrkräften sinnvolle Waldexkursionen und begleitende Unterrichtseinheiten zu entwickeln. Schwerpunkt werden die dritten und vierten Klassen sein. Dabei sollen vor allem die Ressourcen vor Ort genutzt werden, damit die Schüler*innen auch über den Unterricht hinaus den Wald entdecken. Parallel führt der Bundesverband eine Studie durch: Dabei wird bestehendes Lehrmaterial erfasst und die Bedürfnisse und Erfahrungen von für das Projekt in Betracht kommende Schulen aus bundesdeutschen Großstädten erfragt. Diese beiden Phasen werden evaluiert und dann ein gemeinsames Konzept erarbeitet Anschließend sollen bundesweit Schulen in entsprechenden Gebieten mit einem hohen Anteil sozial benachteiligter Menschen angesprochen werden. Für die Pädagogen bieten wir dann über einen Zeitraum von 2,5 Jahren Coaching und Schulungen an, damit sie mit ihren Schüler sowohl Exkursionen in nahegelegene Forstgebiete machen können und auch den Unterricht entsprechend zu gestalten. Es wird mit den Förstern zusammengearbeitet und der Kontakt zwischen Schule und lokaler Forstverwaltung hergestellt. Die Schulungen und das Coaching werden überwiegend online stattfinden, aber auch eine Betreuung direkt vor Ort ist möglich. Die jeweiligen Bildungseinheiten sind sowohl inhaltlich wie auch organisatorisch immer auf die Bedarfe der jeweiligen Schule abgestimmt. Die Schulungen behandeln eher allgemeine Themen und dienen zur Vernetzung. Es wird ein Leitfaden entwickelt und fortgeschrieben. Workshops und Konferenzen runden das Programm ab. Eine Projektwebseite wird entwickelt zum Download von Material und Social Media aktiv genutzt. Barbara Makowka
Tel.: +49 40 302156-603
makowka@wald.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald Landesverband Freie und Hansestadt Hamburg e.V.
Am Inselpark 19
21109 Hamburg

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31.07.2024
2220WK26B5Verbundvorhaben: Waldcoaching inklusive - Analyse des Sachstandes zum Thema "Waldpraxis" in der Schule und Stärkung des schulischen Waldbezuges für Schüler*innen im urbanen Raum; Teilvorhaben 2: Studie und Waldcoaching im Ruhrgebiet und in Köln/Bonn - Akronym: WaldcoachingIn dem Projekt sollen Grundschüler aus bildungsbenachteiligten großstädtischen Milieus an das Thema Wald herangeführt werden. Dabei sollen sie alle Waldfunktionen kennen lernen: • Naturschutz: Lebensraum für Tier- und Pflanzenarten. • Bodenschutz: Erosions- und Lawinenschutz. • Klimaschutz: Lärmfilter, Staubfilter, CO2-Senkung. • Hochwasserschutz: Schutz vor Überschwemmungen. • Erholung: Der Wald stellt vielfältigen Erholungsraum bereit. In einer Pilotphase in Hamburg werden Waldcoaches dazu mit Schulen zusammenarbeiten, um gemeinsam mit den Lehrkräften sinnvolle Waldexkursionen und begleitende Unterrichtseinheiten zu entwickeln. Schwerpunkt werden die dritten und vierten Klassen sein. Dabei sollen vor allem die Ressourcen vor Ort genutzt werden, damit die Schüler*innen auch über den Unterricht hinaus den Wald entdecken. Parallel führt der Bundesverband eine Studie durch: Dabei wird bestehendes Lehrmaterial erfasst und die Bedürfnisse und Erfahrungen von für das Projekt in Betracht kommende Schulen aus bundesdeutschen Großstädten erfragt. Diese beiden Phasen werden evaluiert und dann ein gemeinsames Konzept erarbeitet Anschließend sollen bundesweit Schulen in entsprechenden Gebieten mit einem hohen Anteil sozial benachteiligter Menschen angesprochen werden. Für die Pädagogen bieten wir dann über einen Zeitraum von 2,5 Jahren Coaching und Schulungen an, damit sie mit ihren Schüler sowohl Exkursionen in nahegelegene Forstgebiete machen können und auch den Unterricht entsprechend zu gestalten. Dabei arbeiten wir eng mit den Förstern zusammen und stellen den Kontakt zwischen Schule und lokaler Forstverwaltung her. Die Schulungen und das Coaching werden überwiegend online stattfinden, aber auch eine Betreuung direkt vor Ort ist möglich. Die jeweiligen Bildungseinheiten sind sowohl inhaltlich wie auch organisatorisch immer auf die Bedarfe der jeweiligen Schule abgestimmt. Andrea Herkenhöner
Tel.: +49 228 9459842
andrea.herkenhoener@sdw.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V.
Dechenstr. 8
53115 Bonn

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15.07.2021

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31.10.2023
2220WK27A5Verbundvorhaben: Wert und Bedeutung des Waldes für die klinische Waldtherapie als öffentliches Gesundheitskonzept; Teilvorhaben 1: Medizinische Grundlagen - Akronym: WaldtherapieZiel des Forschungsvorhabens ist es, die in Asien in den letzten Jahrzehnten gewonnenen Erfahrungen zum medizinischen Wert der Klinischen Waldtherapie (KWT) im Kontext des deutschen Waldes wissenschaftlich zu evaluieren. KWT ist ein evidenz-basiertes öffentliches Gesundheitskonzept, das in Industrienationen Asiens und in Australien bereits erfolgreich implementiert wurde. Nach bisherigen außereuropäischen Daten ist KWT geeignet, Stress und mentalen Problemen sowie chronischen Erkrankungen entgegenzuwirken. Im von der Charité zu verantwortenden Projektteil werden im Rahmen von insgesamt 3 Pilotuntersuchungen und einer in Berlin durchzuführenden randomisierten Studie medizinische und psychologische Parameter bei definierten Stichproben erhoben, um den Wirksamkeitsgrad waldtherapeutischer Maßnahmen zu evaluieren. Die Studien werden an vier ausgesuchten bundesdeutschen Standorten in Wäldern, die derzeit unterschiedlich genutzt werden, durchgeführt. Die Interventionen beinhalten mehrstündige Waldtherapie-Sitzungen mit unterschiedlichen, international standardisierten Aktivitäten für Gruppen von bis zu 15 Personen. Die Charité ist für die Studienplanung einschließlich der Erstellung der Studienprotokolle, Ethikanträge, Case report forms, Probandeninformation, Studienregistrierungen und Zusammenstellung der Studieninstrumente verantwortlich. Der Prüfarzt der Charité wird die Studienteilnehmer nach den Vorgaben der Good clinical practice (GCP) mit "informed consent" in die Studie einschließen und die ärztlichen Untersuchungen durchführen. Darüber hinaus erfolgt die Erstellung einer Datenbank, die biometrische Auswertung sowie die wissenschaftliche Interpretation und Fachpublikation. Unter Hinzuziehung externer Experten in einem abschließenden Symposium ist geplant, Empfehlungen und Leitlinien für eine flächendeckende Einführung der KWT als innovatives und kosteneffektives präventives Gesundheitskonzept in Deutschland (und der EU) abzuleiten und zu kondensieren.Prof. Dr. Andreas Michalsen
Tel.: +49 30 80505-691
andreas.michalsen@charite.de
Charité - Universitätsmedizin Berlin - Medizinische Fakultät - Abt. Allgemeinmedizin - Naturheilkunde - Immanuel-Krankenhaus Berlin
Königstr. 63
14109 Berlin

2021-07-15

15.07.2021

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14.07.2022
2220WK27B5Verbundvorhaben: Wert und Bedeutung des Waldes für die klinische Waldtherapie als öffentliches Gesundheitskonzept; Teilvorhaben 2: Implementierung klinischer Waldtherapie - Akronym: WaldtherapieZiel des Vorhabens ist es, die in Asien in den letzten drei Jahrzehnten gewonnenen Erfahrungen zum forstwirtschaftlichen und gesundheitspolitischen Wert der Klinischen Waldtherapie (KWT) im Kontext des deutschen Waldes zu replizieren und wissenschaftlich zu evaluieren und validieren. So werden neben forst- und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen auch grundlegende medizinische und psychologische Parameter erhoben. Unter Hinzuziehung externer Einschätzungen von Experten in einem abschließenden Symposium, lassen sich Empfehlungen und Leitlinien fu¨r eine flächendeckende Einfu¨hrung der KWT als innovatives und kostengu¨nstiges, präventives Gesundheitskonzept in Deutschland (und der EU) gewinnen. KWT ist ein evidenz-basiertes öffentliches Gesundheitskonzept, das in Industrienationen Asiens und in Australien bereits erfolgreich implementiert wurde. KWT ist besonders geeignet, Stress und mentalen Problemen sowie kardiovaskulären und respiratorischen Erkrankungen entgegenzuwirken. Zudem steigert die KWT die Naturverbundenheit der Bevölkerung, was zu einer erhöhten Wertschätzung und Wertschöpfungskette des Waldes fu¨hrt. International zertifizierte Waldtherapeuten werden in dem multizentrischen Vorhaben im Kontext von Kohortenstudien sowie einer kontrollierten Studie an vier ausgesuchten Standorten in Wäldern, die derzeit ganz unterschiedlich genutzt werden, mehrstu¨ndige Waldtherapie-Sitzungen fu¨r Gruppen von bis zu 15 Personen durchfu¨hren. Dabei werden pro Gruppe unterschiedliche, international standardisierte Aktivitäten appliziert, die stressabbauend und bewegungsfördernd sind. Psychische und medizinische Parameter jedes Probanden werden dabei fortlaufend protokolliert. Die Auswertung der Daten gestattet es, die medizinische Wirksamkeit der klinischen Waldtherapie in Deutschland zu quantifizieren. Eine begleitende forst- und betriebswirtschaftliche Analyse liefert zudem Schätzwerte zum finanziellen Nutzen der KWT fu¨r Waldbesitzer.Dr. Dieter Kotte
Tel.: +49 40 83208-58
secretary@infta.net
International Nature and Forest Therapy Alliance (INFTA) - INFTA Germany e.V. c/o Uwe Hahlbrock
Großer Grasbrook 9
20457 Hamburg

2021-10-01

01.10.2021

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31.10.2024
2220WK28X4Das Potential von Habitatbäumen für die Kohlenstoffspeicherung in Waldökosystemen - Akronym: HabitatbaumDie Festlegung von Kohlenstoff in Waldökosystemen ist von elementarer Bedeutung für die Begrenzung der Klimawirksamkeit anthropogener CO2-Emissionen. Etwa ein Viertel des CO2, das seit Beginn der Industrialisierung vom Menschen in die Atmosphäre freigesetzt wurde, wurde im Anschluss in terrestrischen Ökosystemen festgelegt und hat somit zumindest bisher nicht zur Klimaerwärmung beigetragen. Wälder sind für einen hohen Anteil der terrestrischen CO2-Festlegung verantwortlich. Daraus begründet sich die Notwendigkeit für den Erhalt von Wäldern für den Klimaschutz und das Erfordernis, diejenigen Waldökosysteme und Strukturelemente von Wäldern zu identifizieren, deren Beitrag zum globalen Klimaschutz besonders hoch ist. Zu unterscheiden ist dabei zwischen Kohlenstoff-Festlegung, also dem aktuellen Entzug von CO2 aus der Atmosphäre, und Kohlenstoffvorräten, die auf früherer Festlegung beruhen und deren Freisetzung es aus Sicht des Klimaschutzes zu verhindern gilt. Alte, dickstämmige Bäume stellen einen besonders hohen Anteil des Kohlenstoffspeichers in der Waldbiomasse. In einer globalen Analyse wurde den 1 % dickstämmigsten Bäumen der beträchtliche Anteil von 50 % der oberirdischen Kohlenstoffvorräte in Wäldern zugeschrieben. Damit kommt Altbäumen und dickstämmigem Totholz eine besondere Bedeutung zu nicht nur für den Schutz der Biodiversität von Wäldern, sondern auch für den Klimaschutz. In unserem Projekt sollen Strategien entwickelt werden, wie der Schutz von Klima und Biodiversität in Habitatbaum-Konzepten am effizientesten vereinigt werden kann. Dabei sollen die Kohlenstoffvorräte ausgewiesener oder potentieller Habitatbäume vor dem Hintergrund von in der Alters- und Zerfallsphase zunehmendem Auftreten hohler Baumstämme und abnehmenden Holzdichten quantifiziert werden. Dabei soll die Genauigkeit der Biomasseschätzungen erhöht werden, die normalerweise ausschließlich von der äußeren Form der Bäume abgeleitet wird, was gerade in alten Bäumen problematisch sein kann.Prof. Dr. Markus Hauck
Tel.: +49 761 203-54256
markus.hauck@ecology.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Angewandte Vegetationsökologie
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

2021-12-01

01.12.2021

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30.11.2024
2220WK29A5Verbundvorhaben: Bürger erforschen den Waldwandel - Klimawirksamkeit, Biodiversität & Wasserhaushaltsfunktion; Teilvorhaben 1: Bürger-Labor - Forschung mit Bürgerbeteiligung in drei Modellregionen - Akronym: PlanBirkeplusCPlanBirke plus C ist eine bürgerbeteiligte Forschungs- und Bildungsinitiative. Darin steht die allgegenwärtige Pionier- und Übergangsbaumart Gemeine Birke beispielhaft für "Wälder im Wandel" - ausgehend von klimalabilen Nadelholzmonokulturen hin zu resilienten Laubholz-Mischwäldern: (1) Ausgangs-, Dreh- und Angelpunkt von PlanBirke plus C ist die organisierte Bürgerforschung. Darin soll zivilgesellschaftliches Engagement zur Beantwortung offener Forschungsfragen beitragen und medial inszeniert eine breite Öffentlichkeit für drängende "Waldfragen" sensibilisieren. Inhaltliche und Forschungsschwerpunkte sind: Klimawirksamkeit/C-Speicherung - Biodiversität - Wasserhaushaltsfunktion von Birken-(Misch)wäldern. (2) Basierend auf den Forschungsaktivitäten entwickelt PlanBirke plus C multimediale Angebote für eine moderne Umwelt- bzw. Waldbildung. Erlebnisbetonte Mitmach-Aktivitäten bieten sich zur Wissensvermittlung an und werben gleichzeitig für das Projekt. (3) Das Vorhaben wird medial breit beworben, u.a. Podcast, soziale Medien, Erlebnisstellung "Die Birke - Dame des Waldes", Veranstaltungskalender, Vernetzung mit anderen Plattformen der Umweltbildung und Bürgerforschung, Printmedien, etc. Für die Bürgerforschung und daran geknüpften Umweltbildungsangebote stellt PlanBirke plus C Demonstrationsflächen in drei Modellregionen bzw. Bundesländern mit den höchsten Birkenholzanteilen in Deutschland bereit. Vor Ort führt das "Bürger-Labor" ("Forschungsmobil") mehrtägige Kampagnen nach Veranstaltungskalender durch. Neben den eigentlichen Forschungsaufgaben werden auch davon abgeleiteten Themen zur multifunktionalen Waldbewirtschaftung besprochen. PlanBirke plus C adressiert: (1) organisierte Gruppen (NABU, Waldfreunde, Pfadfinder*innen oder SDW, etc.) und engagierte Einzelpersonen, (2) "Waldakteure" - Waldbesitzende aller Eigentumsformen, Waldbewirtschaftende, Verwaltung, Politik und (3) alle Interessierten, eines selbst organisierten "Birken-Netzwerkes" (Online-Community).Dr. Dirk Knoche
Tel.: +49 3531 7907-16
d.knoche@fib-ev.de
Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V.
Brauhausweg 2
03238 Finsterwalde

2021-12-01

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30.11.2024
2220WK29B5Verbundvorhaben: Bürger erforschen den Waldwandel - Klimawirksamkeit, Biodiversität & Wasserhaushaltsfunktion; Teilvorhaben 2: Von der Bürgerforschung zur Waldbildung - Akronym: PlanBirkeplusCPlanBirke plus C ist eine bürgerbeteiligte Forschungs- und Bildungsinitiative. Darin steht die allgegenwärtige Pionier- und Übergangsbaumart Gemeine Birke beispielhaft für "Wälder im Wandel" - ausgehend von klimalabilen Nadelholzmonokulturen hin zu resilienten Laubholz-Mischwäldern: (1) Ausgangs-, Dreh- und Angelpunkt von PlanBirke plus C ist die organisierte Bürgerforschung. Darin soll zivilgesellschaftliches Engagement zur Beantwortung offener Forschungsfragen beitragen und medial inszeniert eine breite Öffentlichkeit für drängende "Waldfragen" sensibilisieren. Inhaltliche und Forschungsschwerpunkte sind: Klimawirksamkeit/C-Speicherung - Biodiversität - Wasserhaushaltsfunktion von Birken-(Misch)wäldern. (2) Basierend auf den Forschungsaktivitäten entwickelt PlanBirke plus C multimediale Angebote für eine moderne Umwelt- bzw. Waldbildung. Erlebnisbetonte Mitmach-Aktivitäten bieten sich zur Wissensvermittlung an und werben gleichzeitig für das Projekt. (3) Das Vorhaben wird medial breit beworben, u.a. Podcast, soziale Medien, Erlebnisstellung "Die Birke - Dame des Waldes", Veranstaltungskalender, Vernetzung mit anderen Plattformen der Umweltbildung und Bürgerforschung, Printmedien, etc. Für die Bürgerforschung und daran geknüpften Umweltbildungsangebote stellt PlanBirke plus C Demonstrationsflächen in drei Modellregionen bzw. Bundesländern mit den höchsten Birkenholzanteilen in Deutschland bereit. Vor Ort führt das "Bürger-Labor" ("Forschungsmobil") mehrtägige Kampagnen nach Veranstaltungskalender durch. Neben den eigentlichen Forschungsaufgaben werden auch davon abgeleiteten Themen zur multifunktionalen Waldbewirtschaftung besprochen. PlanBirke plus C adressiert: (1) organisierte Gruppen (NABU, Waldfreunde, Pfadfinder*innen oder SDW, etc.) und engagierte Einzelpersonen, (2) "Waldakteure" - Waldbesitzende aller Eigentumsformen, Waldbewirtschaftende, Verwaltung, Politik und (3) alle Interessierten, eines selbst organisierten "Birken-Netzwerkes" (Online-Community). Tamina Jeschonnek
Tel.: +49 33342 77 91 33
tamina.jeschonnek@sdw-brandenburg.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Landesverband Brandenburg e.V.
Brunnenstr. 26 a
16225 Eberswalde

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30.11.2024
2220WK29C5Verbundvorhaben: Bürger erforschen den Waldwandel - Klimawirksamkeit, Biodiversität & Wasserhaushaltsfunktion; Teilvorhaben 3: Veranstaltungsmanagement & Wissenstransfer - Akronym: PlanBirkeplusCPlanBirke plus C ist eine bürgerbeteiligte Forschungs- und Bildungsinitiative. Darin steht die allgegenwärtige Pionier- und Übergangsbaumart Gemeine Birke beispielhaft für "Wälder im Wandel" - ausgehend von klimalabilen Nadelholzmonokulturen hin zu resilienten Laubholz-Mischwäldern: (1) Ausgangs-, Dreh- und Angelpunkt von PlanBirke plus C ist die organisierte Bürgerforschung. Darin soll zivilgesellschaftliches Engagement zur Beantwortung offener Forschungsfragen beitragen und medial inszeniert eine breite Öffentlichkeit für drängende "Waldfragen" sensibilisieren. Inhaltliche und Forschungsschwerpunkte sind: Klimawirksamkeit/C-Speicherung - Biodiversität - Wasserhaushaltsfunktion von Birken-(Misch)wäldern. (2) Basierend auf den Forschungsaktivitäten entwickelt PlanBirke plus C multimediale Angebote für eine moderne Umwelt- bzw. Waldbildung. Erlebnisbetonte Mitmach-Aktivitäten bieten sich zur Wissensvermittlung an und werben gleichzeitig für das Projekt. (3) Das Vorhaben wird medial breit beworben, u.a. Podcast, soziale Medien, Erlebnisstellung "Die Birke - Dame des Waldes", Veranstaltungskalender, Vernetzung mit anderen Plattformen der Umweltbildung und Bürgerforschung, Printmedien, etc. Für die Bürgerforschung und daran geknüpften Umweltbildungsangebote stellt PlanBirke plus C Demonstrationsflächen in drei Modellregionen bzw. Bundesländern mit den höchsten Birkenholzanteilen in Deutschland bereit. Vor Ort führt das "Bürger-Labor" ("Forschungsmobil") mehrtägige Kampagnen nach Veranstaltungskalender durch. Neben den eigentlichen Forschungsaufgaben werden auch davon abgeleiteten Themen zur multifunktionalen Waldbewirtschaftung besprochen. PlanBirke plus C adressiert: (1) organisierte Gruppen (NABU, Waldfreunde, Pfadfinder*innen oder SDW, etc.) und engagierte Einzelpersonen, (2) "Waldakteure" - Waldbesitzende aller Eigentumsformen, Waldbewirtschaftende, Verwaltung, Politik und (3) alle Interessierten, eines selbst organisierten "Birken-Netzwerkes" (Online-Community). Christoph Rullmann
Tel.: +49 228 94598-30
info@sdw.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Bundesverband e.V.
Dechenstr. 8
53115 Bonn

2021-12-01

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2220WK32A4Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 1: Szenarien der Waldentwicklung unter veränderten Klimabedingungen - Akronym: DIFENsDer Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln.Dr. Hannes Böttcher
Tel.: +49 30405085-389
h.boettcher@oeko.de
Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V.
Merzhauser Str. 173
79100 Freiburg im Breisgau

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30.11.2024
2220WK32B4Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 2: Stoffstromanalyse und Nachfrageszenarien - Akronym: DIFENsDer Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln.Prof. Dr. Udo Mantau
Tel.: +49 5141 31325
infro@t-online.de
INFRO e. K.
An der Lachte 13
29223 Celle

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2220WK32C4Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 3: Ökobilanzierung und Wirkungsanalyse der Holznutzungsszenarien - Akronym: DIFENsDer Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln.Dipl.-Biol. Horst Fehrenbach
Tel.: +49 6221 4767-16
horst.fehrenbach@ifeu.de
ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH
Wilckensstr. 3
69120 Heidelberg

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2220WK32D4Verbundvorhaben: Waldentwicklung als Folge von Veränderung der Holznachfrage, Klimaveränderung, natürlichen Störungen und Politikanforderungen - Eine Analyse der Reaktionsmöglichkeiten von Forst- und Holzwirtschaft; Teilvorhaben 4: Klimasensitivität - Akronym: DIFENSDer Wald in Deutschland steht vor großen strukturellen Veränderungen (z.B. durch Waldumbau) und ökologischen Herausforderungen (z.B. Störungen durch Extremereignisse). Es zeichnen sich aber auch in der Holzverwendung Entwicklungen ab, die künftig der Forst- und Holzwirtschaft ebenfalls die Fähigkeit abverlangen, sich an disruptive Ereignisse anzupassen. Um die Anpassungs- und Reaktionsfähigkeit der Akteure (Waldbesitzende, Unternehmen, Politiker) zu stärken, bedarf es wissenschaftlich fundierter Aussagen zur Wald- und Holzmarktentwicklung in Abhängigkeit von den künftigen bedeutenden Treibern. Diese können durch modellgestützte Szenarien entwickelt werden. Wichtige Treiber der Modelle in diesem Vorhaben sind neben demographischen und ökonomischen Entwicklungen, Klimawandel, natürliche Störungen, Politikmaßnahmen im Klima- und Naturschutz sowie der Bioökonomie und demographische und ökonomische Entwicklungen. Das Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung von Strategien für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und Holzverwendung unter Berücksichtigung von erwarteten Korridoren der Waldentwicklung. Das Vorhaben verfolgt dabei vier Teilziele: 1. Bestimmung von Szenarien der möglichen Holzverwendung und daraus resultierenden Nachfrage nach Holzrohstoffen auf Basis von Nachfrageentwicklungen in Endwarensektoren. 2. Beschreibung möglicher Entwicklungskorridore mit Hilfe von Modellanalysen zur Waldentwicklung unter Änderungen der Holznachfrage, Klimawandel, natürlicher Störungen und Politikanforderungen. 3. Analyse der Klimawirksamkeit unter Berücksichtigung der Kohlenstoffspeicherleistung im Wald und von Holzprodukten sowie der Substitution fossiler Rohstoffe. 4. Analyse von Reaktionsmöglichkeiten der Waldbewirtschaftung und der Holzverwendung sowie Bereitstellung von informatorischen Grundlagen zur Erhöhung der Entscheidungskompetenz der Akteure, um auf extreme ökonomische und ökologische Veränderungen zu reagieren und Anpassung- und Reaktionsstrategien zu entwickeln.Dr. Christopher Reyer
Tel.: +49 331 288-20725
reyer@pik-potsdam.de
Potsdam-Institut für Klimaforschung e. V. - Forschungsabteilung 2 Klimaresilienz
Telegrafenberg 31
14473 Potsdam

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2220WK38A4Verbundvorhaben: Entwicklung automatisierter Pheromonfallen für die Überwachung von Schadinsekten und Quarantäneschädlingen; Teilvorhaben 1: Anforderungsdefinition und Durchführung der Labor- und Freilandtests - Akronym: PherUbSUnter den bestehenden Klimaveränderungen können sich Schadinsekten im Wald massiv vermehren und enorme Zerstörungen verursachen. Die Überwachung von Forstschädlingen ist daher wichtig, um ihre Reproduktion zu kontrollieren und Waldflächen vor größeren Schäden zu schützen. Eine der effektivsten Methoden dazu ist die Insektenüberwachung mittels Pheromonfallen. Die dazu bisher verwendeten traditionellen Fallensysteme für die Überwachung waldschutzrelevanter Schmetterlingsarten sind in mehrerlei Hinsicht unzulänglich und sollen mit dem Vorhaben modernisiert werden. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, "digitale" Fallensysteme zu entwickeln, die auf modularen Komponenten zur (1) gezielten, artspezifischen Abgabe von Pheromonen bzw. Lockstoffen an die Umwelt, (2) Detektion und Zählung der Fänge bzw. Zielorganismen, (3) Daten-(vor-)verarbeitung und automatisierten Datenweitergabe an zuständige Stellen zur Auswertung sowie auf (4) Komponenten zur Energieversorgung der Systeme im Freiland basieren. Im Fokus der Entwicklung von Fallensystemen stehen dabei ausgewählte Schmetterlingsarten, die zu den häufigsten Schaderregern in den Kiefern- und Eichenbeständen zählen. Als Modellinsekten sind Schwammspinner (Lymantria dispar) und Forleule (Panolis flammea) vorgesehen.Dr. Pavel Plašil
Tel.: +49 551 69401-149
pavel.plasil@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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31.12.2024
2220WK38B4Verbundvorhaben: Entwicklung automatisierter Pheromonfallen für die Überwachung von Schadinsekten und Quarantäneschädlingen; Teilvorhaben 2: Konzeption und Versuchsmusteraufbau - Akronym: PherUbSUnter den bestehenden Klimaveränderungen können sich Schadinsekten im Wald mas-siv vermehren und enorme Zerstörungen verursachen. Die Überwachung von Forst-schädlingen ist daher wichtig, um ihre Reproduktion zu kontrollieren und Waldflächen vor größeren Schäden zu schützen. Eine der effektivsten Methoden dazu ist die Insek-tenüberwachung mittels Pheromonfallen. Die dazu bisher verwendeten traditionellen Fallensysteme für die Überwachung waldschutzrelevanter Schmetterlingsarten sind in mehrerlei Hinsicht unzulänglich und sollen mit dem Vorhaben modernisiert werden. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, "digitale" Fallensysteme zu entwickeln, die auf modularen Komponenten zur (1) gezielten, artspezifischen Abgabe von Pheromo-nen bzw. Lockstoffen an die Umwelt, (2) Detektion und Zählung der Fänge bzw. Ziel-organismen, (3) Daten-(vor-)verarbeitung und automatisierten Datenweitergabe an zuständige Stellen zur Auswertung sowie auf (4) Komponenten zur Energieversorgung der Systeme im Freiland basieren. Im Fokus der Entwicklung von Fallensystemen stehen dabei ausgewählte Schmetterlingsarten, die zu den häufigsten Schaderregern in den Kiefern- und Eichenbeständen zählen. Als Modellinsekten sind Schwammspinner (Lymantria dispar) und Forleule (Panolis flammea) vorgesehen.Dr. Ina Ehrhardt
Tel.: +49 391 4090-811
ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF)
Sandtorstr. 22
39106 Magdeburg

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2220WK39A4Verbundvorhaben: Auswirkungen einer klimaangepassten Baumartenwahl auf die Grundwasserneubildungsmenge; Teilvorhaben 1: Bodenwasserdynamik und Grundwasserneubildung in Abhängigkeit von der Wasseraufnahme der Bäume im Wurzelraum - Akronym: KLIBW-GWDie Grundwasserneubildung ist eine bedeutsame Ökosystemleistung des Waldes. Aufgrund des Klimawandels ist einerseits mit einem steigenden Wasserbedarf, andererseits mit sinkenden Grundwasserneubildungsraten zu rechnen. In allen Bundesländern erfolgt seit vielen Jahren ein großflächiger Umbau des Waldes, mit dem Ziel, unter Berücksichtigung des Klimawandels möglichst stabile, arten- und strukturreiche Wälder zu fördern, die weiterhin eine ausreichende Grundwasserneubildung gewährleisten sollen. Das Ziel des Vorhabens ist, die Auswirkungen von Waldumbaumaßnahmen auf die Grundwasserneubildung mit bisher wenig untersuchten Baumarten zu erforschen und auf eine breitere Datengrundlage zu stellen. Neben der routinemäßigen Messung wichtiger Flüsse und Zustandsgrößen nach den Methoden des forstlichen Umweltmonitorings werden in zwei Untersuchungsgebieten mit bundesweiter Bedeutung Methoden aus anderen Forschungsdisziplinen einbezogen. Auf diesem Wege lässt sich der komplette Pfad Atmosphäre-Bestand-Boden-Grundwasser mit seinen Wechselwirkungen abbilden und die Unsicherheiten auf den verschiedenen Ebenen quantifizieren. Es werden u.a. elektrische Widerstandstomographie zur kontinuierlichen, dreidimensionalen Erfassung von Wassergehaltsänderungen im Wurzelraum, Tracerversuche und integrative Auswertungen von Daten aus tiefenorientierten Messungen des Wassergehalts und des Matrixpotentials im Boden zur Quantifizierung von Flüssen und ergänzende hydrogeologische und fernerkundliche Methoden eingesetzt. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben werden Entscheidungsgrundlagen für das forstliche und wasserwirtschaftliche Management bezüglich der untersuchten Baumarten und Standorteigen¬schaften bereitstellen und Handlungsoptionen für unterschiedliche Klimaszenarien aufzeigen. Das Projekt trägt außerdem dazu bei, neue Verfahren für das Monitoring von forst- und wasserwirtschaftlichen Maßnahmen in Wäldern zu entwickeln.Dr. Christoph Neukum
Tel.: +49 511 643-2223
christoph.neukum@bgr.de
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)
Stilleweg 2
30655 Hannover

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2220WK39B4Verbundvorhaben: Auswirkungen einer klimaangepassten Baumartenwahl auf die Grundwasserneubildungsmenge; Teilvorhaben 2: Analyse der Bestandesstruktur zur Bestimmung von Interzeption, Wurzelwasseraufnahme und Transpiration - Akronym: KLIBW-GWDie Grundwasserneubildung ist eine bedeutsame Ökosystemleistung des Waldes. Aufgrund des Klimawandels ist einerseits mit einem steigenden Wasserbedarf, andererseits mit sinkenden Grundwasserneubildungsraten zu rechnen. In allen Bundesländern erfolgt seit vielen Jahren ein großflächiger Umbau des Waldes, mit dem Ziel, unter Berücksichtigung des Klimawandels möglichst stabile, arten- und strukturreiche Wälder zu fördern, die weiterhin eine ausreichende Grundwasserneubildung gewährleisten sollen. Das Ziel des Vorhabens ist, die Auswirkungen von Waldumbaumaßnahmen auf die Grundwasserneubildung mit bisher wenig untersuchten Baumarten zu erforschen und auf eine breitere Datengrundlage zu stellen. Neben der routinemäßigen Messung wichtiger Flüsse und Zustandsgrößen nach den Methoden des forstlichen Umweltmonitorings werden in zwei Untersuchungsgebieten mit bundesweiter Bedeutung Methoden aus anderen Forschungsdisziplinen einbezogen. Auf diesem Wege lässt sich der komplette Pfad Atmosphäre-Bestand-Boden-Grundwasser mit seinen Wechselwirkungen abbilden und die Unsicherheiten auf den verschiedenen Ebenen quantifizieren. Es werden u.a. elektrische Widerstandstomographie zur kontinuierlichen, dreidimensionalen Erfassung von Wassergehaltsänderungen im Wurzelraum, Tracerversuche und integrative Auswertungen von Daten aus tiefenorientierten Messungen des Wassergehalts und des Matrixpotentials im Boden zur Quantifizierung von Flüssen und ergänzende hydrogeologische und fernerkundliche Methoden eingesetzt. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben werden Entscheidungsgrundlagen für das forstliche und wasserwirtschaftliche Management bezüglich der untersuchten Baumarten und Standorteigen¬schaften bereitstellen und Handlungsoptionen für unterschiedliche Klimaszenarien aufzeigen. Das Projekt trägt außerdem dazu bei, neue Verfahren für das Monitoring von forst- und wasserwirtschaftlichen Maßnahmen in Wäldern zu entwickeln.Dr. Henning Meesenburg
Tel.: +49 551 69401-170
henning.meesenburg@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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30.09.2024
2220WK40A4Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 1: Bilddatenbasierte Detektion von Schädigungen - Akronym: FraxVirDie Degeneration der Eschen wird meist auf den Erreger des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus reduziert. Da jedoch eine Vielzahl von Faktoren den Gesundheitszustand der Eschen beeinflusst, müssen umfangreiche Erkenntnisse zu den einzelnen sowie zur Interaktion dieser Stressfaktoren generiert werden. Virusinfektionen nehmen hierbei eine besondere Stellung ein. Das Ziel des Teilvorhabens ist es daher, Krankheiten der Esche sowie den Einfluss von abiotischen Stressfaktoren mit multisensorischen und multitemporalen Daten bereits in einem frühen Stadium zu erkennen und abzugrenzen. Zudem soll ein kontinuierliches und räumlich hoch aufgelöstes Monitoring dieser Dynamik durchgeführt werden, bei gleichzeitiger Beachtung des Infektionsdrucks durch Hymenoscyphus fraxineus. Die Untersuchungsgebiete umfassen zwei IBF+ Flächen des Demonstrationsprojekts FraxForFuture in Bayern (UG1) und Brandenburg (UG2) sowie zwei Samenplantagen in Baden-Württemberg (UG3,4) und eine Klonfläche in Bayern (UG5). Die Analyse multisensorischer Bildaufnahmen (via fest installierter Kamerasysteme, UAV-Befliegungen) ermöglicht eine umfassende Vitalitätsbeurteilung von gesamten Beständen bis hin zu einzelnen Blattbereichen. Farbbasierte Indices und thermale Kennwerte werden mit Feldmessungen (u.a. Chlorophyll, Chlorophyll-Fluoreszenz, Blattmorphologie, Phänologie, Bodenanalytik) korreliert, um Vorhersagemodelle zu entwickeln und Abhängigkeiten zwischen terrestrischen und fernerkundlichen Methoden zu detektieren. Dabei werden Algorithmen verwendet, um Einflüsse zu identifizieren und abzugrenzen sowie deren Ausmaß bzw. Schadensstärke zu dokumentieren. Die Detektion von kamerabasierten Merkmalen während unterschiedlicher Stadien der Pilz- oder Vireninfektion ermöglicht es, bei zunächst schwachen oder wenig differenzierten Symptomen in der Retroperspektive auf die Ursache zu schließen und die Merkmalsausprägungen in frühen Stadien für das Monitoring zu verwenden.Prof. Dr. Susanne Jochner-Oette
Tel.: +49 8421 93-21742
susanne.jochner@ku.de
Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt - Mathematisch-Geographische Fakultät - Geographie - Physische Geographie / Landschaftsökologie und nachhaltige Ökosystementwicklung
Ostenstr. 18
85072 Eichstätt

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2220WK40B4Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 2: Eschenvirom - Akronym: FraxVirPflanzenviren sind in Bäumen des Forstes und öffentlichen Grüns weit verbreitet. Aus dem Obstbau sind starke Ertragseinbußen, verminderte Qualität der Früchte und sogar das Absterben der Bäume bekannt. Aus bisherigen Befunden ist zu vermuten, dass auch im Forst Viren an großen finanziellen Verlusten beteiligt sind. Viren verändern die Prädisposition von Pflanzen und reduzieren die Widerstandkraft gegenüber biotischen und abiotischen Stressfaktoren. Viren an Waldbäumen wie der Esche und deren Interaktion mit pilzlichen Pathogenen, wie dem des Eschentriebsterbens (Chalara fraxinea), sind bislang nicht erforscht. Die Ursache für die Degeneration der Eschen wird meist auf den pilzlichen Erreger des Eschentriebsterbens reduziert. Im Rahmen der Ursachenforschung des Eschentriebsterbens dürfen deshalb intensive virologische Untersuchungen nicht fehlen. Da einige Viren durch Saatgut übertragen werden, kommt gesundem Saatgut eine maßgebliche Bedeutung im Hinblick auf vitale Baumbestände zu. Ein entscheidender Faktor für die Verbreitung von samenübertragbaren Viren ist möglicherweise die Art und Weise der Saatgutproduktion in Samenplantagen. Hinweise aus Vorarbeiten zu diesem Projekt bestätigen, dass Viren auch in den Samenplantagen der Esche eine Rolle spielen. In diesem Teil-Projekt werden bedeutende Samenplantagen der Esche ausgewählt, um sie aus virologischer Sicht zu beurteilen. Mit Hilfe visueller, serologischer und molekularbiologischer Methoden (Bonitur, ELISA, RT-PCR und Hochdurchsatzsequenzierung) sollen Eschen und deren Samen auf Viren hin untersucht und deren Verbreitung in Mutterbaumbeständen/Samenplantagen beurteilt werden. Ziel innerhalb des Projektverbundes ist es, die Bedeutung von Virusinfektionen der Esche im Zusammenhang mit dem Eschentriebsterben, dem genetischen Hintergrund der Bäume und unter Berücksichtigung von Umweltparametern zu betrachten.Prof. Dr. Carmen Büttner
Tel.: +49 3020 9346-444
carmen.buettner@agrar.hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin, Lebenswissenschaftliche Fakultät, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften Fachgebiet Phytomedizin
Lentzeallee 55-57
14195 Berlin

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2220WK40C4Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 3: Molekulares Monitoring von H. fraxineus - Akronym: FraxVirDas Verbundvorhaben FraxVir stellt die Abschätzung der Bedeutung von Virosen für das Eschentriebsterben mit vier Teilvorhaben in den Mittelpunkt der Forschung. Zu diesem Zweck werden in drei Teilvorhaben des Verbundprojektes die Virusvielfalt charakterisiert, abiotische Stressfaktoren und Krankheitssymptome erfasst und Assoziationen mit der Genetik bei Fraxinus excelsior untersucht. Entscheidend für die Interpretation der Ergebnisse ist die Bestätigung des Vorliegens oder der Abwesenheit des Erregers. Diese Aufgabe übernimmt das Teilprojekt zum molekularen Monitoring des Erregers des Eschentriebsterbens H. fraxineus an der Universität Hohenheim. Koordinierte Probennahmen in den Beständen, an selektierten Einzelbäumen und von Umweltproben stellen die Basis zum Erfassen des Pathogens dar. Mit Hilfe der molekularen Diagnostik wird der Pathogendruck durch H. fraxineus erfasst. Innerhalb der Arbeitspakete werden vorliegende Verfahren in der molekularen Diagnostik verfeinert und weiterentwickelt. Die Arbeiten umfassen den qualitativen und quantitativen Nachweis von DNA- und RNA-Markern des Pathogens in Trieb, Streu und Rhizosphäre. Die diagnostischen Methoden werden ebenso wie die Nachweisergebnisse der wissenschaftlichen Gemeinschaft kurzfristig zur Verfügung gestellt. Die drei Arbeitspakete im Teilprojekt werden in enger Absprache mit den vier Partnerinstitutionen umgesetzt, um eine multifaktorielle Analyse zu ermöglichen und maximale Synergieeffekte zu erzielen.Prof. Dr. Michael Kube
Tel.: +49 711 459-24910
michael.kube@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Nutztierwissenschaften - Fachgebiet Integrative Infektionsbiologie Nutzpflanze-Nutztier (460k)
Garbenstr. 30
70599 Stuttgart

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2220WK40D4Verbundvorhaben: Detektion, Charakterisierung und Analysen zum Auftreten von Virosen und dem Eschentriebsterben in Sonderbeständen von Fraxinus excelsior–Ergänzungsstudie zu FraxForFuture; Teilvorhaben 4: Genetik der Esche - Akronym: FraxVirDie Degeneration der Eschen wird meist auf den Erreger des Eschentriebsterbens Hymenoscyphus fraxineus reduziert. Da viele Faktoren den Gesundheitszustand der Eschen beeinflussen, müssen umfangreiche Erkenntnisse zu den einzelnen sowie zur Interaktion dieser Stressfaktoren generiert werden. Virusinfektionen nehmen hierbei eine besondere Stellung ein. Viren an Waldbäumen und deren Interaktion mit pilzlichen Pathogenen, wie dem des Eschentriebsterbens sind bislang unzureichend erforscht. Das Ziel des Teilvorhabens ist die Erfassung der Genetik der Esche im Zusammenhang mit der Virenausstattung und dem Eschentriebsterben. Die genetische Ausstattung resistenter Eschen gegenüber dem Erreger des Eschentriebsterbens wird im Projekt FraxGen intensiv erforscht. Die genetischen Grundlagen in Bezug auf Virusinfektionen an Bäumen werden dabei nicht berücksichtigt. Genomische Ressourcen für die Esche sind be-reits zahlreich vorhanden. Daher ist die Suche nach Genen, die in Zusammenhang mit der Virusabwehr stehen, durchaus erfolgversprechend. Im Zuge der Untersuchung zum Vorkommen des Viroms in Eschen ist die Klärung der generativen Weitergabe der Viren ein entscheidender Aspekt. Dazu sollen einerseits Samen als auch Sämlinge getestet werden. Ziel ist die Beantwortung der Frage, ob die Viren über den Samen und/oder den Pollen übertragen werden können. Elternschaftsanalysen auf den ausgewählten Flächen leisten hier einen wichtigen Beitrag.Dr. Joachim Hamberger
Tel.: +49 8666 9883-63
joachim.hamberger@awg.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf

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2220WK41A4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 01: Koordination, Datenbank, Wasserhaushalts-, Borkenkäfer und Bonitätsveränderungsmodelle - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet.Dr. Axel Albrecht
Tel.: +49 761 4018-751
axel.albrecht@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2220WK41B4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 02: Aktualisierte Baumarteneignung für Rheinland-Pfalz als Entscheidungsgrundlage für die forstliche Praxis - Akronym: MultiRiskSuitEvaluierung und Weiterentwicklung von Modellen zur Baumarteneignung mit Klimaensemble-Daten. Überprüfung und Aktualisierung existierender Verfahren zur Baumartenbeurteilung und deren Anpassung an die neuen Modellergebnisse.Dr. Michael Bücking
Tel.: +49 6131 884268-176
michael.buecking@wald-rlp.de
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF)
Hauptstr. 16
67705 Trippstadt

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2220WK41C4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 03: Modellierung des Befallsrisikos von Kiefernschädlingen und Anbauempfehlung für Brandenburg - Akronym: MultiRiskSuitDas LFE trägt im Projektverbund zu den übergeordneten Zielen (siehe Gesamt-Vohabensbeschreibung) bei. Im Detail sind die Beiträge zwei Arbeitspaketen zuzuordnen: AP 3.1: Klimasensitive Projektionen des Befallsrisikos durch Kieferngroßschädlinge Zur Qualifizierung der Baumartenwahl sollen durch das LFE für die Baumart Kiefer auch biotische Risiken mitberücksichtigt werden. Die für Brandenburg entwickelten Risikomodelle für Nonne und Kiefernspinner werden dafür an Bestockungsinformationen der Großrauminventuren angepasst. Außerdem sollen die der aktuellen Risikoeinschätzung dienlichen Modelle um Witterungsparameter ergänzt werden. Voruntersuchungen deuten auf eine klimawandelbedingte Zunahme der Risikodisposition der Kiefer durch die zumeist wärmeliebenden Kieferngroßschädlinge hin. Anhand von Kalamitätsdaten anderer Bundesländer sollen die Projektionen außerhalb des regionalen Parametrisierungsbereiches überprüft werden. Abschließend werden flächendeckende Projektionen in den länderübergreifenden Nachbarschaftsregionen berechnet und in die Beurteilung der Anbauwürdigkeit der als trockenstresstolerant geltenden Baumart Kiefer einfließen. AP 3.2: Waldentwicklungstypen und klimawandelangepasste Baumartenwahl in Brandenburg Die standortspezifischen Baumarteneignungstabellen und Mischungsempfehlungen für Brandenburg werden gegenwärtig zu klimawandelangepassten Waldentwicklungstypen (WET) erweitert. Neben der landesweiten Zuordnung soll dieses Verfahren an den BZE-Punkten mit den Ergebnissen der Verfahren anderer Bundesländer verglichen werden. Zudem sind die Anbauempfehlungen der WET sachlogisch zu prüfen und den modellierten Ergebnissen anhand der Nachbarschaftsegionen gegenüberzustellen.Prof. Dr. Jens Schröder
Tel.: +49 3334 2759-157
jens.schroeder@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2220WK41D4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 04: Modellierung der Mistelausbreitung und Wachstumsstabilität der Hauptbaumarten - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet.Dr. Eric Andreas Thurm
Tel.: +49 385 6700-141
eric.thurm@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts
Fritz-Reuter-Platz 9
17139 Malchin

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31.10.2027
2220WK41E4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 05: Artverbreitungs-, Standort-Leistungs- und Mortalitätsmodelle, Waldbrandindizes. Anwendung an Inventurpunkten und Nachbarschaftsregionen - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. Wolfgang Falk
Tel.: +49 8161 4591-207
wolfgang.falk@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising

2022-11-01

01.11.2022

2027-10-31

31.10.2027
2220WK41F4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 06: Projektionen a-, biotischer Risiken und der Wuchsleistung, Klimastabile Waldbauplanung - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet.Dr. Matthias Schmidt
Tel.: +49 551 69401-110
matthias.schmidt@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

2022-11-01

01.11.2022

2027-10-31

31.10.2027
2220WK41G4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 07: Modellentwicklung, Modellierung, Modellverifizierung Baumarteneignung, Fichtenrisiko und klimasensitiver Jahrringzuwachs bei Fichte - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet.Forstassessor Ingolf Profft
Tel.: +49 3621 225-152
ingolf.profft@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

2022-11-01

01.11.2022

2027-10-31

31.10.2027
2220WK41H4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 08: Herleitung Baumarteneignung nach Landesverfahren in NRW und in Nachbarschaftsregionen - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. Alexander Weller
Tel.: +49 2931 7866-175
alexander.weller@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV)
Albrecht-Thaer-Str. 34
48147 Münster

2022-11-01

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2220WK41I4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 09: Baumarteneignung Sachsen auf Basis des ökologischen Nischenpotentials von Leitwaldgesellschaften - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden in dem Verbundvorhaben verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet. Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Für die sächsischen Rasterpunkte (BZE, WZE, BWI) und Nachbarschafts-Regionen werden die notwendigen Daten mit Hilfe der digitalen Standortskartierung nach dem Schema des Projektes WP-KS-KW und Anforderungen der beteiligten Bundesländer aufbereitet. Dies schließt die Evaluierung der Sächsischen dynamischen Klimagliederung und Anpassung auf die meteorologische Reihe 1991-2020 sowie eine Erweiterung der Datengrundlage zur Bodenwasserspeicherfähigkeit bis 3 m Tiefe ein. Mit Hilfe des BERN-Modells werden durch Einschätzung des ökologischen Nischenpotentials von Waldgesellschaften und Baumarten Leitwaldgesellschaften hergeleitet. Sie sind Grundlage des klimasensitiven Verfahrens der Baumartenwahl durch die sächsischen Waldentwicklungstypen. Hieraus werden bei Abdeckung der Standorts-Klima-Kombinationstypen im BERN-Modell entsprechende Baumartenempfehlungen unmittelbar zugeordnet. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. Die von den Projektpartnern nach Länderverfahren erzeugten Baumartenempfehlungen für die sächsischen Rasterpunkte und Nachbarschaftsregionen werden mit den nach sächsischem Verfahren hergeleiteten Ergebnissen verglichen. Die aus der Gegenüberstellung der Modellergebnisse gewonnenen Erkenntnisse werden zur Anpassung des existierenden sächsischen Verfahrens der Baumarten-Wahl und der Waldentwicklungstypen-Richtlinie (WET-RL) genutzt. Die verbesserten Eignungsempfehlungen ermöglichen stärker differenzierter strategische Waldbauplanungen und forstbetriebliche Entscheidungen.Dr. Dirk-Roger Eisenhauer
Tel.: +49 3501 542-315
dirk-roger.eisenhauer@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna

2022-11-01

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31.10.2027
2220WK41J4Verbundvorhaben: Klimawandelbedingte Mortalitäts- und Wachstumstrends als Grundlage für bundesweit vergleichende Baumarteneignungsbeurteilungen; Teilvorhaben 10: Baumarteneignungsbeurteilung auf der Grundlage von aktualisierter Standortskartierung, PNV, BZE, WZE, BWI; - Akronym: MultiRiskSuitAls Grundlage für die Anpassung der Wälder an den Klimawandel werden verbesserte multikriterielle Eignungsempfehlungen für heute wichtige Baumarten erarbeitet (Fichte, Kiefer, Europäische Lärche, Douglasie, Tanne, Buche, Trauben- und Stieleiche, Birke, Bergahorn, Hainbuche, Roteiche). Hierfür werden existierende Verfahren zur Baumarteneignungsbeurteilung aus allen Bundesländern zusammengestellt und verglichen. Entsprechend ergibt sich eine Pluralität der Eignungseinstufungen in den Ländern, die die Grundlage für die angestrebten Verbesserungen darstellen. An einigen der Länderversuchsanstalten sind zu diesem Zweck in den letzten Jahren bereits standort- bzw. klimasensitive Standort-Leistungs- und Risikomodelle entwickelt worden. Die verbesserten Eignungsempfehlungen sollen für differenziertere strategische Waldbauplanungen und mittelfristige forstbetriebliche Entscheidungen bereitgestellt werden. Das Verwertungsziel liegt in der Abschätzung der Zukunftsfähigkeit von Baumarten und Baumartenmischungen unter sich verändernden Umweltbedingungen. Eignungsempfehlungen und die sie bestimmenden Risiko- und Leistungsprojektionen werden am bundesweiten Punkteraster der Bodenzustandserhebung (BZE), Waldzustandserhebung (WZE) und Bundeswaldinventur (BWI) sowie für einige länderübergreifende "Nachbarschaftsregionen" flächig abgeleitet bzw. angewendet. Auf dieser Grundlage erfolgen anschließend Vergleiche der Eignungsempfehlungen in den "Nachbarschaftsregionen" benachbarter Länder sowie zwischen den aktuellen (häufig nur regional gültigen) expertenbasierten Verfahren und den modellgestützt adaptierten Verfahren. Dieser Vergleich wird durch Sensitivitätsanalysen über große Standortgradienten ergänzt. Ausgehend von rezenten Klimabedingungen (1981-2010) werden als zeitliche Korridore die nahe (2021-2050) und ferne Zukunft (2071-2100) unter Berücksichtigung der zwei Klimaszenarien RCP 4.5 und 8.5 betrachtet. Erich Fritz
Tel.: +49 681 9712-116
e.fritz@umwelt.saarland.de
Ministerium für Umwelt und verbraucherschutz des Saarlandes, SaarForst Landesbetrieb
Von-der-Heydt 12
66115 Saarbrücken

2021-11-15

15.11.2021

2025-11-14

14.11.2025
2220WK45A4Verbundvorhaben: Ökologisch und ökonomisch nachhaltiger Umgang mit Kalamitätsholz; Teilvorhaben 1: Buchdruckerregulierung und Biodiversität - Akronym: OkoKalaDurch die immer weiterwachsende Weltbevölkerung und die damit verbundene Intensivierung der Landnutzung steigt der Druck auf Waldökosysteme stetig. Vor diesem Hintergrund sind unkalkulierbare Störungen wie Waldbrände, Überschwemmung oder Massenvermehrungen von Schadinsekten mit hohen ökonomischen Wertverlusten verbunden. Andererseits sind natürliche Störungen, wie Borkenkäferausbrüche, Windwürfe oder Waldbrände mit zahlreichen positiven Effekten auf die Biodiversität und Strukturvielfalt im Wald verbunden. Im Gegensatz dazu ist die Aufarbeitung von Störungsflächen meist mit erheblichen Biodiversitätsverlusten und einer Verschlechterung vieler Ökosystemfunktionen. Die Anzahl und das flächige Ausmaß von natürlichen Störungen haben in den vergangenen Jahrzehnten massiv zugenommen. Im Rahmen von ÖkoKala werden Strategien für einen ökologisch und ökonomisch nachhaltigen Umgang mit Kalamitätsholz entwickelt. Konkret werden Tradeoffs zwischen einer thermischen Nutzung, Holzabbau und ökologischer Bedeutung von Kalamitätsholz untersucht. Durch ein standardisiertes, wissenschaftliches Untersuchungsdesign wird dabei die Generalisierbarkeit der Daten über eine breite Auswahl an Standorten und Waldbesitzerformen sichergestellt. Basierend auf bestehendem Fachwissen und auf den Erkenntnissen des Projekts werden Handlungsempfehlungen und Bewertungsschemata für den Umgang mit Kalamitätsflächen und Kalamitätsholz aus gesamtheitlicher Sicht von ökonomischen und ökologischen Aspekten erstellt.Dr. Jonas Hagge
Tel.: +49 551 69401-425
jonas.hagge@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abteilung Waldnaturschutz
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

2021-11-15

15.11.2021

2025-11-14

14.11.2025
2220WK45B4Verbundvorhaben: Ökologisch und ökonomisch nachhaltiger Umgang mit Kalamitätsholz; Teilvorhaben 2: Holzverwertung, Kohlenstoffspeicher und Mikrobiom - Akronym: OkoKalaDurch die immer weiterwachsende Weltbevölkerung und die damit verbundene Intensivierung der Landnutzung steigt der Druck auf Waldökosysteme stetig. Vor diesem Hintergrund sind unkalkulierbare Störungen wie Waldbrände, Überschwemmung oder Massenvermehrungen von Schadinsekten mit hohen ökonomischen Wertverlusten verbunden. Andererseits sind natürliche Störungen, wie Borkenkäferausbrüche, Windwürfe oder Waldbrände mit zahlreichen positiven Effekten auf die Biodiversität und Strukturvielfalt im Wald verbunden. Im Gegensatz dazu ist die Aufarbeitung von Störungsflächen meist mit erheblichen Biodiversitätsverlusten und einer Verschlechterung vieler Ökosystemfunktionen. Die Anzahl und das flächige Ausmaß von natürlichen Störungen haben in den vergangenen Jahrzehnten massiv zugenommen. Im Rahmen von ÖkoKala werden Strategien für einen ökologisch und ökonomisch nachhaltigen Umgang mit Kalamitätsholz entwickelt. Konkret werden Tradeoffs zwischen einer thermischen Nutzung, Holzabbau und ökologischer Bedeutung von Kalamitätsholz untersucht. Durch ein standardisiertes, wissenschaftliches Untersuchungsdesign wird dabei die Generalisierbarkeit der Daten über eine breite Auswahl an Standorten und Waldbesitzerformen sichergestellt. Basierend auf bestehendem Fachwissen und auf den Erkenntnissen des Projekts werden Handlungsempfehlungen und Bewertungsschemata für den Umgang mit Kalamitätsflächen und Kalamitätsholz aus gesamtheitlicher Sicht von ökonomischen und ökologischen Aspekten erstellt.PD Dr. Simon Thorn
Tel.: +49(0)641 200095 38
simon.thorn@uni-wuerzburg.de
Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Fakultät für Biologie - Biozentrum - Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie III) - Ökologische Station Fabrikschleichach
Glashüttenstr. 5
96181 Rauhenebrach

2022-08-01

01.08.2022

2025-07-31

31.07.2025
2220WK49A3Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 1: Holzwerkstoffherstellung & -evaluation, Vorhabenskoordination - Akronym: NUKAFIDas Forschungsvorhaben NUKAFI (Nutzung Kalamitätsholz Fichte) hat die Erforschung der stofflichen Nutzung von stehendgelagertem Fichtenkäferholz in Abhängigkeit von Zeit und Standort zum Ziel. In Bezug auf den Standort, Harz und Sauerland, und die Lagerdauer (1-5 Jahre) im stehenden und liegenden Zustand sollen über zu erforschende Sortierkriterien die bestmöglichen Holzsortimente und Verwendungsmöglichkeiten definiert werden. Der Begriff "bestmöglich" orientiert sich dabei an der Maßgabe der Kaskadennutzung von Holzgütern und dem Top-Down-Prinzip (geringstmögliche Zerkleinerung des Ausgangsmaterials). Im Zuge der Forschung soll den Anwendern aus Forst- und Holzwirtschaft ein Leitfaden zur Behandlung und Nutzung zur Verfügung gestellt werden.Dr. rer. nat. Carola Ueckermann
Tel.: +49 531 2155-410
carola.ueckermann@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2022-08-01

01.08.2022

2025-07-31

31.07.2025
2220WK49B3Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 2: Bestimmung biotischer Schadorganismen und mechanische Untersuchung geklebter Vollholzprodukte; - Akronym: NUKAFIAn durch Borkenkäferbefall geschädigten bzw. abgestorbenen Fichten soll untersucht werden, wie sich die Holzqualität ändert, wenn die Bäume zunächst nicht geerntet, sondern als "Stehendlagerung" temporär Wald verbleiben; dabei werden Abhängigkeiten z. B. von Lagerungsdauer und Standort ermittelt. Ergänzend werden Trockenlager untersucht. In technologischen Untersuchungen wird ermittelt, inwieweit das unterschiedlich geschädigte Kalamitätsholz in Bauprodukten wie Schnittholz, Brettschicht- oder Brettsperrholz verwendbar ist. Die Stehendlagerung soll eine temporäre Reaktion auf Überangebote an Schadholz und fehlende Verarbeitungskapazitäten sein. Mit Hilfe des Leitfadens sollen Waldbesitzer, Forstbetriebe und Holzwirtschaft Verwendungsmöglichkeiten von stehend gelagertem Holz einschätzen, um mit betroffenen Beständen technisch und wirtschaftlich optimal umzugehen und Kalamitätsholz effizient stofflich zu verwerten.Dr. rer. silv. Wolfram Scheiding
Tel.: +49 351 4662-280
wolfram.scheiding@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

2022-08-01

01.08.2022

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31.07.2025
2220WK49C3Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehendgelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 3: Herstellung und Evaluation geklebter Vollholzprodukte; Verbraucherakzeptanz und Leitfaden - Akronym: NUKAFIWald und Forstwirtschaft werden stark durch Klima und Wetterereignisse beeinflusst, was sich in einem Anstieg von Waldschäden und Schadholz durch Sturmereignisse, Dürren und Insektenbefall zeigt. Da jedoch der größte Teil der waldnahen Lagerflächen gefüllt ist, stellt sich für viele Waldbesitzer die Frage, ob und für welche Zeiträume die sterbenden bzw. abgestorbenen Bäume (auch Dürrständer genannt) stehend im Wald verbleiben können und wie lange dieses Holz für welche Zwecke noch verarbeitbar und wertschöpfend stofflich verwendbar ist. Das Vorhaben verfolgt das Ziel, durch systematische Untersuchungen an durch Borkenkäferbefall geschädigten bzw. abgestorbenen Gemeinen Fichten (Picea abies (L.) KARST.) aufzuzeigen, wie sich deren Holzqualität ändert, wenn die Bäume nach dem Befall bzw. Absterben zunächst nicht geerntet, sondern – im Sinne einer "Stehendlagerung" – bis zu ihrer weiteren Verwendung im Wald verbleiben. Der Fokus liegt dabei auf der Fragestellung, ob und wie sich die Holzqualität in Abhängigkeit von der Stehendlagerungsdauer und des jeweiligen Standortes verändert und bei welcher Holzqualität ein Einsatz in langlebigen Bauprodukten wie beispielsweise Brettsperrholz noch möglich ist. In dem Forschungsprojekt NUKAFI zeigt sich der Deutsche Säge- und Holzindustrie Bundesverband e.V. (DeSH) verantwortlich für das Teilvorhaben 3 "Herstellung und Evaluation geklebter Vollholzprodukte, Verbraucherakzeptanz und Leitfaden". Georg Böse
Tel.: +49 30 206 139 916
georg.boese@saegeindustrie.de
Deutsche Säge- und Holzindustrie Bundesverband e.V. - Geschäftsstelle Wiesbaden
Wandersmannstr. 68
65205 Wiesbaden

2022-08-01

01.08.2022

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31.07.2025
2220WK49D3Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 4: Untersuchung von Dürrständern, Kalamitätsholztrockenlagern sowie Risikoanalyse - Akronym: NUKAFIDer deutsche Wald ist extremen Bedingungen ausgesetzt und insbesondere die forst- und holzwirtschaftlich sehr bedeutende Baumart Fichte (Picea abies, L.) leidet unter den im Klimawandel verstärkten und existenzbedrohenden Einflussfaktoren wie Trockenheit, Sturm und Borkenkäferbefall. In den vergangenen Jahren sind bereits große Mengen Fichten-Kalamitätsholz angefallen und auch zukünftig werden große Mengen erwartet. Ein wesentlicher Teil dieses Projektvorhabens ist eine Zustandsanalyse für repräsentative geschädigte Fichtenbestände. An den fokussierten Standorten Harz (Niedersachsen) und Sauerland (NRW) werden Untersuchungen zum Schadforstschritt und zur Holzqualität von stehend gelagertem Fichten-Kalamitätsholz durchgeführt. Die Ergebnisse bilden die wesentliche Grundlage für die Ableitung der möglichen stofflichen Verwertungswege, wobei die hochwertigste Nutzungsmöglichkeit des Fichten-Kalamitätsholzes für das Bauen mit Holz angestrebt wird. Erkenntnisse zu den erfassten Holzqualitäten werden zur Erstellung eines Leitfadens bereitgestellt. Darüber hinaus wird die technische Trocknung des Fichten- Kalamitätsholzes von verschiedenen Beständen aus Harz und Sauerland sowie aus Trockenlagern erprobt. Ziel ist es die bis dato genutzten Trocknungsfahrpläne an die Eigenschaften des geschädigten Holzes anzupassen und Risiken bei der Trocknung des Kalamitätsholzes zu bewerten.Dr. Stefanie Wieland
Tel.: +49 2931 7866 459
stefanie.wieland@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Fachbereich Holzwirtschaft, Forschung, Klimaschutz
Carlsauestr. 91 a
59939 Olsberg

2022-08-01

01.08.2022

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31.07.2025
2220WK49E3Verbundvorhaben: Stoffliche Verwertungsmöglichkeiten für stehend gelagertes Kalamitätsholz der Baumart Fichte in Abhängigkeit von Schadfortschritt und Holzqualität; Teilvorhaben 5: Zustandsanalyse im Bestand und die technische Trocknung von Kalamitätshölzern - Akronym: NUKAFIDer deutsche Wald ist extremen Bedingungen ausgesetzt und insbesondere die forst- und holz-wirtschaftlich sehr bedeutende Baumart Fichte (Picea abies, L.) leidet unter den im Klimawandel verstärkten und existenzbedrohenden Einflussfaktoren wie Trockenheit, Sturm und Borkenkäferbefall. In den vergangenen Jahren sind bereits große Mengen Fichten-Kalamitätsholz angefallen und zukünftig werden große Mengen erwartet. Ein wesentlicher Teil dieses Projektvorhabens ist eine Zustandsanalyse für repräsentative geschädigte Fichtenbestände. An den fokussierten Standorten Harz (Niedersachsen) und Sauerland (NRW) werden Untersuchungen zum Schadforstschritt und zur Holzqualität von stehend gelagertem Fichten-Kalamitätsholz durchgeführt. Die Ergebnisse bilden die wesentliche Grundlage für die Ableitung der möglichen stofflichen Verwertungswege, wobei die hochwertigste Nutzungsmöglichkeit des Fichten-Kalamitätsholzes angestrebt wird. Erkenntnisse zu den erfassten Holzqualitäten werden zur Erstellung eines Leitfadens bereitgestellt. Darüber hinaus wird die technische Trocknung des Fichten-Kalamitätsholzes von verschiedenen Beständen aus Harz und Sauerland sowie aus Trockenlagern erprobt. Ziel ist es die bis dato genutzten Trocknungsfahrpläne an die Eigenschaften des geschädigten Holzes anzupassen und Risiken bei der Trocknung des Kalamitätsholzes zu bewerten.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

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01.11.2022

2023-10-31

31.10.2023
2220WK51A4Verbundvorhaben: CALamity Adaptes HARvesting Innovation; Teilvorhaben 1: Anforderungen, Analysen und Wissenstransfer für die Robotik in der Forstwirtschaft - Akronym: CALAHARIIn dem hier beantragten Vorhaben wird eine Studie durchgeführt, um Konzepte für automatisierte Systeme zur Unterstützung beim Holzeinschlag zu entwickeln und zu evaluieren. Der Einsatz von automatisierten Robotersystemen zur Unterstützung bei der Holzernte beinhaltet eine Reihe von Herausforderungen in Bezug auf die mechatronische Entwicklung, Regelung und autonome Fortbewegung. Hier sollen die Aufwände im Sinne einer Machbarkeitsanalyse abgeschätzt und bewertet werden. In verschiedenen Innovationsworkshops werden die (Zwischen-)Ergebnisse des Vorhabens mit Endanwendern und Experten diskutiert und ggf. nachjustiert. Als Ergebnis entsteht ein Vorschlag eines möglichen automatisierten Holzeinschlagsystems, welches in anschließenden Vorhaben sukzessive realisiert werden soll. Alexander Kaulen
Tel.: +49 6078 785-27
alexander.kaulen@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

2022-11-01

01.11.2022

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31.10.2023
2220WK51B4Verbundvorhaben: CALamity Adaptes HARvesting Innovation; Teilvorhaben 2: Maschinenkonzept für die Robotik in der Forstwirtschaft - Akronym: CALAHARIIn dem hier beantragten Vorhaben wird eine Studie durchgeführt, um Konzepte für automatisierte Systeme zur Unterstützung beim Holzeinschlag zu entwickeln und zu evaluieren. Der Einsatz von automatisierten Robotersystemen zur Unterstützung bei der Holzernte beinhaltet eine Reihe von Herausforderungen in Bezug auf die mechatronische Entwicklung, Regelung und autonome Fortbewegung. Hier sollen die Aufwände im Sinne einer Machbarkeitsanalyse abgeschätzt und bewertet werden. In verschiedenen Innovationsworkshops werden die (Zwischen-)Ergebnisse des Vorhabens mit Endanwendern und Experten diskutiert und ggf. nachjustiert. Als Ergebnis entsteht ein Vorschlag eines möglichen automatisierten Holzeinschlagsystems, welches in anschließenden Vorhaben sukzessive realisiert werden soll.Prof. Dr. Dr. h.c. Frank Kirchner
Tel.: +49 421 17845-4101
frank.kirchner@dfki.de
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH - Robotics Innovation Center
Robert-Hooke-Str. 1
28359 Bremen

2022-11-01

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31.10.2023
2220WK51C4Verbundvorhaben: CALamity Adaptes HARvesting Innovation; Teilvorhaben 3: Navigation und Orientierung für die Robotik in der Forstwirtschaft - Akronym: CALAHARIIn dem hier beantragten Vorhaben wird eine Studie durchgeführt, um Konzepte für automatisierte Systeme zur Unterstützung beim Holzeinschlag zu entwickeln und zu evaluieren. Der Einsatz von automatisierten Robotersystemen zur Unterstützung bei der Holzernte beinhaltet eine Reihe von Herausforderungen in Bezug auf die mechatronische Entwicklung, Regelung und autonome Fortbewegung. Hier sollen die Aufwände im Sinne einer Machbarkeitsanalyse abgeschätzt und bewertet werden. In verschiedenen Innovationsworkshops werden die (Zwischen-)Ergebnisse des Vorhabens mit Endanwendern und Experten diskutiert und ggf. nachjustiert. Als Ergebnis entsteht ein Vorschlag eines möglichen automatisierten Holzeinschlagsystems, welches in anschließenden Vorhaben sukzessive realisiert werden soll.Dr.-Ing. Stephan Meyer
Tel.: +49 7151 26 1528
stephan.meyer@stihl.de
Andreas Stihl AG & Co. KG
Badstr. 115
71336 Waiblingen

2021-11-01

01.11.2021

2025-06-30

30.06.2025
2220WK65X4Integration von Totholz in Verfahren der Direktsaat von Weißtanne (Abies alba) und Stiel-Eiche (Quercus robur) zur Begründung stabiler, klimatoleranter Mischwaldökosysteme im Stadtwald Hildburghausen - Akronym: IntegSaatIm beantragten Vorhaben soll untersucht und bewertet werden, inwiefern Totholz in die Durchführung der Saat zur Etablierung klimatoleranter Mischwälder praktisch einbezogen werden kann und welche Effekte sich dadurch für die Speicherung von Kohlenstoff, den bodenchemischen Zustand, das Mikroklima, die Etablierung/Entwicklung der Saaten im Rahmen der Mischwaldbegründung und die Diversität der Pflanzen ergeben. Das Totholz stammt dabei aus Durchforstungen und wurde bisher verfahrenstechnisch bedingt auf die Rückgassen verbracht bzw. ist Kalamitätsholz. Durch die Einrichtung von Dauerbeobachtungsflächen wird hierzu auch eine mittel- bis langfristige ökologische und ökonomische Bewertung ermöglicht, sowie ein Flächenpool an Demonstrationsflächen für den Wissenstransfer generiert. Zudem werden Standorte die a) von besonderer Bedeutung für die Kohlenstoffspeicherung im Boden (Pseudogleye), b) basenarm und versauert also sensitiv für Nährstoffentzüge (podsolierte Braunerden) sowie c) aufgrund geringer Bodenmächtigkeit an Hängen besonders von klimawandelbedingter Reduktion der Sommerniederschläge betroffen sind, in die Versuche zur Mischwaldbegründung einbezogen. Dadurch können standortspezifische waldbauliche Handlungsempfehlungen die bodenschutz- und naturschutzfachliche Aspekte berücksichtigen abgeleitet werden. Verfahrenstechnisch soll im geplanten Vorhaben neben dem etablierten Zugmittel Pferd der Einsatz einer forstlichen Kleinraupe am Scheibenräumgerät zur Saatbettherstellung getestet werden. Dadurch wird der Vergleich der Auswirkungen auf den Boden sowie der Test der generellen Einsatzbarkeit auf Flächen mit Totholz ermöglicht. Die Untersuchungen beinhalten die Saat von Weißtanne und Stieleiche in 2 aufeinanderfolgenden Jahren auf insgesamt 24ha (12 Flächen). Jede Fläche ist durch eine Totholz- und eine Kontrollvariante gekennzeichnet. Die Entwicklung der Saaten, des Mikroklimas, des Bodens und der Pflanzendiversität wird quantitativ und wiederholt erhoben.Dr. Alexander Tischer
Tel.: +493641948-806
alexander.tischer@uni-jena.de
Friedrich-Schiller-Universität-Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Geographie - Professur Bodenkunde
Löbdergraben 32
07743 Jena

2022-11-01

01.11.2022

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31.10.2027
2220WK66X4Waldbau im Klimawandel: Verfahren der Überführung bestehender Bestände zu klimawandeltauglichen Wäldern - Akronym: WAIKLIMDer Klimawandel und hier insbesondere langanhaltende Dürreperioden, Hitzewellen und starke Stürme erfordern neue Konzepte für den Waldbau. Das Gesamtziel dieses Projektes besteht daher in der Erarbeitung von waldbaulichen Empfehlungen für eine klimawandelangepasste Überführung verschiedener Ausgangsbestände zu Wäldern, die an die veränderten Umweltbedingungen angepasst sind. Damit sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um auch bei dem Übergang in die nächste Waldgeneration sowohl den aktuellen Bedürfnissen als auch den zukünftigen Herausforderungen an die Ökosystemleistungen und Klimastabilität der Wälder gerecht zu werden. Dieses Vorhaben fokussiert auf die Wechselwirkungen von Oberstand und Verjüngung in Bezug auf den Wasserhaushalt, berücksichtigt aber auch das Sturmwurfrisiko in Altbeständen. Kunstverjüngungen von Stieleiche, Buche, Douglasie und Weißtanne werden in experimentell heterogen aufgelichtete Buchen- und Kiefernbestände sowie Vorwälder eingebracht, in denen dann intensive Standortsanalysen durchgeführt werden. Die Auflockerung der bestehenden Bestockung soll zu einer Verbesserung des Wasserhaushaltes und damit zu günstigeren Anwuchs- und Wachstumsbedingungen für die Verjüngungspflanzen führen. Die Entwicklung der Verjüngungspflanzen wird in Abhängigkeit der Bodenwasserverfügbarkeit erfasst, zudem werden die sich im Auflichtungsbereich verändernden Strahlungs- und Bodeneigenschaften sowie die Artenzusammensetzung und Dichte der Vegetation berücksichtigt. Mittels eines Simulationstools werden darüber hinaus die Windströmungsverhältnisse berechnet. Anhand eines Optimierungsverfahrens werden diese Informationen schließlich genutzt, um die bestmögliche Wasserversorgung für Verjüngungspflanzen abzuleiten und dabei die Sturmgefährdung der Altbestände zu minimieren. Das Optimierungsverfahren liefert als Ergebnis Stammverteilungspläne für Musterbestände, die im Zuge der waldbaulichen Überführung als optimal angesehen werden können.Prof. Dr. habil. Sven Wagner
Tel.: +49 351 463-31300
sven.wagner@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldbau
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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01.09.2022

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31.08.2025
2220WK67A4Verbundvorhaben: Anpassungen an den Klimawandel - Erhöhung der Wasserretention, Bodenstabilität und CO2-Bindung in Waldböden durch Moose; Teilvorhaben 1: Auswirkungen bei stabilen Niederschlägen - Naturpark Schönbuch, Baden-Württemberg - Akronym: AnKliMoosDas Projekt untersucht die Einflüsse von Waldmoosen auf die Wasserretention im Boden, die Bodenstruktur und die CO2-Speicherung. Im Fokus stehen die Trockenresistenz von Waldbeständen, der Erosionsschutz an Störungsstellen und die Kohlenstoffbindung, sowohl in Moosgesellschaften, als auch in assoziierten Waldböden. Dazu werden spezifische Arteffekte einzelner Moose, sowie regional-klimatische Unterschiede zwischen zwei Standorten beleuchtet. Die Untersuchungsgebiete liegen in Baden-Württemberg (Naturpark Schönbuch, stabile Niederschläge: 760 mm/Jahr) und Brandenburg (Linde, fallende Niederschläge: 539 mm/Jahr). Untersuchungsgegenstand sind natürliche Waldmoosgesellschaften der beiden Standorte, sowie in Sterilkultur gezüchtete und im Freiland ausgebrachte Moose.Dr. Steffen Seitz
Tel.: +49 7071 29-77523
steffen.seitz@uni-tuebingen.de
Eberhard Karls Universität Tübingen
Geschwister-Scholl-Platz
72074 Tübingen

2022-09-01

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2220WK67B4Verbundvorhaben: Anpassungen an den Klimawandel - Erhöhung der Wasserretention, Bodenstabilität und CO2-Bindung in Waldböden durch Moose; Teilvorhaben 2: Ökophysiologie, Ökohydrologie, Mikroklima - Akronym: AnKliMoosFür den Wald wird Trockenstress als eine der gravierendsten Auswirkungen des Klimawandels angesehen. In diesem Zusammenhang sind Waldböden in ihrer hydrologischen Funktion, sowie ihre Rückkopplungen mit der Bodenvegetation von großer Bedeutung. Unter Wald stellen Laub- und Lebermoose einen wichtigen ökologischen Faktor als Wasserreservoir und Bodenstabilisator dar. Dabei spielen sie speziell bei der Naturverjüngung und nach Aufforstungen eine bedeutende Rolle. Moose beeinflussen den Oberflächenabfluss und bilden so einen wirksamen Schutz gegen Erosion, welcher speziell in Jungbeständen und an Störungsstellen z.B. nach Waldarbeiten zum Tragen kommt. Eine großflächige Bedeckung des Waldbodens durch Moose kann große Mengen Wasser speichern und verzögert in Trockenphasen wieder abgeben. Bei zunehmenden Niederschlägen können Moose somit auch eine Infiltrationsbarriere in tiefere Bodenschichten darstellen. Diese ökohydrologischen Prozesse und Wechselwirkungen sowie deren Auswirkungen auf den Bodenwasserhaushalt sind quantitativ wenig untersucht und verstanden. Neben der ökohydrologischen Bedeutung sind Moose zudem ein wichtiger Faktor im globalen Kohlenstoffkreislauf und z.B. in gemäßigten und borealen Wäldern für ein Fünftel der Kohlenstoff-Nettoaufnahme verantwortlich. Auch hier und insbesondere in jungen Wäldern, ist bislang nur wenig über die Rolle von Moosgesellschaften für den Kohlenstoffkreislauf bekannt. Bei der Beschreibung aller oben genannten Effekte lassen sich deutlich artspezifische Wechselwirkungen beobachten, die im Detail bisher kaum beachtet und von der Wissenschaft behandelt wurden. Vor diesem Hintergrund sollen Möglichkeiten der Anpassung an den Klimawandel in Form der Erhöhung der Wasserretention, der Strukturstabilität und der CO2-Bindung in Waldböden durch Waldmoose untersucht werden.Dr. Maik Veste
Tel.: +49 355 289143-80
veste@cebra-cottbus.de
CEBra-Centrum für Energietechnologie Brandenburg e.V.
Heinrich-Albrecht-Str. 16
03042 Cottbus

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31.03.2027
2220WK68A4Verbundvorhaben: Bewirtschaftung von Stieleichen-Mischwäldern auf Nassstandorten; Teilvorhaben 1: Waldbau und Ökonomie; - Akronym: HydroForMixAufgrund ihrer ökologischen und hydrologischen Besonderheiten ist die Bewirtschaftung von Wäldern auf Nassstandorten waldbaulich und technisch sehr anspruchsvoll. Die Artenzahlen sind durch kleinräumige Standortswechsel in diesen Waldgesellschaften natürlicherweise sehr hoch. Die Grund- oder stauwasserbeeinflussten Böden wirken ausgleichend auf den Landschaftswasserhaushalt. Sie bilden vor dem Hintergrund des Klimawandels einen wichtigen Wasserspeicher. Des Weiteren ist die Kohlenstoffbindung dieser Böden deutlich größer als von nicht-grundwasserbeeinflussten Böden. Aufgrund möglicher Bodenverdichtungen sind sie daher besonders sensibel zu bewirtschaften. Die Baumartenwahl muss hier besonders ökophysiologisch fundiert sein, denn die Arten müssen mit den schwankenden Grundwasserständen zurechtkommen. Die Esche, lange Zeit die wichtigste Wirtschaftsbaumart dieser Standorten, ist aufgrund des Eschentriebsterbens nahezu komplett ausgefallen. Besonders die Stieleiche hätte das Potential, größere Teil dieser Standorte in Bestockung zu bringen. Ziel einer nachhaltigen Bewirtschaftung sollte es jedoch nicht sein, diese Baumart in Reinbeständen auszubringen, wie es bei der Esche häufig erfolgt ist. Vielmehr muss die Eiche zeitgleich mit anderen Baumarten ökologisch sinnvoll gemischt werden um das Ausfallrisiko zu senken, positive Mischungseffekte zu nutzen und die ökologische Vielfalt zu erhöhen. In unserem Vorhaben wollen wir die Informationen sammeln, um die Standorte sowohl ökologisch, hydrologisch aber auch ökonomisch vorteilhaft zu bewirtschaften. Die Untersuchungen werden in existierenden Stieleichen Rein- und Mischbeständen in Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt, an denen wir die Besonderheiten von Mischbeständen hervorheben wollen. Darüber hinaus werden auch neue Flächen im Projekt begründet, um derzeit noch nicht realisiert Baumartenmischung zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse den Stakeholdern praxisnah zu vermitteln ist ein Kernelement unseres Vorhabens.Dr. Eric Andreas Thurm
Tel.: +49 385 6700-141
eric.thurm@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme
Zeppelinstr. 3
19061 Schwerin

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31.03.2027
2220WK68B4Verbundvorhaben: Bewirtschaftung von Stieleichen-Mischwäldern auf Nassstandorten; Teilvorhaben 2: Wasserhaushalt - Akronym: HydroForMixAufgrund ihrer ökologischen und hydrologischen Besonderheiten ist die Bewirtschaftung von Wäldern auf Nassstandorten waldbaulich und technisch sehr anspruchsvoll. Die Artenzahlen sind durch kleinräumige Standortswechsel in diesen Waldgesellschaften natürlicherweise sehr hoch. Die Grund- oder stauwasserbeeinflussten Böden wirken ausgleichend auf den Landschaftswasserhaushalt. Sie bilden vor dem Hintergrund des Klimawandels einen wichtigen Wasserspeicher. Des Weiteren ist die Kohlenstoffbindung dieser Böden deutlich größer als von nicht-grundwasserbeeinflussten Böden. Aufgrund möglicher Bodenverdichtungen sind sie daher besonders sensibel zu bewirtschaften. Die Baumartenwahl muss hier besonders ökophysiologisch fundiert sein, denn die Arten müssen mit den schwankenden Grundwasserständen zurechtkommen. Die Esche, lange Zeit die wichtigste Wirtschaftsbaumart dieser Standorten, ist aufgrund des Eschentriebsterbens nahezu komplett ausgefallen. Besonders die Stieleiche hätte das Potential, größere Teil dieser Standorte in Bestockung zu bringen. Ziel einer nachhaltigen Bewirtschaftung sollte es jedoch nicht sein, diese Baumart in Reinbeständen auszubringen, wie es bei der Esche häufig erfolgt ist. Vielmehr muss die Eiche zeitgleich mit anderen Baumarten ökologisch sinnvoll gemischt werden um das Ausfallrisiko zu senken, positive Mischungseffekte zu nutzen und die ökologische Vielfalt zu erhöhen. In unserem Vorhaben wollen wir die Informationen sammeln, um die Standorte sowohl ökologisch, hydrologisch aber auch ökonomisch vorteilhaft zu bewirtschaften. Die Untersuchungen werden in existierenden Stieleichen Rein- und Mischbeständen in Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt, an denen wir die Besonderheiten von Mischbeständen hervorheben wollen. Darüber hinaus werden auch neue Flächen im Projekt begründet, um derzeit noch nicht realisiert Baumartenmischung zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse den Stakeholdern praxisnah zu vermitteln ist ein Kernelement unseres Vorhabens.Prof. Dr. Bernd Lennartz
Tel.: +49 381 498-3180
bernd.lennartz@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur für Bodenphysik und Ressourcenschutz
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

2022-04-01

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2220WK68C4Verbundvorhaben: Bewirtschaftung von Stieleichen-Mischwäldern auf Nassstandorten; Teilvorhaben 3: Dendrochronologie - Akronym: HydroForMixAufgrund ihrer ökologischen und hydrologischen Besonderheiten ist die Bewirtschaftung von Wäldern auf Nassstandorten waldbaulich und technisch sehr anspruchsvoll. Die Artenzahlen sind durch kleinräumige Standortswechsel in diesen Waldgesellschaften natürlicherweise sehr hoch. Die Grund- oder stauwasserbeeinflussten Böden wirken ausgleichend auf den Landschaftswasserhaushalt. Sie bilden vor dem Hintergrund des Klimawandels einen wichtigen Wasserspeicher. Des Weiteren ist die Kohlenstoffbindung dieser Böden deutlich größer als von nicht-grundwasserbeeinflussten Böden. Aufgrund möglicher Bodenverdichtungen sind sie daher besonders sensibel zu bewirtschaften. Die Baumartenwahl muss hier besonders ökophysiologisch fundiert sein, denn die Arten müssen mit den schwankenden Grundwasserständen zurechtkommen. Die Esche, lange Zeit die wichtigste Wirtschaftsbaumart dieser Standorten, ist aufgrund des Eschentriebsterbens nahezu komplett ausgefallen. Besonders die Stieleiche hätte das Potential, größere Teil dieser Standorte in Bestockung zu bringen. Ziel einer nachhaltigen Bewirtschaftung sollte es jedoch nicht sein, diese Baumart in Reinbeständen auszubringen, wie es bei der Esche häufig erfolgt ist. Vielmehr muss die Eiche zeitgleich mit anderen Baumarten ökologisch sinnvoll gemischt werden um das Ausfallrisiko zu senken, positive Mischungseffekte zu nutzen und die ökologische Vielfalt zu erhöhen. In unserem Vorhaben wollen wir die Informationen sammeln, um die Standorte sowohl ökologisch, hydrologisch aber auch ökonomisch vorteilhaft zu bewirtschaften. Die Untersuchungen werden in existierenden Stieleichen Rein- und Mischbeständen in Mecklenburg-Vorpommern durchgeführt, an denen wir die Besonderheiten von Mischbeständen hervorheben wollen. Darüber hinaus werden auch neue Flächen im Projekt begründet, um derzeit noch nicht realisiert Baumartenmischung zu untersuchen. Die gewonnenen Erkenntnisse den Stakeholdern praxisnah zu vermitteln ist ein Kernelement unseres Vorhabens.Prof. Ph.D. Martin Wilmking
Tel.: +49 3834 420-4095
wilmking@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik
Grimmer Str. 88
17489 Greifswald

2022-03-01

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2025-08-30

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2220WK69X4Effiziente Mischungen zukunftsweisender Baumarten zur Verbesserung des Wasserhaushalts - Komplementarität vs. Konkurrenz - Akronym: KomKonDer voranschreitende Klimawandel führt schon jetzt zu Extremwetterereignissen, deren Häufigkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit weiter zunehmen wird. In den vergangenen Jahren waren Waldökosysteme vor allem von Dürren betroffen, die gezeigt haben, dass die Stabilität und Resilienz heimischer Wälder gesteigert werden muss, wenn sie und ihre Funktionen nachhaltig erhalten werden sollen. Das hier vorgestellte Forschungsvorhaben untersucht die Wechselwirkungen zwischen Bäumen in zukunftsträchtigen Baumartenmischungen im Hinblick auf Komplementarität und Konkurrenz bei der Wassernutzung im Bestandesgefüge. Im Zentrum der Betrachtungen steht die Zukunftsart Eiche jeweils in Kombination mit Buche, Kiefer oder Douglasie. Ziel ist es, das wissenschaftliche Fundament zur Bewertung dieser Baumartenmischungen als waldbauliches Verfahren zur Steigerung der Klimaresilienz von Wäldern zu erarbeiten.Prof. Dr. Peter Annighöfer
Tel.: +49 8161 71-4699
peter.annighoefer@tum.de
Technische Universität München - School of Life Sciences - Department Life Science Systems - Professur für Wald- und Agroforstsysteme
Hans-Carl-v.-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2022-10-01

01.10.2022

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30.09.2025
2220WK78A4Verbundvorhaben: Dynamik und Anpassung der Naturwälder an den Klimawandel; Teilvorhaben 1: Reaktionen von Bodenvegetation und Verjüngung in Natur- und Wirtschaftswäldern - Akronym: DANKDas Projekt ermittelt Ausmaß, Stärke und ökologische Wirkungen der dürre- und hitzebedingten Waldschäden in Wäldern ohne forstliche Bewirtschaftung und vergleicht sie mit benachbarten Wirtschaftswäldern. Es wird geprüft, ob und unter welchen Voraussetzungen sich Wälder selbstgesteuert an den Klimawandel anpassen und leitet daraus Empfehlungen für die Einbindung natürlicher Prozesse in Anpassungsstrategien für Wirtschaftswälder ab. Wälder mit natürlicher Waldentwicklung bilden ein wichtiges Referenzsystem für den Waldnaturschutz und den naturnahen Waldbau. Diese unbewirtschafteten Naturwälder bestehen zum Teil schon seit Jahrzehnten in Form von z. B. Naturwaldreservaten und Kernzonen von Nationalparks. Die Entwicklung der Waldschäden der Trockenjahre 2018 und 2019 und die damit verbundene Veränderung von Störungsregimen und Lückendynamik zeigt, dass ihnen darüber hinaus in der Erkennung der Klimafolgen und der Anpassung der Wälder an den Klimawandel eine Schlüsselrolle zukommt. DANK lotet dieses Potenzial einschließlich der Transfermöglichkeiten in Wirtschaftswälder aus und erarbeitet daraus Empfehlungen für das Risikomanagement und Klimaanpassungsstrategien. Um dieses Ziel zu erreichen, werden entlang eines für Süd- und Mitteldeutschland repräsentativen Klimagradienten in zwei Nationalparks (Hainich und Berchtesgaden), 14 Naturwaldreservaten (NWR) und angrenzenden Wirtschaftswäldern die lang- und kurzfristigen Wirkungen des Klimawandels untersucht hinsichtlich: 1. Mortalität der Bäume, Lückendynamik und Waldstruktur, 2. Reaktionen in Radialwachstum und Wassernutzungseffizienz der Bäume, 3. Dynamik der Bodenvegetation einschließlich der Verjüngung, 4. Veränderungen in der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga. Aus der kombinierten Betrachtung lang- und kurzfristiger Ökosystemreaktionen werden praktische Handlungsempfehlungen für die Bewältigung von Schadereignissen sowie wissenschaftliche Grundlagen für die Entwicklung von Klimaanpassungsstrategien erarbeitet.Prof. Dr. Jörg Ewald
Tel.: +49 8161 71-5909
joerg.ewald@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Zentrum für Forschung und Wissenstransfer - Institut für Ökologie und Landschaft IÖL
Am Hofgarten 1
85354 Freising

2022-10-01

01.10.2022

2025-09-30

30.09.2025
2220WK78B4Verbundvorhaben: Dynamik und Anpassung der Naturwälder an den Klimawandel; Teilvorhaben 2: Mortalität, Lückendynamik, Waldstruktur, Wachstum und Wassernutzungseffizienz in Natur- und Wirtschaftswäldern - Akronym: DANKDas Projekt ermittelt Ausmaß, Stärke und ökologische Wirkungen der dürre- und hitzebedingten Waldschäden in Wäldern ohne forstliche Bewirtschaftung und vergleicht sie mit benachbarten Wirtschaftswäldern. Es wird geprüft, ob und unter welchen Voraussetzungen sich Wälder selbstgesteuert an den Klimawandel anpassen und leitet daraus Empfehlungen für die Einbindung natürlicher Prozesse in Anpassungsstrategien für Wirtschaftswälder ab. Wälder mit natürlicher Waldentwicklung bilden ein wichtiges Referenzsystem für den Waldnaturschutz und den naturnahen Waldbau. Diese unbewirtschafteten Naturwälder bestehen zum Teil schon seit Jahrzehnten in Form von z. B. Naturwaldreservaten und Kernzonen von Nationalparks. Die Entwicklung der Waldschäden der Trockenjahre 2018 und 2019 und die damit verbundene Veränderung von Störungsregimen und Lückendynamik zeigt, dass ihnen darüber hinaus in der Erkennung der Klimafolgen und der Anpassung der Wälder an den Klimawandel eine Schlüsselrolle zukommt. DANK lotet dieses Potenzial einschließlich der Transfermöglichkeiten in Wirtschaftswälder aus und erarbeitet daraus Empfehlungen für das Risikomanagement und Klimaanpassungsstrategien. Um dieses Ziel zu erreichen, werden entlang eines für Süd- und Mitteldeutschland repräsentativen Klimagradienten in zwei Nationalparks (Hainich und Berchtesgaden), 14 Naturwaldreservaten (NWR) und angrenzenden Wirtschaftswäldern die lang- und kurzfristigen Wirkungen des Klimawandels untersucht hinsichtlich: 1. Mortalität der Bäume, Lückendynamik und Waldstruktur, 2. Reaktionen in Radialwachstum und Wassernutzungseffizienz der Bäume, 3. Dynamik der Bodenvegetation einschließlich der Verjüngung, 4. Veränderungen in der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga. Aus der kombinierten Betrachtung lang- und kurzfristiger Ökosystemreaktionen werden praktische Handlungsempfehlungen für die Bewältigung von Schadereignissen sowie wissenschaftliche Grundlagen für die Entwicklung von Klimaanpassungsstrategien erarbeitet.Prof. Dr. Rupert Seidl
Tel.: +49 8161 71-4691
rupert.seidl@tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Land Surface - Atmosphere Interactions
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2022-10-01

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30.09.2025
2220WK78C4Verbundvorhaben: Dynamik und Anpassung der Naturwälder an den Klimawandel; Teilvorhaben 3: Reaktionen der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga in Naturwäldern - Akronym: DANKDas Projekt ermittelt Ausmaß, Stärke und ökologische Wirkungen der dürre- und hitzebedingten Waldschäden in Wäldern ohne forstliche Bewirtschaftung und vergleicht sie mit benachbarten Wirtschaftswäldern. Es wird geprüft, ob und unter welchen Voraussetzungen sich Wälder selbstgesteuert an den Klimawandel anpassen und leitet daraus Empfehlungen für die Einbindung natürlicher Prozesse in Anpassungsstrategien für Wirtschaftswälder ab. Wälder mit natürlicher Waldentwicklung bilden ein wichtiges Referenzsystem für den Waldnaturschutz und den naturnahen Waldbau. Diese unbewirtschafteten Naturwälder bestehen zum Teil schon seit Jahrzehnten in Form von z. B. Naturwaldreservaten und Kernzonen von Nationalparks. Die Entwicklung der Waldschäden der Trockenjahre 2018 und 2019 und die damit verbundene Veränderung von Störungsregimen und Lückendynamik zeigt, dass ihnen darüber hinaus in der Erkennung der Klimafolgen und der Anpassung der Wälder an den Klimawandel eine Schlüsselrolle zukommt. DANK lotet dieses Potenzial einschließlich der Transfermöglichkeiten in Wirtschaftswälder aus und erarbeitet daraus Empfehlungen für das Risikomanagement und Klimaanpassungsstrategien. Um dieses Ziel zu erreichen, werden entlang eines für Süd- und Mitteldeutschland repräsentativen Klimagradienten in zwei Nationalparks (Hainich und Berchtesgaden), 14 Naturwaldreservaten (NWR) und angrenzenden Wirtschaftswäldern die lang- und kurzfristigen Wirkungen des Klimawandels untersucht hinsichtlich: 1. Mortalität der Bäume, Lückendynamik und Waldstruktur, 2. Reaktionen in Radialwachstum und Wassernutzungseffizienz der Bäume, 3. Dynamik der Bodenvegetation einschließlich der Verjüngung, 4. Veränderungen in der Vogel- und Insektenfauna sowie der Funga. Aus der kombinierten Betrachtung lang- und kurzfristiger Ökosystemreaktionen werden praktische Handlungsempfehlungen für die Bewältigung von Schadereignissen sowie wissenschaftliche Grundlagen für die Entwicklung von Klimaanpassungsstrategien erarbeitet.Dr. Jonas Hagge
Tel.: +49 551 69401-425
jonas.hagge@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abteilung Waldnaturschutz
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

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2220WK80A4Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Kranbetrieb und Fernerkundung - Akronym: FEMOPHYSIm Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten sowie deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Informationen häufig fehlen, sind die verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden und so helfen, Risiken für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen.Dr. Sibylle Itzerott
Tel.: +49 331 288-1107
itzerott@gfz-potsdam.de
Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam

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2220WK80B4Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 2: Vitalitätsdiagnostik mittels Biomarker - Akronym: FEMOPHYSIm Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Waldbeständen, zu Baumarten, zu Folgereaktionen von Störungsereignissen wie z.B. Sturm, Kalamitäten, Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung seit mehreren Jahrzehnten bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten bzw. -gattungen und deren Zustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen u.a. belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Vor diesem Hintergrund soll mit dem aktuellen Forschungsvorhaben eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (Mecklenburg-Vorpommern) bietet dabei für FEMOPHYS einzigartige Möglichkeiten. Das Forschungsvorhaben verfolgt folgende Zielstellungen: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie z.B. Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürre-Schäden ausgibt.Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

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2220WK80C4Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 3: Spektralanalyse - Akronym: FEMOPHYSIm Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten und deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen.Prof. Dr. Birgit Kleinschmit
Tel.: +49 30 314-72847
birgit.kleinschmit@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Planen Bauen Umwelt - Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung - Fachgebiet für Geoinformation in der Umweltplanung
Straße des 17. Juni 145
10623 Berlin

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2220WK80D4Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 4: Satellitendatenauswertung - Akronym: FEMOPHYSIm Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten u. deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand. Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen.Dr. Annett Frick
Tel.: +49 331 27577-60
annett.frick@lup-umwelt.de
LUP - Luftbild Umwelt Planung GmbH
Große Weinmeisterstr. 3 a
14469 Potsdam

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2220WK80E4Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 5: Forstliche Erfassung - Akronym: FEMOPHYSIm Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten und deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1.Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2.Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3.Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4.Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätzen. Kai Jütte
Tel.: +49 385 6700-227
kai.juette@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts - Betriebsteil Forstplanung, Versuchswesen, Forstliche Informationssysteme
Zeppelinstr. 3
19061 Schwerin

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2220WK80F4Verbundvorhaben: Entwicklung eines fernerkundungsbasierten Monitoringverfahrens auf Grundlage einer physiologisch fundierten Vitalitätsbewertung von Hauptbaumarten in Mischbeständen; Teilvorhaben 6: Dendrochronologie und Baummonitoring - Akronym: FEMOPHYSIm Zuge des Klimawandels steigt der Informationsbedarf zur Vitalitätsentwicklung von Wäldern und Baumarten und deren Reaktionen auf Störungsereignisse wie Sturm oder Kalamitäten. Da detaillierte Information häufig fehlen, sind die zahlreich verbreiteten Abschätzungen hierzu teils widersprüchlich und spekulativ. Parallel zur terrestrischen Waldzustandserfassung ist die forstliche Fernerkundung bemüht, diese Informationslücke zu schließen. Allerdings ist die Unterscheidung von Baumarten und deren Vitalitätszustand noch immer problematisch. Zur Erhebung dieser Messwerte fehlen belastbare baumphysiologisch belegte Zusammenhänge. Dafür bieten sich Verfahren der Fernerkundung an, wenn über eine rein empirische Erhebung hinaus die Ableitung baumphysiologischer Parameter gelingt. Mit dem aktuellen Forschungsvorhaben soll eine Brücke zwischen den modernen Möglichkeiten der forstlichen Fernerkundung und Gehölzphysiologie geschlagen werden. Ein im Wald installierter 40 m hoher Drehkran am GFZ TERENO-Forschungsstandort im Raum Demmin (MV) bietet dabei für FeMoPhys einzigartige Möglichkeiten. Das Vorhaben verfolgt folgende Ziele: 1. Untersuchung von Zusammenhängen zwischen stressbedingten, physiologischen Veränderungen in Baumkronen, Stamm und Wurzeln und deren Quantifizierbarkeit durch "Messung von außen" 2. Verknüpfung des methodischen Knowhow der baumphysiologischen Diagnostik und den Verfahren der hyper-/multispektralen und thermalen Diagnostik von Baumkronen 3. Identifikation klimasensitiver Areale auf der Basis von Flächendaten und baumphysiologischen Untersuchungen speziell für Hauptbaumarten 4. Entwicklung eines einfach zugänglichen Informationsproduktes zum baumartenspezifischen Waldzustand Das Projekt will einen Forest Vulnerability Index anvisieren, der Zielgrößen wie Anfälligkeit für Insektenbefall und Dürreschäden ausgibt. Dieser und weitere Indizes können kombiniert werden, und so helfen, Risikos für Kaskadeneffekte und die Überschreitung von Kipppunkten abzuschätProf. Ph.D. Martin Wilmking
Tel.: +49 3834 420-4095
wilmking@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik
Grimmer Str. 88
17489 Greifswald

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2026-02-28

28.02.2026
2220WK81A4Verbundvorhaben: Einsatz der Erdbeobachtung zur Erfassung von klimabedingten Schädigungen des Waldes in Deutschland; Teilvorhaben 1: Koordination und deutschlandweite fernerkundliche Analysen des Waldes - Akronym: ForstEODas Werkzeug der Erdbeobachtung wird auf verschiedenen Skaleneben genutzt, um Methodenentwicklungen voranzutreiben. Langjährige Erfahrungen des DLR-DFD in der skalenübergreifenden Nutzung und Auswertung von Satellitendaten und umfangreichen Satellitendaten-Zeitreihen verschiedenster Sensoren für globale, kontinentale, regionale und lokale Anwendung zur Beschreibung und Quantifizierung des Globalen Wandels werden zusammengeführt mit der langjährigen Erfahrung aus der forstlich fokussierten Fernerkundung, eingebracht durch die Kooperationspartner aus den forstlichen Forschungsanstalten der beteiligten Bundesländer Thüringen und Bayern, sowie Baden-Württemberg, Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. Durch die Beteiligung der 4 Partner, die die forstliche Forschung in 7 Bundesländern vertreten, wird ca. 65% des deutschen Waldes abgedeckt. Die Kooperation ermöglicht eine zielgerechte, praxisnahe Herangehensweise kombiniert aus den Bedürfnissen der kooperierenden Länder, dem Wissen aller Beteiligten, um das Potential und der Grenzen der Fernerkundung und dem Wissen der forstlichen Institutionen der Länder, welche Interessen auf Bundes-, Landes- und Regionalebene bestehen. Gemeinsam wird mit robusten Methoden der Fernerkundung, wie anerkannten Technologien des maschinellen Lernens, an der Generierung und Weiterentwicklung praxis-relevanter Informationsprodukte für die raumzeitliche Erfassung von klimabedingten Schädigungen am Wald in Deutschland gearbeitet. Auf Landesebene wird auf Schädigungen an Laubhölzer in Bayern und in Thüringen auf die Ursachendifferenzierung von Schädigungen fokussiert. Auf der regionalen Ebene kann z.B. durch die Integration hoch genauer in-situ-Daten der beteiligten Projektpartner eine qualitative Prüfung ermöglicht und Herangehensweisen entwickelt und getestet werden, um relevante Informationen auf andere Skalenebenen zu übertragen.Dr. Frank Thonfeld
Tel.: +49 8153 28-4306
frank.thonfeld@dlr.de
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum - Abteilung Dynamik der Landoberfläche
Münchner Str. 20
82234 Weßling

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2220WK81B4Verbundvorhaben: Einsatz der Erdbeobachtung zur Erfassung von klimabedingten Schädigungen des Waldes in Deutschland; Teilvorhaben 2: Differenzierung von Veränderungsursachen - Akronym: ForstEODas Werkzeug der Erdbeobachtung wird auf verschiedenen Skaleneben genutzt, um Methodenentwicklungen voranzutreiben. Langjährige Erfahrungen des DLR-DFD in der skalenübergreifenden Nutzung und Auswertung von Satellitendaten und umfangreichen Satellitendaten-Zeitreihen verschiedenster Sensoren für globale, kontinentale, regionale und lokale Anwendung zur Beschreibung und Quantifizierung des Globalen Wandels werden zusammengeführt mit der langjährigen Erfahrung aus der forstlich fokussierten Fernerkundung, eingebracht durch die Kooperationspartner aus den forstlichen Forschungsanstalten der beteiligten Bundesländer Thüringen und Bayern, sowie Baden-Württemberg, Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. Durch die Beteiligung der 4 Partner, die die forstliche Forschung in 7 Bundesländern vertreten, wird ca. 65% des deutschen Waldes abgedeckt. Die Kooperation ermöglicht eine zielgerechte, praxisnahe Herangehensweise kombiniert aus den Bedürfnissen der kooperierenden Länder, dem Wissen aller Beteiligten, um das Potential und der Grenzen der Fernerkundung und dem Wissen der forstlichen Institutionen der Länder, welche Interessen auf Bundes-, Landes- und Regionalebene bestehen. Gemeinsam wird mit robusten Methoden der Fernerkundung, wie anerkannten Technologien des maschinellen Lernens, an der Generierung und Weiterentwicklung praxis-relevanter Informationsprodukte für die raumzeitliche Erfassung von klimabedingten Schädigungen am Wald in Deutschland gearbeitet. Auf Landesebene wird auf Schädigungen an Laubhölzern in Bayern und in Thüringen auf die Ursachendifferenzierung von Schädigungen fokussiert. Auf der regionalen Ebene kann z. B. durch die Integration hoch genauer in-situ-Daten der beteiligten Projektpartner eine qualitative Prüfung ermöglicht und Herangehensweisen entwickelt und getestet werden, um relevante Informationen auf andere Skalenebenen zu übertragen.Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara
Tel.: +49 3621 225-331
sergej.chmara@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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2220WK81C4Verbundvorhaben: Einsatz der Erdbeobachtung zur Erfassung von klimabedingten Schädigungen des Waldes in Deutschland; Teilvorhaben 3: Untersuchung von fernerkundungssichtbaren Schäden am Laubholz in Bayern - Akronym: ForstEODas Werkzeug der Erdbeobachtung wird auf verschiedenen Skaleneben genutzt, um Methodenentwicklungen voranzutreiben. Langjährige Erfahrungen des DLR-DFD in der skalenübergreifenden Nutzung und Auswertung von Satellitendaten und umfangreichen Satellitendaten-Zeitreihen verschiedenster Sensoren für globale, kontinentale, regionale und lokale Anwendung zur Beschreibung und Quantifizierung des Globalen Wandels werden zusammengeführt mit der langjährigen Erfahrung aus der forstlich fokussierten Fernerkundung, eingebracht durch die Kooperationspartner aus den forstlichen Forschungsanstalten der beteiligten Bundesländer Thüringen und Bayern, sowie Baden-Württemberg, Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt und Schleswig-Holstein. Durch die Beteiligung der 4 Partner, die die forstliche Forschung in 7 Bundesländern vertreten, wird ca. 65% des deutschen Waldes abgedeckt. Die Kooperation ermöglicht eine zielgerechte, praxisnahe Herangehensweise kombiniert aus den Bedürfnissen der kooperierenden Länder, dem Wissen aller Beteiligten, um das Potential und der Grenzen der Fernerkundung und dem Wissen der forstlichen Institutionen der Länder, welche Interessen auf Bundes-, Landes- und Regionalebene bestehen. Gemeinsam wird mit robusten Methoden der Fernerkundung, wie anerkannten Technologien des maschinellen Lernens, an der Generierung und Weiterentwicklung praxis-relevanter Informationsprodukte für die raumzeitliche Erfassung von klimabedingten Schädigungen am Wald in Deutschland gearbeitet. Auf Landesebene wird auf Schädigungen an Laubhölzer in Bayern und in Thüringen auf die Ursachendifferenzierung von Schädigungen fokussiert. Auf der regionalen Ebene kann z.B. durch die Integration hoch genauer in-situ-Daten der beteiligten Projektpartner eine qualitative Prüfung ermöglicht und Herangehensweisen entwickelt und getestet werden, um relevante Informationen auf andere Skalenebenen zu übertragenDr. Adelheid Wallner
Tel.: +49 8161 4591-143
adelheid.wallner@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising

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2220WK83A4Verbundvorhaben: Transpiration von Waldbäumen als zukünftiges ökophysiologisches Lebenszeichen für das forstliche Umweltmonitoring; Teilvorhaben 1: Kritische Parameter und Messwerte für verbesserte Wasserbilanzabschätzungen - Akronym: WWTDas forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen, als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen.Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen.In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the- Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark ´unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen.Prof. Dr. Martin Maier
Tel.: +49 551 39 12918
martin.maier@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Department für Nutzpflanzenwissenschaften - Abt. Bodenphysik
Grisebachstr. 6
37077 Göttingen

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2220WK83B4Verbundvorhaben: Transpiration von Waldbäumen als zukünftiges ökophysiologisches Lebenszeichen für das forstliche Umweltmonitoring; Teilvorhaben 2: Effektive Sap flow Messungen für das forstliche Umweltmonitoring - Akronym: WWTDas forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht, durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen. Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen. In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the-Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen.Dr. Stephan Raspe
Tel.: +49 8161 4591-224
stephan.raspe@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
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2220WK83C4Verbundvorhaben: Transpiration von Waldbäumen als zukünftiges ökophysiologisches Lebenszeichen für das forstliche Umweltmonitoring; Teilvorhaben 3: Neue Modelle für den Bodenwasserhaushalt - Akronym: WWTDas forstliche Umweltmonitoring besteht aus einem abgestuften Design, das es ermöglicht durch wiederholte Inventuren (Level I) sowohl die Effekte in der Fläche zu erfassen, als auch aktuelle Veränderungen in Prozessen und Stoffflüssen an Intensiv-Monitoringflächen (Level II) zu messen.Die Verfügbarkeit von Wasser für die Transpiration ist für Pflanzen eine essentielle Grundlage, womit die Transpiration ein ebenso wichtiges Lebenszeichen von Waldbäumen darstellt wie die Photosynthese selbst. Die Transpiration wird jedoch trotz der zentralen Wichtigkeit als ökophysiologisches Lebenszeichen beim Intensiv-Monitoring bisher nicht gemessen.In dem vorgeschlagenen Projekt soll daher ein Modellsystem für das forstliche Umweltmonitoring (a) zur Messung der Transpiration mit moderner State-of-the-Art Technik und (b) zur verbesserten Schätzung der Sickerwasserraten entwickelt werden. Im Projekt wollen wir mittels dieser Modellsysteme die Nutzung der Bodenwasserressource von Einzelbäumen und Beständen mit verschiedenen Wurzelsystemen in Rein- und Mischbeständen untersuchen, um so das Zusammenspiel verschiedener Baumarten hinsichtlich der Trockenstressanfälligkeit und Resilienz zu untersuchen. Die Überführung der Messungen in das Umweltmonitoring würde die Beantwortung weiterer Fragestellungen ermöglichen, zum Beispiel nach einer möglichen langfristigen Anpassung des Wurzelraums bei Trockenstress. Damit können die Grenzen der Anpassungsfähigkeit der Waldbestände besser eingeschätzt werden. Die aktive Weitergabe der Erkenntnisse, des Designs und der Auswertungsroutinen in die AG Forstliches Umweltmonitoring wird eine langfristige Weiterentwicklung in allen Bundesländern stark ´unterstützen. Weiter wird dazu beitragen werden, auch Effekte von Klima(wandel)projektionen besser abzuschätzen.Prof. Dr. Andreas Hartmann
Tel.: +49 351 463-42551
andreas.hartmann@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Grundwasserwirtschaft - Professur Grundwassersysteme
Bergstr. 66
01069 Dresden

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2220WK85A4Verbundvorhaben: Satellitengestützte Echtzeitüberwachung und Risikoabschätzung des Waldzustandes; Teilvorhaben 1: Bodengestütztes Monitoring - Akronym: WALD-PulsNeue Ansätze in digitalem Wald-Monitoring, Aufbereitung und der digitalen Bereitstellung von räumlich und zeitlich hochaufgelösten Daten zu Wuchsleistung, Stress, und Waldschäden sind dringend erforderlich, um die Auswirkungen mehrerer und kombinierter Stressfaktoren auf das Funktionieren von Waldökosystemen und den damit verbundenen Ökosystemleistungen besser und auch schneller beurteilen zu können. Das Verbundvorhaben WALD-Puls setzt sich aus zwei integrierten Teilvorhaben zusammen. Ziel des ersten Teilvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines Wald-Monitoring Systems, das in Nahe-Echtzeit und räumlich verteilt boden- als auch satellitengestützte Daten sammelt und verknüpft, um dadurch die Risikoabschätzung zu verbessern und langfristige Projektionen zu unterstützen - von der Wurzel bis zur Krone - vom Einzelbaum zum Bestand - vom Bestand zum Waldökosystem. Ziel des zweiten Teilvorhabens ist den bereits bestehenden Waldzustandsmonitor (WZM) bzgl. der räumlichen Auflösung und der zeitlichen Latenz zu verbessern, zusätzliche Produkte einschließlich Frühwarnindikatoren bereitzustellen um darauf basierend ein deutschlandweites, digitales Waldzustandsmonitoring aufzubauen. Beide TVs sollen durch ein integratives Arbeitspaket schließlich miteinander verknüpft werden, um durch iterative Optimierung maximale Synergien zu erzielen. Den traditionellen Blick von unten in die Baumkronen wird in WALD-Puls um den informierten Blick von oben erweitert. Echtzeitdaten des Baumwachstums werden mit Satellitendaten verschnitten, ermöglichen eine flächenhafte, hochaufgelöste Risikobewertung und werden direkt über eine Web-Plattform und ein gekoppeltes, automatisiertes Frühwarnsystem (z.B. SMS) Waldbewirtschafter*innen und anderen Interessent*innen zur Verfügung gestellt.Prof. Ph.D. Martin Wilmking
Tel.: +49 3834 420-4095
wilmking@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Landschaftsökologie und Ökosystemdynamik
Grimmer Str. 88
17489 Greifswald

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2220WK85B4Verbundvorhaben: Satellitengestützte Echtzeitüberwachung und Risikoabschätzung des Waldzustandes; Teilvorhaben 2: Satellitengestütztes Monitoring - Akronym: WALD-PulsNeue Ansätze in digitalem Wald-Monitoring, Aufbereitung und der digitalen Bereitstellung von räumlich und zeitlich hochaufgelösten Daten zu Wuchsleistung, Stress, und Waldschäden sind dringend erforderlich, um die Auswirkungen mehrerer und kombinierter Stressfaktoren auf das Funktionieren von Waldökosystemen und den damit verbundenen Ökosystemleistungen besser und auch schneller beurteilen zu können. Das Verbundvorhaben WALD-Puls setzt sich aus zwei integrierten Teilvorhaben zusammen. Ziel des ersten Teilvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines Wald-Monitoring Systems, das in Nahe-Echtzeit und räumlich verteilt boden- als auch satellitengestützte Daten sammelt und verknüpft, um dadurch die Risikoabschätzung zu verbessern und langfristige Projektionen zu unterstützen - von der Wurzel bis zur Krone - vom Einzelbaum zum Bestand - vom Bestand zum Waldökosystem. Ziel des zweiten Teilvorhabens ist den bereits bestehenden Waldzustandsmonitor (WZM) bzgl. der räumlichen Auflösung und der zeitlichen Latenz zu verbessern, zusätzliche Produkte einschließlich Frühwarnindikatoren bereitzustellen um darauf basierend ein deutschlandweites, digitales Waldzustandsmonitoring aufzubauen. Beide TVs sollen durch ein integratives Arbeitspaket schließlich miteinander verknüpft werden, um durch iterative Optimierung maximale Synergien zu erzielen. Den traditionellen Blick von unten in die Baumkronen wird in WALD-Puls um den informierten Blick von oben erweitert. Echtzeitdaten des Baumwachstums werden mit Satellitendaten verschnitten, ermöglichen eine flächenhafte, hochaufgelöste Risikobewertung und werden direkt über eine Web-Plattform und ein gekoppeltes, automatisiertes Frühwarnsystem (z.B. SMS) Waldbewirtschafter*innen und anderen Interessent*innen zur Verfügung gestellt.Dr. Allan Buras
Tel.: +49 8161 71 4762
allan.buras@tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Land Surface - Atmosphere Interactions
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

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2220WK86A4Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 1: Klima-Wachstumsbeziehungen und spektrale Strahlungsanalyse von Hauptbaumarten sowie Projektkoordination - Akronym: MW3_RWTHHauptziel von TV1 ist die Untersuchung verschiedener Hauptbaumarten entlang der deutschen Mittelgebirgsschwelle in Bezug auf ihre Reaktion auf klimatische Extremereignisse. Dazu werden langfristige Klima-Wachstumsbeziehungen ermittelt und mit hochfrequenten physiologischen Messungen am Baum kombiniert. Zur Erklärung der beobachteten Reaktionsmuster werden verschiedene Standortfaktoren und Umweltparameter hinzugezogen. Dabei werden Klima, Boden und Topographie genauso berücksichtigt wie die Bestandshistorie und Managementfaktoren. Ein weiteres Ziel von TV1 ist die Entwicklung eines neuen Strahlungsmoduls. Dies soll in das standardisierte DHC-Monitoringsystem integriert werden, um die kurzwellige Strahlung photosynthetisch und photomorphogenetisch relevanter Spektralbereiche in Echtzeit zu erfassen. Die Spektralanalyse liefert Einblicke in die Kroneneigenschaften und damit in das Stresslevel der Bäume. Durch die Kopplung mit den gemessenen Kohlenstoff- und Wasserflüssen sowie weiteren DHC-Daten können die Strahlungsdaten zudem Aufschluss über verschiedene Aspekte der Morphogenese geben. Die Erkenntnisse aus TV1 dienen dem Prozessverständnis und bilden eine wichtige Basis für die Berechnung von Energie-, Wasser- und Kohlenstoffbilanzen ausgewählter Waldbestände. Sie fließen in die im Gesamtprojekt verwendeten Modelle ein und werden genutzt, um Zusammenhänge zwischen Energieinput, Wachstum und Stress zu quantifizieren. Die Strahlungsdaten dienen zudem der Verbesserung der Validierung von Fernerkundungsprodukten. Neben den genannten Forschungsaktivitäten übernimmt TV1 die Koordination des Verbundvorhabens und leitet die Bereiche Kommunikation und Transfer. Dazu gehört die Organisation von Projektmeetings und Workshops unter Einbezug relevanter AkteurInnen aus Forstpraxis und -verwaltung sowie die Entwicklung eines Leitfadens mit Handlungsempfehlungen für die Forstpraxis. Dieser soll basierend auf den Forschungsergebnissen zum Projektende veröffentlicht werden.Prof. Dr. Michael Leuchner
Tel.: +49 241-8096048
michael.leuchner@geo.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie - Physische Geographie und Klimatologie
Wüllnerstr. 5-7
52062 Aachen

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2220WK86B4Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 2: Bodenhydrologie und Modellierung - Akronym: MW3_FZJHauptziel von TV2 ist die Entwicklung eines neuartigen, standardisierten Monitoringsystems für Waldökosysteme, welches die Vorteile bereits bestehender Messsysteme kombiniert und diese zu einer integrierten Station zur Echtzeiterfassung von Wachstumsreaktionen und Stress optimiert. Das System ist modular aufgebaut und ergänzt das bestehende kabellose bodenhydrologische SoilNet (HydroModul) mit einem KlimaModul, einem neuartigen DendroModul und einem neuartigen StrahlungsModul. Das System umfasst Sensoren zur Erfassung meteorologischer Kenngrößen, Saftfluss, Stammzuwachs, Bodenwasser sowie hochaufgelöster spektraler Strahlungsdaten. Ziel ist die Optimierung der Handhabung, Haltbarkeit, Kompatibilität und Echtzeit-Datenübertragung, sowie des Stromverbrauchs und der Kosten. Ein weiteres Ziel ist es, den Wasserhaushalt verschiedener Waldökosysteme zu charakterisieren Hierfür werden die wichtigsten Wasserhaushaltskomponenten über eine Kombination von Modellierung und Datenassimilationsverfahren für den Messzeitraum simuliert. Zur Simulation dieser Wasseraustauschprozesse wird das CLM5-Modell verwendet, welches explizit den Wassertransport durch die Vegetation unter Berücksichtigung des Boden-, Baumwasserpotenzials und des aktuellen Transpirationsbedarfs simuliert. Dadurch können Messungen des Matrixpotenzials und des Saftflusses über Datenassimilation direkt mit dem Modell verknüpft werden, um die Modellparameter zu aktualisieren. Die geschätzten Parameter für Baum- und Ökosystemtypen werden für großräumigere Simulationen verwendet, deren Ergebnisse dann mit Fernerkundungsvariablen verifiziert werden können. Weiterhin übernimmt TV2 die Aufgabe der Entwicklung einer Dateninfrastruktur und des Datenmanagements für das Projekt. Die Sensordaten werden von jeder Messstation per Funk an einen virtuellen Cloudserver übertragen, um eine automatisierte Verarbeitung (z.B. Datenkonvertierung und -integration) und einer Echtzeitbereitstellung von Messdaten zu ermöglichen.Dr. Heye Bogena
Tel.: +49 2461 61-6752
h.bogena@fz-juelich.de
Forschungszentrum Jülich GmbH - Institut für Bio- und Geowissenschaften (IBG) - Agrosphäre (IBG-3)
Wilhelm-Johnen-Str.
52428 Jülich

2022-10-01

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2027-09-30

30.09.2027
2220WK86C4Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 3: Upscaling und Prognosen - Akronym: MW3Im Teilvorhaben 3 wird im Modul 5 (Flächendeckendes satellitengestütztes Monitoring der Wachstumsreaktion) ein satellitenbasiertes räumliches Monitoring der Wachstumsreaktion der Bäume für die Testgebiete entwickelt. Als Wachstumsreaktion wird die Veränderung des Saftflusses sowie des Dickenwachstums als Reaktion auf extreme Hitze- und Trockenperioden definiert. Beide Variablen werden mittels DHC-Stationen in situ gemessen und durch die Kombination mit Satellitendaten in die Fläche überführt. Als Prädiktoren werden neuartige Daten der spektral hochaufgelösten ECOSTRESS (IR hyperspektral), OCO-3 und DESIS (Hyperspektralsensor) herangezogen, die alle auf der ISS installiert und damit optimal für eine solche Datenkombination geeignet sind. Die Daten der punktuellen DHC-Stationen werden verwendet, um maschinelle Lernmodelle auf der Basis der spektral hochaufgelösten neuen Fernerkundungsdaten unter normalen und extremen Klimabedingungen zu trainieren. Die Modelle können auf das Prädiktorgitter angewendet werden, sodass die Zielvariablen räumlich modelliert werden können. Aufgrund der schlechten zeitlichen Auflösung werden diese Daten wiederum als Prädiktoren verwendet, um die Zielvariablen auf konventionelle, zeitlich höher aufgelöste (Sentinel, MODIS) und Kronen auflösende Systeme (Planet) zu transferieren. Damit ist ein räumliches Monitoring unter verschiedenen Klimabedingungen möglich. ECOSTRESS liefert gegitterte Prädiktorvariablen zur Verdunstung, zum Evaporative Stress Index sowie zur Water Use Efficiency in 30 bis 70 m Auflösung, die mit DHC-Messungen des Saftflusses kombiniert werden. OCO-3 liefert Informationen zur fotosynthetischen Aktivität (SIF: solar-induced chlorophyll fluorescence) in etwa 2 km Auflösung, die mit den DHC-Messungen zum Dickenwachstum kombiniert werden. DESIS liefert hyperspektrale Daten in 30 m Auflösung und wird v.a. für die Erhöhung der räumlichen Auflösung der OCO-3 Daten verwendet.Prof. Dr. Jörg Bendix
Tel.: +49 6421 282-4266
bendix@staff.uni-marburg.de
Philipps-Universität Marburg - Fachbereich Geographie
Deutschhausstr. 10
35037 Marburg

2022-10-01

01.10.2022

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30.09.2027
2220WK86D4Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 4: Klima-Wachstumsbeziehungen, Wasserspeicher ungesättigte Zone und Grundwassereinfluss - Akronym: MW3Hauptziel von TV4 ist die Untersuchung verschiedener Hauptbaumarten in Bezug auf ihre Reaktion auf klimatische Extremereignisse. Dazu werden in Kooperation mit der RWTH Aachen durch dendrochronologische Messungen langfristige Klima-Wachstumsbeziehungen ermittelt und mit hochfrequenten physiologischen Messungen am Baum sowie Messungen der Wasserspeicheränderungen im Untergrund kombiniert. Zur Erklärung der beobachteten Reaktionsmuster werden verschiedene Standortfaktoren und Umweltparameter herangezogen. Dabei werden Klima, Boden und Topographie genauso berücksichtigt wie die Bestandshistorie, Bestandes-Charakteristika und Managementfaktoren. Schwerpunkte bei der Analyse der Reaktionen der verschiedenen Baumarten werden in TV4 auch insbesondere in der Untersuchung des Einflusses der unterirdischen Wasserspeicher, ihrer räumlichen Variabilität und Dynamik liegen. Ein Arbeitspaket befasst sich hier mit dem Einfluss des Grundwasserflurabstandes auf Wachstum und Stressreaktionen der Baumarten. Dazu eignet sich das Untersuchungsgebiet im Müritz Nationalpark besonders, da hier auf geringen Distanzen sehr unterschiedliche Flurabstände auftreten. Zusätzlich ermöglicht das experimentelle Design auch den Vergleich verschiedener grundwasserferner Standorte um den Effekt des Baumbestandes, d.h. Reinbestand gegenüber Mischbestand genauer zu untersuchen. Unterstützend wird die Tiefenverteilung der Wurzelwasseraufnahme aus der Dynamik der Bodenfeuchtedaten ermittelt. An Standorten mit intensiver Instrumentierung zur Bodenfeuchte und Saugspannung werden die räumlichen Verteilungen der Bodenfeuchte (lateral und vertikal) im Kontext der Waldbestände ausgewertet. Diese dynamischen räumlichen Muster werden den hochaufgelösten Wachstums- und Stressreaktionen der Bäume gegenübergestellt. Die direkte Gegenüberstellung sowie die lokalen meteorologischen Beobachtungen ermöglichen dann die Ermittlung von kombinierten hydropedo- und hydrometeorologischen Schwellenwerten der Stressreaktion.Dr. Theresa Blume
Tel.: +49 331 2881512
blume@gfz-potsdam.de
Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam

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30.09.2027
2220WK86E4Verbundvorhaben: Standardisiertes Monitoring von Wachstumsreaktionen wichtiger Waldbaumarten auf klimatische Extremereignisse; Teilvorhaben 5: Dendrophysiologische Variablen zur Kalibrierung individuenbasierter Waldmodellierung unter Klimaextremen - Akronym: MW3Ziel von Teilvorhaben 5 ist die Entwicklung eines standardisierten Monitoringsystems und -protokolls zur Erfassung und Analyse von Wachstumsreaktionen. Darauf aufbauend werden wichtige mitteleuropäische Waldbaumarten modelliert mit Fokus auf klimatische Extreme. Unter Verwendung von bereits vorhandenen Klima-, Dendrometer-, Saftfluss- und Bodenwasserdaten für den Standort Hohes Holz werden die Dürrejahre 2018/19 bezüglich Kohlenstoff- und Wasserkreislauf analysiert. Die etablierten Standards zur Messung, Prozessierung und Dokumentation der dendrophysiologischen (DHC)-Daten sollen einer breiten Wissenschafts- und Forstcommunity zur Verfügung gestellt werden. Um die Auswirkungen des Klimawandels und Extremereignissen auf das Waldwachstum in Deutschland abzuschätzen, wird die Parametrisierung des individuen-basierten Waldmodels FORMIND mittels der im Projekt erhobenen Daten verfeinert und auf weitere Baumarten ausgeweitet. Mit zusätzlichen standardisierten Echtzeiterfassungen der dendrophysiologischen, bodenhydrologischen und klimatologischen Messdaten aller Standorte, sowie Fernerkundungsdaten können durch die FORMIND-Modellierung unterschiedliche Wachstumsbedingungen analysiert werden. Ziel ist es, eine Abschätzung der Auswirkungen verschiedener Klimaszenarien auf Kohlenstoffflüsse der Wälder in Deutschland zu ermöglichen. Vor allem die langfristigen Folgen von Extremereignissen auf Wachstumsreaktionen für verschiedene Baumarten und Waldtypen, sollen quantifiziert werden. Darauf aufbauend sollen Klimasensitivitäten und Wachstumsprognosen für unterschiedliche heimische und nicht-heimische Waldbaumarten erstellt und Handlungsempfehlungen für die aktuelle und zukünftige Forstpraxis abgeleitet werden.Prof. Dr. rer. nat. Andreas Huth
Tel.: +49 341 235-1719
andreas.huth@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Permoserstr. 15
04318 Leipzig

2022-11-01

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31.10.2027
2220WK92A4Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 1: Modellierung Echtzeitbewertung - Akronym: TroWaKDie Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Der DWD arbeitet gemeinsam mit der NW-FVA und dem Thünen-Institut für Waldökosysteme an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Die Ergebnisse des bereits laufenden WKF-Projektes "WBI_Praxis" zur Waldverdunstung und zur Streufeuchte sollen bei der Weiterentwicklung mit einbezogen werden. Das bestehende Bestandesklimamodell BEKLIMA wird für Waldbestände angepasst und soll zusätzliche Parameter berechnen, die für die Modelle der Projektpartner (verbessertes LWF-Brook90, Schädlinge, Krankheiten) benötigt werden. Die Daten der Level II-Stationen dienen zur Parametrisierung und zur späteren Validierung der Modelle. Als Ergebnis sollen zukünftig routinemäßig Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellem Schadensrisiko von Waldbeständen online bereitgestellt werden. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen.Dr. Cathleen Frühauf
Tel.: +49 69 8062-6077
cathleen.fruehauf@dwd.de
Deutscher Wetterdienst (DWD) - Zentrum für Agrarmeteorologische Forschung (ZAMF)
Bundesallee 33
38116 Braunschweig

2022-11-01

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2220WK92B4Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 2: Ableitung von trockenstress-bedingten abiotischen und baumartenspezifischen Schadpotentialen (Vitalität, Wachstum und Mortalität) auf Basis von Wasserhaushaltsindikatoren und deutschlandweiter Monitoring- und Inventurdaten - Akronym: TroWaKDie Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Das Thünen-Institut arbeitet gemeinsam mit der NW-FVA und dem DWD an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Hierfür werden Forstliche Monitoring- und Inventurdaten genutzt. Mit den Wasserhaushaltsmodellierungen werden baumspezifische abiotische Stressfaktoren abgeleitet. Diese reichen von Wachstums- über Vitalitätseinbußen, bis zur Mortalität. Damit wird zur Erstellung routinemäßiger Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellem Schadensrisiko von Waldbeständen beigetragen. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen. Aus den Ergebnissen sollen deutschlandweit einheitliche forstliche Standortskarten abgeleitet werden.Dr. Marco Natkhin
Tel.: +49 03334 3820-340
marco.natkhin@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

2022-11-01

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31.10.2027
2220WK92C4Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 3: Biotische Waldschadensmodellierung - Akronym: TroWaKDie Sommertrockenheit in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Das JKI wird eng mit der NW-FVA zusammenarbeiten, um die wichtigsten Schaderreger und Krankheiten zu identifizieren, auf die sich das Projekt konzentrieren soll. Mit den Daten des baumartenspezifisch angepassten Wasserhaushaltsmodells LWF-Brook90 und dem für Waldbestände angepassten Kronendach-Klimamodell BEKLIMA stehen im Rahmen des Projektes realistische klimatische, topographische und standörtliche Bedingungen zur Verfügung, um die Faktoren zu untersuchen, die für das Auftreten von Schädlingen und Krankheiten eine zentrale Rolle spielen. Ein besonderer Schwerpunkt ist die Untersuchung und Identifizierung der ursächlichen Parameter des Buchensterbens. Anhand der Datenanalyse und der entwickelten vorläufigen Modelle können kurzfristige Risiken für Schädlings- und Krankheitsbefall in Waldbeständen prognostiziert werden.Damit werden die Weichen für die weitere Entwicklung anwendungsorientierter Modelle und Instrumente gestellt, um die Auswirkungen trockenheitsbedingter biotischer Gefahren in Wäldern zu verhindern und/oder zu mildern. Anto Dominic
Tel.: +49 33203-48 368
anto.raja.dominic@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung
Stahnsdorfer Damm 81
14532 Kleinmachnow

2022-11-01

01.11.2022

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31.10.2027
2220WK92D4Verbundvorhaben: Trockenheitsrisiken im Wald unter Klimawandel; Teilvorhaben 4: Wasserhaushaltsmodellierung und Schaffung von Modellgrundlagen für Schadpotenziale - Akronym: TroWaKDie Sommertrockenheiten in den Jahren 2003, 2013, 2015, 2018 und 2019 verdeutlichen, dass die Häufung und Intensität katastrophaler Trockenheitsereignisse durch den Klimawandel wahrscheinlich deutlich ansteigen werden. Zur deutschlandweiten Echtzeitbewertung der Wasserverfügbarkeit und von Dürrerisiken in Waldflächen soll im Rahmen des Projektes TroWaK ein hochaufgelöstes Wasserhaushaltsmodell entwickelt werden. Die Ergebnisse des Wasserhaushaltsmodells bilden die Grundlage für neue Methoden zur Abschätzung des Risikos für abiotische und biotische Folgeschäden in trockenheitsbeeinflussten Wäldern. Die NW-FVA arbeitet gemeinsam mit dem DWD und dem Thünen-Institut für Waldökosysteme an der Weiterentwicklung und Parametrisierung des Modells LWF-Brook90 (Wasserhaushaltsmodell) für verschiedene Baumarten. Das bestehende Modell wird für Waldstandorte in Deutschland angepasst und soll zusätzliche Parameter berechnen, die für die Modelle, die das Risiko für abiotische und biotische Folgeschäden (Schädlinge, Krankheiten) in trockenheitsbeeinflussten Wäldern abschätzen, benötigt werden. Die Daten der Level II-Monitoringflächen dienen zur Parametrisierung und zur späteren Validierung der Modelle. Als Ergebnis sollen zukünftig routinemäßig Karten zur aktuellen Bodenfeuchtesituation und zum aktuellen Schadensrisiko von Waldbeständen online bereitgestellt werden. Deutschlandweit kann so eine einheitliche Bewertung der Risiken für Waldbestände in Abhängigkeit von Klima, Baumartenzusammensetzung und Boden erfolgen. Schwerpunkte der Arbeiten der NW-FVA in dem Verbundprojekt liegen in der Anpassung des waldhydrologischen Modells an Waldstandorte in Deutschland, der Abschätzung abiotischer Schadpotenziale trockenheitsgefährdeter Wälder sowie der Analyse und Entwicklung von Modellgrundlagen die Simulation biotischer Schadpotenziale unter besonderer Berücksichtigung der Buchenvitalitätsschwäche.Dr. Henning Meesenburg
Tel.: +49 551 69401-170
henning.meesenburg@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

2023-01-01

01.01.2023

2026-06-30

30.06.2026
2220WK94A4Verbundvorhaben: Biologische Bodenzustandserhebung deutscher Wälder (BBZE-Wald); Teilvorhaben 1: Beprobung von Flächen des forstlichen Umweltmonitorings und integrierende Auswertung von Biodiversität und Standortsfaktoren - Akronym: BBZE-WaldDie Vielfalt und Aktivität der Bodengemeinschaften aus Pilzen, Bakterien, Archaeen und anderen Einzellern ist wichtig für Funktionen wie die C Speicherung, die Resilienz von Bäumen gegenüber dem Klimawandel und den Umsatz von organischen Bestandteilen. Es gibt zwar mit der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) ein bundesweites Monitoring, welches Auskunft über die Vitalität der Bäume und den physikochemischen Bodenzustand gibt. Die Bodenbiologie wird dabei allerdings nicht berücksichtigt. Ein erweitertes systematisches Monitoring kann helfen, Zusammenhänge zwischen standörtlichen Gegebenheiten und Bodenorganismen und deren Funktionen besser zu verstehen. Dieses Projekt zielt daher darauf ab, die umfangreichen Daten der BZE mit neu erhobenen Daten zu Biodiversität und biologische Aktivität im Boden zu verknüpfen. Im Zuge der dritten BZE soll eine deutschlandweite Probennahme an BZE-Punkten und auf Flächen des Level-II-Intensivmonitorings stattfinden. Die Proben sollen hinsichtlich der Biodiversität mithilfe molekularer und komplementärer Verfahren zur Messung von Biomasse und Aktivität analysiert werden. Ziel ist ein besseres prozessbasiertes Verständnis des Beitrags von Wäldern und Waldböden zu ausgeglichenen und nachhaltigen biogeochemischen Kreisläufen. Daraus lassen sich waldbauliche Handlungsempfehlungen zur Vorbeugung und Anpassung an den globalen Wandel entwickeln. Gleichzeitig kann eine Wissenslücke zum Zustand der Biodiversität in Deutschlands Waldböden geschlossen werden.Dr. Nicole Wellbrock
Tel.: +49 3334-3820-304
nicole.wellbrock@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde

2023-01-01

01.01.2023

2025-12-31

31.12.2025
2220WK94B4Verbundvorhaben: Biologische Bodenzustandserhebung deutscher Wälder (BBZE-Wald); Teilvorhaben 2: Analyse der Artenvielfalt und der ökologischen Funktionen von Bodenpilzen und Bodenbakterien - Akronym: BBZE-WaldNetzwerke von Bodenorganismen und Pflanzen sind die treibende Kraft der biogeochemischen Kreisläufe terrestrischer Ökosysteme. Bodenlebensgemeinschaften aus Pilzen, Bakterien, Archaeen und anderen Einzellern sind wichtig für Funktionen wie die C Speicherung, die Resilienz von Bäumen gegenüber dem Klimawandel und den Stoffumsatz in Waldböden. Es gibt zwar mit der Bodenzustandserhebung im Wald (BZE) ein bundesweites Monitoring der Vitalität der Bäume und des physikochemischen Bodenzustands. Die Bodenbiologie wird dabei allerdings bisher nicht berücksichtigt. Dabei kann ein erweitertes systematisches Monitoring helfen, Zusammenhänge zwischen standörtlichen Gegebenheiten, Bodenorganismen und deren Funktionen zu verstehen. Dieses Projektes hat daher das Ziel, die umfangreichen Daten der BZE mit neu erhobenen Daten über strukturelle und funktionelle Biodiversität von Bodenmikroorganismen zu verknüpfenDr. Evgenia Blagodatskaya
Tel.: +49 345 558-5421
evgenia.blagodatskaya@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bodenökologie
Theodor-Lieser-Str. 4
06120 Halle (Saale)

2022-10-01

01.10.2022

2025-09-30

30.09.2025
2221HV003AVerbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 1: Aufbau einer Pilotanlage - Akronym: BuchendaemmstoffeDas Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. Ansgar Biestmann
Tel.: +49 2369 9898-18
ansgar.biestmann@loick-biowertstoffe.de
Loick Biowertstoff GmbH
Bocksbergweg 5
17166 Teterow

2022-10-01

01.10.2022

2025-09-30

30.09.2025
2221HV003BVerbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 2: Optimierung und Evaluierung von Buchenholzfaserdämmstoffen - Akronym: BuchendaemmstoffeDas Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden.Dr. Nina Ritter
Tel.: +49 531 2155-353
nina.ritter@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2022-10-01

01.10.2022

2025-09-30

30.09.2025
2221HV003CVerbundvorhaben: Aufbau einer Pilotanlage zur Nutzung und Evaluierung von Buchenholzfasern als Ziegel-Dämmstoff; Teilvorhaben 3: Füllung von Ziegeln mit Holzfaserdämmstoffen - Akronym: BuchendaemmstoffeDas Gesamtziel dieses Projektes besteht im Aufbau einer Pilotanlage zur Herstellung von Dämmstoffen auf Basis von Buchenholz sowie der begleitenden Forschungsaktivitäten. In der geplanten Anlage sollen aus Buchenholzfasern flexible Dämmstoffe (Dämmstoffmatten und Holzschäume bzw. Granulate) als Füllstoff für Hohlziegel (lochbildabhängig und lochbildunabhängig) hergestellt werden. Murray Rattana-Ngam
Tel.: +49 7306 9650-0
mrn@ziegelwerk-bellenberg.de
Ziegelwerk Bellenberg Wiest GmbH & Co. KG
Tiefenbacher Str. 1
89287 Bellenberg

2022-07-01

01.07.2022

2025-06-30

30.06.2025
2221HV004XBiobasierte und umweltfreundliche Modifizierung von Holz auf Basis von Sorbitol und Zitronensäure - Akronym: ZitroWoodAusgangspunkt 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

2022-08-01

01.08.2022

2023-05-31

31.05.2023
2221HV005XINSECT INSPIRED MANUFACTURING - Enzymatische Vernetzung von Restholz als Rohstoff für 3D-Druck - Akronym: IIMDie Arbeiten in dem Projekt zielten darauf ab, eine neue Materialklasse an biologischen Klebstoffen für Holzwerkstoffe, Dämmstoffe und den holzbasierten 3D-Druck zu schaffen. Der Grundgedanke war, angelehnt an die Bauweise von Wespennestern, eine bioinspirierte, ressourcenschonende und formaldehydfreie Verklebung von Hölzern und Holzbestandteilen mittels vernetzender (Insekten)Enzyme zu erreichen. Der Ansatz entstammt der Beobachtung, dass Holzwespen ihre Nester aus einer Pappmaché-Masse, bestehend aus zerkleinertem vergrautem Holz, unter Zugabe von Speichel aufbauen. Da vergrautes Holz vor allem Zellulose und nur noch wenig Lignin enthält, besteht die Hypothese, dass die Enzyme im Speichel von Holzwespen eine Lignin-unabhängige Vernetzungsreaktion katalysieren. Obwohl Technologien zur Identifikation, Exprimierung und biotechnologischen Produktion von Insektenenzymen im großskaligen Maßstab bereits etabliert sind, ist die genaue Zusammensetzung des Wespenspeichels jedoch noch nicht vollständig bekannt. Zu Beginn des Projekts zeichnete sich ab, dass die im Vorfeld zugesicherten Insektenenzyme nicht zeitig genug zur Verfügung stehen konnten. Daher wurden weitere natürliche Substanzen, Proteine und vernetzende Enzyme in die Versuche miteinbezogen. In diesem Zuge wurden neue formaldehydfrei Klebstoffe für die Sperrholzverklebung für den nicht-tragenden Einsatz im Innenbereich, den 3D-Druck von Holzbestandteilen sowie für Holzschäume entwickelt.Ausgehend von einer literaturbekannten Klebstoffmischung, bestehend aus Proteinen und den biopolymere Additiven Cellulose und Lignin, wurden Klebstoffe auf Basis von pflanzlichen Proteinen untersucht. Zusätzlich wurden pilzmyzelbasierte Inhaltsstoffe als neue vielversprechende Additive für proteinbasierte Klebstoffe identifiziert. Zur Vernetzung der Klebstoffbestandteile unter milden Bedingungen wurden Enzyme verwendet. Die Vernetzung wurde mittels rheologischer Messungen und Verklebungen von Furnierstreifen am Automated Bonding Evaluation System evaluiert. Für die im Projekt betrachteten Anwendungsszenarien (Heißpressen von Holzwerkstoffen, Herstellung von Holzschäumen und holzbasierter 3D-Druck) wurden unterschiedliche Verarbeitungsparameter getestet. Darauf aufbauend wurden die Klebstoffe zur Herstellung von 3-lagigen Sperrhölzern auf Basis von Buchenfurnieren verwendet. Hier wurden exemplarische Klebefugen mittels Auflichtmikroskopie untersucht und weiterführende mechanische Charakterisierungen unternommen. Zusätzlich wurden Versuche zum holzbasierten 3D-Druck, zur Herstellung von (Holz)Schäumen, sowie zur biologischen Abbaubarkeit der erzielten Prüfkörper durchgeführt. Bei der Untersuchung milder Verarbeitungsbedingungen, welche für eine Verwendung von vernetzenden Enzymen im 3D-Druck nötig ist, wurden nur geringe Zugscherfestigkeit beobachtet. Die heißverpressten Klebstoffmischungen aus Protein und myzelbasierten Inhaltsstoffen erzielten jedoch auch noch nach Kaltwasserlagerung hohe Zugscherfestigkeiten von über 2,7 N/mm2 . Die Klebstoffe eignen sich daher schon jetzt als Alternative für petrochemische Klebstoffe für Sperrhölzer im nicht-tragenden Einsatz für den Innenbereich. Die Substituierbarkeit von Protein durch pflanzliche Proteine aus lokalen Reststoffströmen der Stärkeproduktion zeigt weiterhin vielversprechende Ergebnisse zur Etablierung nationaler Wertschöpfungsketten. Henrik-Alexander Christ
Tel.: +49 531 2155-349
henrik-alexander.christ@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2022-08-01

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2024-07-31

31.07.2024
2221HV007XEntwicklung von formaldehydfreien Spanplatten mit Robinienholz und natürlichen Bindemitteln auf Basis von Albumin und pflanzlichen Proteinen - Akronym: RobinienSpanDie sich ständig ändernde Rohstoffsituation war schon immer eine der Hauptantriebskräfte für zahlreiche Forschungsaktivitäten im Spanplattensektor. Die hohe Variabilität der Rohstoffe stellt eine Herausforderung bei der Spanplattenherstellung dar, bei der bisher fast ausschließlich auf Nadelholzsortimente zurückgegriffen wird. Angesichts der anhaltenden Knappheit des Nadelholzes und der Notwendigkeit, die Ziele für eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen sollen mit diesem Forschungsvorhaben alternative Rohstoffquellen erschlossen werden. Anstelle heimische Laubbaumarten, wie die Buche einzusetzen, sollen erstmals Spanplatten aus Robinienholz entwickelt werden. Insbesondere die Robine als widerstandsfähige und dauerhafte Baumart bietet aufgrund ihrer Schnellwüchsigkeit die Möglichkeit, eine beträchtliche Holzbiomasse zu generieren. Durch eine hohe Verfügbarkeit dieses Rohstoffes innerhalb kürzester Zeit können Waldressourcen geschont werden. Weiterhin soll durch den Einsatz natürlicher Bindemittel besonderes Augenmerk auf die formaldehydfreie Verleimung gelegt und somit petrochemische Bindemittel subsituiert werden.PD Dr. Markus Euring
Tel.: +49 551 39-23323
meuring@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

2022-07-01

01.07.2022

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30.06.2024
2221HV008XHochfeste Verbindungsstellen für Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe (WVC) - Akronym: HoVerbindIm Forschungsprojektes wird eine lokale Verdichtungstechnologie für Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe (Wood Veneer Composite, kurz: WVC) zu einer wirtschaftlichen Prozessführung weiterentwickelt und hinsichtlich ihrer Prozessparameter-Eigenschaftsbeziehung erforscht. Die Technologie dient dem Zweck eine hochfeste Verbindungsstelle für vorgespannte Schraubverbindungen in WVC unter wirtschaftlichen Bedingungen herzustellen. Indem die Verdichtung auf den wirksamen Bereich der Schraubverbindung reduziert ist, bleiben die spezifischen mechanischen Eigenschaften im restlichen Plattenwerkstoff nahezu unverändert. Damit werden die Verbindungseigenschaften bei gleichzeitigem Erhalt des leichtbautechnischen Anwendungspotentials der Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe verbessert. Es werden die lokalen Verdichtungstechnologien axial, radial und deren Kombination auf vorgespannte Durchsteckschraubverbindungen und Einschraubverbindungen angewendet. Zur Beurteilung der Verdichtungsparameter werden mikroskopische Strukturanalysen, Schraubversuche und Vorspannkraftmessungen durchgeführt. Die Analyse der hochfesten Verbindungsstellen erfolgt anschließend hinsichtlich der Aspekte Maßhaltigkeit, Vorspannkraftverlust, Klimaeinfluss und statisch-/ dynamischer Tragfähigkeit. Diese Grundlagenuntersuchungen bilden die Voraussetzung für die geplante Implementierung der Technologie in die industrielle Fertigung. Neben der Performancebewertung lokal verdichteter Verbindungsstellen wird eine Fertigungsrichtlinie der lokalen Verdichtungstechnologie angestrebt.Prof. Dr.-Ing. Markus Golder
Tel.: +49 371 531-36902
markus.golder@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Förder- und Materialflusstechnik
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz

2022-09-01

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2025-08-31

31.08.2025
2221HV013AVerbundvorhaben: Enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zu neuen Bindemitteln auf Basis enzymatisch quervernetzter Proteine zur Span- und Faserplattenherstellung sowie Projektkoordination - Akronym: TGPROHOL2Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen werden derzeit synthetische Bindemittel in großen Mengen eingesetzt, die vorwiegend aus Erdöl- oder Erdgasprodukten hergestellt werden. Mit der Neubewertung von Formaldehyd auf europäischer Ebene durch den Ausschuss für Risikobeurteilung der EU-Chemikalienagentur und die Verschärfung der Formaldehyddiskussion in Deutschland durch neue Prüfvorgaben hinsichtlich der Abgabe von Formaldehyd zur Erfüllung der ChemVerbotsV wurde ein Niveau erreicht, das für eine Vielzahl von Holzwerkstoffen mit Leimen auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Leimen nicht mehr sicher erreicht werden kann. Daher sollen in dem geplanten Vorhaben formaldehydfreie Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung entwickelt werden, die diese neuen Grenzwerte sicher einhalten. Dabei steht die technologische Anpassung der Herstellungstechnologie neben der Prüfung der Eignung solcher Klebstoffe im Vordergrund.Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

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31.08.2025
2221HV013BVerbundvorhaben: Enzymatisch quervernetzte Proteine als Bindemittel für Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zum Einsatz und zur Weiterentwicklung von Enzymen zur Quervernetzung von Proteinen als formaldehydfreies Bindemittel für eine Verklebung zu plattenförmigen Holzwerkstoffen - Akronym: TGPROHOL_IIBei der Herstellung von Holzwerkstoffen werden derzeit synthetische Bindemittel in großen Mengen eingesetzt, die vorwiegend aus Erdöl- oder Erdgasprodukten hergestellt werden. Mit der Neubewertung von Formaldehyd auf europäischer Ebene durch den Ausschuss für Risikobeurteilung der EU-Chemikalienagentur und die Verschärfung der Formaldehyddiskussion in Deutschland durch neue Prüfvorgaben hinsichtlich der Abgabe von Formaldehyd zur Erfüllung der ChemVerbotsV wurde ein Niveau erreicht, das für eine Vielzahl von Holzwerkstoffen mit Leimen auf Basis von Harnstoff-Formaldehyd-Leimen nicht mehr sicher erreicht werden kann. Daher sollen in dem geplanten Vorhaben formaldehydfreie Klebstoffe zur Holzwerkstoffherstellung entwickelt werden, die diese neuen Grenzwerte sicher einhalten. Dabei steht die technologische Anpassung der Herstellungstechnologie neben der Prüfung der Eignung solcher Klebstoffe im Vordergrund.Prof. Dr. Markus Pietzsch
Tel.: +49 345 5525-949
markus.pietzsch@pharmazie.uni-halle.de
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg - Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Pharmazie - AG Aufarbeitung biotechnischer Produkte
Weinbergweg 22
06120 Halle (Saale)

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30.09.2025
2221HV015AVerbundvorhaben: 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: AdHoMeDas 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 ReparaturkonzeptenDr. Hartmut Henneken
Tel.: +49 5231 749-5300
hartmut.henneken@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold

2022-10-01

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30.09.2025
2221HV015BVerbundvorhaben: 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: AdHoMeDas 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 ReparaturkonzeptenDr. Nico Behrendt
Tel.: +49 152 54954846
nico.reiner.behrendt@volkswagen.de
VOLKSWAGEN AG - Group Innovation (K-AERS/S)
Berliner Ring 2
38440 Wolfsburg

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30.09.2025
2221HV015CVerbundvorhaben: 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: AdHoMeDas 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 ReparaturkonzeptenProf. 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

2022-10-01

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30.09.2025
2221HV015DVerbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 4: Klebstoffentwicklung und -herstellung - Akronym: AdHoMeDas 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)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2021-12-01

01.12.2021

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31.05.2024
2221HV019XEntwicklung von biobasierten Klebstoffen mit Flammschutzwirkung als Mehrwert für Holzwerkstoffe - Akronym: BioFSKIn einer Vielzahl von Anwendungsbereichen im Bau und der Möbelindustrie, im Fahrzeugbau oder im Verpackungsbereich werden neben Bindemitteln zusätzlich Flammschutzmittel verwendet. Als Rohstoffbasis kommen dabei Harnstoff-, Melamin- und Phenolharze oder anorganische Salzezum Einsatz. Die Zusammensetzungen sind in Bezug auf Toxizität, Umweltverträglichkeit sowie Abbaubarkeit kritisch zu betrachten und werden von Verbrauchern immer weniger akzeptiert. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von biobasierten Klebstoffen mit gleichzeitiger Flammschutzwirkung und einer guten Wasserbeständigkeit als Mehrwert für Holzwerkstoffe. Durch die Verwendung der zu entwickelnden Klebstoffe müssen keine weiteren Additive wie zusätzliche Flammschutz- oder Hydrophobierungsmittel eingesetzt werden. Es sollen die notwendigen mechanischen, chemischen sowie Flammbeständigkeiten für die jeweiligen Werkstoffe erreicht werden. Als Ausgangsmaterialien für diese Entwicklung stehen unterschiedliche Additive mit Klebkraft- und Flammschutzpotential aus nachwachsenden Roh- und Reststoffen wie Stärke, Stärkeabbauprodukte, Lignin und Hemicellulosen aus Ablaugen der Zellstoffindustrie sowie Extraktstoffe aus Rinden zur Verfügung. Diese werden zunächst modifiziert und anschließend hinsichtlich ihrer Klebkraft und Flammschutzwirkung in verschiedenen Holzwerkstoffen (Holzfaserdämmstoffe, mitteldichte Faserplatten, Furnierwerkstoffen) getestet und optimiert. Als Projektergebnis entstehen multifunktionale Klebstoffe, die emissionsarm und gesundheitlich unbedenklich sind. Es werden nachwachsende Substanzen aus der land- und forstwirtschaftlichen Produktion sowie Nebenprodukte der Kaskadennutzung verwendet. Der große Markt für Bindemittel und Flammschutzmittel lässt bei der Verwendung dieser neuen Bindemittelkombination eine Einsparung von Additiven auf Basis fossiler Rohstoffe zu und verbessert damit die CO2-Bilanz der Produktgruppen.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 4633-8101
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden

2021-12-01

01.12.2021

2024-11-30

30.11.2024
2221HV020AVerbundvorhaben: Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat zur Herstellung von Biokompositen; Teilvorhaben 1: Applikationstechnik und Werkstoffherstellung - Akronym: BioPVAcDie Machbarkeit der Holzwerkstoffherstellung mit Polyvinylacetat (PVAc) und biogenen Bindemitteln konnte bereits erfolgreich demonstriert werden. Jedoch fehlen zur industriellen Umsetzung wenige, jedoch wesentliche Entwicklungsarbeiten. PVAc-Dispersionen wurden über Jahrzehnte für die Kaltverklebung von Flächen optimiert, nun soll eine Anpassung an die Bedürfnisse der Heißverklebung erfolgen. Die Lösungsansätze sind daher sowohl bei der Materialentwicklung als auch bei der Prozessentwicklung, der Applikation der Leime auf die Fasern und Späne zu setzen. Nur so können konkurrenzfähige, nachhaltige und emissionsarme Werkstoffe erzeugt werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Anpassung der Verfahrensparameter an die Anforderung des Dispersionsklebstoffes und die Herstellung von Biokompositen sowie deren Bewertung.Dr. Claudia Schirp
Tel.: +49 531 2155-318
claudia.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2021-12-01

01.12.2021

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30.11.2024
2221HV020BVerbundvorhaben: Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat zur Herstellung von Biokompositen; Teilvorhaben 2: Synthese und Formulierung - Akronym: BioPVAcEmissionen aus Werkstoffen zum Einsatz im Innenraum unterliegen strengen Vorgaben. Ein Ersatz für formaldehydhaltige Bindemittel bei der Holzwerkstoffherstellung zu entwickeln ist daher nach wie vor eines der dringendsten Ziele der Branche. Es ist zu erwarten, dass die Grenzwerte für Formaldehyd und andere Schadstoffe in der Innenraumluft weiter gesenkt werden. Parallel gewinnt die Kreislaufwirtschaft weiter an Bedeutung. Im Bereich der Holzwerkstoffe bedeutet dies, dass Altmöbel verstärkt im Sinne der Kaskadennutzung in neue Holzwerkstoffe eingesetzt werden. Sowohl frisches, natürliches Holz als auch Altmöbel bringen einen nicht unerheblichen Anteil an Formaldehydquellen in den Werkstoff, so dass mit den klassischen Holzwerkstoffbindemitteln zukünftig die Grenzwerte nicht einzuhalten sind. Daher ist es zwingend erforderlich Klebstoffsysteme einzusetzen, die aufgrund ihrer chemischen Struktur kaum Formaldehyd oder andere Aldehyde enthalten oder abspalten. Auf diese Weise tragen ausschließlich holzeigene Formaldehydquellen zur Emissionsbildung des Werkstoffes bei. Technisch möglich ist dies z.B. mit Isocyanat-basierten Klebstoffen. Hier sprechen jedoch ausreichende Verfügbarkeit und Kosten entgegen. Zudem ist es wünschenswert, neben technischen und ökonomischen Aspekten auch ökologische Aspekte zu berücksichtigen. Die Machbarkeit der Holzwerkstoffherstellung mit Polyvinylacetat (PVAc) und biogenen Bindemitteln konnte bereits erfolgreich demonstriert werden. Jedoch fehlen zur industriellen Umsetzung wenige, jedoch wesentliche Entwicklungsarbeiten. PVAc-Dispersionen wurden über Jahrzehnte für die Kaltverklebung von Flächen optimiert, nun soll eine Anpassung an die Bedürfnisse der Heißverklebung erfolgen. Die Lösungsansätze zielen daher sowohl auf die Material- als auch auf die Prozessentwicklung und Applikation der Leime auf die Fasern und Späne ab. Nur so können konkurrenzfähige, nachhaltige und emissionsarme Werkstoffe erzeugt werden.Dr. Daniela Klein
Tel.: +49 5231 749-5318
daniela.klein@jowat.de
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold

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31.12.2026
2221HV030AVerbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 1: Projektleitung und Design for Recycling - Akronym: Holztafel_2-0Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: - Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) - Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit - Erarbeitung eines Second Use Konzepts. Das Teilvorhaben der TU Braunschweig besteht zusätzlich darin, das gesamte Vorhaben zu koordinieren und in der wissenschaftlichen Begleitung der Fa. Baukmeier.Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
Tel.: +49 531 391-7800
m.sieder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Braunschweig Institut für Baukonstruktion und Holzbau
Schleinitzstr. 21A
38106 Braunschweig

2024-01-01

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31.12.2026
2221HV030BVerbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 2: Recyclingverfahren - Akronym: Holztafel_2-0Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben der Firma ALBA besteht darin, die Recyclingverfahren für Holztafeln (Abbruch) und die Einzelkomponenten zu analysieren zu optimieren. Das Ziel ist, Rohstoffe für die "second-use" Produkte zu erhalten. Matthias Fricke
Tel.: +49 170 5779593
matthias.fricke@alba.info
ALBA Braunschweig GmbH
Frankfurter Str. 251
38122 Braunschweig

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31.12.2026
2221HV030CVerbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 3: Design for Recycling mit Schwerpunkt WDVS - Akronym: Holztafel_2-0Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben der Firma STO besteht darin, das System eines WDVS unter dem Gesichtspunkt des design for recycling zu optimieren.Dr. Joris Burger
Tel.: +49 170 4571645
jor.burger@sto.com
STO SE & Co. KGaA
Ehrenbachstr. 1
79780 Stühlingen

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2221HV030DVerbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 4: Design for Recycling mit Schwerpunkt Holztafel und gesamtes Gebäude - Akronym: Holztafel_2-0Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Das Teilvorhaben der Firma Baukmeier besteht darin, die Fertigungsprozesse der Holztafel und die Einzelkomponenten zu analysieren und insgesamt die Holztafel in der Art zu gestalten, dass eine Widerverwertung möglich ist. Dabei wird die direkte Widerverwertung (Rückbau) und die Möglichkeit zum "up-cycling" priorisiert. Stefanie Baukmeier
Tel.: +49 5151 953823
stefanie.baukmeier@meisterstueck.de
Otto Baukmeier Holzbau-Fertigbau GmbH & Co. KG
Otto-Körting-Str. 3
31789 Hameln

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2221HV030EVerbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 5: Second use Konzepte - Akronym: Holztafel_2-0Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben des Fraunhofer WKI besteht darin, second-use-Konzepte zu erarbeiten und mit den Rohstoffen des Projektpartners ALBA neue Produkte herzustellen. Norbert : Rüther
Tel.: +49 531 120496-17
norbert.ruether@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2221HV030FVerbundvorhaben: Recycling for Future - Konzepte zur recyclinggerechten Herstellung von Konstruktionen in Holztafelbauart; Teilvorhaben 6: Nutzungszyklusanalyse - Akronym: Holztafel_2-0Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung leicht und umfassend recyclingfähiger konstruktionsbildender Holzbauteile (Holztafeln), die im Sinne der "Urban Mining"-Strategie bzw. Design for Recycling / Reuse möglichst langfristig im stofflichen Kreislauf erhalten werden können. Dabei wird sich der Nutzung des anthropogenen Gebäudebestands als wertvolles Rohstofflager bedient. Es werden folgende Projektziele angestrebt: Entwicklung recyclinggerechter Konstruktionen (Design for Recycling) Eruierung des erforderlichen Recyclingverfahrens zur effektiven Nutzbarkeit Erarbeitung eines Second Use Konzepts Das Teilvorhaben der Ruhr-Universität Bochum besteht darin, Nutzungszyklusanalysen durchzuführen.Prof. Dr. Annette Hafner
Tel.: +49 234 32-21413
annette.hafner@rub.de
Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen
Universitätsstr. 150, IC 5/161
44801 Bochum

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31.12.2026
2221HV031AVerbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 1: Festigkeitsbewertung aus Rückbauten gewonnener Holzbauteile für den Wiedereinsatz - Akronym: RefoReDas Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft.Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
Tel.: +49 531 391 - 7801
m.sieder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Braunschweig Institut für Baukonstruktion und Holzbau
Schleinitzstr. 21A
38106 Braunschweig

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2221HV031BVerbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 2: Chemisch-physikalische Materialanalyse der Holzbauteile - Akronym: RefoReDas Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft.Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt
Tel.: +49 531 2155-449
peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2221HV031CVerbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 3: Digitale Strategie der Aufbereitung und Nutzung von Altholz - Akronym: RefoReDas Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft.Prof. Dr. Alexander Stahr
Tel.: +49 341 3076-6263
alexander.stahr@htwk-leipzig.de
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Karl-Liebknecht-Str. 132
04277 Leipzig

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2221HV031DVerbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 4: Mechanische Entfernung metallischer Fremdkörper und HSM-Kontaminationsschichten aus Altholzbalken für das Up-Cycling zum Konstruktionsvollholz - Akronym: RefoReDas Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft.Prof. Dr.-Ing. Klaus Dröder
Tel.: +49 531 391-7601
k.droeder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 4 - Maschinenbau - Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
Langer Kamp 19 B
38106 Braunschweig

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31.12.2026
2221HV031EVerbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 5: Bau eines Demonstrators unter Verwendung von Holz aus Rückbauten - Akronym: RefoReKurzfassung der Vorhabenbeschreibung (kann veröffentlicht werden) Das Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft. Thomas Rochow
Tel.: +49 3921 9300-35
thomas.rochow@schnoor.de
Ing.-Holzbau Schnoor GmbH
Tuchmacherweg 1
39288 Burg

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2221HV031FVerbundvorhaben: Bewertung und Aufbereitung von Altholz zur Rückführung in den Kreislauf im Rahmen eines Wiederverwendungskonzeptes; Teilvorhaben 6: Modifizierung des Resistographs und vergleichende Dichtemessungen in Bestandskonstruktionen - Akronym: RefoReDas Projekt verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung der Grundlagen für eine Methodik zur Herstellung konstruktiver Bauteile aus stabförmigem Altholz. Das Ziel leitet sich aus dem Erfordernis ab, Strategien zur verstärkten Wiederverwendung von baulichen Holzbestandskonstruktionen aus dem Rückbau auf der Basis qualitativer und quantitativer Standards zur möglichst hochwertigen und umfänglichen Wiederverwendung voranzutreiben. Dabei gilt es, die bekannten Methoden zur Aufbereitung und Bewertung von Altholz signifikant zu erweitern und ein Wiederverwendungskonzept unter Berücksichtigung der Erkenntnisse dieser Bewertung zu erarbeiten, welche explizit auf automatisierte Aufbereitungs- und Verarbeitungsprozesse ausgerichtet ist und alle beteiligten Akteure explizit einbezieht. Zur Erzielung dieser gestellten Aufgabe muss das Altholz aus dem Rückbau von Gebäuden so aufbereitet werden, dass es gemäß der Altholzverordnung als unbedenklich gilt. Das Holz darf dann nicht mehr chemisch belastet sein und muss die erforderlichen Festigkeiten aufweisen, damit es in den Kreislauf der Bauwerkstoffe – Recycling for Reuse – zurückgeführt werden kann. Zur Umsetzung dieses Ziels ist die Entwicklung einer Prozesskette mit verschiedenen Aufbereitungs- und Analyseschritten notwendig. Im Sinne einer fachübergreifenden Zusammenarbeit sind alle Pakete der Prozesskette durch enge Zusammenarbeit der Beteiligten aneinandergeknüpft.Dipl.-Phys. Frank Rinn
Tel.: +49 151 53824260
frank.rinn@rt-mw.com
Rinntech-Metriwerk GmbH & Co. KG
Hardtstr. 20-22
69124 Heidelberg

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2221HV035AVerbundvorhaben: Recyclinggerechte Konstruktion von Funktionsbeschlägen; Teilvorhaben 1: Konstruktion eines justier- und lösbaren Textilscharniers für Holzmöbel - Akronym: ReKonFuScharniere für Kastenmöbel werden derzeit überwiegend aus Metallen gefertigt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die fertigungsreife Entwicklung eines justierbaren Textilscharniers auf Naturfaserbasis zum Einsatz in Kastenmöbeln, um diesen Metallanteil zu verringern. Der Scharniermechanismus wird realisiert, indem ein Textil mittig in die Möbelplatte geführt wird und an seinen Enden durch Laschen mit justierbaren Holzkomponenten verbunden ist. Die Entwicklung des dafür erforderlichen Textils basiert auf der Untersuchung von Naturfasern und Matrixmaterialien, welche den Recyclingprozess möglichst nicht beeinflussen. Für die Bildung der Funktion werden zwei Varianten untersucht: Kederband und Mehrlagengewebe. Die Justierbarkeit des Textilscharniers kann stufenlos oder schrittweise durch entsprechende Konstruktionsmaßnahmen umgesetzt werden. Die mittige Führung des Textils im Holzwerkstoff macht eine Gehrung, welche den Öffnungswinkel bestimmt erforderlich. Weiterhin wird die Anbindung zum Möbelkorpus lösbar gestaltet um den Recyclingansatz weiter zu verfolgen. Die Entwicklung und Zusammenführung dieser Holzkomponenten macht eine genaue Berücksichtigung der Lastverhältnisse erforderlich, welche mit den Anforderungen an die Textilkomponente abzustimmen sind. Dazu wird ein Lastenheft erstellt und entsprechend notwendige CAD-Modelle sowie FEM-Berechnungen durchgeführt. Das Projekt wird durch weiterführende Untersuchungen ergänzt. Während die Holzkomponenten einen Leichtbauoptimierungsalgorithmus durchlaufen um unnötigen Materialeinsatz zu vermeiden, wird das Textil auf einen Formgedächtniseffekt hin untersucht und eine darauf basierende Funktionsintegration von Zuhaltemechanismen oder Türdämpfungssystemen geprüft. Abschließend wird die Recyclingfähigkeit des Produktes bewertet. Ergebnis ist ein neuer Scharniertyp, welcher unter den Gesichtspunkten des Design for Recycling gestaltet ist und eine Alternative zu konventionellen, metallischen Beschlägen darstellt.Dipl.-Ing. Kevin Schlunze
Tel.: +49 351 4662-384
kevin.schlunze@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

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2221HV035BVerbundvorhaben: Recyclinggerechte Konstruktion von Funktionsbeschlägen; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines funktionalisierten Mehrlagengewebes zum Einsatz in Textilscharnieren - Akronym: ReKonFuScharniere für Kastenmöbel werden derzeit überwiegend aus Metallen gefertigt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die fertigungsreife Entwicklung eines justierbaren Textilscharniers auf Naturfaserbasis zum Einsatz in Kastenmöbeln, um diesen Metallanteil zu verringern. Der Scharniermechanismus wird realisiert, indem ein Textil mittig in die Möbelplatte geführt wird und an seinen Enden durch Laschen mit justierbaren Holzkomponenten verbunden ist. Die Entwicklung des dafür erforderlichen Textils basiert auf der Untersuchung von Naturfasern und Matrixmaterialien, welche den Recyclingprozess möglichst nicht beeinflussen. Für die Bildung der Funktion werden zwei Varianten untersucht: Kederband und Mehrlagengewebe. Die Justierbarkeit des Textilscharniers kann stufenlos oder schrittweise durch entsprechende Konstruktionsmaßnahmen umgesetzt werden. Die mittige Führung des Textils im Holzwerkstoff macht eine Gehrung, welche den Öffnungswinkel bestimmt erforderlich. Weiterhin wird die Anbindung zum Möbelkorpus lösbar gestaltet um den Recyclingansatz weiter zu verfolgen. Die Entwicklung und Zusammenführung dieser Holzkomponenten macht eine genaue Berücksichtigung der Lastverhältnisse erforderlich, welche mit den Anforderungen an die Textilkomponente abzustimmen sind. Dazu wird ein Lastenheft erstellt und entsprechend notwendige CAD-Modelle sowie FEM-Berechnungen durchgeführt. Das Projekt wird durch weiterführende Untersuchungen ergänzt. Während die Holzkomponenten einen Leichtbauoptimierungsalgorithmus durchlaufen um unnötigen Materialeinsatz zu vermeiden, wird das Textil auf einen Formgedächtniseffekt hin untersucht und eine darauf basierende Funktionsintegration von Zuhaltemechanismen oder Türdämpfungssystemen geprüft. Abschließend wird die Recyclingfähigkeit des Produktes bewertet. Ergebnis ist ein neuer Scharniertyp, welcher unter den Gesichtspunkten des Design for Recycling gestaltet ist und eine Alternative zu konventionellen, metallischen Beschlägen darstellt. Leon Freitag
Tel.: +49 511 9296-2266
leon.freitag@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2221HV035CVerbundvorhaben: Recyclinggerechte Konstruktion von Funktionsbeschlägen; Teilvorhaben 3: Entwicklung eines Kederbandes und eines Produktionskonzepts für Textilkomponenten auf Naturfaserbasis - Akronym: ReKonFuScharniere für Kastenmöbel werden derzeit überwiegend aus Metallen gefertigt. Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die fertigungsreife Entwicklung eines justierbaren Textilscharniers auf Naturfaserbasis zum Einsatz in Kastenmöbeln, um diesen Metallanteil zu verringern. Der Scharniermechanismus wird realisiert, indem ein Textil mittig in die Möbelplatte geführt wird und an seinen Enden durch Laschen mit justierbaren Holzkomponenten verbunden ist. Die Entwicklung des dafür erforderlichen Textils basiert auf der Untersuchung von Naturfasern und Matrixmaterialien, welche den Recyclingprozess möglichst nicht beeinflussen. Für die Bildung der Funktion werden zwei Varianten untersucht: Kederband und Mehrlagengewebe. Die Justierbarkeit des Textilscharniers kann stufenlos oder schrittweise durch entsprechende Konstruktionsmaßnahmen umgesetzt werden. Die mittige Führung des Textils im Holzwerkstoff macht eine Gehrung, welche den Öffnungswinkel bestimmt erforderlich. Weiterhin wird die Anbindung zum Möbelkorpus lösbar gestaltet um den Recyclingansatz weiter zu verfolgen. Die Entwicklung und Zusammenführung dieser Holzkomponenten macht eine genaue Berücksichtigung der Lastverhältnisse erforderlich, welche mit den Anforderungen an die Textilkomponente abzustimmen sind. Dazu wird ein Lastenheft erstellt und entsprechend notwendige CAD-Modelle sowie FEM-Berechnungen durchgeführt. Das Projekt wird durch weiterführende Untersuchungen ergänzt. Während die Holzkomponenten einen Leichtbauoptimierungsalgorithmus durchlaufen um unnötigen Materialeinsatz zu vermeiden, wird das Textil auf einen Formgedächtniseffekt hin untersucht und eine darauf basierende Funktionsintegration von Zuhaltemechanismen oder Türdämpfungssystemen geprüft. Abschließend wird die Recyclingfähigkeit des Produktes bewertet. Ergebnis ist ein neuer Scharniertyp, welcher unter den Gesichtspunkten des Design for Recycling gestaltet ist und eine Alternative zu konventionellen, metallischen Beschlägen darstellt. Ingo Michels
Tel.: +49 831 56113-16
ingo.michels@topp-textil.de
Topp Textil GmbH
Heubachstr. 4
87471 Durach

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2221HV037AVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 1: Eigenschaften und Verwendbarkeit von Gebrauchtholz im Holztafelbau - Akronym: TUandMDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus.Dr. Michael Risse
Tel.: +49 89 2180 6384
risse@hfm.tum.de
Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft
Winzererstr. 45
80797 München

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2221HV037BVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 2: Entwickl. von Kriterien für die Planung kreislaufgerechter Holzbauten in Tafelbauweise auf Gebäude- und Nutzungsebene - Akronym: TUandMDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus.Prof. Stephan Birk
Tel.: +49 8928925493
s.birk@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Institut für Entwerfen und Bautechnik - FG Holzbau
Arcisstr. 21
80333 München

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2221HV037CVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Pilotumsetzung von kreislaufgerechten Holzbaukonstruktionen im Fertighausbau - Akronym: TUandMDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 89 289 22417
winter@tum.de
Technische Universität München - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München

2023-01-01

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2221HV037DVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 4: Entwicklung eines blockchainbasierten Materialpasses - Akronym: TUandMDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus.Prof. Dr.-Ing. Frank Petzold
Tel.: +49 89 289 22172
petzold@tum.de
Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Lehrstuhl für Architekturinformatik
Arcisstr. 21
80333 München

2023-01-01

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2221HV037EVerbundvorhaben: Entwicklung und Bewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit; Teilvorhaben 5: Nachhaltigkeitsbewertung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen - Akronym: TUandMDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen unter der Prämisse einer technischen, ökonomischen und ökologischen Realisierbarkeit. Die Projektziele werden durch ein interdisziplinäres Konsortium in Zusammenarbeit mit zwei Industriepartnern der Holzbaubranche bearbeitet. Auf Gebäudeebene werden die Potentiale der kreislaufgerechten Konstruktion als Beitrag zum anpassungsfähigen und nutzungsflexiblen Holzbau ermittelt. Auf baukonstruktiver, d. h. Bauteilebene, erfolgt die Entwicklung und Optimierung von kreislaufgerechten Holztafelbaukonstruktionen, unter Berücksichtigung der jeweiligen Anwendung (d. h. Wand-, Dach-, Deckenelement). Bei der technischen Entwicklung werden in der Anbindung zur Gebäudeebene die Verbindungen zwischen Bauteilen mit dem Ziel der Demontierbarkeit betrachtet. Nach unten ist die Trennbarkeit der Bauteile bis auf Materialebene als Ziel definiert. Auf Materialebene wird die Kaskadennutzung als zentrales Element der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen. Die Charakterisierung der Verwertungsoptionen des Gebrauchtholzes auf Materialebene trägt dazu bei, dass das Gebrauchtholz nach dem Rückbau der kreislaufgerechten Konstruktion auch tatsächlich einer hochwertigen Kaskadennutzung zugeführt werden kann und stellt damit eine wichtige, interne Validierung der technischen Entwicklungen dar. Gleichzeitig ergibt sich daraus die notwendige Einbindung digitaler Technologien zur Entwicklung eines digitalen Materialpasses für die Dokumentation und Nachverfolgbarkeit von Bauteilen, Verbindungen und Rückbauoptionen. Neben der technischen und materialwissenschaftlichen Bewertung findet eine Evaluierung der ökologischen und ökonomischen Effekte der entwickelten kreislaufgerechten Konstruktionen mit Hilfe von Lebenszyklusanalysen statt. Die Betrachtung von innovativen Wirtschaftskonzepten wie Leasing- oder Sharingmmodellen aus der Circular Economy bildet einen Blick in die Zukunft des modernen Holzbaus.Prof. Dr. Magnus Fröhling
Tel.: +49 9421 187-190
magnus.froehling@tum.de
Technische Universität München - Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Professur Circular Economy
Am Essigberg 3
94315 Straubing

2022-10-15

15.10.2022

2025-10-14

14.10.2025
2221HV038AVerbundvorhaben: Herstellung stofflich vollständig recyclebarer Filter und Dämmstoffe aus Aerogelen aus Altholz; Teilvorhaben 1: Aufarbeitung, Bereitstellung und Charakterisierung der Rohstoffe, Charakterisierung der Produkte, Recycling der Produkte - Akronym: AltholzAerogelZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Aerogelen mittels aus Altholz gewonnener Rohstoffe (Cellulose, Lignin, Hemicellulose). Aus den Aerogelen werden Dämmstoffe und/oder schadstoffabsorbierende Filter hergestellt, aus denen nach Ende der Gebrauchsdauer wieder die genannten Rohstoffe gewonnen werden können. Zusätzlich werden beispielhaft weitere Varianten aus nachwachsenden Rohstoffen aufgezeigt. Aerogele zeichnen sich durch hervorragende Dämmeigenschaften, geringe Schallübertragung und gute Absorptionswirkung für flüchtige chemische Stoffe aus. Das eröffnet diesen Materialien zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, z.B. als Dämmstoffe oder Filter. Während die ersten Aerogele aus Siliziumdioxid hergestellt wurden, gibt es heute vielseitige Ausgangsmaterialien, die u.a. auch aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden können, wie z.B. aus Cellulose, Lignin, Stärke oder aus Polysacchariden. Diese Stoffe können auch aus Abfällen oder Produktionsresten verschiedener Herstellungsverfahren gewonnen werden.Dr. Jan Gunschera
Tel.: +49 531 2155-352
jan.gunschera@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

2022-10-15

15.10.2022

2025-10-14

14.10.2025
2221HV038BVerbundvorhaben: Herstellung stofflich vollständig recyclebarer Filter und Dämmstoffe aus Aerogelen aus Altholz; Teilvorhaben 2: Herstellung und Charakterisierung der Aerogele sowie der daraus hergestellten Produkte, Recycling der Aerogele - Akronym: AltholzAerogelZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von Verfahren zur Herstellung von Aerogelen mittels aus Altholz gewonnener Rohstoffe (Cellulose, Lignin, Hemicellulose). Aus den Aerogelen werden Dämmstoffe und/oder schadstoffabsorbierende Filter hergestellt, aus denen nach Ende der Gebrauchsdauer wieder die genannten Rohstoffe gewonnen werden können (Design for Recycling). Funktionstüchtige Verfahren sollen dafür so weit entwickelt werden, dass Demonstratoren im Labor hergestellt und deren Eigenschaften untersucht werden können (TRL 4). Zusätzlich werden beispielhaft weitere Varianten aus nachwachsenden Rohstoffen, im Folgenden NaWaRos genannt, aufgezeigt. Diese Stoffe können auch aus Abfällen oder Produktionsresten verschiedener Herstellungsverfahren gewonnen werden. Ein erstes Ziel des Projektes ist es zunächst, diejenigen Rohstoffe zu finden, die sich für eine wirtschaftliche Herstellung von Aerogelen mit vermarktungsfähigen Eigenschaften am besten eignen. Anschließend sind die entsprechenden Herstellungsverfahren auf die Verwendung dieser Rohstoffe anzupassen. Verfahren werden entwickelt, um aus diesen Aerogelen nach Gebrauch wieder die Rohstoffe zu erzeugen, die zu deren Produktion verwendet wurden, z.B. Cellulose oder Lignin. Dabei ist darauf zu achten, dass keine durch Filterung oder Sekundärkontamination adsorbierten Stoffe im neuen Produkt verbleiben. Die Entwicklung der Herstellverfahren erfolgt zunächst an frischen Grundmaterialien. Zu einem späteren Zeitpunkt werden die Verfahren dann auf Ihre Eignung zur Verwendung der vom WKI gelieferten, aus den Abfällen gewonnen Rohstoffe geprüft.Dr. Pascal Vöpel
Tel.: +49 2203 601-2843
pascal.voepel@dlr.de
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Werkstoff-Forschung
Linder Höhe
51147 Köln

2023-08-01

01.08.2023

2026-07-31

31.07.2026
2221HV040AVerbundvorhaben: Digitalisierung und Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch interoperable und materialerkennende Sortierung und innovative Zerkleinerungsverfahren; Teilvorhaben 1: Erkennung von Störstoffen in Altholz mittels bildgebender NIR-Spektroskopie - Akronym: DANSIZDas Gesamtziel des Vorhabens besteht in einer Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch • Entwicklung altholzgerechter, innovativer Sortier- und Zerkleinerungsverfahren • Generelle Steigerung der Wirtschaftlichkeit der stofflichen Altholznutzung durch eine maßgeschneiderte, auf den Rohstoffeigenschaften basierende Weiterverarbeitung • Orientierende Versuche zur Erhöhung der Rohstoffqualität als Voraussetzung für die Produktion von Holzwerkstoffplatten • Erprobung innovativer Sortierverfahren zur Entfernung kritischer Fehlwürfe aus ansonsten stofflich zu verwertenden Altholzsortimenten Das vorgeschlagene Konzept – Fusion der Signale optischer bildgebender Verfahren (Farbkameratechnik) mit NIR-Spektroskopie bei Auswertung durch Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (Deep Learning) in Kombination mit innovativer Zerkleinerungstechnik – hat das Potenzial, die Sortierung und Verwendung von Altholz deutlich zu verbessern. Methoden der künstlichen Intelligenz haben bereits in zahlreichen anderen Anwendungsgebieten, z. B. im maschinellen Bildverstehen, autonomen Fahren und in der Spracherkennung, zu signifikanten Fortschritten geführt.Dr.-Ing. Robin Gruna
Tel.: +49 721 6091-263
robin.gruna@iosb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB)
Fraunhoferstr. 1
76131 Karlsruhe

2023-08-01

01.08.2023

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2221HV040BVerbundvorhaben: Digitalisierung und Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch interoperable und materialerkennende Sortierung und innovative Zerkleinerungsverfahren; Teilvorhaben 2: Entwicklung maßgeschneiderter Zerkleinerungsverfahren für Altholz - Akronym: DANSIZDas Gesamtziel des Vorhabens besteht in einer Steigerung der stofflichen Verwertung von Altholz durch • Entwicklung altholzgerechter, innovativer Sortier- und Zerkleinerungsverfahren • Generelle Steigerung der Wirtschaftlichkeit der stofflichen Altholznutzung durch eine maßgeschneiderte, auf den Rohstoffeigenschaften basierende Weiterverarbeitung • Orientierende Versuche zur Erhöhung der Rohstoffqualität als Voraussetzung für die Produktion von Holzwerkstoffplatten • Erprobung innovativer Sortierverfahren zur Entfernung kritischer Fehlwürfe aus ansonsten stofflich zu verwertenden Altholzsortimenten Das vorgeschlagene Konzept – Fusion der Signale optischer bildgebender Verfahren (Farbkameratechnik) mit NIR-Spektroskopie bei Auswertung durch Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (Deep Learning) in Kombination mit innovativer Zerkleinerungstechnik – hat das Potenzial, die Sortierung und Verwendung von Altholz deutlich zu verbessern. Methoden der künstlichen Intelligenz haben bereits in zahlreichen anderen Anwendungsgebieten, z. B. im maschinellen Bildverstehen, autonomen Fahren und in der Spracherkennung, zu signifikanten Fortschritten geführt. Milomir Mihailovic
Tel.: +49 6332 802439
milomir.mihailovic@pallmann.eu
PALLMANN MASCHINENFABRIK GmbH & Co. KG
Wolfslochstr. 51
66482 Zweibrücken

2022-09-01

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31.08.2023
2221HV047XKombination oxidativer und basenkatalytischer Depolymerisation von Lignin zur Gewinnung von neuen funktionalen Lignin-Bausteinen zur Anwendung in Beschichtungen - Akronym: KoBaOxGesamtziel 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

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31.10.2025
2221HV057AVerbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 1: Auslegung und Validierung des Deckensystems unter statischen, fabrikationstechnischen, ökologischen, bauphysikalischen, architektonischen sowie schall- und brandschutztechnischen Gesichtspunkten - Akronym: TES-HVIm Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden.Prof. Dr. Kathrin Dörfler
Tel.: +49 89 289-28676
doerfler@tum.de
Technische Universität München (TUM) TT Professur Digitale Fabrikation Department of Architecture School of Engineering and Design
Arcisstr. 21
80333 München

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2221HV057BVerbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 2: Implementierung und Industrietransfer des Systems im industriellen Holzbau, Systementwicklung inkl. Anschlüssen und Stößen - Akronym: TES-HVIm Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden. Dominik Wowra
Tel.: +49 172 1340198
dominik.wowra@muellerblaustein.de
müllerblaustein HolzBauWerke GmbH
Pappelauer Str. 51
89134 Blaustein

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2221HV057CVerbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 3: Entwicklung des digitalen Fertigungsprozesses für die Holzkonstruktion BSP-leicht - Akronym: TES-HVIm Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden. Bettina Baggenstos
Tel.: +41 79 741 21 73
bettina.baggenstos@blumer-lehmann.com
Blumer-Lehmann GmbH
Industriestr. 4
36137 Großenlüder

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2221HV057DVerbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 4: Industrielle Produktion des Misch-, Transport-, und Gießverfahrens, Trocknung, Transport - Akronym: TES-HVIm Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werdenDr.-Ing. Matthias Heigl
Tel.: +49 8762 733-192
matthias.heigl@leipfinger-bader.de
Leipfinger-Bader GmbH
Ziegeleistr. 15
84172 Buch a. Erlbach

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2221HV057EVerbundvorhaben: Timber Earth Slab; Teilvorhaben 5: Planung und Implementierung von baulichen Anwendungen - Akronym: TES-HVIm Rahmen des Forschungsvorhabens Timber Earth Slab (T.E.S.) schließen sich Branchenexperten aus der Industrie aus den Bereichen Holzbau und Lehmbau mit Professuren der TU München aus den Disziplinen Digitaler Fertigung, Holzbau und Baukonstruktion, Klimadesign und Architektur zusammen, um im mehrgeschossigen Holzbau einen grundlegenden Beitrag hin zum CO2-neutralen Bauen anzustoßen: T.E.S., eine industriell gefertigte Net-Zero Holz-Lehm-Decke. Geschossdecken sind eine zentrale Komponente für das Erreichen der CO2-Neutralität im mehrgeschossigen Holzbau mit sehr hohen Anforderungen an den Brandschutz, thermischer Masse und Schallschutz. T.E.S. kombiniert computergestütztes Design, robotisch gestützte Fertigung und Materialtechnologie, um eine neue innovative Lösung für die industrielle Fertigung eines ressourceneffizienten und funktionsintegrierten Deckensystems aus Holz und Lehm zu erforschen, das alle strukturellen und bautechnischen Anforderungen für den mehrgeschossigen Holzbau erfüllt, außerdem CO2-neutral hergestellt werden kann und vollständig rezyklierbar ist. Mithilfe der Materialtechnologie des ETH-Spinoffs Oxara, mit der Lehm mit geringem Wasseranteil fließfähig gemacht und vergossen werden kann, und robotischer Fertigungstechnologie, die die maßgeschneiderte Herstellung einer auf den Fließlehm abgestimmten feingliedrigen Holzkonstruktion ermöglicht, verspricht T.E.S. ein hybrides Deckensystem, welches die Stärken beider Materialien ideal kombinieren lässt: Durch die guten statischen Eigenschaften von Holz in Kombination mit den positiven Eigenschaften des Lehms hinsichtlich thermischer Masse, der Möglichkeiten zur thermischen Aktivierung, Brandschutz und Schallschutz können mit T.E.S. Nachhaltigkeit, Performativität und Kosteneffizienz in einer Deckenkonstruktion zusammengebracht werden. Tilmann Jarmer
Tel.: +49 1632030021
jarmer@nagler-architekten.de
Florian Nagler Architekten GmbH
Theodor-Storm-Str. 16
81245 München

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30.10.2025
2221HV058XHochleistungsfähige Platten-Platten und Platten-Stützen-Anschlüsse für Raster-unabhängige weitgespannte und zweiachsig-lastabtragende Brettsperrholzdecken - Akronym: StrongBiax_BSPIn dem beantragten Forschungsvorhaben sollen zum einen hochleistungsfähige BSP-Plattenanschlüsse in Haupt- und Nebentragrichtung erforscht und entwickelt werden, welche eine vollumfängliche 2-achsige Plattentragwirkung von großen Flächen bis zu 10m × 10m ermöglichen. Zum anderen sollen Stützen-Plattenanschlüsse generiert werden, die eine nahezu beliebige Anordnung der Stützen im Plattenbereich, innerhalb oder an den Rändern/Ecken, ermöglichen. Die Stützen-Plattenanschlüsse sollen skalierbar sein, d. h. dass nach prinzipiell gleichen Bauprinzipien unterschiedliche Grundrissgrößen und Einwirkungskombinationen möglich sein sollen. Die Entwicklung der neuartigen Platten-Platten sowie Platten-Stützen-Anschlüsse soll vorzugsweise mittels baustellenseitiger Klebeverfahren unter Berücksichtigung neuester technologischer Entwicklungen bei strukturellen Klebstoffen realisiert werden. Für die entwickelten innovativen Fügeverfahren sollen mit Blick auf eine sichere Anwendung und den Ausschluss von unzureichenden Ausführungen zerstörungsfreie Prüfverfahren für eine baustellengeeignete Qualitätskontrolle, die bei der erstbeantragenden Stelle entwickelt wurden, geeignet adaptiert werden. Für extrem hoch belastete Platten-Stützenverbindungen soll ein fail-safe-Konzept vorgesehen werden, das eine unverhältnismäßige Auswirkung eines lokalen Versagens (disproportionate collapse) auf die gesamte Tragstruktur sicher ausschließt. Um die neuartigen Anschlüsse einer üblichen computergestützten Bauwerksberechnung zugänglich zu machen, soll ein Finite-Element-basiertes Berechnungstool entwickelt werden, so dass hierfür kein erhöhter Diskretisierungsaufwand im Anschlussbereich erforderlich ist. Mit den neu entwickelten Platten-Platten- und Platten-Stützen-Anschlüssen wird dem Holzbau eine wesentlich verbesserte Wettbewerbsposition gegenüber dem Stahl- und Stahlbetonbau im mehrgeschossigen und Hochhausbau zur Verfügung gestellt.Dr.-Ing. Cristóbal Tapia Camú
Tel.: +49 711 685-62931
cristobal.tapia@mpa.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Materialprüfungsanstalt
Pfaffenwaldring 32
70569 Stuttgart

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2221HV059AVerbundvorhaben: Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für eine flexible Grundrissgestaltung im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Experimentelle und analytische Untersuchungen zum Tragverhalten des Massivholz-Deckensystems - Akronym: SlimWoodDas Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz- Deckensystems für Geschossbauten, welches sich baukonstruktiv und technologisch deutlich von bestehenden Lösungen abhebt. Konstruktive Grenzen von herkömmlichen Holz- oder Holzverbunddecken werden aufgehoben, indem eine weitgespannte und gestalterisch variable Massivholzdecke mit hohem Vorfertigungsgrad, effizienter Fügetechnik und Qualitätskontrolle entsteht. Das zu entwickelnde Deckensystem wird als hybride Tragstruktur aus Brettsperrholz-Elementen im Verbund mit einer dünnen Stahllamelle eine leistungsfähige Tragwirkung erreichen. Die kreuzweise verleimten Brettsperrholzelemente bilden dabei eine leichte und zugleich sehr tragfähige Deckenplatte. Sie werden auf Flachstahllamellen aufgelegt, die von Stütze zu Stütze spannen. Der Verbund zwischen Holz und Flachstahllamellen wird durch eine innovative Verbundzone aus metallischen Verbundmitteln und einer diskreten Vergusszone hergestellt. Es entsteht somit eine schlanke Massivholzdecke mit deckengleichen Stahlverbund-Tragstreifen zwischen den Stützen. Die Konstruktion kann frei zwischen Stützen spannen und eliminiert so die gestalterischen Grenzen des Holzbaus deutlich. Das Ziel des Teilvorhabens 1 ist die experimentelle Untersuchung der Verbundeigenschaften und die Entwicklung einer effizienten Kombination aus Vergussmedium und Fugendesign. Aufbauend auf den experimentellen Ergebnissen wird ein analytischer Berechnungsansatz für den innovativen Verbundquerschnitt abgeleitet und mit Hilfe numerischer Simulation verifiziert. Prof. Dr.-Ing. Kay-Uwe Schober
Tel.: +49 151 15606214
schober@is-mainz.com
Hochschule Mainz - Institute of Innovative Structures
Holzstr. 36
55116 Mainz

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2221HV059BVerbundvorhaben: Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für eine flexible Grundrissgestaltung im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Verbundzone mit Topologieoptimierung für die Serienfertigung - Akronym: SlimWoodDas Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für Geschossbauten, welches sich baukonstruktiv und technologisch deutlich von bestehenden Lösungen abhebt. Konstruktive Grenzen von herkömmlichen Holz- oder Holzverbunddecken werden aufgehoben, indem eine weitgespannte und gestalterisch variable Massivholzdecke mit hohem Vorfertigungsgrad, effizienter Fügetechnik und Qualitätskontrolle entsteht. Die Tragstruktur des Deckensystems setzt sich aus einer Brettsperrholzdruckzone im Verbund mit einer Metalllamelle als Zugzone zusammen. Die somit unterzugslose Konstruktion kann frei zwischen Stützen spannen und verschiebt so die gestalterischen Grenzen. Der Verbund zwischen Holz und Metall wird durch eine innovative Verbundzone aus metallischen Verbundmitteln und einer diskreten Vergusszone hergestellt. Ziel des Teilvorhabens 2 ist die praxisgerechte Entwicklung und Verifikation der Verbundmittel für das Massivholz-Deckensystem, deren Einfluss auf die Tragwirkung sowie die Erarbeitung eines Systemkatalogs und der zugehörigen Detaillösungen. Neben einer effizienten Verbundwirkung soll das Verbundmittel mit marktüblichen Werkzeugen verarbeitet werden können, um einen flächendeckenden Einsatz zu ermöglichen. Neben ökonomischen Vorteilen kann der anteilige Stahlbau somit lokal durch eine Vielzahl von verarbeitenden Unternehmen gefertigt werden. Lange Transportwege entfallen und ein ressourcenschonendes, nachhaltiges Bauen ist möglich. Gerhard Krummel
Tel.: +49 56916 1499-00
gkrummel@stewecon.de
Stewecon GmbH
Fritz-Monka-Str. 6
34454 Bad Arolsen

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01.07.2023

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2221HV059CVerbundvorhaben: Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für eine flexible Grundrissgestaltung im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Numerische Untersuchungen zum Verbund- und Gesamttragverhalten - Akronym: SlimWoodDas Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterzugfreien Massivholz-Deckensystems für Geschossbauten, welches sich baukonstruktiv und technologisch deutlich von bestehenden Lösungen abhebt. Konstruktive Grenzen von herkömmlichen Holz- oder Holzverbunddecken werden aufgehoben, indem eine weitgespannte und gestalterisch variable Massivholzdecke mit hohem Vorfertigungsgrad, effizienter Fügetechnik und Qualitätskontrolle entsteht. Das zu entwickelnde Deckensystem wird als hybride Tragstruktur aus Brettsperrholz-Elementen im Verbund mit einer dünnen Stahllamelle eine leistungsfähige Tragwirkung erreichen. Die kreuzweise verleimten Brettsperrholzelemente bilden dabei eine leichte und zugleich sehr tragfähige Deckenplatte. Sie werden auf Flachstahllamellen aufgelegt, die von Stütze zu Stütze spannen. Der Verbund zwischen Holz und Flachstahllamellen wird durch eine innovative Verbundzone aus metallischen Verbundmitteln und einer diskreten Vergusszone hergestellt. Es entsteht somit eine schlanke Massivholzdecke mit deckengleichen Stahlverbund-Tragstreifen zwischen den Stützen. Die Konstruktion kann frei zwischen Stützen spannen und eliminiert so die gestalterischen Grenzen des Holzbaus deutlich. Ziel des Teilvorhabens 3 ist die Analyse des Trag- und Verbundverhaltens an einem numerischen Modell des Deckensystems. Neben der Implifikation der Materialeigenschaften des Vergussmediums wird mit Hilfe des numerischen Modells die biaxiale Tragwirkung der Verbundfuge in Abhängigkeit des Verbundmittels optimiert. Dabei wird sowohl das Tragverhalten in Quer- als auch in Längsrichtung unter flexibler Orientierung der Brettsperrholzelemente analysiert. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wird ein Berechnungskonzept für die Praxis abgeleitet.Dr.-Ing. Aristidis Iliopoulos
Tel.: +49 56916 1499-00
statik@stewecon.de
Krummel GmbH
Alrafter Str. 11
34513 Waldeck

2023-03-15

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14.03.2025
2221HV066AVerbundvorhaben: Vorgefertigte, multifunktionale Holz-Beton-Verbunddecken für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Erarbeitung des Deckenaufbaus sowie des Fertigungsverfahrens - Akronym: MultiHotonGegenstand des Förderprojektes ist die Entwicklung vorgefertigter Holz/Beton-Verbunddeckenbauteile. In neuentwickelten Fertigungsverfahren sollen funktionalisierte Deckenbauteile hergestellt werden, die die Vorteile von Beton und Holz im mehrgeschossigen Deckenbau miteinander verbinden. Dabei soll eine Betonplatte auf Holzbalken aufgelagert werden. Durch weitgehende Automatisierung der Produktion wird die Wirtschaftlichkeit des Verbundsystems gesteigert. Innerhalb der vorgefertigten Deckenelemente soll die Integration der Haustechnik über den Einbau geeigneter Leitungen und Rohre bereits vorbereitet werden. Im Rahmen des Entwicklungsprojekts werden zwei Ansätze verfolgt: 1. Separate Herstellung von Betonteilen und Holzbalken. Bei diesem Ansatz erfolgt die Verbindung zwischen Betonplatte und Holzbalken in einer anderen Umgebung als die Betonage. 2. Herstellung von Betonplatte und Holzbalken in einem Schritt. Bei diesem Ansatz wird ein hochflexibler Fertigungstisch entwickelt, der gleichzeitig als Holzfixierung und Betonverschalung dient.Dipl.-Ing. Thomas Friedrich
Tel.: +49 6531 9682-13
th.friedrich@innogration.de
Innogration GmbH
Cusanusstr. 23
54470 Bernkastel-Kues

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14.03.2025
2221HV066BVerbundvorhaben: Vorgefertigte, multifunktionale Holz-Beton-Verbunddecken für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Erarbeitung des Deckenaufbaus von Holzseite, Funktionalisierung der Holzkomponenten sowie Verfahrensentwicklung - Akronym: MultiHotonGegenstand des Förderprojektes ist die Entwicklung vorgefertigter Holz/Beton-Verbunddeckenbauteile. In neuentwickelten Fertigungsverfahren sollen funktionalisierte Deckenbauteile hergestellt werden, die die Vorteile von Beton und Holz im mehrgeschossigen Deckenbau miteinander verbinden. Dabei soll eine Betonplatte auf Holzbalken aufgelagert werden. Durch weitgehende Automatisierung der Produktion wird die Wirtschaftlichkeit des Verbundsystems gesteigert. Innerhalb der vorgefertigten Deckenelemente soll die Integration der Haustechnik über den Einbau geeigneter Leitungen und Rohre bereits vorbereitet werden. Im Rahmen des Entwicklungsprojekts werden zwei Ansätze verfolgt: 1. Separate Herstellung von Betonteilen und Holzbalken. Bei diesem Ansatz erfolgt die Verbindung zwischen Betonplatte und Holzbalken in einer anderen Umgebung als die Betonage. 2. Herstellung von Betonplatte und Holzbalken in einem Schritt. Bei diesem Ansatz wird ein hochflexibler Fertigungstisch entwickelt, der gleichzeitig als Holzfixierung und Betonverschalung dient. Madeleine Peterson-Oster
Tel.: +49 6531 5004-0
m.oster@osterdach.de
Oster Dach + Holzbau GmbH
Moselbahnstr. 16
54470 Bernkastel-Kues

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2221HV069AVerbundvorhaben: Erstellung eines Leitfadens zum Bauen mehrgeschossiger Gebäude mit Holz unter expliziter Berücksichtigung von Windlasten; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, experimentelle und numerische Untersuchungen zum Schwingungsverhalten - Akronym: LeiWindDas Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Realisierung hoher Gebäude aus Holz. Konkret soll die Fragestellung der Sicherung der Gebrauchstauglichkeit infolge von Windlasten als äußere dynamische Einwirkungen auf hohe Gebäude aus Holz betrachtet werden. Im Rahmen des zu entwickelnden Leitfadens werden Bauwerke und Bestandteile (Fassadenelemente, Befestigungen, Verbindungen) des mehrgeschossigen Bauens mit Holz schwingungstechnisch geprüft, analysiert und bewertet. Die Gesamtsteifigkeit des mehrgeschossigen Bauwerks ist maßgeblich von Steifigkeiten der Einzelbestandteile abhängig. Mit den Ergebnissen des Forschungsvorhabens wird ein entscheidender Beitrag zur Weiterentwicklung der Sicherheit von nachhaltigen Baustrukturen hinsichtlich ihrer Schwingungsanfälligkeit und Gebrauchstauglichkeit im Zuge von Planung und Umsetzung mehrgeschossiger Gebäude in Holzbauweise geleistet.Prof. Dr. Libo Yan
Tel.: +49 531 120496-14
libo.yan@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2221HV069BVerbundvorhaben: Erstellung eines Leitfadens zum Bauen mehrgeschossiger Gebäude mit Holz unter expliziter Berücksichtigung von Windlasten; Teilvorhaben 2: Schwingungsanalyse und -extrapolation - Akronym: LeiWindDas Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Realisierung hoher Gebäude aus Holz. Konkret soll die Fragestellung der Sicherung der Gebrauchstauglichkeit infolge von Windlasten als äußere dynamische Einwirkungen auf hohe Gebäude aus Holz betrachtet werden. Im Rahmen des zu entwickelnden Leitfadens werden Bauwerke und Bestandteile (Fassadenelemente, Befestigungen, Verbindungen) des mehrgeschossigen Bauens mit Holz schwingungstechnisch geprüft, analysiert und bewertet. Die Gesamtsteifigkeit des mehrgeschossigen Bauwerks ist maßgeblich von Steifigkeiten der Einzelbestandteile abhängig. Mit den Ergebnissen des Forschungsvorhabens wird ein entscheidender Beitrag zur Weiterentwicklung der Sicherheit von nachhaltigen Baustrukturen hinsichtlich ihrer Schwingungsanfälligkeit und Gebrauchstauglichkeit im Zuge von Planung und Umsetzung mehrgeschossiger Gebäude in Holzbauweise geleistet.Jun. Prof. Dr. Libo Yan
Tel.: +49 531 22077-25
l.yan@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz - FG Baustoffe
Hopfengarten 20
38102 Braunschweig

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2025-09-30

30.09.2025
2221HV069CVerbundvorhaben: Erstellung eines Leitfadens zum Bauen mehrgeschossiger Gebäude mit Holz unter expliziter Berücksichtigung von Windlasten; Teilvorhaben 3: Messung, numerische Simulation und Validierung - Akronym: LeiWindDas Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens zur Realisierung hoher Gebäude aus Holz. Konkret soll die Fragestellung der Sicherung der Gebrauchstauglichkeit infolge von Windlasten als äußere dynamische Einwirkungen auf hohe Gebäude aus Holz betrachtet werden. Im Rahmen des zu entwickelnden Leitfadens werden Bauwerke und Bestandteile (Fassadenelemente, Befestigungen, Verbindungen) des mehrgeschossigen Bauens mit Holz schwingungstechnisch geprüft, analysiert und bewertet. Die Gesamtsteifigkeit des mehrgeschossigen Bauwerks ist maßgeblich von Steifigkeiten der Einzelbestandteile abhängig. Mit den Ergebnissen des Forschungsvorhabens wird ein entscheidender Beitrag zur Weiterentwicklung der Sicherheit von nachhaltigen Baustrukturen hinsichtlich ihrer Schwingungsanfälligkeit und Gebrauchstauglichkeit im Zuge von Planung und Umsetzung mehrgeschossiger Gebäude in Holzbauweise geleistet.Dr. Sören Keuchel
Tel.: +4940300870-30
keuchel@novicos.de
Novicos GmbH
Veritaskai 8
21079 Hamburg

2023-08-01

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2026-07-31

31.07.2026
2221HV071AVerbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 1: Erforschung von Bauteilen und Anschlüssen - Akronym: HolzSysteMeDer bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen.Prof. Dr.-Ing. Thomas Uibel
Tel.: +49 241 6009-51217
uibel@fh-aachen.de
Fachhochschule Aachen - Fachbereich 2 - Bauingenieurwesen - Institut für Baustoffe und Baukonstruktionen (IBB) - Lehr- und Forschungsgebiet Holzbau
Bayernallee 9
52066 Aachen

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31.07.2026
2221HV071BVerbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 2: Entwicklung softwaregestützter Bemessungshilfen - Akronym: HolzSysteMeDer bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen.Dipl.-Ing. (FH) Markus Reimann
Tel.: +49 2166 99071-10
m.reimann@holztragwerke.de
NR Ingenieurgesellschaft Holztragwerke mbH
An der Eickesmühle 26
41238 Mönchengladbach

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2221HV071CVerbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 3: Konstruktion von Bauteilen und Anschlüssen - Akronym: HolzSysteMeDer bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen. Sebastian Dienst
Tel.: +49 2642 90591-13
sebastian.dienst@pirminjung.de
PIRMIN JUNG Deutschland GmbH
Am Güterbahnhof 16
53424 Remagen

2023-08-01

01.08.2023

2026-07-31

31.07.2026
2221HV071DVerbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 4: Ausführung und Umsetzung für die Praxis - Akronym: HolzSysteMeDer bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen. Reinhard Adams
Tel.: +49 26 36 93 11 - 0
reinhard.adams@adams-holzbau.de
Adams - Holzbau - Fertigbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Brohltalstr. 8-10
56651 Niederzissen

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31.07.2026
2221HV071EVerbundvorhaben: Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit; Teilvorhaben 5: Grundlagen zur Laubholznutzung - Akronym: HolzSysteMeDer bisher geringe Marktanteil mehrgeschossiger Holzbauten kann vergrößert werden, wenn neben dem Abbau bauordnungsrechtlicher Hemmnisse die Planung und Ausführung effizienter erfolgen. Im Forschungsvorhaben "Holzbau-Systemlösungen für die Mehrgeschossigkeit" sollen Systemlösungen für Bauteile und Verbindungen erarbeitet werden, indem vielfach wiederkehrende Bauteile und Anschlüsse typisiert werden. Hierdurch werden technisch ausgereifte, wirtschaftliche und einfach berechenbare Konstruktionen ermöglicht. Typisierte Systemlösungen heben sich von bereits vorhandenen Muster- und Leitdetails durch die systematische Betrachtung in Abhängigkeit von variablen Eingangsparametern ab. Die konstruktive Durchbildung erfolgt unter Berücksichtigung des Brandschutzes, aller statischen und bauphysikalische Aspekte sowie unter Beachtung des baulichen Holzschutzes. Die Systemlösungen werden in Detailkatalogen, Tabellen, Diagramme sowie EDV-basierten Bemessungshilfen aufbereitet. Mit diesen ganzheitlichen Planungshilfen lassen sich Vorplanungen effizient durchführen, wie sie z.B. im Rahmen einer Entscheidungsfindung bzgl. der Baustoffwahl erforderlich sind. Ressourceneffiziente sowie recyclefähige Konstruktionen sind essentiell, um nachwachsende Rohstoffe optimal zu nutzen. Dies erfordert eine umfassende Planung, deren Aufwand durch Systemlösungen deutlich reduziert wird. Darüber hinaus minimieren sie das technische und wirtschaftliche Risiko für Planer und Ausführende. Systemlösungen sollen auch unter Verwendung von Laubhölzern angeboten werden. Insbesondere für die Holzart Birke, die bauaufsichtlich bisher nicht geregelt ist, sind umfangreiche Untersuchungen vorgesehen, um für die Bemessung fehlende Materialparameter zu ermitteln. Das Projektkonsortium, welches nahezu die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt, strebt die Etablierung der Ergebnisse für die unmittelbare baupraktische Anwendbarkeit an, um hierdurch zur Steigerung der klimarelevanten Holzbauquote beizutragen.Dr. Stefanie Wieland
Tel.: +49 2931 7866-459
stefanie.wieland@wald-und-holz.nrw.de
Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV)
Obereimer 13
59821 Arnsberg

2023-03-01

01.03.2023

2026-02-28

28.02.2026
2221HV072AVerbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 1: Konzeption, Umsetzung, Praxistauglichkeit - Akronym: HolzQSIm Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen.Dr. Jan Wenker
Tel.: +49 2867 22355-16
jan.wenker@brueninghoff.de
Brüninghoff Holz GmbH & Co. KG
Industriestr. 14
46359 Heiden

2023-03-01

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28.02.2026
2221HV072BVerbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Grundlagen - Akronym: HolzQSIm Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen.Prof. Dr.-Ing. Mike Sieder
Tel.: +49 531 391-7800
m.sieder@tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Baukonstruktion und Holzbau
Schleinitzstr. 21 a
38106 Braunschweig

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2221HV072CVerbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 3: Simulation; Holztrocknung; Wissensvermittlung - Akronym: HolzQSIm Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen.Dipl.-Ing. (FH) Daniel Kehl
Tel.: +49 341 529411-38
kehl@holzbauphysik.de
holz bau physik, Inhaber Daniel Kehl
Nixenweg 14
04277 Leipzig

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28.02.2026
2221HV072DVerbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 4: Schutzkonzepte, Details, Wissenstransfer - Akronym: HolzQSIm Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen.Dipl.-Ing. Robert Heinicke
Tel.: +49 4055983911
robert.heinicke@heinickeplan.de
Dipl.-Ing. Robert Heinicke Architekt, Büro für Architektur, Energie und Bauphysik
Holsteiner Chaussee 335/337
22457 Hamburg

2023-03-01

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2221HV072EVerbundvorhaben: Qualitätssicherung im modernen mehrgeschossigen Holz- und Holz-Hybridbau - Entwicklung von ganzheitlichen Feuchte-Schutzkonzepten und Monitoringsystemen; Teilvorhaben 5: Bauliche Schutzkonzepte, Detailentwicklung - Akronym: HolzQSIm Hochbau werden in jüngerer Zeit vermehrt großvolumige Bauwerke vorwiegend in Holz- oder Holz-Hybridbauweise mit Massivholz (Brettsperrholz, BSP) nachgefragt und realisiert. Im Vergleich dazu waren bisher die Projektgrößen im Holzbau üblicherweise durch geringere Ausmaße geprägt. Dort konnte der Witterungsschutz meist durch kurze Montagezeiten unter Beachtung günstiger Wetterlagen oder durch Verwendung von temporären Abdeckungen hinreichend gewährleistet werden. Die aktuellen Erfahrungen mit großvolumigen und vielgeschossigen Bauwerken in Holzbauweise zeigen hingegen deutlich, dass die erforderlichen spezifischen Bau- und Montageabläufe andere und neue Witterungsschutz-Konzepte verlangen. Die konstruktiven und organisatorischen Planungen einschließlich der Vergabebeschreibungen berücksichtigen bisher erfahrungsgemäß nur selten hinreichende Schutzmaßnahmen. Oftmals werden diese Leistungen am Ende der Planungsphase ausschließlich den ausführenden Firmen überlassen - mit der Konsequenz, dass geplante Konstruktionen oft nicht oder nur unzureichend vor Feuchte geschützt werden können. Ein zweiter Schwerpunkt des Feuchteschutzes liegt in der Nutzungszeit. Baukonstruktionen aus dem organischen Material Holz sind feuchteempfindlich und vor Leck- und Leitungswasserschäden besonders schutzbedürftig. Daher ist das Gesamtziel des Forschungsvorhabens HolzQS, konkrete Lösungen und Qualitätssicherungssysteme für den modernen mehrgeschossigen Holzbau zu entwickeln, die einen guten organisatorischen und konstruktiven Holz- und Witterungsschutz während der Fertigungs-, Bau- und auch der Nutzungsphase sicherstellen. Feuchteschäden im Holzbau soll künftig umfassend, proaktiv und präventiv begegnet werden können. Das Schadenspotential bei großvolumigen Holzgebäuden lässt sich sowohl in der Bauzeit als auch während der Nutzungsphase deutlich verringern, wenn auf Basis der Ergebnisse dieses Verbund-Forschungsvorhabens entsprechende praxisgerechte Schutzkonzepte zur Verfügung stehen.Dipl.-Ing. (FH) Martin Mohrmann
Tel.: +49 431 71 97 11 30
mohrmann@holz4.de
Sachverständigenbüro holz4 Dipl.-Ing. Martin Mohrmann
Barkauer Str. 56-58
24145 Kiel

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01.07.2022

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30.06.2025
2221HV075AVerbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Erstellung eines Berechnungs- und Nachweismodells - Akronym: HELEPOLISDie Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann.Dipl.-Ing. Burkhard Walter
Tel.: +49 241 94 90 9-0
b.walter@wr-ing.de
Walter Reif Ingenieurgesellschaft mbH
Charlottenburger Allee 60
52068 Aachen

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2025-06-30

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2221HV075BVerbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchungen - Akronym: HELEPOLISDie Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann.Prof. Dr.-Ing. Benno Hoffmeister
Tel.: +49 241 80-25183
hoff@stb.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule - Institut für Stahlbau
Mies-van-der-Rohe-Str. 1
52074 Aachen

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30.06.2025
2221HV075CVerbundvorhaben: Holztafelbauweise mit hybrider Beplankung für den mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Herstellung und Ausführung - Akronym: HELEPOLISDie Holztafelbauweise ist eine weit verbreitete Holzbauweise mit hohem Vorfertigungsgrad, kurzen Bauzeiten und äußerst geringem Ressourcenverbrauch. Gegenwärtig ist die Holztafelbauweise die bevorzugte Wahl für Holzbauwerke mit wenigen Geschossen. Das Projekt zielt darauf ab diese Bauweise auch für den Mehrgeschossbau attraktiver zu machen. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung der Holztafelbauweise mit besonderer Ausrichtung auf mehrgeschossige Gebäude. Diese Steigerung soll allein dadurch erreicht werden, dass die im Mehrgeschossbau ohnehin erforderlichen bauphysikalischen und brandschutztechnischen Bekleidungen als tragfähige Komponenten berücksichtigt werden. Grundvoraussetzung dafür sind zutreffende Modelle für die realitätsnahe Berechnung des Tragverhaltens, sowohl unter statischer als auch unter dynamischer Belastung. Dazu soll das Tragverhalten von Holztafelwänden experimentell und numerisch untersucht werden. Aufbauend auf den Ergebnissen soll eine Berechnungsmethode entwickelt werden, welche das Tragverhalten von Holztafelwänden mit Bekleidung zuverlässig abbilden kann. Reinhard Adams
Tel.: +49 26 36 93 11 - 0
reinhard.adams@adams-holzbau.de
Adams - Holzbau - Fertigbau Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Brohltalstr. 8-10
56651 Niederzissen

2022-11-01

01.11.2022

2024-10-31

31.10.2024
2221HV076XHolzbewehrtes Holz - Akronym: HBH_Teil_2Ziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung eines neuartigen furnierverstärkten tragenden Holzbauprodukts – holzbewehrtes Holz (HBH). Dafür wird Brettschichtholz (BSH) aus Fichte mit gezielt angeordneten Furnierlagen aus Laubholz zu holzbewehrtem Holz kombiniert. In einem am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion bereits durchgeführten und abgeschlossenen Forschungsprojekt (ZukunftBau (10.08.18.7-18.21)) wurden die generelle Machbarkeit (proof of concept) für holzbewehrtes Holz bestätigt sowie erste Leistungskennwerte ermittelt. Durch Anordnung von Furnierlagen zwischen den Brettschichtholzbauteilen konnten die stark anisotropen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften von Brettschichtholz homogenisiert werden. Mit holzbewehrtem Holz steht ein inhärent verstärktes stabförmiges Holzprodukt für tragende Zwecke zur Verfügung. Die Tragfähigkeit von Ausklinkungen konnte im Vergleich zu unbewehrtem BSH um den Faktor fünf erhöht, bei runden Durchbrüchen verdoppelt und bei Queranschlüssen verdreifacht werden. Holzbewehrtes Holz zeigte bei allen drei Beanspruchungssituationen eine sehr hohe Fähigkeit zur Lastumlagerung und damit ein duktileres Versagen als unbewehrtes Brettschichtholz. Nach anfänglicher Rissbildung in den BSH-Bauteilen konnten die Lasten weiter gesteigert werden. Das nun beantragte Forschungsvorhaben soll auf den Erkenntnissen des Vorgängerprojekts aufbauen. Im Zentrum des beantragten Forschungsvorhabens steht die Entwicklung eines wirtschaftlichen Prozesses zur Produktion von Superlamellen und die Entwicklung von neuartigen, hochleistungsfähigen Anschlusskonstruktionen zum Fügen von holzbewehrtem Holz.Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 8928922416
winter@tum.de
Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München

2023-06-01

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2221HV077AVerbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 1: Modifizierung und Charakterisierung schnellhärtender Klebstoffsysteme - Akronym: FastResIndCureHemmnisse wie lange Aushärtezeiten und Mindesttemperaturen zur Aushärtung führen dazu, das trotz ökologischer Vorteile, angenehmeres Wohnklima, etc. immer noch häufig auf konventionelle Baustoffe und Bauweisen zurückgegriffen wird. Zur Reduzierung der genannten Hemmnisse ist es das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefügten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Beeinträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Entwicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigenspannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und anschließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit entwickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen Anschlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann.Dr.-Ing. Ruben Friedland
Tel.: +49 2631 34-6026
ruben.friedland@lohmann-tapes.com
Lohmann GmbH & Co. KG
Irlicher Str. 55
56567 Neuwied

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2221HV077BVerbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 2: Konzeptionierung und Entwicklung einer mobilen Erwärmungseinheit zur beschleunigten Klebstoffaushärtung - Akronym: FastResIndCureHemmnisse wie lange Aushärtezeiten und Mindesttemperaturen zur Aushärtung führen dazu, das trotz ökologischer Vorteile, angenehmeres Wohnklima, etc. immer noch häufig auf konventionelle Baustoffe und Bauweisen zurückgegriffen wird. Zur Reduzierung der genannten Hemmnisse ist es das Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefügten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Beeinträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Entwicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigenspannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und anschließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit entwickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen Anschlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann.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

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2221HV077CVerbundvorhaben: Entwicklung einer Schnellhärtungsmethode für die klebtechnische Fertigung von Holzbauelementen im mehrgeschossigen Hausbau; Teilvorhaben 3: Simulation und Prozessvalidierung - Akronym: FastResIndCureDas Gesamtziel dieses F&E Vorhabens, die Schnellhärtung von klebtechnisch gefüg-ten Verbindungselementen im mehrgeschossigen Hausbau nachhaltig in den Holzbau mittels moderner Erwärmungstechnik zu implementieren. Mit Hilfe von Induktion bzw. Widerstandserwärmung soll Klebstoff gezielt, schnell und ohne kohäsive bzw. adhäsive Be-einträchtigungen gehärtet werden. Eine grundlegende Materialforschung dient hier der Ent-wicklung bzw. Modifizierung eines Klebstoffsystems, wobei der Fokus auf einer robusten Klebstoffhärtung mit hoher Qualität liegt. Grundsätzlich wird eine flexible Schnellhärtung von Klebstoff angestrebt, jedoch immer unter der Prämisse die Tragfähigkeit nicht durch Eigen-spannungen, die durch erhöhte Temperaturen während des Erwärmungsprozesses und an-schließender Relaxation entstehen können, zu reduzieren. Zur Realisierung einer baustellensicheren, Temperatur unabhängigen Schnellhärtung wird ein Konzeptentwurf und ein prototypischer Demonstrator einer mobilen Erwärmungseinheit ent-wickelt, die an baustellentypische Gegebenheiten des mehrgeschossigen Holzbaus angepasst ist und in Kombination mit den entwickelten Klebstoffsystemen an unterschiedlichen An-schlusstypen, Holzarten bzw. Holzwerkstoffen angewendet werden kann. Till Vallee
Tel.: +49 421 2246-474
till.vallee@ifam.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM)
Wiener Str. 12
28359 Bremen

2022-10-15

15.10.2022

2025-10-15

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2221HV082AVerbundvorhaben: Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Teilvorhaben 1: Anwendungsszenarien und Demonstration der digital vernetzten Wertschöpfungskette für den urbanen mehrgeschossigen Holzbau - Akronym: DiKieHoZur Zielerreichung muss die Transformation als systemischer Ansatz besser verstanden und erprobt werden. Dafür ist das Zusammenwirken der Material- und Informationsflüsse zwischen den einzelnen Akteuren hinsichtlich der Kooperationspotenziale zu untersuchen und deren Wirkung im industriellen Kontext des mehrgeschossigen Holzbaus aufzuzeigen. Es gilt sowohl die effiziente Nutzung regionaler Holzbestände als auch die Vernetzung mittels praktikabler digitaler Instrumente zur Optimierung der Wertschöpfungskette zu integrieren. Als führender Baustoff wird der ökologische und nachhaltige Rohstoff Holz eine maßgebliche Rolle spielen und zu den Klimazielen des Berliner Senats beitragen. Die entwickelte Lösung schafft unter Verwendung eines skalierbaren Referenzmodells die Datengrundlage für die Vernetzung und den anforderungsgerechten Informationsaustausch. Gleichermaßen erlaubt sie eine durchgängige Bewertung ökologischer und ökonomischer Faktoren und soll Optionen zur Etablierung von Materialkreisläufen bereitstellen. Somit können über den gesamten Gebäudelebenszyklus durch bidirektionale Kommunikation der Akteure sowohl die Anforderungen an den Rohstoff Holz bis hin zum benötigen Baustoff als auch die Effizienz der Arbeitsabläufe gesteigert und damit eine kürzere Planungs- und Bauzeit, eine Verbesserung der Qualität und somit eine Kostenreduktion für den mehrgeschossigen Holzbau erreicht werden.Prof. Dr.-Ing. Holger Kohl
Tel.: +49 30 314-25662
holger.kohl@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme - Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb
Pascalstr. 8-9
10587 Berlin

2022-10-15

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2221HV082BVerbundvorhaben: Digitale Wertschöpfungskette für den kieferbasierten Holzbau in Berlin-Brandenburg; Teilvorhaben 2: Integrationsmethodik und Referenzmodell für die digitale Vernetzung der Wertschöpfungskette auf Basis kiefernbasierter Werkstoffe - Akronym: DiKieHoVorhabensziel ist es, die digitale Vernetzung für die Wertschöpfungskette im urbanen mehrgeschossigen Holzbau am Beispiel der Region Berlin-Brandenburg zu stärken und hierdurch eine effiziente Nutzung des regional verfügbaren Kiefernholzes in der Bauwirtschaft sicher zu stellen. So soll ein wesentlicher Beitrag zur Entwicklung zukunftsfähiger Lösungen geleistet werden, indem aus regionalen Rohstoffen unter optimaler Ausnutzung hochqualitative Holzbauelemente zur Errichtung klimafreundlicher Gebäude mit geschlossenen Ressourcenkreisläufen transformiert werden. Nicole Oertwig
Tel.: +49 221 1234-567
nicole.oertwig@ipk.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2221HV089AVerbundvorhaben: Entwicklung eines alternativen Rettungswegkonzeptes für Gebäude und Aufstockungen in den GK 4 und 5; Teilvorhaben 1: Konzeptionelle Umsetzung und Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: ALREKOAufgrund des großen Bedarfs an bezahlbarem Wohnraum sind insbesondere die innerstädtischen Ballungsräume auf Maßnahmen der Nachverdichtung angewiesen. Lösungsansätze sind neben der Schließung von Baulücken v.a. Aufstockung von Bestandsbauten. Ein Hindernis zur Umsetzung insbesondere von Aufstockungen ist häufig die Lösung der Rettungswegsituation. Durch die Belegung öffentlicher Straßen durch Kfz-Stellplätze, Baumbewuchs oder Oberleitungen des ÖPNV kann es zu einer erheblichen Verschlechterung der Bedingungen zur Sicherstellung des zweiten Rettungsweges durch die Feuerwehr kommen. Ist eine Rettung über Gerät der Feuerwehr nicht möglich, so ist die Ausbildung eines zweiten baulichen Rettungsweges oder die eines Sicherheitstreppenraumes erforderlich. Beides ist üblicherweise für Bestandsgebäude unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realisierbar, sodass in der Folge eine Aufstockung in Holzbauweise dieser Gebäude de facto nicht möglich ist. Um eine sichere Rettung zu gewährleisten, soll innerhalb dieses Forschungsvorhabens untersucht werden, mit welchen Maßnahmen ein Treppenraum als einziger Rettungsweg ertüchtigt werden kann, ohne auf die vollständige Ausbildung eines Sicherheitstreppenraums nach MHHR angewiesen zu sein. Durch die Erarbeitung repräsentativer Brandszenarien mittels Risikoanalysen und numerischer Brandsimulation werden schutzzielorientierte Rettungsweglösungen für Neu- und Bestandsbauten in den GK 4 und 5 erarbeitet. Ziel ist die Entwicklung von alternativen Rettungswegkonzepten, mit denen eine wirtschaftliche und attraktive Ausführung von Rettungswegen in mehrgeschossigen Wohngebäuden ermöglicht wird, ohne das bauordnungsrechtliche Sicherheitsniveau abzusenken. Damit einhergehen erhebliche Potentiale für den Holzbau als der für diese Bauaufgabe prädestinierte Bauweise, da auf diese Weise Aufstockungen möglich werden, die unter den bislang geltenden Randbedingungen grundsätzlich nicht umgesetzt werden können.Prof. Ludger Dederich
Tel.: +49 7472 147
dederich@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar

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2221HV089BVerbundvorhaben: Entwicklung eines alternativen Rettungswegkonzeptes für Gebäude und Aufstockungen in den GK 4 und 5; Teilvorhaben 2: Brandszenarien und numerische Simulation - Akronym: ALREKOAufgrund des großen Bedarfs an bezahlbarem Wohnraum sind insbesondere die innerstädtischen Ballungsräume auf Maßnahmen der Nachverdichtung angewiesen. Lösungsansätze sind neben der Schließung von Baulücken v.a. Aufstockung von Bestandsbauten. Ein Hindernis zur Umsetzung insbesondere von Aufstockungen ist häufig die Lösung der Rettungswegsituation. Durch die Belegung öffentlicher Straßen durch Kfz-Stellplätze, Baumbewuchs oder Oberleitungen des ÖPNV kann es zu einer erheblichen Verschlechterung der Bedingungen zur Sicherstellung des zweiten Rettungsweges durch die Feuerwehr kommen. Ist eine Rettung über Gerät der Feuerwehr nicht möglich, so ist die Ausbildung eines zweiten baulichen Rettungsweges oder die eines Sicherheitstreppenraumes erforderlich. Beides ist üblicherweise für Bestandsgebäude unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realisierbar, sodass in der Folge eine Aufstockung in Holzbauweise dieser Gebäude de facto nicht möglich ist. Um eine sichere Rettung zu gewährleisten, soll innerhalb dieses Forschungsvorhabens untersucht werden, mit welchen Maßnahmen ein Treppenraum als einziger Rettungsweg ertüchtigt werden kann, ohne auf die vollständige Ausbildung eines Sicherheitstreppenraums nach MHHR angewiesen zu sein. Durch die Erarbeitung repräsentativer Brandszenarien mittels Risikoanalysen und numerischer Brandsimulation werden schutzzielorientierte Rettungsweglösungen für Neu- und Bestandsbauten in den GK 4 und 5 erarbeitet. Ziel ist die Entwicklung von alternativen Rettungswegkonzepten, mit denen eine wirtschaftliche und attraktive Ausführung von Rettungswegen in mehrgeschossigen Wohngebäuden ermöglicht wird, ohne das bauordnungsrechtliche Sicherheitsniveau abzusenken. Damit einhergehen erhebliche Potentiale für den Holzbau als der für diese Bauaufgabe prädestinierte Bauweise, da auf diese Weise Aufstockungen möglich werden, die unter den bislang geltenden Randbedingungen grundsätzlich nicht umgesetzt werden können.Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Tel.: +49 391 886-4967
bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg

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2221HV089CVerbundvorhaben: Entwicklung eines alternativen Rettungswegkonzeptes für Gebäude und Aufstockungen in den GK 4 und 5; Teilvorhaben 3: Leistungskriterien und Risikoanalyse - Akronym: ALREKOAufgrund des großen Bedarfs an bezahlbarem Wohnraum sind insbesondere die innerstädtischen Ballungsräume auf Maßnahmen der Nachverdichtung angewiesen. Lösungsansätze sind neben der Schließung von Baulücken v.a. Aufstockung von Bestandsbauten. Ein Hindernis zur Umsetzung insbesondere von Aufstockungen ist häufig die Lösung der Rettungswegsituation. Durch die Belegung öffentlicher Straßen durch Kfz-Stellplätze, Baumbewuchs oder Oberleitungen des ÖPNV kann es zu einer erheblichen Verschlechterung der Bedingungen zur Sicherstellung des zweiten Rettungsweges durch die Feuerwehr kommen. Ist eine Rettung über Gerät der Feuerwehr nicht möglich, so ist die Ausbildung eines zweiten baulichen Rettungsweges oder die eines Sicherheitstreppenraumes erforderlich. Beides ist üblicherweise für Bestandsgebäude unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht realisierbar, sodass in der Folge eine Aufstockung in Holzbauweise dieser Gebäude de facto nicht möglich ist. Um eine sichere Rettung zu gewährleisten, soll innerhalb dieses Forschungsvorhabens untersucht werden, mit welchen Maßnahmen ein Treppenraum als einziger Rettungsweg ertüchtigt werden kann, ohne auf die vollständige Ausbildung eines Sicherheitstreppenraums nach MHHR angewiesen zu sein. Durch die Erarbeitung repräsentativer Brandszenarien mittels Risikoanalysen und numerischer Brandsimulation werden schutzzielorientierte Rettungsweglösungen für Neu- und Bestandsbauten in den GK 4 und 5 erarbeitet. Ziel ist die Entwicklung von alternativen Rettungswegkonzepten, mit denen eine wirtschaftliche und attraktive Ausführung von Rettungswegen in mehrgeschossigen Wohngebäuden ermöglicht wird, ohne das bauordnungsrechtliche Sicherheitsniveau abzusenken. Damit einhergehen erhebliche Potentiale für den Holzbau als der für diese Bauaufgabe prädestinierte Bauweise, da auf diese Weise Aufstockungen möglich werden, die unter den bislang geltenden Randbedingungen grundsätzlich nicht umgesetzt werden können.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß
Tel.: +49 531 391-5441
j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de
Technische Universität Braunschweig Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
Beethovenstraße 52
38106 Braunschweig

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2221HV090AVerbundvorhaben: Emissionsarme, formaldehydfreie Klebstoffsysteme mit breitem Anwendungsspektrum für faserbasierte Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung faserbasierter Holzwerk- und Dämmstoffe - Akronym: ProBioDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten, formaldehydfreien Klebstoffs aus der Rest-Biomasse der Rapspflanze zur Herstellung von faserbasierten Holzwerk- und Dämmstoffen. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie durchgeführt, bei der die Wertschöpfungskette dieser Agrarpflanze erhöht werden soll, indem aus anfallenden Nebenprodukten bzw. Reststoffen ein neues "grünes" Kuppelprodukt gewonnen wird. Aus der Rest-Biomasse werden für die Klebstoffherstellung geeignete Komponenten gewonnen und zu einem Pflanzenpulver weiterverarbeitet. Hierzu soll Rapstrester aufgeschlossen und zu einer proteinreichen Suspension weiterverarbeitet werden. Durch den bewussten Einsatz von Rest-Biomasse in Form eines Pflanzenpulvers und den Verzicht auf Formaldehyd wird ein gesundheitlich unbedenklicher Klebstoff für die Herstellung von Mitteldichten Faserplatten (MDF) und Faserdämmplatten entwickelt werden. Zur Aushärtung der Faserdämmplatten soll ein optimiertes, energieeffizientes Heißluft-/Heißdampfverfahren zum Einsatz kommen. Bei der Produktion als auch bei der anschließenden Verwendung der Faserwerkstoffe entstehen nur im geringen bis gar keine gesundheitsschädlichen Emissionen. Durch das Vorhaben wird ein wesentlicher Beitrag zur Vermeidung von Schadstoffen während des Herstellungsprozesses und in der Innenraumluft von Gebäuden geleistet. Johannes Eberlein
Tel.: +49 9220 18 148
johannes.eberlein@maxit.de
Johann Bergmann GmbH & Co
Azendorf 63
95359 Kasendorf

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2221HV090BVerbundvorhaben: Emissionsarme, formaldehydfreie Klebstoffsysteme mit breitem Anwendungsspektrum für faserbasierte Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung - Akronym: ProBioDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten, formaldehydfreien Klebstoffs aus der Rest-Biomasse der Rapspflanze zur Herstellung von faserbasierten Holzwerk- und Dämmstoffen. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie durchgeführt, bei der die Wertschöpfungskette dieser Agrarpflanze erhöht werden soll, indem aus anfallenden Nebenprodukten bzw. Reststoffen ein neues "grünes" Kuppelprodukt gewonnen wird. Aus der Rest-Biomasse werden für die Klebstoffherstellung geeignete Komponenten gewonnen und zu einem Pflanzenpulver weiterverarbeitet. Hierzu soll Rapstrester aufgeschlossen und zu einer proteinreichen Suspension weiterverarbeitet werden. Durch den bewussten Einsatz von Rest-Biomasse in Form eines Pflanzenpulvers und den Verzicht auf Formaldehyd wird ein gesundheitlich unbedenklicher Klebstoff für die Herstellung von Mitteldichten Faserplatten (MDF) und Faserdämmplatten entwickelt werden. Zur Aushärtung der Faserdämmplatten soll ein optimiertes, energieeffizientes Heißluft-/Heißdampfverfahren zum Einsatz kommen. Bei der Produktion als auch bei der anschließenden Verwendung der Faserwerkstoffe entstehen nur im geringen bis gar keine gesundheitsschädlichen Emissionen. Durch das Vorhaben wird ein wesentlicher Beitrag zur Vermeidung von Schadstoffen während des Herstellungsprozesses und in der Innenraumluft von Gebäuden geleistet.PD Dr. Markus Euring
Tel.: +49 551 39-23323
meuring@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holztechnologie und Holzwerkstoffe
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

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2221HV090CVerbundvorhaben: Emissionsarme, formaldehydfreie Klebstoffsysteme mit breitem Anwendungsspektrum für faserbasierte Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Klebstoffentwicklung - Akronym: ProBioDas Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten, formaldehydfreien Klebstoffs aus der Rest-Biomasse der Rapspflanze zur Herstellung von faserbasierten Holzwerkstoffen mittels eines energieeffizienten Heißluft-/Heißdampfverfahrens. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Machbarkeitsstudie durchgeführt, bei der die Wertschöpfungskette dieser Agrarpflanze erhöht werden soll, indem aus anfallenden Nebenprodukten bzw. Reststoffen ein neues "grünes" Kuppelprodukt gewonnen wird. Aus der Rest-Biomasse werden für die Klebstoffherstellung geeignete Komponenten gewonnen und zu einem Pflanzenpulver weiterverarbeitet. Hierzu soll Rapstrester aufgeschlossen und zu einer proteinreichen Suspension weiterverarbeitet werden. Durch den bewussten Einsatz von Rest-Biomasse in Form eines Pflanzenpulvers und den Verzicht auf Formaldehyd wird ein gesundheitlich unbedenklicher Klebstoff für die Herstellung von Mitteldichten Faserplatten (MDF) und Faserdämmplatten entwickelt werden. Bei der Produktion als auch bei der anschließenden Verwendung der Faserwerkstoffe entstehen nur im geringen bis gar keine gesundheitsschädlichen Emissionen. Durch das Vorhaben wird ein wesentlicher Beitrag zur Vermeidung von Schadstoffen während des Herstellungsprozesses und in der Innenraumluft von Gebäuden geleistetProf. 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

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29.02.2024
2221HV091XMachbarkeitsstudie Geschäumte Abstandsgewebe - Akronym: TexFoamZiel des Vorhabens ist die Prozessentwicklung eines freiformbaren Sandwichbauteils aus Holzschaum, Naturfasergewebe und einem (teil-) biobasierten Kunststoff mit einem TLR von 3. Hierfür soll Holzschaum unter Nutzung einer evakuierten Werkzeugkavität in einem Abstandsgewebe expandiert und anschließend durch die Flutung der Kavität mit einem duroplastischen System die Deckschichten konsolidiert werden. Neben der Zusammenführung verschiedener Prozessschritte zu einem One-Shot-Verfahren sind auch hinsichtlich der mechanischen Performance Vorteile des Sandwichmaterials zu erwarten: Die Stehfäden (Polfäden) verbinden die Deckschichten durch den Kern miteinander und durch die Expansion und Trocknung der Schaumsuspension in dem Gewebe wird eine zusätzliche mechanische Verzahnung von Kern- und Deckschicht erreicht. Desweiteren erlaubt die Expansion des Schaumes in der Kavität die Abbildung von Formen, die nicht durch den schubsteifen Schaum, sondern das Textil definiert werden. Die Verwendung von Naturfasern sowie einem biobasierten Kunststoff neben dem Holzschaum maximiert zudem den Anteil nachwachsender Rohstoffe in der fertigen Sandwichstruktur. Ole Hansen
Tel.: +49 511 9296-2822
ole.hansen@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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2221HV092AVerbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 1: Cellulosephosphonate - Akronym: FRBiocoatGesamtziel 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

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2221HV092BVerbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 2: Phosphonsäuren und Biopolyacrylate - Akronym: FRBiocoatPolyurethane (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

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2221HV092CVerbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 3: Beschichtung von Geweben - Akronym: FRBiocoatPolyurethane (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

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2221HV092DVerbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 4: Beschichtung von Vliesstoffen - Akronym: FRBiocoatZiel 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

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2221HV093XMultifunktionelle, biobasierte Klebstoffe und Reaktionsdübelmassen auf Basis von Celluloseacrylat/-methacrylat (Cellulose-Acrylate) - Akronym: Cellulose-AcrylateDas 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

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2221HV094AVerbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Fertigung prototypischer Möbelstücke zur Demonstration und Evaluation integrierter Sensor- und Monitoringsysteme - Akronym: BioSens-HVDas skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Die Rolf Benz AG und Co KG verfolgt das übergeordnete Ziel der Entwicklung von prototypischen Möbelstücken anhand realer Produkte zur realitätsgetreuen Integration der entwickelten Sensor- und Anzeigesysteme. Die Prototypen in Form von Demonstratoren bilden schließlich den Anknüpfungspunkt für Folgeprojekte, um eine externe Einbindung des Systems in Smart Home Anwendungen zu realisieren. Alexander Kiefer
Tel.: +49 7452 601-188
alexander.kiefer@rolf-benz.com
Rolf Benz AG & Co. KG
Haiterbacher Str. 104
72202 Nagold

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2221HV094BVerbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 2: Untersuchung zur Änderung der Ökobilanz und Rezyklierbarkeit von Möbelkonstruktion - Akronym: BioSens-HVDas Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Das Institut für Holztechnologie Dresden untersucht in diesem Kontext die Entsorgung der resultierenden Möbelkonstruktionen hinsichtlich Ökobilanz und Rezyklierbarkeit. Die frühzeitige Einbeziehung der Anforderungen aus diesen der eigentlichen Nutzung nachgelagerten Prozessen soll eine Wiedergewinnung und evtl. Aufarbeitung der eingesetzten Aktuator- und Sensorbauteile im Sinne eines nachhaltigen und ressourcenschonenden Materialeinsatzes ermöglichen.Dipl.-Ing. Ronny Lang
Tel.: +49 351 4662-365
ronny.lang@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

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2221HV094CVerbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 3: Biomechanische Modellierung von Sitz –und Liegehaltungen - Akronym: BioSens-HVDas skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Die Klinik für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirurgie verfolgt das übergeordnete Ziel der Ermittlung der optimalen Bewegungsmustern für den Nutzer mit Hilfe einer muskuloskelettalen Mehrkörpersimulation. Dieses wird durch eine Weiterentwicklung vorhandener Modelle realisiert welche die Anforderungen von Möbelnutzern im Hinblick auf gesundheitsfördernde Maßnahmen beantwortet. Sie erfolgt zudem die Beantwortung der Forschungsfrage, welche Bewegungsmuster besonders schädlich bezüglich Rückenschmerzen sind und diese sollen dem Nutzer visualisiert werdenDr. Maximilian Praster
Tel.: +49 241 80-35529
mpraster@ukaachen.de
Universitätsklinikum Aachen - Klinik für Orthopädie, Unfall- und Wiederherstellungschirugie
Pauwelsstr. 30
52074 Aachen

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2221HV094DVerbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 4: Entwurf, Auslegung und Bewertung lasttragender Strukturkomponenten mit implizierten Sensoreigenschaften aus Holzwerkstoffen - Akronym: BioSens-HVDas skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Das Institut für Strukturmechanik und Leichtbau der RWTH Aachen (SLA) verflogt dabei die Konzeption, Auslegung und Bewertung innovativer lasttragender Strukturkomponenten mit implizierten Sensoreigenschaften aus Holzwerkstoffen und deren Integration in Möbel- und Schlafsysteme. Diese Strukturkomponenten liefern dann neben den Piezoelektretfolien die Messdaten, die für die Auswertung der Nutzung der Möbel- und Schlafsysteme benötigt werden, um die Wohngesundheit zu steigern. Dabei wird die Forschungsfrage fokussiert, in wieweit sich die innovative Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen mit implizierten piezoelektrischen Sensoreigenschaften eignet, um klassische Sensoren ersetzen zu können, um damit die Ökoeffizienz zu steigern und kostengünstige Bauteile mit hoher Recyclingfähigkeit in neuen Anwendungsfeldern etablieren zu können.Uni.Prof. Dr.-Ing. Kai-Uwe Schröder
Tel.: +49 241 80 98631
kai-uwe.schroeder@sla.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Maschinenwesen - Institut für Strukturmechanik und Leichtbau
Wüllnerstr. 7
52062 Aachen

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2221HV094EVerbundvorhaben: Energieautarke, digital adaptierbare Möbel zur Steigerung der Wohngesundheit durch Monitoring der menschlichen Biomechanik mit ökoeffizienter Sensorik; Teilvorhaben 5: Modellbasierte Ermittlung und experimentelle Validierung der elektrischen Leistungsgeneration von Piezoelektretfolien in Möbeln - Akronym: BioSens-HVDas skizzierte Vorhaben verfolgt das übergeordnete Ziel der Steigerung der Wohngesundheit unter den sich wandelnden Nutzungsanforderungen von Möbelkunden und Gewährleistung der Nachhaltigkeit elektrisch vernetzbarer Möbel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Möbelindustrie. Vor dem Hintergrund des enormen volkswirtschaftlichen Schadens, der durch Rückenschmerzen und mangelnden Schlaf entsteht, soll durch die wachsenden Möglichkeiten der Digitalisierung mit diesem Vorhaben der Grundstein für die Entwicklung innovativer Möbel gelegt werden, die sowohl gesundheitsfördernd als auch ökoeffizient sind. Das Fraunhofer LBF verfolgt das übergeordnete Ziel der Ermittlung der generierbaren elektrischen Leistung mit Piezoelektretfolien aus untersuchten Bewegungsmustern durch Interaktion eines Menschen mit dem Möbelstück und die Realisierung einer Energieautarkie. Es erfolgt zudem die Beantwortung der Forschungsfrage, welche elektrischen Verbraucher unter realistischen Belastungen von Möbeln betrieben werden können. Hendrik Holzmann
Tel.: +49 221 1234-567
hendrik.holzmann@lbf.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF)
Bartningstr. 47
64289 Darmstadt

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2221HV095AVerbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen biobasierten und formaldehydfreien Nassfestmitteln für Stärkeklebstoffe (BioWellKleb); Teilvorhaben 1: Wellpappe - Akronym: BioWellKlebRund 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) rechtsfähige Stiftung bürgerlichen Rechts
Pirnaer Str. 37
01809 Heidenau

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2221HV095BVerbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen biobasierten und formaldehydfreien Nassfestmitteln für Stärkeklebstoffe (BioWellKleb); Teilvorhaben 2: bioORMOCERe - Akronym: BioWellKlebGesamtziel 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

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2221HV096AVerbundvorhaben: Entwicklung selbstformender, geschwungener Holzmöbel; Teilvorhaben 1: Möbelfertigung und mechanische Prüfung - Akronym: SeFoMoeSitzmöbel bestehen vielfach aus gekrümmten Komponenten. Bei Sitzmöbeln aus Holz werden die Krümmungen durch externe Kräfte mittels individuell geformter Presswerkzeugen realisiert. Das Projekt hat zum Ziel, gekrümmte Holzkomponenten für Sitzmöbel in einem neuartigen Selbstformungsprozess zu realisieren. Der Prozess beruht auf der anisotropen Struktur des Holzes, die sich in dem anisotropen Schwindverhalten niederschlägt. Bei einem Bilayer mit kreuzweiser Anordnung der zwei verleimten Schichten führt dies im Trocknungsprozess zu einer Krümmung, die "in das Material" programmiert und vorhergesagt werden kann. Es sollen Sperrmechanismen entwickelt werden, die bei vorgegebener Krümmung einrasten und die durch Inhomogenität in der Holzanatomie ausgelöste Krümmungsvariabilität stark eingrenzen und dadurch Präzision und Formstabilität gewährleisten. Die gekrümmte Form wird ohne externe Kräfte und Presswerkzeuge realisiert. Dies ermöglicht eine flexible Produktion mit unterschiedlichen Krümmungen und Geometrien für kleine und mittlere Unternehmen. Durch die Verlagerung des Trocknungsprozesses unmittelbar vor die Nutzung des Möbels können diese im noch flachen Zustand transportiert werden, was zu einer signifikanten Reduktion des Transportvolumens führt. Zusammen mit einem digitalen Design und einer neuen Formensprache ist es übergeordnetes Ziel des Projekts, mithilfe der Selbstformungstechnologie eine ökonomische, kundenzentrierte Individualisierung im Möbelbau zu ermöglichen, einer der Kernpunkte von "Industrie 4.0".Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

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2221HV096BVerbundvorhaben: Entwicklung selbstformender, geschwungener Holzmöbel; Teilvorhaben 2: Materialcharakterisierung und Langzeitverhalten der selbstformenden Elemente - Akronym: SefoMoeSitzmöbel bestehen vielfach aus gekrümmten Komponenten. Bei Sitzmöbeln aus Holz werden die Krümmungen durch externe Kräfte mittels individuell geformter Presswerkzeugen realisiert. Das Projekt hat zum Ziel, gekrümmte Holzkomponenten für Sitzmöbel in einem neuartigen Selbstformungsprozess zu realisieren. Der Prozess beruht auf der anisotropen Struktur des Holzes, die sich in dem anisotropen Schwindverhalten niederschlägt. Bei einem Bilayer mit kreuzweiser Anordnung der zwei verleimten Schichten führt dies im Trocknungsprozess zu einer Krümmung, die "in das Material" programmiert und vorhergesagt werden kann. Es sollen Sperrmechanismen entwickelt werden, die bei vorgegebener Krümmung einrasten und die durch Inhomogenität in der Holzanatomie ausgelöste Krümmungsvariabilität stark eingrenzen und dadurch Präzision und Formstabilität gewährleisten. Die gekrümmte Form wird ohne externe Kräfte und Presswerkzeuge realisiert. Dies ermöglicht eine flexible Produktion mit unterschiedlichen Krümmungen und Geometrien für kleine und mittlere Unternehmen. Durch die Verlagerung des Trocknungsprozesses unmittelbar vor die Nutzung des Möbels können diese im noch flachen Zustand transportiert werden, was zu einer signifikanten Reduktion des Transportvolumens führt. Zusammen mit einem digitalen Design und einer neuen Formensprache ist es übergeordnetes Ziel des Projekts, mithilfe der Selbstformungstechnologie eine ökonomische, kundenzentrierte Individualisierung im Möbelbau zu ermöglichen, einer der Kernpunkte von "Industrie 4.0".Prof. Dr. Markus Rüggeberg
Tel.: +49 351 463-31315
markus.rueggeberg@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung
Pienner Str. 19
01737 Tharandt

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2221HV096CVerbundvorhaben: Entwicklung selbstformender, geschwungener Holzmöbel; Teilvorhaben 3: Designraum und Bauteilfertigung - Akronym: SefoMoeSitzmöbel bestehen vielfach aus gekrümmten Komponenten. Bei Sitzmöbeln aus Holz werden die Krümmungen durch externe Kräfte mittels individuell geformter Presswerkzeugen realisiert. Das Projekt hat zum Ziel, gekrümmte Holzkomponenten für Sitzmöbel in einem neuartigen Selbstformungsprozess zu realisieren. Der Prozess beruht auf der anisotropen Struktur des Holzes, die sich in dem anisotropen Schwindverhalten niederschlägt. Bei einem Bilayer mit kreuzweiser Anordnung der zwei verleimten Schichten führt dies im Trocknungsprozess zu einer Krümmung, die "in das Material" programmiert und vorhergesagt werden kann. Es sollen Sperrmechanismen entwickelt werden, die bei vorgegebener Krümmung einrasten und die durch Inhomogenität in der Holzanatomie ausgelöste Krümmungsvariabilität stark eingrenzen und dadurch Präzision und Formstabilität gewährleisten. Die gekrümmte Form wird ohne externe Kräfte und Presswerkzeuge realisiert. Dies ermöglicht eine flexible Produktion mit unterschiedlichen Krümmungen und Geometrien für kleine und mittlere Unternehmen. Durch die Verlagerung des Trocknungsprozesses unmittelbar vor die Nutzung des Möbels können diese im noch flachen Zustand transportiert werden, was zu einer signifikanten Reduktion des Transportvolumens führt. Zusammen mit einem digitalen Design und einer neuen Formensprache ist es übergeordnetes Ziel des Projekts, mithilfe der Selbstformungstechnologie eine ökonomische, kundenzentrierte Individualisierung im Möbelbau zu ermöglichen, einer der Kernpunkte von "Industrie 4.0". Laura Kiesewetter
Tel.: +49 711 685 819 14
laura.kiesewetter@icd.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart Institut für computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung
Keplerstr. 11
70174 Stuttgart

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2221HV097AVerbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 1: Erforschung des Langzeittragverhaltens unter mechanischer und thermischer Beanspruchung - Akronym: HBVSensStraßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse wird ein neuartiger Sensoransatz erforscht, der auch zur Zustandsüberwachung genutzt werden soll. Zur Erreichung der Arbeitsziele von HBVSens werden die Kompetenzen der Kooperationspartner durch enge Zusammenarbeit innerhalb von drei Teilprojekten gebündelt. Teilvorhaben 1 fokussiert auf die Erforschung des Verbundtragverhaltens unter Langzeitbeanspruchung infolge mechanischer und wechselnder thermischer Beanspruchung sowie auf die Entwicklung des optimalen Klebfugendesigns und einer robusten Herstellungstechnologie. Basierend auf experimentellen Untersuchungen mit integrierter Sensorik im Labor- und Bauteilmaßstab werden numerische Simulationsmethoden und Ingenieurmodelle kalibriert und weiterentwickelt, um Prognosen zum Langzeittragverhalten des Verbundes sowie Parameterstudien zum Gesamttragverhalten durchzuführen. Durch die Erarbeitung eines Bemessungsansatzes zusammen mit Empfehlungen für die baupraktische Umsetzung soll der Technologietransfer in die Baupraxis erleichtert werden. Die Praxistauglichkeit der Herstellungstechnologie und die Funktionstüchtigkeit des geklebten Holz-Beton-Verbundes werden anhand eines Großdemonstrators mit integrierter Sensorik überprüft.Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraus
Tel.: +49 3643 584477
matthias.kraus@uni-weimar.de
Bauhaus-Universität Weimar - Fakultät Bauingenieurwesen - Professur Stahl- und Hybridbau
Marienstr. 13D
99423 Weimar

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2221HV097BVerbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 2: Erforschung des Feuchteeinflusses auf den Holz-Beton-Verbund und die Klebfuge - Akronym: HBVSensStraßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse wird ein neuartiger Sensoransatz erforscht, der auch zur Zustandsüberwachung genutzt werden soll. Zur Erreichung der Arbeitsziele von HBVSens werden die Kompetenzen der Kooperationspartner durch enge Zusammenarbeit innerhalb von drei Teilprojekten gebündelt. Teilvorhaben 2 fokussiert auf die Erforschung der Auswirkungen hygrischer Beanspruchung auf HBV-Bauteile und deren Verbundfuge. Ein Teilaspekt ist die Erforschung der Holzfeuchteentwicklung über den Bauteilquerschnitt und die Definition von Feuchteprofilen anhand der Bewertung verschiedener mikroklimatischer Einflussgrößen (z.B Kondensatbildung in der Verbundfuge). Unter Ansatz der Feuchteprofile sind Spannungs- und Dehnungsanalysen in den Teilquerschnitten durchzuführen und eine Bewertung des Feuchteeinflusses auf die Tragfähigkeit der Hybridbauteile abzuleiten. Darüber hinaus erfolgt eine Analyse der Dauerhaftigkeit der Klebfuge infolge zyklisch wechselnder hygrischer Beanspruchung. Ein weiterer Teilaspekt ist die Untersuchung der Anwendbarkeit innovativer feuchtesensitiver faseroptischer Sensorik zur experimentellen, aber auch praktischen Anwendung. Die Anwendung der Bauweise in der Praxis soll durch die Erarbeitung von Anwendungsempfehlungen und durch die Ergänzung der geklebten HBV-Bauweise in vorhandenen Regelwerken des Ingenieurbaus gefördert werden.Prof. Dr.-Ing. Antje Simon
Tel.: +49 361 6700-906
antje.simon@fh-erfurt.de
Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences - Fakultät Bauingenieurwesen und Konservierung/Restaurierung - Fachrichtung Bauingenieurwesen
Altonaer Str. 25
99085 Erfurt

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2221HV097CVerbundvorhaben: Hybride Holzbrücken mit Klebverbund – Qualitätssicherung und Zustandserfassung mittels integrierter Sensoren; Teilvorhaben 3: Erforschung der faseroptischen Sensorik und Messtechnik - Akronym: HBVSensStraßenbrücken in Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV) stellen ökologisch und ökonomisch sinnvolle Alternativen zu Brücken in konventionellen Massivbauweisen dar. Dies gilt insbesondere für baupraktisch häufig vorkommende Überbaustützweiten bis ca. 30 Meter. Das Verbundvorhaben zielt darauf ab, eine neuartige HBV-Bauweise mit flächiger Verklebung zwischen Beton und Holz für den Brückenbau zu etablieren. Dies erfordert die Entwicklung einer baupraktisch robusten Herstellungstechnologie und Klebfugenausführung sowie die Erforschung des mechanischen Langzeitverhaltens der Klebfuge unter Temperatur- und Feuchteeinflüssen. Zur Detailanalyse und Zustandserfassung der Verbundfuge wird durch die MFPA Weimar ein neuartiger Sensoransatz erforscht. Ziel hierbei ist die Integration sehr dünner faseroptischer Sensoren, um Dehnungen in der Verbundfuge ortsaufgelöst über die gesamte Sensorfaserlänge zu analysieren. Um dies zu ermöglichen bedarf es der Erforschung und Bewertung der Einsatzmöglichkeiten der faseroptischen Sensorik und Messtechnik für die Holz-Beton-Verbundweise. Dies umfasst diverse mechanische und thermo-mechanische Untersuchungen sowie die Sensordatenvalidierung an Kleinteilproben, HBV-Bauteilen mit integrierter Sensorik und einem Großdemonstrator unter Umgebungseinflüssen. Ein integrierter, verteilt-messender Sensor könnte somit zukünftig Änderungen in der Verbundfuge erfassen, Informationen zum Langzeitverhalten der Klebfuge unter mechanischen und klimatischen Beanspruchungen liefern und damit einen maßgeblichen Beitrag zur Optimierung der HBV-Bauweise sowie zur Sicherung der Bauwerkszuverlässigkeit leisten.Dr.-Ing. Martin Ganß
Tel.: +49 3643 564-406
martin.ganss@mfpa.de
MFPA - Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar
Coudraystr. 9
99423 Weimar

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2221HV098AVerbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 1: Wissenstransfer für den internationalen Austausch, bauaufsichtliche Veränderungsprozesse und den abwehrenden Brandschutz - Akronym: TIMpulsDisseminationMit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter
Tel.: +49 89 289 22417
winter@tum.de
Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion
Arcisstr. 21
80333 München

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2221HV098BVerbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 2: Wissenstransfer für die verstärkte Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und bauaufsichtliche Veränderungsprozesse - Akronym: TIMpulsDisseminationMit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jochen Zehfuß
Tel.: +49 531 391-5441
j.zehfuss@ibmb.tu-braunschweig.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz
Beethovenstr. 52
38106 Braunschweig

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2221HV098CVerbundvorhaben: Wissenstransfer für ein brandschutztechnisch sicheres Bauen im mehrgeschossigen Holzbau; Teilvorhaben 3: Erarbeitung von Lehrmaterialien und innovativer Bildungsmaßnahmen - Akronym: TIMpulsDisseminationMit dem Forschungsprojekt "TIMpuls" (www.timpuls.tum.de) wurden wesentliche brandschutztechnische Grundlagen zur Fortschreibung bauaufsichtlicher Regelungen in Hinblick auf eine erweiterte Anwendung des Holzbaus gelegt. Das hier beschriebene Anschlussprojekt zur gezielten und flächendeckenden Ergebnisvermittlung "TIMpuls - Dissemination" steht in unmittelbarem Zusammenhang mit den Arbeitspaketen 0 bis 9 des Vorhabens "TIMpuls". Über dies hinaus sollen ausgewählte, aktuelle Forschungsergebnisse parallellaufender nationaler und internationaler Projekte in das Anschlussprojekt "TIMpuls - Dissemination" mit einfließen. Das Ziel des hier beschriebenen Vorhabens ist es die Ergebnisse und Erkenntnisse des Vorhabens "TIMpuls" allen Interessenvertretern/innen besser zugänglich zu machen und damit eine stetige Öffnung und Professionalisierung für den Holzbau zu erreichen. Durch die in den Arbeitspaketen 1 bis 8 des Vorhabens "TIMpuls" gewonnen Informationen soll eine wissen-schaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, um die baurechtlichen Rahmenbedingun-gen für den Holzbau in Deutschland so zu verändern, dass biogen basierte Baustoffe mit dem Leitbaustoff Holz bei Gebäuden bis zur Hochhausgrenze und damit im mehrgeschossigen Holzbau in Deutschland geregelt verwendbar werden.Prof. Dr.-Ing. Björn Kampmeier
Tel.: +49 391 886-4967
bjoern.kampmeier@hs-magdeburg.de
Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) - Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit
Breitscheidstr. 2
39114 Magdeburg

2022-08-01

01.08.2022

2024-07-31

31.07.2024
2221HV099XHochbelastbare Biegefedern aus Holzwerkstoffen - Akronym: HoBieFedHoBieFed dient als Grundstein für das Forschungsgebiet hochbelasteter Biegefedern aus Holzwerkstoffen in technischen Anwendungen. Als Einstieg dazu werden Biegefedern aus GFK (Glasfaserverstärkter Kunststoff) oder nachgeordnet Stahl auf ihr Substitutionspotential untersucht. Praxisorientierte Bewertungskriterien und ein breit angelegtes Prüfspektrum sollen eine Beschreibung anwendbarer mathematischer Ansätzen für den Festigkeits- und Funktionsnachweis ermöglichen. Statistische Versuchsauswertungen und detaillierte Schadensfallanalysen führen zu einem genaueren Verständnis für die wirkenden Mechanismen innerhalb der Wechselbiege belasteten Holzwerkstoffe. Abschließend wird mittels ökonomischer und ökologischer Betrachtungen an einem Fallbeispiel das Nachhaltigkeitspotential im Vergleich zu den Biegefedern nach Stand der Technik herausgearbeitet.Prof. Dr.-Ing. Markus Golder
Tel.: +49 371 531-36902
markus.golder@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau, Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Förder- und Materialflusstechnik
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz

2023-10-01

01.10.2023

2025-09-30

30.09.2025
2221HV100AVerbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-modifizierten Phenol-Formaldehyd - Harzen für die Verklebung von Furnieren zu Lagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Charakterisierung - Akronym: LPFLignin als nachwachsender Rohstoff soll zu maximalen Anteilen den fossilen Rohstoff Phenol in Phenol-Formaldehyd (PF)-Harzen für Verklebungen im Lagenholzwerkstoffbereich ersetzen. Ziel ist die Entwicklung biobasierter Lignin-Phenol-Formaldehyd (LPF)-Klebstoffsysteme. Für solche Anwendungen sind Grundkenntnisse im industriellen Maßstab verfügbar. Durch die Herstellung dieser Klebstoffe sollen fossile Rohstoffe durch industriell verfügbare Lignine ersetzt werden. Die Auswahl der zur Verfügung stehenden Lignine wird dabei maßgeblich durch Herkunft der Biomasse, Herstellverfahren und sich ggf. anschließende Aufschlussverfahren bestimmt, die sich wesentlich auf die Wirkungsweise als Phenol-Ersatz in PF-Harzen auswirken. Die Entwicklung von LPF-Harzen für die Lagenholzwerkstoff-Herstellung steht in direkter Überein-stimmung mit dem Ziel des "Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe". Biobasierte Klebstoffe für Holzwerkstoffe stehen seit vielen Jahren im Fokus intensiver Forschungstätigkeiten. Darüber hinaus fordern sowohl Sperrholz- und LVL-Hersteller als auch der Markt die Klebstoffhersteller seit Jahren dazu auf, alternative Klebstoffsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe anzubieten. Zudem definieren alle europäischen Hersteller von Lagenholzwerkstoffen mittlerweile Unternehmensziele mit Bezug auf eine nachweisliche Nachhaltigkeit von Produkten und Herstellungsprozessen. Klaus Haselhofer
Tel.: +49 172 5233365
klaus.haselhofer@bakelite.com
Bakelite GmbH
Gennaer Str. 2-4
58642 Iserlohn

2023-10-01

01.10.2023

2025-09-30

30.09.2025
2221HV100BVerbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-modifizierten Phenol-Formaldehyd - Harzen für die Verklebung von Furnieren zu Lagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Anwendungstechnologische Untersuchungen sowie Charakterisierung wesentlicher Werkstoffeigenschaften - Akronym: LPFLignin als nachwachsender Rohstoff soll zu maximalen Anteilen den fossilen Rohstoff Phenol in Phenol- Formaldehyd (PF)-Harzen für Verklebungen im Lagenholzwerkstoffbereich ersetzen. Ziel ist die Entwicklung biobasierter Lignin-Phenol-Formaldehyd (LPF)-Klebstoffsysteme. Für solche Anwendungen sind Grundkenntnisse im industriellen Maßstab verfügbar. Durch die Herstellung dieser Klebstoffe sollen fossile Rohstoffe durch industriell verfügbare Lignine ersetzt werden. Die Auswahl der zur Verfügung stehenden Lignine wird dabei maßgeblich durch Herkunft der Biomasse, Herstellverfahren und sich ggf. anschließende Aufschlussverfahren bestimmt, die sich wesentlich auf die Wirkungsweise als Phenol-Ersatz in PF-Harzen auswirken. Die Entwicklung von LPF-Harzen für die Lagenholzwerkstoff-Herstellung steht in direkter Übereinstimmung mit dem Ziel des "Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe". Biobasierte Klebstoffe für Holzwerkstoffe stehen seit vielen Jahren im Fokus intensiver Forschungstätigkeiten. Darüber hinaus fordern sowohl Sperrholz- und LVL-Hersteller als auch der Markt die Klebstoffhersteller seit Jahren dazu auf, alternative Klebstoffsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe anzubieten. Zudem definieren alle europäischen Hersteller von Lagenholzwerkstoffen mittlerweile Unternehmensziele mit Bezug auf eine nachweisliche Nachhaltigkeit von Produkten und Herstellungsprozessen.Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

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01.05.2022

2025-04-30

30.04.2025
2221HV102XLebens-Zyklus-Kosten-Berechnung mit neuartiger Software zur Spezifizierung der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen - Akronym: WoodLCCÜbergeordnetes Ziel von WoodLCC ist eine verlässliche Lebens-Zyklus-Kosten-Berechnung (LCC) auf Grundlage neuartiger Softwaretools für eine detaillierte Spezifizierung der Gebrauchsdauer von Holzbauteilen im Bauwesen. Die wesentlichen wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele des Gesamtvorhabens sind: (1) Anwendung neuartiger Gebrauchsdauervorhersage-Instrumente, um verlässliche Angaben für eine LCC-Berechnung zu generieren (2) Quantifizierung des Einflusses von Pflege-, Wartungs-, und Reparatur-Intervallen auf die LCC (3) Erfassung von Erwartungen div. Interessensgruppen im Bauwesen an die Gebrauchsdauer und LCC durch europaweite Befragungen (4) Bestimmung der LCC holzbasierter Baumaterialien, Komponenten und Gebäuden im Vergleich zu Alternativprodukten (5) Analyse der Kosteneinsparungen durch Feuchteschutzmaßnahmen während der Konstruktionsphase (6) Quantifizierung des Einflusses von Design-Imperfektionen auf die LCC (7) Analyse potentieller Risiken und Kosten beim Einsatz von sog. ’Mass Timber Products MTP’ (8) Validierung von Gebrauchsdauer- und LCC-Abschätzungen anhand von realen BauwerkenProf. Dr. Holger Militz
Tel.: +49 551 39-33542
holger.militz@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte
Büsgenweg 4
37077 Göttingen

2023-09-01

01.09.2023

2026-08-31

31.08.2026
2221HV103XSichere, leichte, ökologische Kransysteme aus Holzwerkstoffen - Akronym: SLOEKSyHolzZiel der Forschungsarbeiten ist ein neues Forschungsfeld zur Anwendung von Holz und Holzwerkstoffen im Kranbau zu eröffnen und zu gestalten. Damit sollen die wissenschaftlichen Grundlagen gelegt werden, um Krananlagen und deren Komponenten in Holzbauweise technisch sinnvoll und sicher zu gestalten. Im Vergleich zu bestehenden Bauweisen sollen die Krane wirtschaftlich, ökologisch und technisch vorteilhaft ausgeführt werden.Prof. Dr.-Ing. Markus Golder
Tel.: +49 371 531-36902
markus.golder@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe, Professur Förder- und Materialflusstechnik
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz

2023-09-01

01.09.2023

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31.08.2026
2221HV105AVerbundvorhaben: Kommunales Informationssystem Holzbau - Modell zur Quantifizierung und Darstellung von Treibhausgas-Einsparpotenzialen durch stoffliche Holzverwendung in Kommunen; Teilvorhaben 1: Methodische Entwicklung - Akronym: Holzbau-KISDie Bundesregierung hat hohe Ziele für den Klimaschutz bis 2045 beschlossen. Der Gebäudebestand verursacht etwa 30% aller Treibhausgase und soll daher bis 2045 klimaneutral werden. Aufgrund der langjährigen Nutzungsdauer der Gebäude stellen sich Effekte nur langsam ein und deshalb müssen Anpassungen ab sofort in die Planungsprozesse eingespeist werden. Die Umsetzung von Klimaschutzstrategien und Klimaschutzmaßnahmen auf kommunaler Ebene im Gebäudebestand muss zukünftig in enger Abstimmung mit den Zielen der kommunalen Bauleitplanung erfolgen. Dies stellt die Kommunen vor große Herausforderungen. Das hier dargestellte Klimaschutzprojekt "Kommunales Informationssystem Holzbau (Holzbau-KIS)" hat als Ziel, das Potenzial einer stofflichen Nutzung von Holzprodukten im Bauwesen als zusätzliche Klimaschutzmaßnahme für Kommunen darzustellen und praktisch handhabbar zu machen. In verschiedenen Szenarien werden realisierbare Potenziale für THG-Einsparungen durch Bauen und Sanieren mit Holz projiziert. Bereits existierende Ansätze für Neubau und Sanierung sollen um weitere Szenarien ergänzt und auf ausgewählte Nichtwohngebäude ausgeweitet werden. Die Ergebnisse zeigen sowohl die Kohlenstoffspeicherung im Holzwerkstoff als auch das Substitutionspotenzial durch den Ersatz von Bauteilen in mineralischer Bauweise durch Holzkonstruktionen. Das Holzbau-KIS soll ein praxisnahes, webbasiertes Planungs- und Kommunikationstool werden, das es den Kommunen in Selbstverwaltung ermöglicht, die THG-Einsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in kommunale Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Das Teilvorhaben der RUB befasst sich mit der methodischen Erweiterung und der fachlichen thematischen Ergänzung der bestehenden Konzepte für die drei kommunalen Pilotanwendungen. Außerdem soll die Erstellung eines Transferkonzepts zur Übertragung auf weitere Kommunen begleitet werden und bspw. methodische, aber auch organisatorische Aspekte eines Betriebs des Tools bei einer Kommune beleuchten.Prof. Dr. Annette Hafner
Tel.: +49 234 32-21413
annette.hafner@rub.de
Ruhr-Universität Bochum - Fakultät Bau- und Umweltwissenschaften - Lehrstuhl Ressourceneffizientes Bauen
Universitätsstr. 150, IC 5/161
44801 Bochum

2023-09-01

01.09.2023

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31.08.2026
2221HV105BVerbundvorhaben: Kommunales Informationssystem Holzbau - Modell zur Quantifizierung und Darstellung von Treibhausgas-Einsparpotenzialen durch stoffliche Holzverwendung in Kommunen; Teilvorhaben 2: Softwaretechnische Umsetzung - Akronym: Holzbau-KISDie Bundesregierung hat hohe Ziele für den Klimaschutz bis 2045 beschlossen. Der Gebäudebestand verursacht etwa 30% aller Treibhausgase und soll daher bis 2045 klimaneutral werden. Aufgrund der langjährigen Nutzungsdauer der Gebäude stellen sich Effekte nur langsam ein und deshalb müssen Anpassungen ab sofort in die Planungsprozesse eingespeist werden. Die Umsetzung von Klimaschutzstrategien und Klimaschutzmaßnahmen auf kommunaler Ebene im Gebäudebestand muss zukünftig in enger Abstimmung mit den Zielen der kommunalen Bauleitplanung erfolgen. Dies stellt die Kommunen vor große Herausforderungen. Das hier dargestellte Klimaschutzprojekt "Kommunales Informationssystem Holzbau (Holzbau-KIS)" hat als Ziel, das Potenzial einer stofflichen Nutzung von Holzprodukten im Bauwesen als zusätzliche Klimaschutzmaßnahme für Kommunen darzustellen und praktisch handhabbar zu machen. In verschiedenen Szenarien werden realisierbare Potenziale für THG-Einsparungen durch Bauen und Sanieren mit Holz projiziert. Bereits existierende Ansätze für Neubau und Sanierung sollen um weitere Szenarien ergänzt und auf ausgewählte Nichtwohngebäude ausgeweitet werden. Die Ergebnisse zeigen sowohl die Kohlenstoffspeicherung im Holzwerkstoff als auch das Substitutionspotenzial durch den Ersatz von Bauteilen in mineralischer Bauweise durch Holzkonstruktionen. Das Holzbau-KIS soll ein praxisnahes, webbasiertes Planungs- und Kommunikationstool werden, das es den Kommunen in Selbstverwaltung ermöglicht, die THG-Einsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in kommunale Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Das Teilvorhaben von Disy befasst sich mit der benutzungsfreundlichen, effizienten und sicheren Implementierung der Softwarelösung und realisiert die drei kommunalen Pilotanwendungen aus softwaretechnischer Sicht. Außerdem soll die Erstellung eines Transferkonzepts zur Übertragung auf weitere Kommunen aus Sicht der Softwaretechnik begleitet werden.Dr. Andreas Abecker
Tel.: +49 721 16006-256
andreas.abecker@disy.net
disy Informationssysteme GmbH
Ludwig-Erhard-Allee 6
76131 Karlsruhe

2022-10-01

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30.09.2025
2221MT002XModell- und Demonstrationsvorhaben zum Einsatz torfreduzierter Substrate im Friedhofsgartenbau - Akronym: TorfFrieDas Modell- und Demonstrationsvorhaben (MuD) soll belegen, dass auf Friedhöfen ein weitgehender Verzicht auf Torf bei der Gestaltung von Gräbern und öffentlichen Pflanzflächen möglich ist. Hierfür werden vier Friedhofsgärtnereien bzw. Friedhofsbetreiber auf Modellflächen, die eine möglichst große Breite der standörtlichen Variabilität Deutschlands abbilden, den Einsatz von Torf schrittweise bis möglichst auf null reduzieren. Die mit der Reduktion des Torfanteils im Substrat verbundenen Veränderungen bezüglich des ästhetischen Eindrucks sowie des Arbeits- und Sachaufwands werden dokumentiert und es erfolgt eine ökonomische Bewertung der Umstellung auf stark torfreduzierte Substrate. Primär ist das Modell- und Demonstrationsvorhaben als Proof-of-Concept für eine Gestaltung von Grab- und öffentlichen Pflanzflächen im Friedhofsbereich mit torfreduzierten bzw. torffreien Kultursubstraten zu sehen. Damit sollen Vorbehalte von Friedhofsgärtnern und Friedhofsbetreibern gegenüber solchen Substraten abgebaut werden. Des Weiteren soll aus den Erfahrungen der Betriebe ein Leitfaden für die Auswahl geeigneter Substrate entwickelt werden, der die Stärken und Schwächen der verschiedenen Torfersatzstoffe vor dem Hintergrund der besonderen Anforderungen im Friedhofsbereich beinhaltet. Dieser Leitfaden kann auch von Substratproduzenten für die Konzeption von torffreien bzw. torffreien Substraten herangezogen werden.Dr. Dieter Lohr
Tel.:
dieter.lohr@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Institut für Gartenbau
Am Staudengarten 14
85354 Freising

2022-09-01

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31.08.2025
2221MT009AVerbundvorhaben: Paludikultur im Praxistest: Optimierung von Rohrkolben- und Schilf-Kulturen; Teilvorhaben 1: Etablierung per Saat, Wasser-und Stoffhaushalt, Biomasseauf- und -abbau, Bestandesentwicklung, Biomassequali., Management und Ernte der Praxisfläche, Wirtschaftlichkeit (Koordination und Wissenstransfer) - Akronym: Paludi-PROGRESSPaludikultur verbindet die produktive Nutzung von Moorböden mit dem Erhalt des Torfkörpers und minimiert somit Höhenverluste, Bodendegradierung und CO2-Emissionen. Im Verbundvorhaben Paludi-PROGRESS wird die Kultivierung von Rohrkolben (Typha spp.) und Schilf (Phragmites australis) als neue landwirtschaftliche Dauerkulturen auf nassen Mooren erprobt und weiterentwickelt. Im Mittelpunkt der ökologischen und ökonomischen Forschung steht ein Rohrkolben-Praxisanbau bei Neukalen/ Mecklenburg-Vorpommern, der im Projekt Paludi-PRIMA im Jahr 2019 auf ca. 10 ha angelegt wurde. Für Schilf werden traditionelle Rohrmahdflächen untersucht, um Empfehlungen für den gezielten Anbau von Schilf auf wiederzuvernässenden Mooren abzuleiten. Die bestehenden Praxis-Flächen sind durch Erhebung realer Praxisdaten zu Bestandesetablierung, Management, Ernte, Produktivität und Biomassequalität die Grundlage der ökonomischen Bewertung. Eine Quantifizierung der Ökosystemleistungen erfolgt für den Rohrkolben-Praxisanbau hinsichtlich Kohlenstoff-, Wasser- und Nährstoffhaushalt sowie Biodiversität. Für ein prozessbasiertes und quantitatives Verständnis wird unter kontrollierten Bedingungen (Mesokosmos-Experimente) der Einfluss von Wasserstandsschwankungen auf Biomasseauf- und -abbau untersucht. Der Wissensaustausch mit anderen Pilotflächen und der Wissenstransfer zur Implementierung von Paludikultur z.B. über Exkursionen, Feldtage und Workshops ist ein zentrales Anliegen des Projektes.Prof. Dr. Jürgen Kreyling
Tel.: +49 3834 420-4131
juergen.kreyling@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald

2022-09-01

01.09.2022

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31.05.2025
2221MT009CVerbundvorhaben: Paludikultur im Praxistest: Optimierung von Rohrkolben- und Schilf-Kulturen; Teilvorhaben 3: Arbeitszeitstudien zum Rohrkolben- und Schilfanbau und Pacht der Praxisversuchsfläche - Akronym: Paludi-PROGRESSDas Teilvorhaben 3 beinhaltet die Pacht der Praxisversuchsfläche. Schwerpunkt des Teilvorhabens 3 liegt auf der Durchführung und Auswertung von Arbeitszeitstudien. Derzeit sind noch keine belastbaren Planungs- und Modellierungsdaten zu den Arbeitsverfahren von Schilf und Rohrkolben verfügbar. Ziel der Arbeitszeitstudien in Paludi-PROGRESS ist es, die Arbeitsverfahren von Rohrkolben und Schilf planbar zu gestalten und wirtschaftlich zu optimieren. In einem ersten Schritt werden detaillierte Arbeitszeitstudien für die Kultivierung von Rohrkolben und Schilf durchgeführt und auf Grundlage dieser Ergebnisse Planzeiten kalkuliert. Die Planzeiten für diese Paludikulturverfahren werden: - als Modellierungs- und Planungsgrundlage für Akteure aus Agrarpolitik, Verwaltung, Wissenschaft und landwirtschaftlicher Praxis veröffentlicht, - für die Kalkulation der Arbeitserledigungskosten benötigt, - zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit unterschiedlicher Paludikulturverfahren verwendet, - für die Optimierung der Arbeitsabläufe und -bedingungen der einzelnen Paludikulturverfahren herangezogen. Auf der Grundlage der Planzeiten sollen Handlungsempfehlungen für Akteure aus Agrarpolitik, Wissenschaft und landwirtschaftlicher Praxis abgeleitet werden. Ein weiteres Ziel ist der Aufbau eines Referenzbetriebsnetzes, um verfahrenstechnische und ökonomische Daten zu ermitteln. Die Planzeiten und die ökonomischen Daten der Referenzbetriebe werden zur Berechnung der Arbeitserledigungskosten benötigt. Auf Grundlage der Arbeitserledigungskosten sollen die Bewirtschaftungskosten vom Rohrkolben- und Schilfanbau modelhaft dargestellt werden. Ziele sind die Optimierung der Arbeitsabläufe und -bedingungen der Rohrkolben und Schilfkultivierung.Dr. Telse Vogel
Tel.: +49 385 588-60254
t.vogel@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
Dorfplatz 1 / OT Gülzow
18276 Gülzow-Prüzen

2022-11-15

15.11.2022

2025-11-15

15.11.2025
2221MT010AVerbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 1: Gesamtkoordination; Untersuchungen zu Anbau und Biodiversität auf nds. Pilotflächen sowie Aufbau von regionalen Nutzungsketten - Akronym: NAPALUIn diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. In diesem Teilvorhaben wird die Gesamtkoordination und die Öffentlichkeitsarbeit durchgeführt. Die Gesamtkoordination gewährleistet einen reibungslosen und zwischen den Arbeitspaketen und Projektpartnern gut abgestimmten Ablauf sowie die erforderliche Kommunikation, das Controlling und das Finanzmanagement. Die Öffentlichkeitsarbeit umfasst die Einrichtung eines Internetauftritts, die Durchführung von Veranstaltungen sowie Maßnahmen zur Veröffentlichung wie Artikel und Vorträge. Ein weiteres Arbeitspaket umfasst das gesamte Flächenmanagement und die Beerntung sowie die Optimierung der Pilot-Sites und Intensivmessstandorte in Niedersachsen. Hierfür wird die Infrastruktur und die Flächen in Norddeutschland zur Verfügung gestellt: Großflächige "Pilot Sites" und "Intensivmessstandorte". Die Untersuchungen zur Biodiversität in Niedersachsen sowie die Gesamtbeurteilung bez. der Biodiversität aller Standorte (Bayern und Niedersachsen) werden koordiniert. Der Schwerpunkt dieses Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte wird in diesem Teilvorhaben das Arbeitspaket regionale Nutzungsketten bearbeitet und es werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Drei Verwertungslinien werden gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft und der Wissenschaft erprobt: Bioraffination, Faserspritzguss sowie Spritzguss und 3D-Druck. Dr. Marie-Luise Rottmann-Meyer
Tel.: +49 5951 9893-12
rottmann@3-n.info
3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V.
Kompaniestr. 1
49757 Werlte

2022-11-15

15.11.2022

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15.11.2025
2221MT010BVerbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 2: THG-Austausch einer bayrischen Pilotfläche und Erfassung der Effekte von Nährstoffversorgung auf Produktivität und Umweltwirkungen - Akronym: NAPALUIn diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.Prof. Dr. Matthias Drösler
Tel.: +49 8161 71-6260
matthias.droesler@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Zentrum für Forschung und Wissenstransfer - Institut für Ökologie und Landschaft IÖL
Am Hofgarten 1
85354 Freising

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2221MT010CVerbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 3: THG-Austausch einer nds. Pilotfläche und Modellierung der Effekte der Standortverhältnisse auf das Pflanzenwachstum - Akronym: NAPALUIn diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.Dr. Bärbel Tiemeyer
Tel.: +49 531596-2644
baerbel.tiemeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz
Bundesallee 65
38116 Braunschweig

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2221MT010DVerbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 4: Nährstoffversorgung von Paludikulturen - Akronym: NAPALUIn diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.Prof. Dr. Jörg Michael Greef
Tel.: +49 531 596-2301
joerg-michael.greef@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 58
38116 Braunschweig

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15.11.2025
2221MT010EVerbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 5: Nährstoffdynamik im Torf und Wasserqualität - Akronym: NAPALUIn diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.Prof. Dr. Sören Thiele-Bruhn
Tel.: +49 651 201-2241
thiele@uni-trier.de
Universität Trier - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Bodenkunde
Behringstr. 21
54296 Trier

2022-11-15

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2025-11-15

15.11.2025
2221MT010FVerbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 6: Ökonomische Bewertung,Quantifizierung und Inwertsetzung der Leistungs- und Kostenkomponenten von Paludikulturen - Akronym: NAPALUIn diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Die Auswirkungen von Nährstoffverfügbarkeit und einer möglichen Düngung auf die Biomassequantität und -qualität, den Stoffhaushalt (THG-Austausch und Nährstoffdynamik) und die Biodiversität werden untersucht. Die Anbauverfahren werden hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit bewertet. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal ist die Erstellung eines Pflanzenwachstumsmodells für Paludikulturarten. Die Projektpartner stellen die Infrastruktur und die Flächen in Süd- und Norddeutschland zur Verfügung: Großflächige "Pilot Sites", "Intensivmessstandorte" und insgesamt 36 "Mesokosmen". Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Nachhaltigkeit der gesamten Produktionskette vom Anbau bis zur Verwertung. Für stoffliche Verwertungskonzepte (Bioraffination, Biobasierte Werkstoffe) werden praxisnahe Untersuchungen durchgeführt. Das Konsortium wird im Projekt interdisziplinär zusammenarbeiten und gemeinsam mit Stakeholdern das Konzept der Paludikultur weiterentwickeln. Durch eine enge Zusammenarbeit mit Praxispartnern aus der Wirtschaft können kurzfristig praktische Ergebnisse in die Diskussion eingebracht und mittelfristig in die Umsetzung gebracht werden. Das Projekt soll bewerten, wie nachhaltig Niedermoor-Paludikulturen in Hinblick auf Produktivität, Verwertungsschienen und Ökonomie sowie auf Nährstoffdynamik, Biodiversität und Klimarelevanz auf Dauer sind. Die generierten Daten und Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag im Wissenstransfer z.B. im Bereich Emissionsminderung der Sektoren Landwirtschaft und Landnutzung.Prof. Dr. Uwe Latacz-Lohmann
Tel.: +49 431 880-4400
ulatacz@ae.uni-kiel.de
Christian-Albrechts Universität, Institut für Agrarökonomie, Landwirtschaftliche Betriebslehre und Produktionsökonomie
Wilhelm-Seelig-Platz 6/7
24118 Kiel

2022-11-15

15.11.2022

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15.11.2025
2221MT010GVerbundvorhaben: Nachhaltigkeit von Paludikulturen unter besonderer Berücksichtigung des Stoffhaushaltes; Teilvorhaben 7: Faserspritzguss, mechanische Eigenschaften und Papierformversuche - Akronym: NAPALUIn diesem Vorhaben werden Anbauverfahren bereits etablierter Niedermoor-Paludikulturen in Bayern und Niedersachsen untersucht und optimiert sowie nachhaltige Produkte (weiter-) entwickelt. Ziel der Untersuchungen ist es, die langfristige Ertrags- und Qualitätsentwicklung von Typha, Phragmites, Phalaris und Carex auf den Bestandsflächen zu ermitteln und den Einfluss der Nährstoffversorgung und weiterer relevanter Faktoren zu quantifizieren. Hauptaktivitäten im Teilvorhaben 7 sind neben der generellen Beurteilung der Qualität der Biomasse von unterschiedlich gut nährstoffversorgten Standorten vor allem die Verwendung der auf den Pilot-Standorten geerntete Biomasse für technische Anwendungen. Hierzu werden die Marktchancen vielversprechender und bisher weniger intensiv untersuchter Produkte und Anwendungen mit möglichst hoher Wertschöpfung untersucht. Folgende Verwertungslinien stehen im Fokus: (i) Bioraffination (Phalaris); Gewinnung verschiedener Pflanzenbestandteile aus Phalaris durch Pressung und Extraktion, (ii) Faserspritzguss (Phalaris): Verarbeitung von Fasertrester (Phalaris) im Faserspritzguss; Prüfung technischer Eigenschaften und Anwendungstests für Verpackungen und (iii) Spritzguss und 3-D-Druck (Typha, Phragmites und Phalaris): Für die Herstellung von naturfaserverstärkten biologisch abbaubaren Werkstoffen.Prof. Dr.-Ing. Jörg Müssig
Tel.: +49 421 5905-2747
joerg.muessig@hs-bremen.de
Hochschule Bremen - Fakultät 5 Natur und Technik - Biotechnologie & Bioverfahrenstechnik
Neustadtswall 30
28199 Bremen

2023-01-01

01.01.2023

2025-12-31

31.12.2025
2221MT012XSonnentau und Moltebeere als Medizinalpflanzen in Paludikultur - Akronym: SoMoMedIm Fokus des Vorhabens SoMoMed steht deshalb die Erforschung einer nachhaltigen Produktion von Sonnentau und Moltebeere auf Torfmoosen in Paludikultur. Sonnentau wird seit Jahrhunderten als Heilpflanze zur Behandlung von Atemwegserkrankungen eingesetzt und die Moltebeere ist aufgrund ihres hohen Vitamin C und E Gehalts ein viel verwendetes Superfood in Nordeuropa. Der Rohstoff-Bedarf an Sonnentau und Moltebeere wird in Europa hauptsächlich aus Wildsammlungen gedeckt, Jedoch sind Wildsammlungen als Rohstoffquelle nicht nachhaltig und gefährden langfristig die natürlichen Bestände. Viele Gründe sprechen daher für einen regionalen Anbau beider Pflanzen. Sonnentau und Moltebeere sind typisch für nasse, nährstoffarme Hochmoore und können somit auch in Kombination mit Torfmoosen auf wiedervernässten Mooren angebaut werden. Diese klimaschonende Bewirtschaftung (Paludikultur) stellt eine Alternative zur herkömmlichen, entwässerungsbasierten, landwirtschaftlichen Moornutzung dar, die mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden ist. Durch die genetische Charakterisierung ausgewählter europäischer Sippen hinsichtlich medizinisch wirksamer Inhaltsstoffe und Produktivität soll eine Grundlage für die züchterische Auslese geschaffen werden. Sorten mit hohem Wirkstoffgehalt und hoher Produktivität können somit für weitere Anbau-Tests ausgelesen werden. Durch Optimierung der Kulturbedingungen können Wirkstoffgehalte und Biomasseerträge noch weiter verbessert werden. Zur Erforschung des nachhaltigen Anbau ist eine ökonomische und ökologische Analyse unabdingbar. Daher soll 1. das Marktpotential von Anbaukulturen analysiert, 2. die Kosten des Anbaus ermittelt, 3. ökologische Effekte abgeschätzt und 4. nachhaltige Geschäftsmodelle entlang der Wertschöpfungskette entwickelt werden. Die Auswertungen fließen in die Entwicklung von nachhaltigen Geschäftsmodellen des Anbaus von Sonnentau und Moltebeere in Paludikultur ein.Prof. Martin Schnittler
Tel.: +49 3834-420 4123
martin.schnittler@uni-greifswald.de
Universität Greifswald
Domstr. 11
17489 Greifswald

2022-11-01

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31.10.2025
2221MT014AVerbundvorhaben: Herstellung und Bewertung von Torfersatzstoffen auf Basis der hydrothermalen Umwandlung aus biogenen Reststoffen; Teilvorhaben 1: Durchführung der hydrothermalen Umwandlung und deren physikochemische, techno-ökonomische und ökologische Bewertung - Akronym: HYTORFIIMoore sind der wichtigste langfristige Kohlenstoffspeicher in der terrestrischen Biosphäre. Torf ist eine endliche und übernutzte Ressource. Der Torfabbau führt zu einer Freisetzung des gespeicherten CO2 und hat damit hohe Klimarelevanz. Die Entwicklung torffreier Gartensubstrate gewinnt daher an Bedeutung. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Prüfung torffreier Substrate für den Gartenbau. Grüngut mit 4,2 Mio t/a und Blühstreifen sind erfolgversprechende Basismaterialien für die Produktion von Torfersatzstoffen. Durch hydrothermale Carbonisierung (HTC) lassen sich diese Materialien in torfähnliche, mikrobiell abbauresistente Materialien umwandeln. Im Laborversuch werden zehn Varianten aus Grüngut bei 150–190 °C für 30–60 Minuten hydrothermal carbonisiert. Die Varianten werden geprüft (chemisch, biologisch, hydro-physikalisch) und bewertet und die gartenbaulich beste Variante für einen Großversuch ausgewählt. Durch einen Erdenhersteller werden drei Zuschlagsmischungen i) Holzwolle, Kokosfaser, Perlite; ii) Grünschnittkompost, Rindenkompost, Holzwolle und iii) Rindenkompost, Grünschnittkompost, Holzfaser, Kokosfaser hergestellt und jeweils mit zwei unterschiedlichen Zumischraten von hydrothermal behandelten Material aus den Großversuchen gemischt. Zusätzlich zur umfangreichen Charakterisierung wird das Lagerungsverhalten dieser Substratmischungen untersucht und bewertet. In (Langzeit-)Anbauversuchen werden die pflanzenbauliche Eignung und das Alterungsverhalten geprüft und bewertet. Die gealterten Substrate werden wiederholt chemisch, biologisch und hydro-physikalisch geprüft und bewertet. Anhand der techno-ökonomischen und ökologischen Bewertung des Torfersatzstoffes auf Basis der HTC von Grüngut und der Ergebnisse aus den Untersuchungen werden entsprechende Handlungsempfehlungen abgeleitet. Lisa Röver
Tel.: +49 341 2434-429
lisa.roever@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

2022-11-01

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31.10.2025
2221MT014BVerbundvorhaben: Herstellung und Bewertung von Torfersatzstoffen auf Basis der hydrothermalen Umwandlung aus biogenen Reststoffen; Teilvorhaben 2: Substrathydrologische und pflanzenbauliche Bewertung hydrothermal erzeugter Torfersatzstoffe - Akronym: HYTORFIIMoore sind der wichtigste langfristige Kohlenstoffspeicher in der terrestrischen Biosphäre. Torf ist eine endliche und übernutzte Ressource. Der Torfabbau führt zu einer Freisetzung des gespeicherten CO2 und hat damit hohe Klimarelevanz. Die Entwicklung torffreier Gartensubstrate gewinnt daher an Bedeutung. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Prüfung torffreier Substrate für den Gartenbau. Grüngut mit 4,2 Mio t/a und Blühstreifen sind erfolgversprechende Basismaterialien für die Produktion von Torfersatzstoffen. Durch hydrothermale Carbonisierung (HTC) lassen sich diese Materialien in torfähnliche, mikrobiell abbauresistente Materialien umwandeln. Im Laborversuch werden zehn Varianten aus Grüngut bei 150–190 °C für 30–60 Minuten hydrothermal carbonisiert. Die Varianten werden geprüft (chemisch, biologisch, hydro-physikalisch) und bewertet und die gartenbaulich beste Variante für einen Großversuch ausgewählt. Durch einen Erdenhersteller werden drei Zuschlagsmischungen i) Holzwolle, Kokosfaser, Perlite; ii) Grünschnittkompost, Rindenkompost, Holzwolle und iii) Rindenkompost, Grünschnittkompost, Holzfaser, Kokosfaser hergestellt und jeweils mit zwei unterschiedlichen Zumischraten von hydrothermal behandelten Material aus den Großversuchen gemischt. Zusätzlich zur umfangreichen Charakterisierung wird das Lagerungsverhalten dieser Substratmischungen untersucht und bewertet. In (Langzeit-)Anbauversuchen werden die pflanzenbauliche Eignung und das Alterungsverhalten geprüft und bewertet. Die gealterten Substrate werden wiederholt chemisch, biologisch und hydro-physikalisch geprüft und bewertet. Anhand der techno-ökonomischen und ökologischen Bewertung des Torfersatzstoffes auf Basis der HTC von Grüngut und der Ergebnisse aus den Untersuchungen werden entsprechende Handlungsempfehlungen abgeleitet.Prof. Dr. Frank Eulenstein
Tel.: +49 0491788320002
eulenstein@mitak.org
Mitscherlich Akademie für Bodenfruchtbarkeit GmbH
Professor-Mitscherlich-Allee 1
14641 Paulinenaue

2021-12-01

01.12.2021

2023-11-30

30.11.2023
2221MT017AVerbundvorhaben: Biomethan und Torfersatzstoff aus Pappelholz - Phase 2; Teilvorhaben 1: Durchführung und Bewertung der Vergärungsversuche - Akronym: PaplGas2Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für die dezentrale Wärmeversorgung zum Einsatz kommen. Die Anwendung von Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung dessen Innovationsgrad durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht wird. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft. Das Projekt PaplGas2 baut auf der PaplGas-Machbarkeitsstudie auf.Dr. Britt Schumacher
Tel.: +49 341 2434-540
britt.schumacher@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

2021-12-01

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2023-11-30

30.11.2023
2221MT017BVerbundvorhaben: Biomethan und Torfersatzstoff aus Pappelholz - Phase 2; Teilvorhaben 2: Mikrobiologische Analyse der Vergärungsversuche - Akronym: PaplGas2Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für die dezentrale Wärmeversorgung zum Einsatz kommen. Die Anwendung von Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung. Der Innovationsgrad wird zusätzlich durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft. Das Projekt PaplGas2 baut auf der PaplGas-Machbarkeitsstudie auf.Dr. Heike Sträuber
Tel.: +49 341 2434-563
heike.straeuber@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Umwelttechnologie - Department Umweltmikrobiologie
Permoserstr. 15
04318 Leipzig

2023-01-01

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2025-12-31

31.12.2025
2221MT020AVerbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 1: Produktivitätssteigerung von Torfmoosen auf Provenienz- und Artebene durch Feldtests - Akronym: MOOSstartTorfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette beim Torfmoos-Anbau ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für den Torfmoos-Anbau geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität des Torfmoos-Anbaus sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Anbau und der Produktion von Substraten stärken.Dr. Greta Gaudig
Tel.: +49 3834 420-4692
gaudig@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald

2023-01-01

01.01.2023

2025-12-31

31.12.2025
2221MT020BVerbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 2: Produktivitätssteigerung von Torfmoosen auf molekularer Ebene - Akronym: MOOSstartTorfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette beim Torfmoos-Anbau ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für den Torfmoos-Anbau geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität des Torfmoos-Anbaus sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Anbau und der Produktion von Substraten stärken.Prof. Dr. Ralf Reski
Tel.: +49 761 203-6969
ralf.reski@biologie.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Biologie - Institut für Biologie II - Pflanzenbiotechnologie
Schänzlestr. 1
79104 Freiburg im Breisgau

2023-01-01

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31.12.2025
2221MT020CVerbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 3: Etablierung eines Produktionsprozesses von Torfmoos-Saatgut im low cost- Bioreaktor, ökonomische Bewertung - Akronym: MOOSstartTorfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette beim Torfmoos-Anbau ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für den Torfmoos-Anbau geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität des Torfmoos-Anbaus sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Anbau und der Produktion von Substraten stärken.Prof. Dr. Claudia Grewe
Tel.: +49 3496672551
claudia.grewe@hs-anhalt.de
Hochschule Anhalt
Bernburger Str. 55
06366 Köthen (Anhalt)

2023-01-01

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31.12.2025
2221MT020DVerbundvorhaben: Ertragssteigerung, Massenproduktion und Ausbringung von Saatgut als Start für den großflächigen Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur; Teilvorhaben 4: Praxistest des low-cost Bioreaktors und Ausbringung von Torfmoos-Saatgut - Akronym: MOOSstartTorfmoos-Paludikultur bietet die einzigartige Möglichkeit, die CO2-Emissionen aus den Moorböden durch Wiedervernässung auf null zu reduzieren, die Verwendung von fossilem Torf zu beenden und gleichzeitig die Verfügbarkeit von hochwertigen Substratrohstoffen für den Erwerbsgartenbau sicherzustellen. Der erste Teil in der Produktionskette bei der Torfmoos-Paludikultur ist die Herstellung von Saatgut. Im Vorgängerprojekt MOOSzucht wurde eine Methode zur axenischen Vermehrung von vegetativem Ausgangsmaterial in Bioreaktoren entwickelt – ein technologischer Durchbruch. Im geplanten Verbundprojekt MOOSstart soll der Herstellungsprozess etabliert werden, um im Anschluss kommerzialisiert werden zu können. Dafür ist die Entwicklung eines low-cost-Bioreaktors auf Basis der bisherigen Erfahrungen geplant. Zukünftig kann die Saatgutproduktion dezentral in den Regionen erfolgen, die für Torfmoos-Paludikultur geeignet sind (v. a. Hochmoorbereichen NW-DE und Alpenvorland). Deshalb ist im Verbundvorhaben MOOSstart geplant, einen ersten low-cost-Bioreaktor in einem potentiellen Produktionsbetrieb in Niedersachsen aufzustellen und hier einen ersten Testlauf durchzuführen. Da sich die Struktur des im Bioreaktor produzierten Saatgutes maßgeblich von den bisher verwendeten, zerkleinerten Torfmoosen unterscheidet, ist eine Anpassung bzw. Neuentwicklung einer Ausbringtechnik notwendig. Für die Rentabilität von Torfmoos-Paludikultur sind die Ernteerträge bedeutend. Deshalb ist im geplanten Vorhaben die Torfmoos-Produktivität ein weiterer Fokus, die mit bewährten und neuartigen Ansätzen erhöht bzw. validiert werden soll. Die angestrebten Projektergebnisse sollen zur Transformation hin zu einer klimaneutralen Moornutzung und Substratwirtschaft beitragen und so die Vorreiterrolle Deutschlands hinsichtlich Torfmoos-Paludikultur und der Produktion von Substraten stärken.Dr. Christian Schade
Tel.: + 49 4224 9214-19
c.schade@ni-ra.de
Niedersächsische Rasenkulturen NIRA GmbH & Co. KG
Annen Nr. 3
27243 Groß Ippener

2023-01-01

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31.12.2025
2221NR005XKombination biobasierter Bausteine zur Synthese Linker-basierter Mehrkomponenten-Tenside - Akronym: CombiOneAuf Basis biogener Rohstoffe stehen Bausteine wie Zucker, Aminosäuren oder Lipide in großen Mengen zur Verfügung. Aus diesen Intermediaten sollen neue "High-Performance" Produkte synthetisiert werden, um den Anteil nachwachsender Rohstoffe in der heimischen Spezialchemie zu erhöhen und die Wertschöpfung nachwachsender Rohstoffe zu verbessern. Ziel ist es maßgeschneiderte amphiphile Moleküle mit einem breiten Anwendungspotential als Lösungsvermittler, Tenside oder Emulgatoren bereitzustellen. Über kombinierte chemische und biokatalytische Synthesewege sind neue Moleküle in einer breiten Strukturvariation zugänglich, die analytisch und physikochemisch hinsichtlich ihres Anwendungspotentials charakterisiert und selektiert werden sollen.Prof. Dr. Ulrich Schörken
Tel.: +49 214 32831-4610
ulrich.schoerken@th-koeln.de
Technische Hochschule Köln - Campus Leverkusen - Fakultät für Angewandte Naturwissenschaften
Campusallee 1
51379 Leverkusen

2021-07-01

01.07.2021

2024-06-30

30.06.2024
2221NR008AVerbundvorhaben: Produktivitätsvergleich von Fichte, Kiefer und Douglasie entlang eines großräumigen, deutschlandweiten Standortgradienten; Teilvorhaben 1: Produktivitätsvergleich von Fichte und Douglasie - Akronym: ProFiKiDInfolge des Klimawandels haben sich die Wuchsbedingungen für die Fichte bereits so verschlechtert, dass sie in planaren und kollinen Höhenlagen zunehmend ausfällt. Bei der Suche nach Baumartenalternativen ist zu beachten, dass Laubbaumarten i.d.R. ertragsschwächer sind und die Weißtanne in den genannten Bereichen ebenfalls bereits ausfällt. Damit bleibt kommt vor allem die Douglasie als Ersatz in Frage. Neben einer höheren Toleranz gegenüber Trockenphasen wird bei dieser Baumart allgemein von einer gegenüber der Fichte deutlich höheren Produktivität ausgegangen. Für die Versorgung des Marktes mit Nadelstammholz ist dies von großer Bedeutung. Außerdem könnte der Anbau von Douglasie zur Substitution der Fichte auf den betroffenen Standorten wegen der mindestens ebenso hohen CO2-Bindung zu einer nachhaltigen Sicherung der Klimaschutzwirkung der Wälder beitragen. Bislang ist allerdings kaum untersucht, in wieweit die Mehrleistung der Douglasie standörtlich variiert. Auch ist ungeklärt, ob das Leistungsniveau von Douglasie und Fichte einer zeitlichen Veränderung unterliegt, wie die beiden Baumarten bei gleicher Umweltveränderung reagieren und welche Wachstumsreaktionen auch unter dem Einfluss des Klimawandels in Zukunft zu erwarten sein werden. Die Ausrichtung des Projektes liegt damit sowohl auf einer Analyse der gegenwärtigen Leistungsfähigkeit von Fichte und Douglasie auf vergleichbaren Standorten, als auch auf der Entwicklung von Szenarien, die für Holzaufkommensprognosen für Nadelrundholz bedeutsam sind. Grundlage hierfür sind Wachstumsdaten von Versuchsflächen entlang eines Gradienten von Nordost- bis Südwestdeutschland. Neben der Analyse der räumlichen Variabilität der auszuwertenden Wachstumsdaten soll insbesondere auch die zeitliche Dynamik der Bonitätsveränderung der beiden Baumarten und ihre Relation zueinander untersucht und daraus ein zeitlich und räumlich kombiniertes, umweltsensitives Wachstumsmodell für Fichte und Douglasie entwickelt werden.Prof. Dr. Ulrich Kohnle
Tel.: +49 761 4018-757
ulrich.kohnle@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Waldwachstum
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

2021-07-01

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2024-06-30

30.06.2024
2221NR008BVerbundvorhaben: Produktivitätsvergleich von Fichte, Kiefer und Douglasie entlang eines großräumigen, deutschlandweiten Standortgradienten; Teilvorhaben 2: Produktivitätsvergleich von Kiefer und Douglasie - Akronym: ProFiKiDDie Kiefer ist nach wie vor die dominierende Baumart in weiten Bereichen des norddeutschen Tieflandes. Allerdings sind großflächige und strukturarme Kiefernreinbestände stark durch biotische Risiken und Waldbrand gefährdet. Die Notwendigkeit für einen Waldumbau ergibt sich bei der Kiefer daher zum einen durch die Auswirkungen des Klimawandels und die in der heutigen Beurteilung mäßige Wuchs- und Wertleistung aber auch durch die grundsätzlich hohe Gefährdung durch verschiedene Risikofaktoren. Als eine der wichtigsten Alternativbaumarten wird die Douglasie beurteilt. Bisher ist allerdings kaum untersucht, in wieweit die Mehrleistung der Douglasie gegenüber der Kiefer standörtlich variiert. Auch ist ungeklärt, ob das Leistungsniveau von Douglasie und Kiefer einer zeitlichen Veränderung unterliegt und welche Wachstumsreaktionen unter dem Einfluss des Klimawandels in Zukunft zu erwarten sein werden. Die Ausrichtung des Teilvorhabens liegt damit sowohl auf einer Analyse der gegenwärtigen Leistungsfähigkeit von Kiefer und Douglasie auf vergleichbaren Standorten, als auch auf der Entwicklung von Modellansätzen, die für Holzaufkommensprognosen bedeutsam sind. In vielen Studien wird bisher ein Modellierungsansatz verwendet, bei dem entlang eines räumlichen Gradienten festgestellte Wachstumsunterschiede für eine zeitliche Prognose unter Klimawandel verwendet werden - ohne dass allerdings die Zulässigkeit eines solchen Analogieschlusses hinreichend belegt ist. Neben der Analyse der räumlichen Variabilität der auszuwertenden Wachstumsdaten soll daher insbesondere auch die zeitliche Dynamik der Bonitätsveränderung untersucht, und auf der Basis dieser Erkenntnisse umweltsensitive zeitlich-räumlich strukturierte Wachstumsmodelle für Kiefer und Douglasie entwickelt werden. Neben der rein statistischen Validierung der Modelle erfolgen abschließend Sensitivitäts- und Szenariosimulationen entlang von räumlichen und zeitlichen Gradienten unter Klimawandel.Dr. Matthias Schmidt
Tel.: +49 551 69401-110
matthias.schmidt@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

2021-04-15

15.04.2021

2024-05-31

31.05.2024
2221NR009AVerbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines molekularbiologischen Schnelltests zur frühen Identifizierung der Riegelung am lebenden Baum - Akronym: WertholzBesondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen.Dr. Michael Wallbraun
Tel.: +49 6321 671-1350
michael.wallbraun@agroscience.rlp.de
RLP AgroScience GmbH
Breitenweg 71
67435 Neustadt an der Weinstraße

2021-06-01

01.06.2021

2024-05-31

31.05.2024
2221NR009BVerbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 2: Sammlung, Erhaltung und in-vitro-Vermehrung von Wertholzbäumen mit besonderen Holzmerkmalen - Akronym: WertholzBesondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen.Dr. Aki Michael Höltken
Tel.: +49 5541 700416
aki.hoeltken@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden

2021-06-01

01.06.2021

2024-05-31

31.05.2024
2221NR009CVerbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 3: Erarbeitung einer sicheren Methode zur Identifizierung der gesammelten Klone mit Hilfe molekularer Marker sowie Analyse von geriegeltem Holz zur Untersuchung des Vererbungsmodus der Riegelung - Akronym: WertholzBesondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen. Volker Schneck
Tel.: +49 33433 157-179
volker.schneck@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Eberswalder Chaussee 3 a
15377 Waldsieversdorf

2021-06-01

01.06.2021

2024-05-31

31.05.2024
2221NR009DVerbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 4: Entwicklung kommerziell nutzbarer in-vitro Vermehrungsprotokolle (anderer Baumarten mit Riegelung bzw. Maserung) - Akronym: WERTHOLZBesondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen. Lothar Schatz
Tel.: +49 711 860083-12
schatz@reinhold-hummel.de
Reinhold Hummel GmbH + Co. KG
Köstlinstr. 121
70499 Stuttgart

2021-06-01

01.06.2021

2024-05-31

31.05.2024
2221NR009EVerbundvorhaben: Strategien zur Erzeugung von Wertholz; Teilvorhaben 5: Entwicklung kommerziell nutzbarer in-vitro-Vermehrungsprotokolle (neue Riegel-Ahorn-Klone) - Akronym: WertholzBesondere und wertgebende Holzmaserungen sind eine Laune der Natur. Sie entstehen durch Wachstumsanomalien, die den Faserverlauf beeinflussen. Das Ergebnis sind Hölzer mit sehr dekorativen Maserungen, die aufgrund ihrer Beliebtheit und ihres seltenen Vorkommens zu den teuersten Werthölzern gehören. Beispiele für solche Maserungen sind die Riegelung verschiedener Hölzer, die Maserpappel oder der Vogelaugenahorn. Das Ziel des Projektvorhabens ist die Erhöhung des Wertschöpfungspotentials der Wertholznutzung durch Anwendung eines innovativen Konzepts. Hierzu sollen Methoden zur Identifizierung, Erhaltung (einschließlich Kryokonservierung), Vermehrung und Verwertung von Wertholzbäumen mit besonderen und wertgebenden Maserungen erarbeitet werden. Eine bereits vorhandene Riegelahorn-Sammlung soll zu einer Wertholz-Sammlung ausgebaut werden, indem neue interessante Wertholzbäume im Bundesgebiet gesammelt werden, deren Stämme auf Wertholzsubmissionen angeboten werden. Erfolgreich in Kultur genommenes Material dient der Entwicklung von kommerziell anwendbaren Mikrovermehrungsprotokollen. Das erzeugte Pflanzenmaterial soll als hochpreisiges Vermehrungsgut vermarktet werden. Für die Zulassung als geprüftes Vermehrungsgut nach FoVG werden bundesweite Klonprüfungen angelegt. Für eine frühzeitige Verwertung des Klonmaterials wird eine vorläufige Zulassung angestrebt. Dem Verbund steht mit Eltern und Nachkommen auf Versuchsflächen einmaliges Material zur Verfügung, an dem die Vererbbarkeit der Riegelung untersucht werden soll. Außerdem soll mit diesem Material eine vergleichende Transkriptomanalyse durchgeführt werden, um differentiell exprimierte Gene im holzbildenden Kambium in geriegelten und schlichten Bergahorn zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen dazu verwendet werden, Strategien für einen molekularbiologischen Frühtest auf Riegelung zu entwickeln, um eine frühe Erkennung der Eigenschaft Riegelung am lebenden Baum zu ermöglichen.Dipl.-Biol. Imke Hutter
Tel.: +49 5842-472
hutter@pflanzenkultur.de
Institut für Pflanzenkultur GmbH & Co. KG
Solkau 2
29465 Schnega

2021-12-01

01.12.2021

2024-11-30

30.11.2024
2221NR011AVerbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 1: Etablierung von Homogenaten/ Exsudaten, Entwicklung eines in vitro-Assays sowie züchterische Kombination von Krebsresistenzen - Akronym: SiRoKKoDer unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet.Dr. Stefanie Hartje
Tel.: +49 5822-9477921
shartje@bna-kartoffel.de
Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG
Wulf-Werum-Str. 1
21337 Lüneburg

2021-12-01

01.12.2021

2024-11-30

30.11.2024
2221NR011BVerbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur Auslösung und Synchronisation des Sporenschlupfes, Testung von Resistenzen durch neue AVR-Kandidaten - Akronym: SiRoKKoDer unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet.Prof. Dr. Thomas Debener
Tel.: +49 511 762-2672
debener@genetik.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover

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30.11.2024
2221NR011CVerbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 3: Züchterische Arbeiten zur Kombination verschiedener Krebsresistenzen - Akronym: SiRoKKoDer unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet.Dr. rer. nat. Jens Lübeck
Tel.: +49 4351 4772-16
jens.luebeck@solana-research.com
Solana Research GmbH
Eichenallee 9
24340 Windeby

2021-12-01

01.12.2021

2024-11-30

30.11.2024
2221NR011DVerbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 4: Untersuchungen zur Auslösung des Sporenschlupfes sowie Testung von Resistenzen mittels Glynne-Lemmerzahl Methode - Akronym: SiRoKKoDer unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet.Dr. Anna Pucher
Tel.: +49 33203 48-240
anna.pucher@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland - Außenstelle Kleinmachnow
Stahnsdorfer Damm 81
14532 Kleinmachnow

2021-12-01

01.12.2021

2024-11-30

30.11.2024
2221NR011EVerbundvorhaben: Sicherung der Rohstoffversorgung durch Etablierung einer dauerhaften Krebsresistenz in Kartoffeln; Teilvorhaben 5: Untersuchungen zur Auslösung des Sporenschlupfes sowie der Resistenzmechanismen mittels Laserscanning-Mikroskopie - Akronym: SiRoKKoDer unter Quarantäne stehende Schaderreger des Kartoffelkrebses, Synchytrium endobioticum, stellt eine ernsthafte Bedrohung für die nachhaltige Kartoffelproduktion dar. Die wenigen verfügbaren Kartoffelsorten, die Resistenzgene gegen diesen Pilz enthalten, sind nicht gegen das gesamte Spektrum der S. endobioticum-Pathotypen geschützt. Daher ist die Entwicklung einer Breitspektrumresistenz, die über lange Zeiträume stabil bleibt, von großer Bedeutung. Dieses Ziel erfordert die Kombination von verschiedenen Resistenzmechanismen in einer einzigen Kartoffelsorte. Die Auswahl geeigneten Resistenzmechanismen für die Pyramidisierung wird aufgrund molekularer sowie funktioneller Analysen getroffen. Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines in vitro-Phänotypisierungssystems, das sich, im Vergleich zu gegenwärtigen Verfahren (wie bspw. der Glynne-Lemmerzahl-Methode), durch einen erhöhten Durchsatz bei gleicher Qualität der Resistenzeinstufung auszeichnet.Dr. Stephan König
Tel.: +49 531 299-4332
stephan.koenig@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für nationale und internationale Angelegenheit der Pflanzengesundheit
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig

2021-07-01

01.07.2021

2023-06-30

30.06.2023
2221NR012AVerbundvorhaben: Vorprojekt zur Entwicklung einer biobasierten Beschichtung zur Textilveredlung auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (BiPoTEX); Teilvorhaben 1: Erprobung und Anpassung von PHA-Varianten zur Funktionalisierung textiler Oberflächen - Akronym: BiPoTEXZiel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. Die Wirtschaftlichkeit des mikrobiellen PHA-Herstellungsprozesses aus nachwachsenden Rohstoffen und der Einsatz des PHAs in Textilprozessen wird anhand vorab definierter Kennwerte bewertet und das Optimierungspotential evaluiert. Die DITF Denkendorf erarbeitete die Herabskalierung von textiltechnischen Prüfungen und des Hotmelt- Beschichtungsverfahrens. Zur Evaluierung der Prozessierbarkeit der PHA wurden polymeranalytische Untersuchungen durchgeführt. Nach der Hotmelt-Beschichtung erfolgten an den DITF Textilprüfungen hinsichtlich Scheuerbeständigkeit, Biegesteifigkeit und die optische Bewertung anhand Rasterelektronenmikroskopie (REM). Anhand der Erkenntnisse aus den Experimenten wurde die technische Skalierbarkeit und das Potential für den Einsatz von PHA als textiles Beschichtungsmedium ermittelt. Für die PHA Proben geringer Menge wurden Minirakeln beschafft und DIN A4 Gewebemuster beschichtet. Die Messung der Schmelzpunkte und Glasübergangstemperaturen mithilfe von dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) und der Zersetzungstemperaturen mittels thermogravimetrischer Analyse (TGA) ermöglichten das Verarbeitungsfenster für die PHA zu bestimmen. Es zeigte sich, dass PHA "FhG-C6" nicht geeignet ist, da Bestandteile beim Erhitzen knapp oberhalb der Raumtemperatur verdampfen. Die rheologischen Analysen an den übrigen Polymeren ermöglichte die Bestimmung geeigneter Viskositätsfensters für den Rakelauftrag. Für alle PHA außer "FhG-C8" wurde ein verarbeitbares Viskositätsfenster innerhalb von 1.000-10.000 mPa·s gefunden. Die in ausreichender Menge verfügbaren PHA wurden für Beschichtungsversuche auf Baumwolle, Polyester und Polyamid verwendet. Ferner wurden Acrylat- und Polyurethan-beschichtete Gewebe aus den gleichen Materialien als Referenz eingesetzt. Grundsätzlich wurde bei jeder PHA-Variante eine gute Haftung am Textil festgestellt. Die REM-Untersuchungen zeigten, dass der Rakelauftrag in einigen Fällen zu einer vollständigen Abdeckung der textilen Fläche führt. Auch bei nicht-vollständiger Abdeckung führt die Beschichtung zu einer Verklebung benachbarter Fasern. Dies bewirkt eine Steigerung der Biegesteifigkeit und damit eine Versteifung des textilen Griffs. Abhilfe zeigt die Verringerung des Rakelspalts bei der Beschichtung des Textils. Martindale-Prüfungen mit 20.000 Scheuerzyklen ergaben, vergleichbar mit den Benchmarkgeweben, eine geringe Schädigung des Textils. Die Hochskalierbarkeit der Beschichtungsmethoden ist grundsätzlich möglich, da die Prozesse hierfür etabliert sind. Die phys. Eigenschaften der Polymere, die für den Hotmeltauftrag benötigt werden, können durch Variation von Polymerzusammensetzung und –mischungsverhältnis eingestellt werden. Für den Dispersionsauftrag in wässrigem Medium sind weitere grundsätzliche Entwicklungsarbeiten erforderlich.PD Dr.-Ing. Thomas Stegmaier
Tel.: +49 711 9340-219
thomas.stegmaier@ditf.de
Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF)
Körschtalstr. 26
73770 Denkendorf

2021-07-01

01.07.2021

2023-06-30

30.06.2023
2221NR012BVerbundvorhaben: Vorprojekt zur Entwicklung einer biobasierten Beschichtung zur Textilveredlung auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (BiPoTEX); Teilvorhaben 2: Herstellung und Bewertung unterschiedlicher PHA-Varianten - Akronym: BiPoTEXZiel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt wurde untersucht, ob die bisher eingesetzten erdölbasierten Beschichtungssysteme, insbesondere Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch Copolymere (Polyhydoxybuttesäure-co-Polyhydroxyvaleriansäure) ersetzt werden können. Außerdem wurde deren Potential zur Herstellung von Technischen Textilien (z. B. für die Bereiche Berufsbekleidung, Heimtextilien, Outdoor und Automotive) evaluiert. Dadurch soll der Einsatz der erdölbasierten PACs und PURs, verringert bzw. im bestmöglichen Fall komplett ersetzt werden. Mit diesen Entwicklungen wird die Wettbewerbsfähigkeit durch die Nutzung biologischer Ressourcen in Deutschland gesichert und gestärkt. Das Fraunhofer IGB war an der Herstellung verschiedener PHA-Varianten beteiligt. Am IGB wurde eine Mediumoptimierung für Pseudomonas putida durchgeführt und die Wachstumsrate untersucht. Dazu wurden verschiedene Kohlenstoffquellen, deren Konzentration und C/N-Verhältnis verglichen, um die optimalen Wachstumsbedingungen für P. putida zu ermitteln. Das Medium und die Vorkulturführung für die Kultivierung des Cupravidus necator-Stammes wurden aus der Literatur und Erfahrungen des IGB übernommen. Für die PHA-Produktion wurde ein Fed-batch-Verfahren angewandt, und die Fermentation erfolgte in einem 7,5-L-Reaktor. Drei Varianten von mcl-PHA (Poly-3-hydroxyhexanoat (C6-), Poly-3-hydroxyoctanoat (C8-) und Poly-3-hydroxynonanoat (C9-PHA)) wurden unter Verwendung von P. putida hergestellt, und der Stamm C. necator wurde zur Herstellung von PHBV verwendet. Das PHA wurde mittels Lösemittel extrahiert und durch Ausfällung in eiskaltem Alkohol gereinigt. Das gereinigte PHA wurde mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) analysiert, um das PHA-Monomer zu identifizieren. Am IGB wurde eine Literaturrecherche durchgeführt und geeignete Bakterien und Substrate für die PHA- Produktion herausgearbeitet. Bezüglich der Biomassekonzentration (Median, Mittelwert) lieferte die Literatur leicht höhere Biomassen für die Produktion von mcl-PHAs. Insbesondere mit P. putida wurde eine maximale Biomassekonzentration von 160 g/L erreicht. Hinsichtlich des PHA-Gehalts in der Biomasse akkumulieren dagegen die scl-PHA-Produzenten, vor allem C. necator, im Durchschnitt höhere Anteile an PHA. Diese beiden Produzenten wurden in der Recherche am häufigsten beschrieben, weshalb zahlreiche Daten zu Medien, Prozesssteuerung und Substrate vorlagen, was zu Auswahl dieser Organismen führte. P. putida zeigte ein optimales Wachstum von 6,4 g/L bei einer Glukosekonzentration von 10 g/L und einem C/N-Molverhältnis von 5. Das optimierte Medium wurde für die mikrobielle Produktion von PHA in Fed-Batch- Fermentation verwendet. Die PHA-Produktion wurde für beide Mikroorganismen in zwei Phasen durchgeführt. Eine Batch-Phase zur Bildung von Biomasse aus Glukose, gefolgt von einer PHA-Akkumulationsphase aus Fettsäure im Fed-Batch-Verfahren. Bei Zugabe von Hexansäure produzierte P. putida 8,3 g/L Biomasse mit einem PHA-Gehalt von 40,4 %. Auf Octansäure und Nonansäure wurde 12,27 g/L Biomasse mit einem PHA-Gehalt von 40 % bzw. 20,93 g/L Biomasse mit einem PHA-Gehalt von 67,7 % CDW erzeugt. Das Polymer wurde durch den Vergleich der 13C- NMR-Spektren mit den auf dem Markt erhältlichen mcl-PHAs als solches identifiziert. Darüber hinaus wurde scl-PHA von C. necator mit einem PHA-Gehalt von 85,5 % CDW durch die Fütterung von Lävulinsäure produziert. Die 1H- NMR-Daten deuten darauf hin, dass es sich bei dem von C. necator produzierten PHA um ein PHBV-Copolymer mit einem PHV-Anteil von 35-40 % handelt. Das vom IGB hergestellte PHA wurde zur thermischen Analyse und zur Untersuchung der Textilbeschichtung an die DITF geschickt. Dr.-Ing. Susanne Zibek
Tel.: +49 711 970-4167
susanne.zibek@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

2021-07-01

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2023-06-30

30.06.2023
2221NR012CVerbundvorhaben: Vorprojekt zur Entwicklung einer biobasierten Beschichtung zur Textilveredlung auf Basis von Polyhydroxyalkanoaten (BiPoTEX); Teilvorhaben 3: Bewertung und Prüfung von PHA-beschichteten Textilien - Akronym: BiPoTexZiel des Vorprojekts ist die Bewertung des technischen Potentials zum erstmaligen Einsatz von Polyhydroxyalkanoat (PHA), einem mikrobiell hergestellten Biopolymer, als Beschichtungsmittel in der Textilindustrie. Im Vorprojekt soll untersucht werden, ob insbesondere die bisher in der Textilveredlung eingesetzten Beschichtungssysteme auf Basis erdölbasierter Polyacrylate (PAC) und Polyurethane (PUR) prinzipiell durch PHAs mittlerer Kettenlänge (mcl-PHAs) oder durch PHA-Copolymere kürzerer Kettenlänge (scl-PHA) ersetzt werden können. PHA-beschichtete Textilien könnten sich prinzipiell für den Ersatz petrobasierter, technischen Textilien eigenen. Da im Entwicklungsstadium relativ geringe Mengen an PHA synthetisiert wurden, mussten die Muster angepassten Prüfungen unterzogen werden. Knopf’s Sohn befasste sich mit der Herabskalierung von textiltechnologischen Prüfungen auf kleine Mustermengen und anschließender Anwendung dieser. Als skalierbar identifiziert wurden hierbei Griff, die Lichtechtheit, Farbmetrik, Waschechtheit, Schreibeffekt und Beschichtungsauflage. Folglich wurden diese gemessen und im Vergleich zu konventionellen Benchmarkgeweben verglichen und evaluiert. Im Anschluss sollten die Skalierbarkeit und das Anwendungspotential bewertet werden. Für die Studien wurden Gewebe aus Baumwolle, Polyamid und Polyester ausgewählt und die jeweiligen Gewebe, die mit Polyacrylat und Polyurthan ausgerüstet sind, als Benchmark festgelegt. Anschließend sollten zur Vergleichbarkeit der PHA-beschichteten Gewebe mit den Benchmarks die textiltechnologsichen Prüfungen herabskaliert werden. Es zeigte sich, dass die Prüfungen zum Griff, der Lichtechtheit, der Farbmetrik, der Waschbeständigkeit, des Schreibeffekts und der Beschichtungsauflage für textiltechnische Kenngrößen geeignet und mit kleinen Probenmengen (Mustergröße: Längs halbiertes DIN A4 Format) durchführbar sind. Aus diesen ergibt sich der textile Charakter, der mit Benchmark-Geweben verglichen wurde. Der Griff der Gewebe-Muster wird durch die Beschichtung mithilfe geschmolzener PHA härter und steifer. Der textile Charakter ist dadurch beeinträchtigt. Im Gegensatz bleibt bei den Benchmark-Geweben der weiche Griff erhalten, auch wenn die Beschichtung spürbar ist. Die Lichtechtheit der meisten Proben ist sehr gut (Note 6) und erfüllt die Anforderungen, die an die Benchmark-Gewebe gestellt werden. Die Waschbeständigkeit entspricht für scl-PHA-beschichtete Gewebe den Anforderungen, jedoch bei mcl-PHA in wenigen Fällen. Der niedrige Schmelzpunkt (ca. 50-70°C), der im Bereich der Waschtemperatur ist (60°C), kann als mögliche Ursache gesehen werden. Je nach Anwendung kann auch eine Waschechtheit bei 40 °C angestrebt werden. Die beschichteten Gewebe weisen überwiegend keinen Schreibeffekt auf, was den angestrebten Anforderungen entspricht. Die Beschichtungsauflage der PHA-beschichteten Gewebe ist ca. eine Größenordnung höher als die der Benchmark-Gewebe, was auf die unterschiedlichen Auftragsmethoden (wässrig (Benchmark) & Hotmelt (PHA)) zurückzuführen ist. Hierdurch lassen sich die Abweichungen im Griff und textilen Charakter erklären und es können gezielt Verbesserungen angestellt werden. Uwe Zuleg
Tel.: +49 9252 707-644
uzuleg@knopfsohn.de
J.G. Knopf´s Sohn GmbH & Co. KG.
August-Wagner-Str. 1
95233 Helmbrechts

2021-11-15

15.11.2021

2024-11-14

14.11.2024
2221NR014AVerbundvorhaben: Trichoderma-Kolbenfäule an Mais - Risikoanalyse und Entwicklung von Managementstrategien für ein neues Maispathogen; Teilvorhaben 1: Bewertung des Schadpotentials und Durchführung einer epidemiologischen Untersuchung mit Risikoanalyse - Akronym: Tricho-MaisDurch die Zunahme des Anbaus von Mais in Weizenfruchtfolgen haben auch die Probleme durch Befall mit pilzlichen Schaderregern zugenommen. Im Jahr 2018 konnte zudem erstmalig auch ein neues Pathogen am Maiskolben in Deutschland beschrieben werden, welches an mehreren Feldversuchsstandorten in Süddeutschland zu massivem Befall führte. Alle Kolben der dort angebauten 20 Maissorten waren mit dem Pilz überwachsen. Aufgrund mikroskopischer und molekularbiologischer Untersuchungen konnte der dort auftretende Pilz als Trichoderma afroharzianum identifiziert werden. Bisher wurde die Gattung Trichoderma noch nie als pathogen an Maiskolben in Europa auffällig. Ziel der vorgeschlagenen Untersuchungen ist es daher, in einem europaweiten Monitoring, das Vorkommen von Trichoderma-Arten an Maiskolben bevorzugt in den wärmeren Anbaugebieten zu erfassen und die Schadwirkung an Mais zu ermitteln, insbesondere die mögliche Ertrags- und Qualitätsminderung. Hierbei soll auch eine mögliche Belastung des Ernteguts mit bislang unbekannten Mykotoxinen untersucht werden. Die aus dem Monitoring gewonnenen Isolate sollen taxonomisch und phylogenetisch bestimmt werden und die daraus resultierenden Ergebnisse werden als Grundlage zur Erarbeitung einer Diagnosemethode dienen. Mittels Inokulationsversuchen im Gewächshaus und Feld soll zunächst das Schadpotenzial ermittelt werden. Die Daten aus dem Monitoring sollen in eine Risikoanalyse für dieses neue Maispathogen einfließen, die in Zusammenarbeit mit dem JKI durchgeführt werden soll. Im Hinblick auf ein erforderliches Management der Krankheit sind weiterhin Untersuchungen zu Inokulumquellen, Verbreitungswegen und alternativen Wirten geplant. In diesem Rahmen soll repräsentatives Maiszuchtmaterial in Feldprüfungen auf vorhandene Resistenzen geprüft werden. Hierbei sind auch simultane Inokulationen am Maiskolben mit Trichoderma und Fusarium geplant, um gegebene Wechselwirkungen hinsichtlich Schädigung und Mykotoxinbelastung zu untersuchen.Prof. Andreas von Tiedemann
Tel.: +49 551 39-23701
atiedem@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fachgebiet Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz
Grisebachstr. 6
37077 Göttingen

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14.11.2024
2221NR014BVerbundvorhaben: Trichoderma-Kolbenfäule an Mais - Risikoanalyse und Entwicklung von Managementstrategien für ein neues Maispathogen; Teilvorhaben 2: Phylogenetische Charakterisierung der Isolate und zusammenfassende Risikoanalyse - Akronym: Tricho-MaisIm Jahr 2018 wurde ein neues Pathogen, Trichoderma afroharzianum, am Maiskolben in Deutschland beschrieben, welches an mehreren Feldversuchsstandorten in Süddeutschland zu massivem Befall führte. Alle Kolben der dort angebauten waren mit dem Pilz überwachsen. Das Projekt soll in einem europaweiten Monitoring, das Vorkommen von Trichoderma-Arten an Maiskolben bevorzugt in den wärmeren Anbaugebieten erfassen und die Schadwirkung wie Ertrags- und Qualitätsminderung an Mais ermitteln. Die gewonnenen Isolate sollen taxonomisch und phylogenetisch bestimmt werden und die daraus resultierenden Ergebnisse werden als Grundlage zur Erarbeitung einer Diagnosemethode dienen. Die Daten aus dem Monitoring zur Verbreitung und aus den Inokulationsversuchen zum Schadpotenzial sollen in eine Risikoanalyse für dieses neue Maispathogen einfließen.Dr. Clovis Douanla-Meli
Tel.: +49 531 299-4370
clovis.douanla-meli@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für nationale und internationale Angelegenheit der Pflanzengesundheit
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig

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01.12.2021

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30.11.2024
2221NR016AVerbundvorhaben: Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung-Teil 2: Anwendung in der Praxis; Teilvorhaben 1: Brennstoffcharakteristik und Abbrandmodellierung - Akronym: FuturePelletSpec-2Das Vorhaben "FuturePelletSpec-2" zielt auf eine fundamentale Verbesserung der Holzpelletnutzung in Kleinfeuerungen ab. Bislang unberücksichtigte Merkmale von Holzpellets werden systematisch verbrennungstechnisch untersucht und Störungsursachen werden aufgeklärt. Aufbauend auf den "Grundlagenuntersuchungen" im Vorgängerprojekt (FKZ 22020917) werden nun in Teil 2 ausschließlich Einzelraumfeuerungen betrachtet, die sich als besonders anfällig für wechselnde Pelletqualitäten erwiesen haben. Zur besseren Pelletcharakterisierung werden die bereits identifizierten wichtigsten Einflussgrößen, die über die bisherigen Normanforderungen hinausgehen, untersucht. Im Teilvorhaben 1 liegt ein besonderer Fokus dabei auf den Ursachen für das Auftreten von Karbonatschmelzen in der Asche, aber auch die Einflüsse von Pelletlängen, Hartholzanteil, Energiedichte und Si/K-Verhältnis werden vertieft untersucht, einschließlich der zugehörigen Prüfmethoden und deren Einbringung in ISO-Normungsaktivitäten. Hinzu kommt eine grundlegende Verbesserung der Feuerungstechnik. Das im Vorgängerprojekt bereits entwickelte neuartige CFD-basierte Brennstoffbett-Abbrandmodell wird nun für eine konkrete Entwicklung einer Low-Emission Flexi-Pellet-Kaminofentechnologie (LEFLEX-PKo) verwendet und im Teilvorhaben 2 in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Olsberg GmbH angewendet. Das Modell berücksichtigt die Auswirkungen der kritischen Brennstoffparameter auf den Verbrennungsprozess. Zusätzlich sollen die bereits aufgedeckten Schwachstellen in Richtung einer möglichst Pellet-schonenden Brennstoffzuführung im Ofen beseitigt und die erzielten Erfolge bewertet werden. Verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse werden systematisch herausgearbeitet und münden in die Erarbeitung von Richtlinien für die Brennstoffcharakterisierung und für ein optimales Pelletfeuerungsdesign. Robert Mack
Tel.: +49 9421 300-154
robert.mack@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing

2021-12-01

01.12.2021

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30.11.2024
2221NR016BVerbundvorhaben: Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung-Teil 2: Anwendung in der Praxis; Teilvorhaben 2: Realisierung der Ofenentwicklung - Akronym: FuturePelletSpec-2Das Vorhaben "FuturePelletSpec-2" zielt auf eine fundamentale Verbesserung der Holzpelletnutzung in Kleinfeuerungen ab. Bislang unberücksichtigte Merkmale von Holzpellets werden systematisch verbrennungstechnisch untersucht und Störungsursachen werden aufgeklärt. Aufbauend auf den "Grundlagenuntersuchungen" im Vorgängerprojekt (FKZ 22020917) werden nun in Teil 2 ausschließlich Einzelraumfeuerungen betrachtet, die sich als besonders anfällig für wechselnde Pelletqualitäten erwiesen haben. Zur besseren Pelletcharakterisierung werden die bereits identifizierten wichtigsten Einflussgrößen, die über die bisherigen Normanforderungen hinausgehen, untersucht. Im Teilvorhaben 1 liegt ein besonderer Fokus dabei auf den Ursachen für das Auftreten von Karbonatschmelzen in der Asche, aber auch die Einflüsse von Pelletlängen, Hartholzanteil, Energiedichte und Si/K-Verhältnis werden vertieft untersucht, einschließlich der zugehörigen Prüfmethoden und deren Einbringung in ISO-Normungsaktivitäten. Hinzu kommt eine grundlegende Verbesserung der Feuerungstechnik. Das im Vorgängerprojekt bereits entwickelte neuartige CFD-basierte Brennstoffbett-Abbrandmodell wird nun für eine konkrete Entwicklung einer Low-Emission Flexi-Pellet-Kaminofentechnologie (LEFLEX-PKo) verwendet und im Teilvorhaben 2 in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Olsberg GmbH angewendet. Das Modell berücksichtigt die Auswirkungen der kritischen Brennstoffparameter auf den Verbrennungs¬prozess. Zusätzlich sollen die bereits aufgedeckten Schwachstellen in Richtung einer möglichst Pellet-schonenden Brennstoffzuführung im Ofen beseitigt und die erzielten Erfolge bewertet werden. Verallgemeinerungsfähige Erkenntnisse werden systematisch herausgearbeitet und münden in die Erarbeitung von Richtlinien für die Brennstoffcharakterisierung und für ein optimales Pelletfeuerungsdesign.Dr.-Ing. Volker Schulte
Tel.: +49 2962 805-285
volker.schulte@olsberg.com
Olsberg GmbH
Hüttenstr. 38
59939 Olsberg

2023-06-01

01.06.2023

2026-05-31

31.05.2026
2221NR020AVerbundvorhaben: Elektrosynthetische Herstellung von Paraffinen aus Tallöl (ESyParTall); Teilvorhaben 1: Scale-Up und Pilotierung - Akronym: ESyParTallBioraffineriekonzepte, zu welchen das hier beantragte Projekt gehört, werden in Zukunft mehr und mehr dazu beitragen, fossile durch heimische und biobasierte Rohstoffquellen zu ersetzen. Ein bereits lange bestehendes Konzept resultiert aus der Zellstoffproduktion. Hierfür werden schon immer biobasierte Produkte eingesetzt. Jedoch werden die Reststoffe der Zellstoffproduktion meist nur energetisch genutzt. In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Lignin und den enthaltenen Fettsäuren aber stetig gewachsen, wobei bis heute noch kein industrieller Prozess zur stark wertgesteigerten Verwertung dieser Reststoffe, und somit eine Erweiterung des Bioraffineriekonzeptes zur Herstellung von Spezialchemikalien, erreicht werden konnte. Dies soll mit dem hier beschriebenen Projekt erfolgen. Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung (i) der chemischen Umsetzung von Fettsäuren mittels Kolbe-Elektrolyse (ii) eines passgenauen Elektrolyseurs und (iii) der Hochskalierung zur Herstellung von Mustermengen an Weiß- bzw. Paraffinölen und Paraffinen auf Basis von biobasierten Fettsäuren aus der Tallöldestillation. Diese sollen in Formulierungen für Kosmetik- oder Bauprodukten sowie als Verarbeitungshilfsmittel bei Polymeren getestet werden. Am Ende soll ein technischer Elektrosyntheseprozess grundlegend etabliert sein und dessen Wirtschaftlichkeit inkl. einer ersten LCA abgeschätzt werden. Dazu sollen im Projekt mehrere Teilziele erarbeitet werden. Johannes Seidler
Tel.: +49 941 94686-712
johannes.seidler@esy-labs.de
ESy-Labs GmbH
Siemensstr. 7
93055 Regensburg

2023-06-01

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2026-05-31

31.05.2026
2221NR020BVerbundvorhaben: Elektrosynthetische Herstellung von Paraffinen aus Tallöl (ESyParTall); Teilvorhaben 2: Etablierung von Kolbe-Elektrolyse an TOFA zur Herstellung von Weißölen und Paraffinen - Akronym: ESyParTallBioraffineriekonzepte, zu welchen das hier beantragte Projekt gehört, werden in Zukunft mehr und mehr dazu beitragen, fossile durch heimische und biobasierte Rohstoffquellen zu ersetzen. Ein bereits lange bestehendes Konzept resultiert aus der Zellstoffproduktion. Hierfür werden schon immer biobasierte Produkte eingesetzt. Jedoch werden die Reststoffe der Zellstoffproduktion meist nur energetisch genutzt. In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Lignin und den enthaltenen Fettsäuren aber stetig gewachsen, wobei bis heute noch kein industrieller Prozess zur stark wertgesteigerten Verwertung dieser Reststoffe, und somit eine Erweiterung des Bioraffineriekonzeptes zur Herstellung von Spezialchemikalien, erreicht werden konnte. Dies soll mit dem hier beschriebenen Projekt erfolgen. Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung (i) der chemischen Umsetzung von Fettsäuren mittels Kolbe-Elektrolyse (ii) eines passgenauen Elektrolyseurs und (iii) der Hochskalierung zur Herstellung von Mustermengen an Weiß- bzw. Paraffinölen auf Basis von biobasierten Fettsäuren aus der Tallöldestillation. Diese sollen in Formulierungen für Kosmetik- oder Bauprodukten getestet werden. Am Ende soll ein technischer Elektrosyntheseprozess grundlegend etabliert sein und dessen Wirtschaftlichkeit inkl. einer ersten LCA abgeschätzt werden. Dazu sollen im Projekt mehrere Teilziele erarbeitet werden.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

2023-06-01

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2026-05-31

31.05.2026
2221NR020CVerbundvorhaben: ElektroSynthetische Herstellung von Paraffinen aus Tallöl (ESyParTall); Teilvorhaben 3: Aufbau einer Elektrolysezelle für die Kolbe-Elektrolyse zur Gewinnung von Paraffinölen - Akronym: ESyParTallBioraffineriekonzepte, zu welchen das hier beantragte Projekt gehört, werden in Zukunft mehr und mehr dazu beitragen, fossile durch heimische und biobasierte Rohstoffquellen zu ersetzen. Ein bereits lange bestehendes Konzept resultiert aus der Zellstoffproduktion. Hierfür werden schon immer biobasierte Produkte eingesetzt. Jedoch werden die Reststoffe der Zellstoffproduktion meist nur energetisch genutzt. In den letzten Jahrzehnten ist das Interesse an Lignin und den enthaltenen Fettsäuren aber stetig gewachsen, wobei bis heute noch kein industrieller Prozess zur stark wertgesteigerten Verwertung dieser Reststoffe, und somit eine Erweiterung des Bioraffineriekonzeptes zur Herstellung von Spezialchemikalien, erreicht werden konnte. Dies soll mit dem hier beschriebenen Projekt erfolgen. Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung (i) der chemischen Umsetzung von Fettsäuren mittels Kolbe-Elektrolyse (ii) eines passgenauen Elektrolyseurs und (iii) der Hochskalierung zur Herstellung von Mustermengen an Weiß- bzw. Paraffinölen auf Basis von biobasierten Fettsäuren aus der Tallöldestillation. Diese sollen in Formulierungen für Kosmetik- oder Bauprodukten getestet werden. Am Ende soll ein technischer Elektrosyntheseprozess grundlegend etabliert sein und dessen Wirtschaftlichkeit inkl. einer ersten LCA abgeschätzt werden. Dazu sollen im Projekt mehrere Teilziele erarbeitet werden. Daniel Ambs
Tel.: +49 7633 831-343
daniel.ambs@ika.de
IKA®-Werke GmbH & Co. KG
Janke-und-Kunkel-Str. 10
79219 Staufen im Breisgau

2023-01-01

01.01.2023

2025-12-31

31.12.2025
2221NR021AVerbundvorhaben: Mikrobiell katalysierte Elektrosynthese von Bernsteinsäure (eSuccinat); Teilvorhaben 1: Technische Auslegung des Reaktorsystems - Akronym: eSuccinatZiel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Verän-derung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstrepli-zierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T < 40 °C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reife-grad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst ein klei-nen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 1 ist die technische Etablierung des neuen Reaktorsystems. Dies insbesondere durch Überarbeitung eines Bioreaktors für den Einsatz mit Elektroden unter besonderer Berücksichtigung von Korrosion im Reaktorraum. Neben den konstruktiven Ansätzen umfasst dies die Erschaffung und Charakterisierung neuer Elektodenoberflächen aus elektrisch leitfähigen, biokompatiblen Hydrogelen. Zugrundeliegende Stoffstrombilanzen werden in ein Modell überführt, um Signifikanzanalysen durchzuführen.Prof. Dr.-Ing. Nils Tippkötter
Tel.: +49 241 6009-53884
tippkoetter@fh-aachen.de
Fachhochschule Aachen - Fachbereich Chemie und Biotechnologie - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik und Downstream Processing
Heinrich-Mußmann-Str. 1
52428 Jülich

2023-01-01

01.01.2023

2025-12-31

31.12.2025
2221NR021BVerbundvorhaben: Mikrobiell katalysierte Elektrosynthese von Bernsteinsäure (eSuccinat); Teilvorhaben 2: Untersuchung des Elektronentransfers und Genexpressionsanalyse - Akronym: eSuccinatZiel ist die stoffliche Nutzung elektrischer Energie zur mikrobiellen Produktion des Kunststoffmonomers Bernsteinsäure. Hierbei wird der innovative Ansatz der mikrobiellen Elektrosynthese verfolgt. Elektrische Energie wird in den Mikroorganismus Actinobacillus succinogenes transferiert, der zugleich nachwachsende Rohstoffe zur Synthese der Katalysatoren und des Produkts nutzt. Die zusätzlichen Redoxäquivalente (NADH) durch die Aufnahme von Elektronen bewirken eine Veränderung der Stoffwechselproduktzusammensetzung in Richtung zur Bernsteinsäure. Das Konzept erlaubt die Umwandlung elektrischer Energie in komplexe Produkte unter Einsatz des selbstreplizierenden Ganzzellkatalysators unter sehr milden Reaktionsbedingungen (T < 40 °C, pH 7, wässriges Lösungsmittel). Zusätzlich sind die Anforderungen an die Elektroden und die Reinheit der flüssigen Phase bei einer mikrobiellen Elektrosynthese gering und somit der Prozess kostengünstig. Die Technologie der mikrobiellen Elektrosynthese konnte durch die Antragssteller bereits für die Produktion von Butanol etabliert und mehrfach publiziert werden. Im angestrebten Projekt soll ein neues, wirtschaftlich relevantes Bioproduktionsverfahren etabliert und der technologische Reifegrad des Verfahrens erhöht werden. Der Transfer der Power2X-Technologie wird zunächst in kleinen Reaktionsgefäßen durchgeführt und im Anschluss auf einen technischen Bioreaktor überführt. Hierbei werden Betrachtungen zur Skalierbarkeit durchgeführt. Zielsetzung des TV 2 ist die Untersuchung des Elektronentransfers und die Genexpressionsanalyse. Dafür soll die Biofilmbildung auf der Elektrode und die mögliche Ausbildung von Nanodrähten analysiert werden, die einen direkten Elektronentransfer ermöglichen. Unterschiede zwischen nativen und synthetischen Biofilmen werden untersucht. Erhaltene Erkenntnisse werden auf den Produktionsprozess im Bioreaktor übertragen und der Einfluss des angelegten Potentials auf die Genexpression analysiert.Prof. Dr Roland Ulber
Tel.: +49 631 205 4043
ulber@mv.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrgebiet Bioverfahrenstechnik
Gottlieb-Daimler-Str. 49, Geb. 44/519
67663 Kaiserslautern

2022-10-01

01.10.2022

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30.09.2025
2221NR024XElektroenzymatische Synthese von Glykolaldehyd aus biobasiertem Ethylenglykol zur Herstellung von formaldehydfreien Aminoharzen und Duromeren - Akronym: HarzForFreeDie neue Bewertung der toxikologischen Eigenschaften von Formaldehyd hat in der jüngsten Vergangenheit einen intensiven Impuls zur Substitution dieser Substanz, insbesondere im Bereich der Formaldehyd-basierten Harze wie beispielsweise PF- und Melaminharze, generiert. Das Ziel von "HarzForFree" ist es nun, eine neue Syntheseroute für Glykolaldehyd zur Substitution von Formaldehyd zu entwickeln, bei der die Kopplung von Biokatalyse mit der Elektrochemie einen effizienteren Stoffwandlungsprozess ermöglichen soll.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

2023-06-01

01.06.2023

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31.05.2026
2221NR025AVerbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 1: Elektrochemische Reduktion von Monoterpen Dicarbonylverbindungen zu Dialkoholen - Akronym: NaPeMonDas 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

2023-06-01

01.06.2023

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31.05.2026
2221NR025BVerbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 2: C,C-Doppelbindungsspaltung durch elektrochemisch regeneriertes Periodat - Akronym: NaPeMonDas 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

2023-06-01

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2221NR025CVerbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 3: Etablierung eines kontinuierlichen Reaktorkonzepts und Skalierung - Akronym: NaPeMonDas 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

2023-05-01

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30.04.2026
2221NR027AVerbundvorhaben: Elektrochemische Valorisierung furanreicher Prozessströme aus dem hydrothermalen Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe (ELEVATOR); Teilvorhaben 1: Grundlagenuntersuchungen zur Elektrosynthese und zum Downstream Processing - Akronym: ELEVATORDas Ziel des Verbundvorhabens ELEVATOR besteht in der Etablierung eines effizienten, gekoppelten elektrochemischen Prozesses für die Herstellung von biobasierter Furandicarbonsäure (FDCA) und biobasiertem Dimethylfuran (DMF) aus 5-Hydroxymethylfuran (HMF), das aus landwirtschaftlichen Reststoffen gewonnen wird. Der hochinnovative Charakter von ELEVATOR liegt dabei insbesondere in a) der kombinierten Nutzung der anodischen und kathodischen Halbzellreaktion (Oxidation und Reduktion) zur parallelen Synthese hochwertiger Produkte in einer einzigen elektrochemischen Zelle ("200% Zelle") und b) in der Verwendung eines industriell relevanten Eduktstroms aus dem hydrothermalen Aufschluss von lignozellulosehaltiger Biomasse. Der biogene Rohstoff wird dabei nicht aufwendig vorgereinigt. Der elektrochemische Prozess wird im Vorhaben bis TRL 4 entwickelt und zur Herstellung von Mustermengen der Produkte betrieben. Hierzu wird auch ein Verfahren zur Aufreinigung der Produkte FDCA und DMF etabliert. Das Ziel des Teilvorhabens "Grundlagenuntersuchungen zur Elektrosynthese und zum Downstream Processing" von Fraunhofer IGB besteht in der grundlegenden Entwicklung der elektrochemischen Halbzellreaktionen, nämlich der Oxidation von DMF zu FDCA und der Reduktion von HMF zu DMF. Dabei sollen Materialien identifiziert werden, die eine effiziente und selektive Umsetzung von HMF erlauben und gleichzeitig ungewollte Nebenreaktionen minimieren. Die Halbzellreaktionen werden in einer elektrochemischen Zelle integriert und im Labor zu einem Gesamtprozess entwickelt, der für mindestens 100 h stabil betrieben werden kann und hohe Produktausbeuten ermöglicht. Weiterhin wird von Fraunhofer IGB in ELEVATOR ein Verfahren zur Abtrennung und Aufreinigung der Produkte FDCA und DMF etabliert. Dabei wird FDCA bis zu einer Qualität aufgereinigt, die die Verwendung des Produktes in der Herstellung von Polymeren erlaubt.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

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30.04.2026
2221NR027BVerbundvorhaben: Elektrochemische Valorisierung furanreicher Prozessströme aus dem hydrothermalen Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe (ELEVATOR); Teilvorhaben 2: HMF-Bereitstellung - Akronym: ELEVATORDas ELEVATOR-Projekt betrifft die Etablierung sowie die ökonomisch-ökologische Bewertung eines effizient gekoppelten elektrochemischen Prozesses zur Herstellung von biobasierter Furandicarbonsäure (FDCA) und biobasiertem Dimethylfuran (DMF) aus landwirtschaftlichen Reststoffen über das Zwischenprodukt 5-Hydroxymethylfurfural (HMF). FDCA kann als Baustein für die PET-Alternative Polyethylenfuranoat (PEF), eingesetzt werden. PEF ist gegenüber PET nicht nur aus Nachhaltigkeitsgründen vorteilhaft, auch die physikalischen Eigenschaften des Materials werden gegenüber der fossilen PET Variante verbessert. Neben dem Oxidationsprodukt FDCA wird in der elektrochemischen Zelle 2,5-Dimethylfuran (DMF) als Reduktionsprodukt erzeugt, einer Verbindung mit hohem Potenzial als Biokraftstoff und als "grünes" Lösungsmittel. Der elektrochemische Weg zur Reduktion und Oxidation von HMF ist von besonderem Vorteil, da weder Wasserstoff- oder Sauerstoffgas in den Reaktionsmedien benötigt werden. Ziel des Verbundvorhabens "ELEVATOR" ist die Entwicklung eines gekoppelten elektrochemischen Verfahrens zur gleichzeitigen Umsetzung von HMF zu FDCA und DMF. Die Eduktströme werden dabei durch hydrothermalen Aufschluss eines lignocellulosehaltigen Reststoffs, bereitgestellt. Ziel ist die Nutzung eines Eduktstroms von industrieller Relevanz, mit der für biogene Rohstoffe typischen Heterogenität und ohne aufwendige und unwirtschaftliche Reinigungsschritte vor der elektrochemischen Umsetzung. Somit bildet der ELEVATOR-Ansatz eine komplette und relevante Prozesskette ab, unter Nutzung eines lignocellulosehaltigen Reststoffs in Kombination mit der elektrokatalytischen Produktion von FDCA und DMF. Die besondere Herausforderung besteht dabei in der Schnittstelle zwischen hydrothermalem Biomasseaufschluss und der anschließenden elektrochemischen Umsetzung, der Abstimmung der Prozessparameter auf die jeweiligen Anforderungen der Prozessschritte und die Hochskalierung des Prozesses.Dr. Benjamin Herklotz
Tel.: +49 341 2434-449
benjamin.herklotz@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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2221NR027CVerbundvorhaben: Elektrochemische Valorisierung furanreicher Prozessströme aus dem hydrothermalen Aufschluss landwirtschaftlicher Reststoffe (ELEVATOR); Teilvorhaben 3: Scale-Up - Akronym: ELEVATORDas Ziel des Verbundvorhabens ELEVATOR besteht in der Etablierung eines effizienten, gekoppelten elektrochemischen Prozesses für die Herstellung von biobasierter Furandicarbonsäure (FDCA) und biobasiertem Dimethylfuran (DMF) aus 5-Hydroxymethylfuran (HMF), das aus landwirtschaftlichen Reststoffen gewonnen wird. Der hochinnovative Charakter von ELEVATOR liegt dabei insbesondere in a) der kombinierten Nutzung der anodischen und kathodischen Halbzellreaktion (Oxidation und Reduktion) zur parallelen Synthese hochwertiger Produkte in einer einzigen elektrochemischen Zelle ("200% Zelle") und b) in der Verwendung eines industriell relevanten Eduktstroms aus dem hydrothermalen Aufschluss von lignozellulosehaltiger Biomasse. Der biogene Rohstoff wird dabei nicht aufwendig vorgereinigt. Der elektrochemische Prozess wird im Vorhaben bis TRL 4 entwickelt und zur Herstellung von Mustermengen der Produkte betrieben. Hierzu wird auch ein Verfahren zur Aufreinigung der Produkte FDCA und DMF etabliert. Johannes Seidler
Tel.: +49 941 94686-712
johannes.seidler@esy-labs.de
ESy-Labs GmbH
Siemensstr. 7
93055 Regensburg

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2221NR028AVerbundvorhaben: Veredelung von Melasse durch gepaarte Elektrolyse und elektrodialytische Aufarbeitung (E-Melasse); Teilvorhaben 1: Up- und Downstream processing - Akronym: E-MelasseDas Vorhaben hat zum Ziel Melasse als Rohstoff für die elektrochemische Umsetzung zu Folgeprodukten zu verwenden. Bisher wird Melasse vor allem als Futtermittel oder als Kohlenstoffquelle für Fermentationen verwendet. Sie zeichnet sich durch einen hohen Anteil an Kohlenhydraten aus. Diese sollen durch anodische Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren bzw. durch gepaarte Elektrolyse zu Polyolen umgesetzt werden, wobei katalytisch aktive Nickelhydroxidelektroden als innovativer Ansatz zur Anwendung kommen sollen. Dabei kommt es zunächst zu einer Spaltung der Kohlenhydrate und Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren, welche anschließend kathodisch hydriert werden (Domino-Oxidationsreduktions-Sequenz, DoORs). Neben den im Mittelpunkt stehenden elektrochemischen Umsetzungen sind Untersuchungen zur Zusammensetzung der Melasse sowie zu den möglichen Reaktionsprodukten notwendig. Dazu werden einerseits Kopplungsmethoden wie LC- und GC-MS eingesetzt sowie direkt an die MS gekoppelte elektrochemische Durchflusszellen (EC-MS). Störende Komponenten, die entweder die elektrochemische Umsetzung verhindern oder zu störenden Nebenprodukten führen, sollen durch eine Vorbehandlung der Melasse abgetrennt werden. Hier kommen Membranverfahren wie Nanofiltration oder Elektrodialyse zum Einsatz. Für die Optimierung der Versuchs- und Prozessbedingungen werden notwendige kinetische Parameter bestimmt und auf Basis einfacher formalkinetischer Modelle die Reaktionen beschrieben. Daneben kommen statistische Methoden der Versuchsplanung zum Einsatz, um die komplexen Zusammenhänge im Hinblick auf Selektivität, Ausbeute und Energieverbrauch zu optimieren. In einem abschließenden Arbeitspaket soll in einem Durchflussreaktor unter GMP-Bedingungen Material im kg-Maßstab für Anwendungsuntersuchungen gewonnen werden.Prof. Dr. Udo Kragl
Tel.: +49 381 498-6450
udo.kragl@uni-rostock.de
Universität Rostock - Institut für Chemie - Abt. Analytische, Technische & Umweltchemie - Lehrstuhl für Technische Chemie
Albert-Einstein-Str. 3 a
18059 Rostock

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2221NR028BVerbundvorhaben: Veredelung von Melasse durch gepaarte Elektrolyse und elektrodialytische Aufarbeitung (E-Melasse); Teilvorhaben 2: Elektrosynthese - Akronym: E-MelasseDas Vorhaben hat zum Ziel Melasse als Rohstoff für die elektrochemische Umsetzung zu Folgeprodukten zu verwenden. Bisher wird Melasse vor allem als Futtermittel oder als Kohlenstoffquelle für Fermentationen verwendet. Sie zeichnet sich durch einen hohen Anteil an Kohlenhydraten aus. Diese sollen durch anodische Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren bzw. durch gepaarte Elektrolyse zu Polyolen umgesetzt werden, wobei katalytisch aktive Nickelhydroxidelektroden als innovativer Ansatz zur Anwendung kommen sollen. Dabei kommt es zunächst zu einer Spaltung der Kohlenhydrate und Oxidation zu Hydroxycarbonsäuren, welche anschließend kathodisch hydriert werden (Domino-Oxidationsreduktions-Sequenz, DoORs). Neben den im Mittelpunkt stehenden elektrochemischen Umsetzungen sind Untersuchungen zur Zusammensetzung der Melasse sowie zu den möglichen Reaktionsprodukten notwendig. Dazu werden einerseits Kopplungsmethoden wie LC- und GC-MS eingesetzt sowie direkt an die MS gekoppelte elektrochemische Durchflusszellen (EC-MS). Störende Komponenten, die entweder die elektrochemische Umsetzung verhindern oder zu störenden Nebenprodukten führen, sollen durch eine Vorbehandlung der Melasse abgetrennt werden. Hier kommen Membranverfahren wie Nanofiltration oder Elektrodialyse zum Einsatz. Für die Optimierung der Versuchs- und Prozessbedingungen werden notwendige kinetische Parameter bestimmt und auf Basis einfacher formalkinetischer Modelle die Reaktionen beschrieben. Daneben kommen statistische Methoden der Versuchsplanung zum Einsatz, um die komplexen Zusammenhänge im Hinblick auf Selektivität, Ausbeute und Energieverbrauch zu optimieren. In einem abschließenden Arbeitspaket soll in einem Durchflussreaktor unter GMP-Bedingungen Material im kg-Maßstab für Anwendungsuntersuchungen gewonnen werden.Prof. Robert Francke
Tel.: +49 381 1281-306
robert.francke@catalysis.de
Leibniz-Institut für Katalyse e.V.
Albert-Einstein-Str. 29 a
18059 Rostock

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2221NR030XIdentifizierung mikrobieller Systemzustandsindikatoren und Entwicklung von Prozessmodellen zur störungsfreien und bedarfsgerechten Prozesssteuerung in Biogasanlagen - Akronym: Biogas-MicronosticGesamtziel des Vorhabens ist die Identifizierung und Verifizierung mikrobieller Systemzustandsindikatoren und die Entwicklung von darauf basierenden Prozessmodellen zur störungsfreien und bedarfsgerechten Prozesssteuerung. Damit wird die zukünftig verstärkte Nutzbarkeit von Reststoffen unterstützt, die oft schwer vergärbar und/oder prozesskritisch sind und in wechselnder Menge und Zusammensetzung anfallen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in Laborfermentern gezielt und systematisch praxisrelevante Prozessvariationen (inkl. typische Stresssituationen) für unterschiedlich widerstandsfähige Biogas-Mikrobiome herbeigeführt, um mikrobielle Indikatoren für spezifische Systemzustände und deren Stresstoleranzpotenzial gegenüber wirkenden und stetig wechselnden Umweltfaktoren zu identifizieren. Im Ergebnis sollen Schwellenwerte für kritische Prozessbedingungen festgestellt werden, unter denen sich die Indikatorarten bzw. Indikatorgruppen anreichern oder reduzieren/verschwinden. Damit sollen die Voraus¬setzungen geschaffen werden, um einfache, schnelle und kostengünstige mikrobiologische Nachweisverfahren entwickeln und anwenden zu können. Über Modelle zur zeitlichen Entwicklung der mikrobiellen Diversität, insbesondere mikrobieller Systemzustandsindikatoren sollen Vorhersagen getroffen werden, wie mikrobielle Gemeinschaften auf Prozessvariationen reagieren, um Handlungsempfehlungen zur Vermeidung von Prozessstörungen im Praxisbetrieb abzuleiten.Dr. Susanne Theuerl
Tel.: +49 331 5699-900
stheuerl@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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2221NR031AVerbundvorhaben: Identifikation von Enzymkombinationen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse; Teilvorhaben 1: Charakterisierung der typischen Nahrung des Bibers und Vergärungsversuche mit den isolierten Enzymen - Akronym: BiberZymIn dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z. B. Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen.Dr.-Ing. Nils Engler
Tel.: +49 341 2434-389
nils.engler@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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2221NR031BVerbundvorhaben: Identifikation von Enzymkombinationen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse; Teilvorhaben 2: Identifizierung, Charakterisierung und Produktion der Enzyme und Bakterien - Akronym: BiberzymMit dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z. B. Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen. Dazu soll zunächst das Darm- Mikrobiom des Bibers mit molekularbiologischen Methoden untersucht und die in verschiedenen Darmabschnitten vorhandenen Mikroorganismen (MO) identifiziert werden. Darauf aufbauend sind Versuche zur Kultivierung der identifizierten MO sowie zur Produktion der betreffenden Enzyme im Labormaßstab vorgesehen. Der für die Untersuchungen notwendige Darminhalt wird ausschließlich von Tieren entnommen, die im Rahmen des Bestandsmanagements regulär getötet werden. Mit dem Gewässer- und Deichverband Oderbruch ist diesbezüglich bereits eine erste Kontaktaufnahme erfolgt und die generelle Zusage zur Unterstützung des Vorhabens liegt vor. In anschließenden Labor- und Technikumsversuchen sollen die Enzyme hinsichtlich ihrer möglichen Anwendung im Biogasprozess geprüft werden. Die erwarteten Ergebnisse des Forschungsvorhabenssollen die Basis für die Entwicklung neuartiger Enzympräparate für den Einsatz in Biogasanlagen bilden. Übergeordnetes Ziel ist es, Biogasanlagen zu befähigen, die großen derzeit noch ungenutzten Potenziale an lignocellulosehaltiger Biomasse zu erschließen. Die Untersuchungen an der TU Dresden werden in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum Leipzig realisiert.Dr. Anett Werner
Tel.: +49351 463-32594
anett.werner@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Bioverfahrenstechnik
Bergstr. 120
01069 Dresden

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2221NR033AVerbundvorhaben: Entwicklung von kreislauffähigen PLA-Blend-basierten Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung, Compoundierung und Verarbeitung - Akronym: PLA2ScaleGesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel zu entwickeln unter Berücksichtigung einer ökologischen Gestaltung und eines Stoffstrom-erhöhenden Ansatzes. Unter einer ökologischen Gestaltung wird ein materialeffizienter Einsatz, hoher biobasierter Anteil (> 80%) und für das Packgut optimaler Produktschutz verstanden. Hinsichtlich der Materialauswahl liegt der Fokus auf Polymilchsäure(PLA)-Blends. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Produkte aus PLA heutzutage noch nicht recycelt. Aufgrund dessen besteht das Kernziel dieses Vorhabens in der Steigerung des Stoffstromes von PLA bzw. PLA-Blends. Um einen signifikanten Anstieg von PLA zu erreichen, werden im Vorhaben PLA2Scale zwei prinzipielle Ansätze verfolgt: Erhöhung der Sauerstoffbarriereeigenschaften durch PLA-Stärke Blends und Erniedrigung der Barriereeigenschaften durch Schaffung gezielter Inkompatibilitäten durch PLA-Faserstoff Blends. Für die Materialentwicklung ist es essentiell geeignete Rezepturen für PLA-Blends zu entwickeln und durch Additivierung bei Bedarf die Material- und Verarbeitungseigenschaften zu verbessern. Es sollen die drei wichtigsten Verarbeitungsmethoden für Lebensmittelverpackungen in Form von Folienherstellung (Flachfolien), Tiefziehen und Spritzgießen Anwendung finden und das Substitutionspotential soll konkret an mindestens einem Produkt zusammen mit der Industrie aufgezeigt werden (Up-Scaling). Abpack- und Lagerversuche mit unterschiedlichen Lebensmitteln werden durchgeführt. Anhand geeigneter Sortierungs- und Trenntechnik und der Durchführung von Kontaminationsszenarien sollen die entwickelten Materialien in Vorbereitung auf das Recycling bewertet werden. Geeignete Recyclingoptionen und das Potential der Wiederverwertung werden geprüft. Durch Ökobilanzierungen werden die entwickelten Produkte anhand von vorgegebenen Wirkungskategorien ganzheitlich bewertet, sodass die gesamte Wertschöpfungskette erfasst wird.Prof. Dr.-Ing. Andrea Siebert-Raths
Tel.: +49 511 9296-2230
andrea.siebert-raths@hs-hannover.de
Hochschule Hannover - Fakultät II - Maschinenbau und Bioverfahrenstechnik - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB)
Heisterbergallee 10a
30453 Hannover

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2221NR033BVerbundvorhaben: Entwicklung von kreislauffähigen PLA-Blend-basierten Lebensmittelverpackungen; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung von Blendpartnern und Up-Scaling für Flachfolien - Akronym: PLA2ScaleGesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel zu entwickeln unter Berücksichtigung einer ökologischen Gestaltung und eines Stoffstrom-erhöhenden Ansatzes. Unter einer ökologischen Gestaltung wird ein materialeffizienter Einsatz, hoher biobasierter Anteil (> 80%) und für das Packgut optimaler Produktschutz verstanden. Hinsichtlich der Materialauswahl liegt der Fokus auf Polymilchsäure(PLA)-Blends. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Produkte aus PLA heutzutage noch nicht recycelt. Aufgrund dessen besteht das Kernziel dieses Vorhabens in der Steigerung des Stoffstromes von PLA bzw. PLA-Blends. Um einen signifikanten Anstieg von PLA zu erreichen, werden im Vorhaben PLA2Scale zwei prinzipielle Ansätze verfolgt: Erhöhung der Sauerstoffbarriereeigenschaften durch PLA-Stärke Blends und Erniedrigung der Barriereeigenschaften durch Schaffung gezielter Inkompatibilitäten durch PLA-Faserstoff Blends. Für die Materialentwicklung ist es essentiell geeignete Rezepturen für PLA-Blends zu entwickeln und durch Additivierung bei Bedarf die Material- und Verarbeitungseigenschaften zu verbessern. Es sollen die drei wichtigsten Verarbeitungsmethoden für Lebensmittelverpackungen in Form von Folienherstellung (Flachfolien), Thermoformen und Spritzgießen Anwendung finden und das Substitutionspotential soll konkret an mindestens einem Produkt zusammen mit der Industrie aufgezeigt werden (Up-Scaling). Abpack- und Lagerversuche mit unterschiedlichen Lebensmitteln werden durchgeführt. Anhand geeigneter Sortierungs- und Trenntechnik und der Durchführung von Kontaminationsszenarien sollen die entwickelten Materialien in Vorbereitung auf das Recycling bewertet werden. Geeignete Recyclingoptionen im kleineren Maßstab und das Potential der Wiederverwertung werden geprüft. Durch Ökobilanzierungen werden die entwickelten Produkte anhand von vorgegebenen Wirkungskategorien ganzheitlich bewertet, sodass die gesamte Wertschöpfungskette erfasst wird.Prof. Dr. Markus Schmid
Tel.: +49 7571 732-8402
schmid@hs-albsig.de
Hochschule Albstadt-Sigmaringen - Fakultät Life Sciences - Sustainable Packaging Institute SPI
Anton-Guenther-Str. 51
72488 Sigmaringen

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2221NR035AVerbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 1: Entwicklung homogener und hochgradig imprägnierbarer Naturfaser-UD-Tapes für technische Faserverbundanwendungen - Akronym: BioCoatTexDas Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter Ormocere für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie Steigerung der Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie spezifischer Eigenschaften wie zum Beispiel Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz. Durch die Kombination von technischen Textilien und biogenen Beschichtungen wird es möglich, auch im Techtextilbereich zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus dem Bereich Objekttextilien der Firma Vowalon und Naturfasercomposite der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit und Übertragbarkeit auf weitere techtextile Anwendungen auf. Die Ausstattung mit den genannten Funktionen soll durch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte Anwendungsbeding höher gewählt und werden im Bereich von ca. 10 Masse-%, liegen. Im Vergleich von bis zu 30¿Masse-% Feststoffauflagen bei der klassischen Textilausrüstung kann dadurch zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden.Dipl.-Ing. Kay Kölzig
Tel.: +49 151 72975901
kay.koelzig@sachsenleinen.de
SachsenLeinen GmbH
August-Bebel-Str. 2
04416 Markkleeberg

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2221NR035BVerbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 2: Applikation der bioORMOCER®e auf biobasierten textilen Flächen - Prozessentwicklung und Textilprüfung - Akronym: BioCoatTexDas Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter anorganisch-organischer Hybridpolymere, sogenannter bioORMOCER®e, für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie einer gesteigerten Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie weiterer, spezifischer Eigenschaften (z. B. Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz). Die genannten Funktionalisierungen sollen materialsparenddurch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte anwendungsbedingt höher gewählt, sollen aber mit ca. 10 Masse-% immer noch deutlich unter den bei der klassischen Textilausrüstung üblichen Feststoffauflagen (bis zu 30¿Masse-%) liegen. Damit soll zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. Durch die Funktionalisierung von technischen Textilien mit biobasierten Beschichtungen wird es möglich, auch im Bereich technischer Textilien zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus dem Bereich Objekttextilien des Partners Vowalon Beschichtung GmbH Treuen und dem Bereich Naturfasercomposite von der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit auf weitere textile Anwendungen auf. Marco Sallat
Tel.: +49 371 5274-167
marco.sallat@stfi.de
Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.
Annaberger Str. 240
09125 Chemnitz

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2221NR035CVerbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer biobasierten Textilausrüstung auf Basis hybrider Polymere - Akronym: BioCoatTexDas Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter anorganisch-organischer Hybridpolymere, sogenannter bioORMOCER®e, für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie einer gesteigerten Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie weiterer, spezifischer Eigenschaften (z. B. Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz). Die genannten Funktionalisierungen sollen materialsparenddurch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte anwendungsbedingt höher gewählt, sollen aber mit ca. 10 Masse-% immer noch deutlich unter den bei der klassischen Textilausrüstung üblichen Feststoffauflagen (bis zu 30¿Masse-%) liegen. Damit soll zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. Durch die Funktionalisierung von technischen Textilien mit biobasierten Beschichtungen wird es möglich, auch im Bereich technischer Textilien zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus den Bereichen Objekttextilien der Partner Vowalon Beschichtung GmbH Treuen und Naturfasercomposite von der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit auf weitere textile Anwendungen auf. Ferdinand Somorowsky
Tel.: +49 931 4100-256
ferdinand.somorowsky@isc.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC)
Neunerplatz 2
97082 Würzburg

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2221NR035DVerbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 4: Anpassung und Upscaling der biobasierten Hybridmaterialien - Akronym: BioCoatTexDas Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger Beschichtungen auf Basis biobasierter anorganisch-organischer Hybridpolymere, sogenannter bioORMOCER®e, für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften wie einer gesteigerten Abriebbeständigkeit und Faser-Matrix-Haftung sowie weiterer, spezifischer Eigenschaften (z. B. Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz). Die genannten Funktionalisierungen sollen materialsparenddurch Ausrüstungen mit einem Feststoffgehalt von nur 5¿Masse-% erreicht werden. Bei Flammschutzanwendungen werden die Feststoffgehalte anwendungsbedingt höher gewählt, sollen aber mit ca. 10 Masse-% immer noch deutlich unter den bei der klassischen Textilausrüstung üblichen Feststoffauflagen (bis zu 30¿Masse-%) liegen. Damit soll zusätzlich zur Substitution fossiler Ausgangswerkstoffe die Ressourceneffizienz gesteigert werden. Durch die Funktionalisierung von technischen Textilien mit biobasierten Beschichtungen wird es möglich, auch im Bereich technischer Textilien zunehmend unabhängig von fossilen Rohstoffen zu werden und einen entscheidenden Schritt in Richtung vollständiger Kreislaufwirtschaft und CO2-Neutralität zu gehen. Zur Validierung der im Projekt entwickelten Beschichtungen wird jeweils eine Demonstrationsanwendung aus den Bereichen Objekttextilien der Partner Vowalon Beschichtung GmbH Treuen und Naturfasercomposite von der SachsenLeinen GmbH (z. B. für den Mobilitätssektor oder Sportgeräte) entwickelt und erprobt. Die daraus resultierenden Ergebnisse weisen ein hohe Transfermöglichkeit auf weitere textile Anwendungen auf.Dr. Guido Leibeling
Tel.: +49 3641 3866900
guido.leibeling@jencaps-technology.de
JenCAPS Technology GmbH
Otto-Schott-Str. 15
07745 Jena

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2221NR035EVerbundvorhaben: Biobasierte Hybridbeschichtungen für Innenraum- und Funktionstextilien; Teilvorhaben 5: Applikation der bioORMOCER®e auf biobasiertem Kunstleder - Verfahrensentwicklung, Prozesskontrolle und Qualitätssicherung - Akronym: BioCoatTexDas Gesamtziel des Vorhabens BioCoatTex ist die Entwicklung neuartiger biobasierter Beschichtungen für die nasschemische Ausrüstung von technischen Textilien mit hoher Funktionalität. Erreicht werden soll eine hohe Flexibilität bei der Erzeugung kombinierter intrinsischer Materialeigenschaften (Abriebbeständigkeit, Faser-Matrix-Haftung) und spezifischer Eigenschaften wie zum Beispiel Wasser- und Schmutzresistenz oder Flammschutz.Dipl. Wirt.-Ing. Mareen Götz
Tel.: +49 37468 60210
mareen.goetz@vowalon.de
Vowalon Beschichtung GmbH Kunstleder-Folie-Bondings
Bahnhofstr. 46
08233 Treuen

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19.04.2024
2221NR036AVerbundvorhaben: Untersuchungen zur Infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipidhaltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und ihren plasmodiophoriden Vektor unter Freilandbedingungen; Teilvorhaben 1: Qualitative und quantitative Bewertung - Akronym: RhamnofieldNach Behandlung des Saatguts von 5 Zuckerrübengenotypen mit zwei Bio-Wirkstoffen unter definierten Bedingungen erfolgt die Aussaat in 4 Wiederholungen je Variante an drei Freilandstandorten, die gleichmäßig mit den Rizomania-verursachenden Viren Beet necrotic yellow vein virus, Beet virus Q und Beet soil-borne virus verseucht sind. Nach Kontrolle der Auflaufrate werden 5, 7, 9, 11 und 20 Wochen nach der Aussaat je 72 Pflanzen pro Variante entnommen. Nach jeder Entnahme werden aus den gereinigten Wurzeln jeder Variante 20 parallele RNA-Isolationen vorgenommen, Aus diesen Präparationen wird als Multiplexvariante für die drei Viren und den Virusvektor Polymyxa betae cDNA synthetisiert, die als Ausgangsmaterial für die anschließende qualitative und quantitative Bestimmung der Viren und P. betae mittels PCR dient. Auf diese Weise soll das infektionshemmende Potenzial (Stärke und Dynamik) der beiden Bio-Wirkstoffe erforscht und verglichen werden. Die Versuche werden parallel unter kontrollierten Bedingungen in einer Klimakammer durchgeführt und die Ergebnisse vergleichen.Dr. Annette Niehl
Tel.: +49 531 299-3707
annette.niehl@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik Braunschweig
Messeweg 11-12
38104 Braunschweig

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19.04.2024
2221NR036BVerbundvorhaben: Untersuchungen zur infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipidhaltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und ihren plasmodiophoriden Vektor unter Freilandbedingungen; Teilvorhaben 2: Saatgutbehandlung, Versuchsdurchführung, Probenbereitstellung - Akronym: RhamnofieldDie Rizomania ist gegenwärtig noch immer die wichtigste Viruskrankheit der Zuckerrübe. Zum Krankheitskomplex gehören das Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV), das Beet virus Q (BVQ) und das Beet soil-borne virus (BSBV), wobei nach bisherigen Erkenntnissen nur das BNYVV wirtschaftlich relevant ist. Die Viren werden durch den ubiquitären plasmodiophoriden Vektor Polymyxa betae übertragen. Da die genetische Variabilität der Viren das Gefährdungspotenzial unverändert hoch. Zudem ist die genetische Basis der Virustoleranz trotz aller züchterischen Bemühungen noch immer sehr schmal und die natürliche Variabilität hat bereits zu BNYVV-Pathotypen geführt, die auch tolerante Rübensorten massiv schädigen. Deshalb soll mit dem geplanten Vorhaben in einem alternativen Ansatz erstmalig erforscht werden, ob und in welchem Maße das Pathosystem Rübe-P. betae-BNYVV unter Freilandbedingungen durch ein rhamnolipidhaltiges, kommerzielles Präparat beeinflusst wird. Rhamnolipide sind bakterielle Produkte und für ihr sehr breites Wirkspektrum bekannt. Neben der erfolgreichen Anwendung dieser umwelfreundlichen Biotenside in technischen Bereichen wurde in den letzten Jahren mehrfach auch eine immunstimulierende Wirkung bei Pflanzen beobachtet. Im Rahmen der gegenwärtig noch laufenden Machbarkeitsstudie (01.06.2020 -31.08.2021, FKZ:2219NR392) wird abgeklärt, ob das kommerzielle Rhamnolipid-Präparat ‚Rhapynal‘ (Fa. Biotensidon) im Vergleich zu Süßholzextrakt (SHE) als bekanntem Bio-Wirkstoff in der Lage ist, die Infektion von Zuckerrüben mit bodenbürtigen Viren deutlich zu verzögern bzw. zu reduzieren. Damit könnten die besonders ertragsmindernden Frühinfektionen vermieden oder deutlich abgeschwächt werden.Dr. María Gabriela Ronquillo López
Tel.: +49 39401 962-323
m.ronquillo@strube.net
Strube Research GmbH & Co. KG
Hauptstr. 1
38387 Söllingen

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2024-11-30

30.11.2024
2221NR040AVerbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Biopolymer-Dispersion und einer Einheit zur Aufkonzentrierung der Dispersion - Akronym: BioPackDas Teilvorhaben ist eingebettet in das Verbundvorhaben "BioPack", welches zwei wesentliche Ziele verfolgt, nämlich die Entwicklung von Lacken auf Basis von Biopolymer-Dispersionen und die Etablierung eines nasschemischen Beschichtungsverfahrens, um diese Lacke mit möglichst geringen Auftragsgewichten zur Papierbeschichtung zu verwenden. Die vom Fraunhofer IMM und IVV bearbeiteten Teilvorhaben beschäftigen sich mit der Entwicklung der Biopolymer-basierten Rohdispersion (IMM) und der Entwicklung einer im Hinblick auf den Lack optimierten Schichtarchitektur und einer Applikationstechnik zur nasschemischen Beschichtung und mit der grundlegenden Prüfung der Recyclingfähigkeit des finalen Verpackungsmaterials (IVV). Dispersionen, die für die beschriebene Anwendung als Basis dienen können, stellen hohe Anforderungen an den Herstellungsprozess: Zum einen wird ein hoher Feststoffgehalt benötigt um intakte Filme generieren zu können, zum anderen ist eine ausreichende Lagerstabilität unabdingbar. Der im weiteren Projektverlauf entwickelte Lack wird mittels nasschemischer Beschichtungsverfahren zur Oberflächenfunktionalisierung von bahnförmigen Materialien aus Papier, Pappe und Karton eingesetzt. Im Zusammenspiel mit einer optimierten Auftragungstechnik können deutlich geringere Schichtdicken realisiert werden als mit den momentan verwendeten Extrusionsbeschichtungsverfahren. In Summe können so Beschichtungen mit identischer Funktionalität bei deutlich geringerem Materialeinsatz erhalten werden. Die geringe Schichtdicke garantiert den Erhalt der Kompostierfähigkeit und Rezyklierbarkeit des resultierenden Verbundmaterials. Zudem sind aufgrund der 4-5x höheren Beschichtungsgeschwindigkeiten bei nasschemischer Beschichtung deutlich höhere Durchsätze realisierbar. Christoph Bantz
Tel.: +49 6131 990-245
christoph.bantz@imm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM)
Carl-Zeiss-Str. 18-20
55129 Mainz

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30.11.2024
2221NR040BVerbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 2: Herstellung der Biopolymerdispersion und Testung der Bioabbaubarkeit - Akronym: BioPackFür den PPM sind im Projekt zwei Zielstellungen zu verfolgen: in AP 2 die Charakterisierung und Herstellung der Polymersuspension und in AP 5 die Untersuchungen zum Bioabbau der beschichteten Materialien. Die Auslegung des Maßstabs orientiert sich dabei zunächst an denjenigen Mengen, welche für die Beschichtungsversuche benötigt werden (< 50 l). Dabei spielt das Dispergieren von Polymerpulver mit hoher Scherkraft eine wesentliche Rolle. Wichtige Kenngrößen zur Übertragung vom kleinen in den großen Maßstab stellen die Temperatur, Verweilzeit, eingebrachte Scherkraft dar. Die Suspension soll aufkonzentriert für weitere Untersuchungen durch die Partner zur Verfügung gestellt werden. Im Projekt sollen die Ergebnisse der Entwicklung zur Herstellung einer Dispersionslösung nicht nur eine Maßstabsvergrößerung erfahren sondern für Anwendungstests zur Verfügung gestellt werden. Die Untersuchung der Bioabbaubarkeit des Verbundmaterials als grundlegende Analyse der Recyclingfähigkeit des Verpackungsmaterials ist ein wesentlicher Bestandteil, um im Projekt die Nachhaltigkeit der entwickelten Materialien nachzuweisen. Ziel ist die biologische Abbaubarkeit wissenschaftlich nachvollziehbar im Labor über die Projektdauer darzustellen und die Möglichkeit einer entsprechenden Zertifizierung für den späteren Herstellungsprozess und die Produkte vorzubereiten.Dr. Thomas Piofczyk
Tel.: +49 391 8189-131
piofczyk@ppm-magdeburg.de
Pilot Pflanzenöltechnologie Magdeburg e.V. (PPM e.V.)
Berliner Chaussee 66
39114 Magdeburg

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2221NR040CVerbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 3: Veredlung der Biopolymer-Dispersion zum applizierbaren Lack - Akronym: BioPackDas Teilvorhaben ist eingebettet in das Verbundvorhaben "BioPack", welches zwei wesentliche Ziele verfolgt, nämlich die Entwicklung von Lacken auf Basis von Biopolymer-Dispersionen und die Etablierung eines nasschemischen Beschichtungsverfahrens, um diese Lacke mit möglichst geringen Auftragsgewichten zur Papierbeschichtung zu verwenden. Das Teilvorhaben der Naturhaus Naturfarben GmbH (NH) beschäftigt sich mit der Herstellung und Charakterisierung des Lacks, ausgehend von einer aufkonzentrierten Biopolymer-Rohdispersion. Bei dieser Weiterentwicklung der Rohdispersion zu einem beschichtungsfähigen Auftrag werden drei Hauptziele verfolgt: die Optimierung (1) der Lagerstabilität, (2) des Applikationsverhaltens und der Applikationstechnik, sowie (3) der Eigenschaften der resultierenden Beschichtung. Um diese Ziele zu erreichen, werden Rohdispersion und Lack hinsichtlich eines Satzes von physikalisch-chemischen Parametern analysiert und die Dispersion durch die Zugabe von Additiven, Zuschlagsstoffen und Formulierungsagentien und durch einen entsprechenden Formulierungsprozess, z.B. mittels Feinvermahlung, gezielt optimiert.Dr. Andrea Stege
Tel.: +49 8036 300-50
andrea.stege@naturhaus.net
NATURHAUS Naturfarben GmbH
Eichenstr. 8
83083 Riedering

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30.11.2024
2221NR040DVerbundvorhaben: Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen; Teilvorhaben 4: Up-Scaling der Auftragstechnik - Akronym: BioPackDas Teilvorhaben ist eingebettet in das Verbundvorhaben "BioPack", welches zwei wesentliche Ziele verfolgt, nämlich die Entwicklung von Lacken auf Basis von Biopolymer-Dispersionen und die Etablierung eines nasschemischen Beschichtungsverfahrens, um diese Lacke mit möglichst geringen Auftragsgewichten zur Papierbeschichtung zu verwenden. Um beim entwickelten Verpackungsmaterial eine optimale Barrierewirkung zu erzielen, ist die beste Form der Beschichtung eine durchgehende, gleichmäßig dicke Schicht, da die Durchlässigkeit für Gase und Wasserdampf schichtdickenabhängig ist. Diese Form der Beschichtung ist aus den Papierstreichverfahren bekannt und wird Konturstrich genannt. Zur Testung und Optimierung der Applikationstechnik werden sowohl im Fraunhofer IVV als auch bei FMP Technology GmbH Pilotversuche zur Papierbeschichtung, sowohl im Labor- als auch im Pilotmaßstab und mit verschiedenen, industriell üblichen Auftragsverfahren durchgeführt. Durch Vergleich der Ergebnisse, die mit den verschiedenen Auftragsaggregaten erzielten werden, wird eine optimale Applikationstechnik identifiziert. Neben der Begleitung dieses Entwicklungsprozesses beschäftigt sich das Teilvorhaben der HPX Polymers GmbH (HPX) im Wesentlichen mit der Hochskalierung dieser Auftragstechnik in den industriellen Maßstab. Offenbaren die Hochskalierungsversuche die Notwendigkeit weiterer Anpassungen am Beschichtungsverfahren, werden diese Erkenntnisse im nächsten Iterationsschritt der Weiterentwicklung der Auftragstechnik berücksichtigt. So führen eventuell notwendige Anpassungen der Auftragstechnik auch zu einer Weiterentwicklung des Auftragsverfahrens und können final auch in der Fertigung einer neuen Applikationseinheit zur nasschemischen Papierbeschichtung münden, immer mit dem Ziel der Optimierung der Gleichmäßigkeit von Filmbildung und Schichtdicke.Dr. Dr. Uwe Bölz
Tel.: +49 8158 907-5400
info@hpx-polymers.de
HPX Polymers GmbH
Ziegeleistr. 1
82327 Tutzing

2023-01-01

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31.07.2026
2221NR041AVerbundvorhaben: Elektrochemische Aufarbeitung von Fumarsäure mit CO2-Incycling zur Steigerung der biotechnologischen Kohlenstoffausbeute; Teilvorhaben 1: Elektrochemische pH-Shift-Kristallisation von biotechnologisch hergestellter Fumarsäure - Akronym: ECOYIELDBiogene Rohstoffe bilden mittelfristig die einzig industriell zugängliche Kohlenstoffquelle nicht-fossilen Ursprungs. Diese sind der Ausgangspunkt für die Produktion von biotechnologisch hergestellten Carbonsäuren, die als Grundstoffe für die Synthese zahlreicher hochwertiger Chemikalien Anwendung finden. Im Verbundvorhaben ECOYIELD soll eine kontinuierliche Fermentation von Fumarsäure aus Reststoffströmen realisiert werden. Des Weiteren soll für die Abtrennung der Fumarsäure ein elektrochemischer Aufarbeitungsprozess entwickelt werden, der eine nachhaltige und kostengünstige Produktion des Produkts erlaubt.Prof. Dr.-Ing. Andreas Jupke
Tel.: +49 241 80-95490
andreas.jupke@avt.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Aachener Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Fluidverfahrenstechnik
Forckenbeckstr. 51
52074 Aachen

2023-01-01

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15.09.2026
2221NR041BVerbundvorhaben: Elektrochemische Aufarbeitung von Fumarsäure mit CO2-Incycling zur Steigerung der biotechnologischen Kohlenstoffausbeute; Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung der biotechnologischen Fumarsäureproduktion aus Reststoffströmen - Akronym: ECOYIELDZiel des Projektes ECOYIELD im Teilvorhaben 2 "Weiterentwicklung der biotechnologischen Fumarsäureproduktion aus Reststoffströmen" ist die Entwicklung eines biokatalytischen Verfahrens zur Herstellung von Fumarsäure unter Steigerung der biotechnologische Kohlenstoffausbeute und unter Nutzung zuckerhaltiger Nebenströme. Um dies zu erreichen soll die Möglichkeit des CO2-Incyclings bei der Fumarsäurefermentation erörtert werden. Dafür ist die Identifikation der Stellgrößen, die die technische Nutzung des reduktiven Fumarsäuremetabolismus begünstigen, notwendig ebenso wie die Abstimmung mikrobiologischer und verfahrenstechnischer Aspekte, um eine geeignete Basenauswahl für die Fermentation festzulegen. Nach einer Maßstabsvergrößerung soll die Fermentation kontinuierlich betrieben werden, um diese mit dem Aufarbeitungsprozess aus Teilvorhaben 1 zu verschalten.Dr. Anja Kuenz
Tel.: +49 531 596-4265
anja.kuenz@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie
Bundesallee 47
38116 Braunschweig

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31.12.2024
2221NR043AVerbundvorhaben: Fütterungsmanagement für flexible Biogasanlagen im Praxisbetrieb; Teilvorhaben 1: Anlagensimulation und ökonomische Bewertung - Akronym: FlexAppEin bedarfsorientiertes Substratmanagement bietet zahlreiche Potenziale für einen flexiblen, effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen. Aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Anlagentechnik, Zustandsüberwachung und Prozessregelung meiden jedoch viele Betreiber den flexiblen Substrateinsatz, sodass entsprechende Flexibilisierungspotentiale in der regulären Betriebspraxis weitestgehend ungenutzt bleiben. Verfügbare (wissenschaftliche) Methoden zur modellbasierten Zustandsüberwachung und Prozessführung finden in der regulären Anlagenpraxis bis heute keine Anwendung. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen erstmals modellbasierte Automatisierungskonzepte zur Optimierung der Substratbeschickung und BHKW-Laufzeiten für die flexible Strombereitstellung an großtechnischen Bestandsanlagen weiterentwickelt werden. Entsprechend werden die unterschiedlichen Bausteine zur Anlagensimulation, Strompreisprognose und Prozessregelung gezielt für den Demonstrationsbetrieb an einer bestehenden Biogasanlage implementiert, evaluiert und optimiert. Die Untersuchungen bieten damit neue Einblicke in die praxisnahe Anwendung verfügbarer Simulationswerkzeuge und Regelungsverfahren an Biogasanlagen. Das Forschungsvorhaben leistet somit einen wesentlichen Beitrag, um modellbasierte Automatisierungskonzepte zur bedarfsgerechten Biogasbereitstellung langfristig im großtechnischen Anlagenbetrieb zu etablieren.Dr. Sören Weinrich
Tel.: +49 341 2434-341
soeren.weinrich@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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31.12.2024
2221NR043BVerbundvorhaben: Fütterungsmanagement für flexible Biogasanlagen im Praxisbetrieb; Teilvorhaben 2: Modellbasierte Prozessregelung - Akronym: FlexAppEin bedarfsorientiertes Substratmanagement bietet zahlreiche Potenziale für einen flexiblen, effizienten und wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen. Aufgrund der erhöhten Anforderungen an die Anlagentechnik, Zustandsüberwachung und Prozessregelung meiden jedoch viele Betreiber den flexiblen Substrateinsatz, sodass entsprechende Flexibilisierungspotentiale in der regulären Betriebspraxis weitestgehend ungenutzt bleiben. Verfügbare (wissenschaftliche) Methoden zur modellbasierten Zustandsüberwachung und Prozessführung finden in der regulären Anlagenpraxis bis heute keine Anwendung. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen erstmals modellbasierte Automatisierungskonzepte zur Optimierung der Substratbeschickung und BHKW-Laufzeiten für die flexible Strombereitstellung an großtechnischen Bestandsanlagen weiterentwickelt werden. Entsprechend werden die unterschiedlichen Bausteine zur Anlagensimulation, Strompreisprognose und Prozessregelung gezielt für den Demonstrationsbetrieb an einer bestehenden Biogasanlage implementiert, evaluiert und optimiert. Die Untersuchungen bieten damit neue Einblicke in die praxisnahe Anwendung verfügbarer Simulationswerkzeuge und Regelungsverfahren an Biogasanlagen. Das Forschungsvorhaben leistet somit einen wesentlichen Beitrag, um modellbasierte Automatisierungskonzepte zur bedarfsgerechten Biogasbereitstellung langfristig im großtechnischen Anlagenbetrieb zu etablieren.Prof. Dr.-Ing. Stefan Streif
Tel.: +49 371 531-31899
stefan.streif@etit.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Professur Regelungstechnik und Systemdynamik
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz

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31.03.2026
2221NR045AVerbundvorhaben: Wechselwirkungen zwischen der Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und dem Nährstoffhaushalt des Standorts; Teilvorhaben 1: Nährstoff- und Treibhausgasdynamik - Akronym: DoNutAufgrund des Klimawandels gestaltet sich die Wahl der geeigneten Baumartenmischung auf einigen Standorten zunehmend schwierig. Durch ihre hohe Trockenheitstoleranz sowie der Möglichkeit einer erfolgreichen Mischung mit Buche eignet sich die Douglasie in Deutschland potentiell als Baumart im sich ändernden Klima. Die Standortsansprüche der Douglasie wurden in der Vergangenheit häufiger untersucht, es bestehen aber nach wie vor Defizite in der differenzierten Beurteilung speziell der Nährstoffansprüche dieser Baumart. Vor allem der Phosphorbedarf der Douglasie ist hoch, was standortsabhängig zu Mangelzuständen führen kann. Über die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort bzw. den Nährstoffhaushalt gibt es widersprüchliche Forschungsergebnisse. Verschiedene Arbeiten liefern Hinweise auf einen deutlich veränderten Stickstoffhaushalt in Douglasienbeständen. Dies kann langfristige Auswirkungen auf die Vitalität, Nährstoffgleichgewichte, den Stickstoffaustrag ins Grundwasser, auf die Mykorrhizen-Gemeinschaft, sowie auf Treibhausgasemissionen haben. Gesamtziel des Projektes ist es, Aufschluss sowohl über die Auswirkungen des Standortes auf die Vitalität der Douglasie, als auch die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort zu erlangen. Im Mittelpunkt des Projektes steht der Nährstoffhaushalt, der eine wichtige Rolle für die Vitalität und Stabilität von Wäldern spielt. Durch verbessertes Wissen über die Nährstoffansprüche der Douglasie und die Risikofaktoren einer Veränderung des Standorts durch die Douglasie kann der Anbau auf eine bessere ökologische Grundlage gestellt und standortsspezifische Entscheidungsgrundlagen bereit gestellt werden.Dr. Felix Heitkamp
Tel.: +49 551 69401 306
felix.heitkamp@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

2023-04-01

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31.03.2026
2221NR045BVerbundvorhaben: Wechselwirkungen zwischen der Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und dem Nährstoffhaushalt des Standorts; Teilvorhaben 2: Mykhorrhizierung und Wasserhaushaltsmodellierung - Akronym: DoNutAufgrund des Klimawandels gestaltet sich die Wahl der geeigneten Baumartenmischung auf einigen Standorten zunehmend schwierig. Durch ihre hohe Trockenheitstoleranz sowie der Möglichkeit einer erfolgreichen Mischung mit Buche eignet sich die Douglasie in Deutschland potentiell als Baumart im sich ändernden Klima. Die Standortsansprüche der Douglasie wurden in der Vergangenheit häufiger untersucht, es bestehen aber nach wie vor Defizite in der differenzierten Beurteilung speziell der Nährstoffansprüche dieser Baumart. Vor allem der Phosphorbedarf der Douglasie ist hoch, was standortsabhängig zu Mangelzuständen führen kann. Über die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort bzw. den Nährstoffhaushalt gibt es widersprüchliche Forschungsergebnisse. Verschiedene Arbeiten liefern Hinweise auf einen deutlich veränderten Stickstoffhaushalt in Douglasienbeständen. Dies kann langfristige Auswirkungen auf die Vitalität, Nährstoffgleichgewichte, den Stickstoffaustrag ins Grundwasser, auf die Mykorrhizen-Gemeinschaft, sowie auf Treibhausgasemissionen haben. Gesamtziel des Projektes ist es, Aufschluss sowohl über die Auswirkungen des Standortes auf die Vitalität der Douglasie, als auch die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf den Standort zu erlangen. Im Mittelpunkt des Projektes steht der Nährstoffhaushalt, der eine wichtige Rolle für die Vitalität und Stabilität von Wäldern spielt. Durch verbessertes Wissen über die Nährstoffansprüche der Douglasie und die Risikofaktoren einer Veränderung des Standorts durch die Douglasie kann der Anbau auf eine bessere ökologische Grundlage gestellt und standortsspezifische Entscheidungsgrundlagen bereit gestellt werden.Dr. Martin Greve
Tel.: +49 6131-884-268-128
martin.greve@wald-rlp.de
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung
Hauptstr. 16
67705 Trippstadt

2022-10-01

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2025-09-30

30.09.2025
2221NR046AVerbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 1: Konfektionierung und Verarbeitung Rohstoffe, Einfluss der Rezepturen auf Abbau der Folien, Werkstoffanalytik - Akronym: HuminMulchZiel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen.Dr. Philip Mörbitz
Tel.: +49 208 8598-1514
philip.moerbitz@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen

2022-10-01

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30.09.2025
2221NR046BVerbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 2: Anwendungs- und Pflanzenwachstumstests - Akronym: HuminMulchZiel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen.Prof. Dr. Volker Henning
Tel.: +49 8161 71-4541
volker.henning@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Gartenbau und Lebensmitteltechnologie
Am Staudengarten 7
85354 Freising

2022-10-01

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30.09.2025
2221NR046CVerbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 3: Entwicklung Compound und Blasfolien - Akronym: HuminMulchZiel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen. Birgit von Hansen
Tel.: +49 2154 9251-28
birgit.vonhansen@fkur.com
FKuR Kunststoff GmbH
Siemensring 79
47877 Willich

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2221NR046DVerbundvorhaben: Bioabbaubare und Biobasierte Mulchfolien mit Huminstoffen zur Bodenverbesserung; Teilvorhaben 4: Huminherkunft und Qualitäten - Akronym: HuminMulchZiel dieses Vorhabens ist die Erhöhung des Nutzens von biologisch basierten und biologisch abbaubaren Mulchfolien für die Agrarwirtschaft. Die Folien sollen mit Zusatzstoffen ausgestattet werden, die langfristig Qualität und Wert des Bodens durch Erhalt der pflanzenphysiologischen wichtigen Kohlenstoffstruktur erhöhen und kurzfristig gesteigerte Erträge durch verbesserte Nährstoffverfügbarkeit ermöglichen.Dr. Asli Cangönül
Tel.: +49 2181 70676-31
a.cangoenuel@humintech.com
Humintech GmbH
Am Pösenberg 9-13
41517 Grevenbroich

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30.09.2025
2221NR048AVerbundvorhaben: Aufreinigung von Biogas mittels hochselektiver, keramischer Membranen; Teilvorhaben 1: Membranentwicklung - Akronym: ZeoCleanDas eingereichte Forschungsvorhaben adressiert die Herstellung und Charakterisierung von Zeolithmembranen für die Aufreinigung von Biogas. Zeolithmembranen werden entwickelt, auf komplexe Mehrkanalrohrgeometrien übertragen und unter realen Bedingungen getestet.Dr. rer. nat. Adrian Simon
Tel.: +49 36601 9301-4920
adrian.simon@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) - Institutsteil Hermsdorf
Michael-Faraday-Str. 1
07629 Hermsdorf

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2221NR048BVerbundvorhaben: Aufreinigung von Biogas mittels hochselektiver, keramischer Membranen; Teilvorhaben 2: Gastrennung unter Einsatzbedingungen - Akronym: ZeoCleanZiel des Projektansatzes ZeoClean ist die Entwicklung und Erprobung nanoporöser Materialien als Membranmaterial für die Aufbereitung und Bereitstellung von Biomethan. Der große Vorteil bei Verwendung einer Membran im Vergleich zur Adsorption, zum Strippen oder zur kryogenen Trennung ist einerseits die hohe erzielbare Flussleistung, andererseits auch die chemische und mechanische Stabilität. Hierbei grenzen sich die anorganischen, keramischen Membranen deutlich von den Polymermembranen ab. Adressiert wird im Rahmen dieses Forschungsantrages die Entwicklung anorganischer, keramischer Membranen für Volumina im Bereich bis zu 1.000 m³/h. ZeoClean richtet sich auf die Trennaufgabe von CO2 und CH4 mittels Membrantechnologie aus und verfolgt einerseits die Membranentwicklung mit einer CO2/CH4 Selektivität von mehr als 50 und einer CO2-Permenaz von mindestens 1 m³/(m²hbar) und andererseits die Umsetzbarkeit anhand eines experimentellen Nachweises in realem Biogas. Im Rahmen von ZeoClean soll eine neue und hoch selektive Zeolithmembran entwickelt werden, die nahezu undurchlässig für CH4, sehr hohe CO2-Flüsse aufweist und überaus robust gegen Störstoffe ist. Am meisten interessieren die Zeolithe CHA und DD3R. Für das Erreichen dieser Ziele ist das Vorhaben in zwei Projektphasen gegliedert. Die erste Projektphase "Materialentwicklung und Funktionsnachweis" adressiert die Entwicklung dieser Membranen. In Abhängigkeit der Entwicklungsergebnisse wird eine zweite Projektphase "Prototypenentwicklung und Technologie" angestrebt, wo es vordergründig um Skalierung und Pilotierung der Membransynthese, aber auch der Technologieentwicklung im Ganzen gehen soll. Der Fokus de DBI (TV 2) liegt die Testung der am Fraunhofer IKTS entwickelten Membran. Dies beginnt im Labor, wird aber primär an einer Biogas- bzw. Klärgasanlage im Projekt erfolgen. Damit wird gewährleitet, dass die Membran auch bezüglich Stabilität und Trennverhalten im realen Anwendungsfall getestet und bewertet wird.Dipl.-Chem. Udo Lubenau
Tel.: +49 341 2457160
udo.lubenau@dbi-gruppe.de
DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH
Karl-Heine-Str. 109/111
04229 Leipzig

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2221NR048CVerbundvorhaben: Aufreinigung von Biogas mittels hochselektiver, keramischer Membranen; Teilvorhaben 3: Ökonomische und ökologische Evaluierung - Akronym: ZeoCleanZiel des Projektansatzes ZeoClean ist die Entwicklung und Erprobung nanoporöser Materialien als Membranmaterial für die Aufbereitung und Bereitstellung von Biomethan. Der große Vorteil bei Ver-wendung einer Membran im Vergleich zur Adsorption, zum Strippen oder bspw. zur kryogenen Trennung ist einerseits die hohe erzielbare Flussleistung, andererseits auch die chemische und me-chanische Stabilität. Hierbei grenzen sich die anorganischen, keramischen Membranen deutlich von den Polymermembranen ab, die darüber hinaus auch anfällig für Verunreinigungen sein können. Adressiert wird im Rahmen dieses Forschungsantrages die Entwicklung anorganischer, keramischer Membranen für Volumina im Bereich bis zu 1.000 m³/h. Dadurch sind die Membrankosten bezogen auf die Gesamtkosten der Gasaufbereitung als gering zu bewerten. Insbesondere bei Biogas- und Klärgasanlagen liegen die Volumenströme im Bereich von 200 – 500 m³/h. Das Produkt ist ein Gemisch bestehend aus CO2 und CH4, welches vor der Einspei-sung ins Erdgasnetz aufgereinigt werden muss. Die in diesem Zusammenhang bereits gestellte Antragsskizze "FlexMethan" (FKZ: 220NR154A) wurde substanziell überarbeitet und der Projektfo-kus erheblich geschärft. ZeoClean richtet sich auf die Trennaufgabe von CO2 und CH4 mittels Membrantechnologie aus und verfolgt einerseits die Membranentwicklung mit einer CO2/CH4 Selek-tivität von mehr als 50 und einer CO2-Permenaz von mindestens 1 m³/(m²hbar) und andererseits die Umsetzbarkeit anhand eines experimentellen Nachweises in realem Biogas. Anke-Gundula Roth
Tel.: +49 3941584322
anke-gundula.roth@nanostone.com
Nanostone Water GmbH
Am Bahndamm 12
38820 Halberstadt

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30.06.2026
2221NR052AVerbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Testfelderstellung - Akronym: FORESTSATCERTDas Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang.Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara
Tel.: +49 3621 225-331
sergej.chmara@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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2221NR052BVerbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 2: Vermarktung und Betreibermodell - Akronym: FORESTSATCERTDas Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang.Dipl.-Ing. Andrea Hauck
Tel.: +49 6078 78563
projekte@kwf-online.de
Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e.V. (KWF)
Spremberger Str. 1
64823 Groß-Umstadt

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2221NR052CVerbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 3: Testfelderrichtung und Zertifizierungskonzept - Akronym: FORESTSATCERTDas Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang.Dipl.-Ing. Torsten Beck
Tel.: +49 3621 4519-0
info@vermessung-beck.de
Vermessungbüro Lencer
Margarethenstr. 39
99867 Gotha

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30.06.2026
2221NR052DVerbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 4: Statistische Planung und Auswertung von GNSS-Messreihen - Akronym: FORESTSATCERTDas Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang.Dr. rer. nat. Thomas Hotz
Tel.: +49 3677 69-3627
thomas.hotz@tu-ilmenau.de
Technische Universität Ilmenau - Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften
Weimarer Str. 25
98693 Ilmenau

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2221NR052EVerbundvorhaben: Einrichtung von GNSS-Testfeldern und Entwicklung von Verfahren zur Zertifizierung von Geräten und Verfahren zur Positionsbestimmung mittels GNSS im Wald (ForestSatCert); Teilvorhaben 5: Softwareentwicklung und Consulting - Akronym: FORESTSATCERTDas Gesamtziel des Vorhabens FORESTSATCERT ist die Entwicklung eines GNSS - Forstzertifikates/ Zertifizierungsverfahrens zur Qualitätsbeurteilung der Positionsermittlung in technisch anspruchsvollem forstlichem Umfeld (insbesondere mit GNSS-Geräten) und der damit verbundenen Messverfahren. Dafür soll ein entsprechendes Testfeld und ein Verfahren entwickelt werden, mit dem sowohl die Vermessungsmethode als Arbeitsverfahren als auch die dabei verwendeten Geräte evaluiert und zertifiziert werden können. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens nach Projektabschluss soll zur Etablierung einer Zertifizierungsstelle für die Zertifizierung der Tauglichkeit der GNSS-Vermessung im Wald und/oder für die Forstwirtschaft führen. Eine detailierte Beschreibung befindet sich im Anhang. Christian Asmus
Tel.: +49 3375527366
forestsatcert.projekt@eentwicklung.net
eEntwicklung.net GmbH
Freiheitstr. 124-126
15745 Wildau

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30.09.2025
2221NR058AVerbundvorhaben: Nutzung quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) für die Entwicklung von Winterrapshybriden; Teilvorhaben 1: Erstellung von Rapspopulationen und deren Analyse auf quantitative Resistenz mittels Biotests und molekularer Marker - Akronym: NORAHDas Forschungsprojekt NORAH wird von der NPZ Innovation GmbH (NPZi) und der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Universität Kiel mit dem Ziel beantragt, die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen für die Züchtung von Rapssorten mit hoher Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (zu schaffen. Die Krankheit wird durch Sclerotinia sclerotiorum verursacht und die NPZi verfügt über Rapslinien mit hoher quantitativer Resistenz gegen diesen Schadpilz. Diese Resistenz wurde über Biotests in nicht-adaptierten Linien identifiziert und durch Kreuzung kombiniert. Über die physiologische Ursache dieser Resistenz und deren genetische Veranlagung ist nichts bekannt und soll im Rahmen des NORAH-Projektes erforscht werden. Darüber hinaus wird untersucht, welches Potential die Heterosis von F1-Hybriden für die Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz besitzt.Dr. Steffen Rietz
Tel.: +49 4351 736-195
s.rietz@npz-innovation.de
NPZ Innovation GmbH
Hohenlieth-Hof
24363 Holtsee

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30.09.2025
2221NR058BVerbundvorhaben: Nutzung quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) für die Entwicklung von Winterrapshybriden; Teilvorhaben 2: Kartierung quantitativer Resistenz im Rapsgenom und Identifikationen von resistenzassoziierten Genen - Akronym: NORAHDas Forschungsprojekt NORAH wird von der NPZ Innovation GmbH (NPZi) und der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Universität Kiel mit dem Ziel beantragt, die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen für die Züchtung von Rapssorten mit hoher Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) zu schaffen. Die NPZi verfügt über Rapslinien mit hoher quantitativer Resistenz gegen Sclerotinia. Diese Resistenz wurde in Biotests mit nicht-adaptiertem Material identifiziert und durch Kreuzung kombiniert. Über die physiologische Ursache dieser Resistenz und deren genetische Veranlagung ist nichts bekannt und eine Selektion der Resistenz erfolgt bisher über aufwendige Biotests. Im Rahmen der vorliegenden Projektskizze sollen genetische und molekulare Analysen der vorliegenden Sclerotinia-Resistenz erforscht werden. Dies beinhaltet die Identifikation von Regionen innerhalb des Rapsgenoms, die mit der Resistenz gekoppelt sind (QTL). Untersuchungen an Genen innerhalb der QTL sollen Aufschlüsse über molekulare Mechanismen der Sclerotinia-Resistenz ermöglichen. Zudem sollen Testhybriden mit den Resistenzdonoren erstellt werden, um die Dominanz der Resistenz festzustellen und um zu untersuchen, welche Bedeutung additive Effekte in der Ausprägung quantitativer Sclerotionia-Resistenz besitzen. Es wird erwartet, dass mehrere QTL für die Expression der Sclerotinia-Resistenz verantwortlich sind und sich diese im Rapsgenom lokalisieren lassen. Sequenzanalysen innerhalb der QTL ermöglichen die Entwicklung spezifischer molekularer Marker für die Selektion von Rückkreuzungsnachkommen. Im Ergebnis können molekulare Marker und adaptierte Linien mit hoher quantitativer Sclerotinia-Resistenz für die Raps-Hybridzüchtung zur Verfügung gestellt werden. Aus wissenschaftlicher Sicht ermöglichen die genetischen/molekularen Analysen neue Einblicke in konstitutive oder induzierte Prozesse als Ursache für quantitative Resistenzmechanismen.Prof. Daguang Cai
Tel.: +49 431 880-3215
dcai@phytomed.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Phytopathologie - Abt. Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie
Hermann-Rodewald-Str. 9
24118 Kiel

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31.12.2023
2221NR059XNachhaltige makromolekulare Kopplungsreagenzien über die biokatalytische Oxidation von Stärken - Untersuchung einer Enabler-Technologie für vielfältige Anwendungen - Akronym: BOXSTARZiel des Projekts ist die Herstellung von reaktiven, mit Aldehydgruppen modifizierten, Stärken über einen nachhaltigen biokatalytischen Prozess und die Evaluation der polymeranalogen Reaktion an diesen Kopplungsgruppen für eine nachgelagerte Modifizierung oder Vernetzung. Der vorgeschlagene zu untersuchende Reaktionsweg zur Herstellung der oxidierten Stärken soll in einem biokatalytischen Prozess ohne organische Lösungsmittel und giftige Chemikalien in einer hohen Atomeffizienz mit Sauerstoff als Oxidationsmittel erfolgen. Durch die eingesetzten milden Prozessbedingungen und die selektive Umsetzung sollen Polymere mit neuen Strukturen und Eigenschaften hergestellt werden, die über konventionelle chemische Verfahren nicht zugänglich sind. Die Einführung der Aldehydgruppe soll darüber hinaus eine nachträgliche Reaktion, beispielsweise eine Vernetzung oder Hydrophobierung, erlauben ohne auf gesundheitsschädliche oder ökologisch nachteilige Reagentien zurückgreifen zu müssen.Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

2022-09-01

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2025-02-28

28.02.2025
2221NR061AVerbundvorhaben: Entwicklung eines neuen und umweltfreundlichen Verfahrens zur Zellstofferzeugung aus Weizenstroh für die Herstellung von cellulosischen Regeneratfasern (CRF-Straw); Teilvorhaben 1: Validierung und anwendungstechnische Untersuchungen - Akronym: CRF-StrawDas Thema Nachhaltigkeit spielt in der Textilindustrie eine immer größer werdende Rolle. Das Interesse an innovativen ökologischen Alternativen zu den klassischen Rohstoffen wie Baumwolle und Erdöl nimmt stetig zu. Ein Grund hierfür ist, dass mit zunehmender Weltbevölkerung der Bedarf an Textilfasern steigt. Gleichzeitig wird die Baumwollproduktion aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ackerland stagnieren. Die Anforderungen bezüglich der Einsatzgebiete von Textilfasern werden zudem immer anspruchsvoller. Die Erfahrung zeigt, dass etwa ein Drittel der Textilfasern aufgrund bestimmter Eigenschaften, wie z. B. Saugfähigkeit, aus cellulosischen Regeneratfasern (CRF) bestehen müssen, weil synthetische Fasern diese Eigenschaften nicht vorweisen können. Diese Entwicklungen werden in den kommenden Jahren zu einer überproportional hohen Nachfrage nach CRF führen. Die Substitution von Baumwolle durch CRF ist ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz. CRF werden üblicherweise aus Holz gewonnen bzw. hergestellt, ohne dass künstliche Bewässerung erforderlich ist. Der Baumwollanbau verbraucht in etwa die 35-fache Menge an Wasser wie die Produktion von CRF aus Holz. Die Basis für CRF bilden Chemiezellstoffe aus Nadel- und Laubholz, welche in der Regel in einem material- und energieintensiven Aufschlussverfahren hergestellt werden. Im Gegensatz dazu bieten Chemiezellstoffe auf Basis von Agrarreststoffen, wie Getreidestroh, die Möglichkeit die Zellstoffproduktion aufgrund des schnelleren Wachstums der Pflanzen und des geringeren Energie- und Chemikalienverbrauchs für den Faseraufschluss viel schneller und mit geringerem Aufwand zu erhöhen. An die Qualität von Chemiezellstoffen werden allerdings deutlich höhere Anforderungen gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen die Zellstoffherstellung und die Verarbeitung daher an den neuen Rohstoff angepasst werden. Hierfür sind neue Ansätze erforderlich, die in diesem Forschungsvorhaben entwickelt werden sollen.Dr. Hans-Georg Brendle
Tel.: +49 7967 152-125
dr.brendle@jrs.de
J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG
Holzmühle 1
73494 Rosenberg

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28.02.2025
2221NR061BVerbundvorhaben: Entwicklung eines neuen und umweltfreundlichen Verfahrens zur Zellstofferzeugung aus Weizenstroh für die Herstellung von cellulosischen Regeneratfasern (CRF-Straw); Teilvorhaben 2: Prozessoptimierung - Akronym: CRF-StrawDas Thema Nachhaltigkeit spielt in der Textilindustrie eine immer größer werdende Rolle. Das Interesse an innovativen ökologischen Alternativen zu den klassischen Rohstoffen wie Baumwolle und Erdöl nimmt stetig zu. Ein Grund hierfür ist, dass mit zunehmender Weltbevölkerung der Bedarf an Textilfasern steigt. Gleichzeitig wird die Baumwollproduktion aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Ackerland stagnieren. Die Anforderungen bezüglich der Einsatzgebiete von Textilfasern werden zudem immer anspruchsvoller. Die Erfahrung zeigt, dass etwa ein Drittel der Textilfasern aufgrund bestimmter Eigenschaften, wie z. B. Saugfähigkeit, aus cellulosischen Regeneratfasern (CRF) bestehen müssen, weil synthetische Fasern diese Eigenschaften nicht vorweisen können. Diese Entwicklungen werden in den kommenden Jahren zu einer überproportional hohen Nachfrage nach CRF führen. Die Substitution von Baumwolle durch CRF ist ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz. CRF werden üblicherweise aus Holz gewonnen bzw. hergestellt, ohne dass künstliche Bewässerung erforderlich ist. Der Baumwollanbau verbraucht in etwa die 35-fache Menge an Wasser wie die Produktion von CRF aus Holz. Die Basis für CRF bilden Chemiezellstoffe aus Nadel- und Laubholz, welche in der Regel in einem material- und energieintensiven Aufschlussverfahren hergestellt werden. Im Gegensatz dazu bieten Chemiezellstoffe auf Basis von Agrarreststoffen, wie Getreidestroh, die Möglichkeit die Zellstoffproduktion aufgrund des schnelleren Wachstums der Pflanzen und des geringeren Energie- und Chemikalienverbrauchs für den Faseraufschluss viel schneller und mit geringerem Aufwand zu erhöhen. An die Qualität von Chemiezellstoffen werden allerdings deutlich höhere Anforderungen gestellt. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen die Zellstoffherstellung und die Verarbeitung daher an den neuen Rohstoff angepasst werden. Hierfür sind neue Ansätze erforderlich, die in diesem Forschungsvorhaben entwickelt werden sollen.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

2021-11-01

01.11.2021

2024-10-31

31.10.2024
2221NR062AVerbundvorhaben: Aufbau eines systematischen Monitorings der Bioökonomie - Konsolidierungsphase; Teilvorhaben 1: Nachhaltigkeit - Ressourcen - Produkte - Akronym: MoBi_IIWährend in der ersten Phase des Aufbaus eines systematischen Bioökonomie-Monitorings der Schwerpunkt der Forschung auf der Schaffung methodischer Grundlagen eines Monitorings und der ersten Quantifizierung der Ressourcenbasis sowie deren Nachhaltigkeitseffekte auf sektoraler und Stoffflussebene lag, ist es oberstes Ziel dieses Vorhabens, das entwickelte Monitoringkonzept zu verfeinern und um weitere Monitoring-Komponenten zu ergänzen. Dazu gehört die Aktualisierung des Monitorings von Reststoffen (z. B. Siedlungsabfälle, Klärschlamm, industrielle Reststoffe aus Nahrungsmittelindustrie, Biotechnologie, Biokraftstoffherstellung) und deren Anbindung an land-, forst- und fischereiwirtschaftlichen Stoffflüsse. Damit können Intensität und Effizienz von Reststoff- und Kaskadennutzung dargestellt werden. Ein weiteres wichtiges Ziel ist das Monitoring von Herkunft, Menge und Nachhaltigkeitseffekten der nach Deutschland importierten und hier weiterverarbeiteten und konsumierten Commodities wie Soja, Zellstoff oder Fleisch. Anhand von Best Practice Beispielen soll gezeigt werden, wie im Rahmen eines Monitorings Informationen bereitgestellt werden können, um nachhaltiger erzeugte von weniger nachhaltig erzeugten Commodities unterscheiden zu können. Je nach Datenlage soll versucht werden, eine möglichst große Anzahl von Nachhaltigkeitseffekten der Commodities wie Klimawirkung, Einkommen, Beschäftigung aber auch Biodiversität zu quantifizieren.Dr. Jörg Schweinle
Tel.: +49 40 73962-305
joerg.schweinle@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg

2022-08-01

01.08.2022

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31.07.2025
2221NR063XMikroalgen als nachhaltige Rohstoffe zur biologischen, heterotrophen Herstellung von Feinchemikalien - Akronym: MikAlgHetChemDas Ziel der in diesem Projektvorhaben geplanten Arbeiten ist die Nutzung von Mikroalgen als nachhaltige Rohstoffe zur biologischen Herstellung von Feinchemikalien unter Vermeidung toxischer Substanzen und auf der Basis der Etablierung effizienter heterotropher Produktionsprozesse und der Nutzung biogener Reststoffe als Kohlenstoffquellen. Damit ist geplant, dass der gesamte Produktionsprozess Bestandteil einer effizienten Wertschöpfungskette ist, die u.a. auch die Verwertung und Umsetzung von photosynthetisch hergestelltem Biomaterial (Cellulose) beinhaltet. Somit ist indirekt auch die Verwertung und Umwandlung von CO2 in Feinchemikalien als Bestandteil der Projektstrategie gewährleistet. Als Produkte stehen spezifische Tri- und Sesquiterpene zur Auswahl, die entweder als Naturstoffe in der Alge produziert werden oder deren Produktion auf heterologem Wege biokatalytisch induziert wird. Alle genannten Produkte sind von großem Interesse in der chemischen/pharmazeutischen Industrie, in der industriellen Biotechnologie sowie in der Kosmetikindustrie.Prof. Dr. Olaf Kruse
Tel.: +49 521 106-12258
olaf.kruse@uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld - Centrum für Biotechnologie (CeBiTec)
Universitätsstr. 27
33615 Bielefeld

2023-10-01

01.10.2023

2026-09-30

30.09.2026
2221NR064AVerbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren Mulchabdeckung für den Pflanzenschutz; Teilvorhaben 1: Freilandversuche - Akronym: VliesFilmZiel des Projektes ist die Entwicklung eines Compoundproduktes aus einem Vlies und einer biologisch abbaubaren Beschichtung. Dieses biologisch abbaubare Compoundprodukt, VliesFilm genannt, soll konventionellen Mulchfolien aus Polyethylen im Pflanzenbau ersetzen können, bei gleichen positiven Wachstumseinflüssen auf die Pflanzen. Hauptkomponenten und Entwicklungsschritte des zu optimierenden integrierten Systems (Integrated Plant Management – IPM) sollen folgende sein: a: Entwicklung eines neuartigen biologisch abbaubaren Compoundproduktes aus einem Viskosevlies und einer Beschichtung zum Mulchen (VliesFilm). Beide Bestandteile des VliesFilms sind biobasiert und bestehen zu 100% (Vlies), bzw. 50% (Beschichtung) aus nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. Alle Inhaltstoffe der Beschichtung haben eine Lebensmittelzulassung (E-Nummer), stehen aber nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion wie z.B. stärkebasierte Materialien. Der primäre Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung des VliesFilms aus NaWaRos hinsichtlich der phytosanitären Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem Mulchmaterial (PE, 20-25my). Als wichtigste pflanzenbaulichen Faktoren sind hier Wasserverfügbarkeit, Bodentemperatur, und die Unterdrückung von Unkräutern zu nennen. b: Der VliesFilm soll einen Mehrwert gegenüber konventionellen PE-Folien erhalten. Zu diesem Zweck werden die Beschichtungen eingefärbt, um repellente Effekte auf anfliegende Insekten (Modell Blattläuse) zu erreichen. Da diese Maßnahme einen Anflug zwar verringert, aber meist nicht komplett verhindern kann, wird ein regelmäßiges Monitoring vorgenommen, um etwaige interventiven Maßnahmen zu ergreifen. Hieraus folgt dann ein System zum integrierten Pflanzenschutz, um den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu minimieren.Dr. Dieter von Hörsten
Tel.: +49 531 299 3660
dieter.von-hoersten@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Anwendungstechnik im Pflanzenschutz
Messeweg 11-12
38104 Braunschweig

2023-01-01

01.01.2023

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30.09.2026
2221NR064BVerbundvorhaben: Entwicklung einer biologisch abbaubaren Mulchabdeckung für den Pflanzenschutz; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Prototyps - Akronym: Vlies-FilmHauptkomponenten und Entwicklungsschritte des zu optimierenden integrierten Systems (Integrated Plant Management – IPM) sollen folgende sein: a: Entwicklung eines neuartigen biologisch abbaubaren Compoundproduktes aus einem Viskosevlies und einer Beschichtung zum Mulchen (VliesFilm). Beide Bestandteile des VliesFilms sind biobasiert und bestehen zu 100% (Vlies), bzw. 50% (Beschichtung) aus nachwachsenden Rohstoffen und sind biologisch abbaubar. Alle Inhaltstoffe (PVOH, Glycerol) der Beschichtung haben eine Lebensmittelzulassung (E-Nummer), stehen aber nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion wie z.B. stärkebasierte Materialien. Der primäre Fokus liegt auf der Entwicklung und Optimierung des VliesFilms aus NaWaRos hinsichtlich der phytosanitären Eigenschaften im Vergleich zu konventionellem Mulchmaterial (PE, 20-25my). Als wichtigste pflanzenbaulichen Faktoren sind hier Wasserverfügbarkeit, Bodentemperatur, und die Unterdrückung von Unkräutern zu nennen. b: Der VliesFilm soll einen Mehrwert gegenüber konventionellen PE-Folien erhalten. Zu diesem Zweck werden die Beschichtungen eingefärbt, um repellente Effekte auf anfliegende Insekten (Modell Blattläuse) zu erreichen. Da diese Maßnahme einen Anflug zwar verringert, aber meist nicht komplett verhindern kann, wird ein regelmäßiges Monitoring vorgenommen, um etwaige interventiven Maßnahmen zu ergreifen. Hieraus folgt dann ein System zum integrierten Pflanzenschutz, um den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu minimieren.Dipl.-Kfm. Univ. Martin Steck
Tel.: +49 731 3981-42
msteck@glaeser-textil-ulm.de
Heinrich Glaeser Nachf. GmbH
Blaubeurer Str. 263
89081 Ulm

2023-02-01

01.02.2023

2025-01-31

31.01.2025
2221NR066AVerbundvorhaben: Charakterisierung neuer Gerstengelbmosaikvirus Varianten und Entwicklung eines variantenspezifischen molekularen Nachweises; Teilvorhaben 1: Identifikation und Charakterisierung resistenzbrechender Gerstengelbmosaikvirus Varianten - Akronym: ChanGEDie Gerstengelbmosaikvirose ist eine durch den bodenbürtigen Vektor Polymixa graminis übertragene Virusinfektion, welche auf virusbelasteten Flächen zu starken Ernteausfällen bei Gerste führen kann. Seit einiger Zeit treten Virussymptome in Pflanzen mit Resistenz gegen Gelbmosaikviren auf, sodass die Verbreitung von neuen resistenzbrechenden Virusvarianten anzunehmen ist. Da eine direkte Bekämpfung des Virus nicht möglich ist und es aufgrund der Bildung virustragender P. graminis Dauersporen zur Jahrzehntelangen Verseuchung der Ackerböden kommt, müssen die Varianten schnellstmöglich identifiziert und charakterisiert werden, um die zeitintensive Züchtung neuer resistenter Sorten realisieren zu können. Als am zweithäufigsten kultiviertes Getreide in Deutschland ist Gerste ein wichtiger nachwachsender Rohstoff dessen Gefährdung durch ein spezifisches Pathogen große wirtschaftliche Folgen mit sich ziehen würde. Einschließlich seiner Rolle in der Futtermittelproduktion stellt Gerste eine wichtige Alternative zu Weizen dar und findet zudem Anwendung als Energiekorn, als Verbundwerkstoff und in der Bioethanolgewinnung. Im Zuge des Klimawandels wird Gerste besonders aufgrund seiner robusten Kultivierungseigenschaften geschätzt. Ziel dieser zweijährigen Studie ist es daher in Gerstensorten mit unterschiedlichen Resistenzeigenschaften eine Viruscharakterisierung durchzuführen und neue Varianten funktionell zu charakterisieren. Aufgrund der mangelnden Spezifität von Standard ELISA Assays soll zudem ein hoch spezifischer Mediatorsonden-PCR-Assay entwickelt werden, welcher eine auf Punktmutationen basierende Virusdifferenzierung ermöglicht und zukünftig auf neue Virustypen und Varianten erweitert werden kann. Der Machbarkeitsnachweis des spezifischen PCR-Assays soll bis zum Ende dieser Studie erbracht sein, sodass der Assay in Folge als Basis-Monitoringwerkzeug eingesetzt werden kann.Dr. Annette Niehl
Tel.: +49 531 299-3707
annette.niehl@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Epidemiologie und Pathogendiagnostik
Messeweg 11/12
38104 Braunschweig

2023-02-01

01.02.2023

2025-01-31

31.01.2025
2221NR066BVerbundvorhaben: Charakterisierung neuer Gerstengelbmosaikvirus Varianten und Entwicklung eines variantenspezifischen molekularen Nachweises; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines nucleinsäurebasierten Nachweises zur Differenzierung der einzelnen Gelbmosaikvirusvarianten - Akronym: ChanGEDie Gerstengelbmosaikvirose ist eine durch den bodenbürtigen Vektor Polymixa graminis übertragene Virusinfektion, welche auf virusbelasteten Flächen zu starken Ernteausfällen bei Gerste führen kann. Seit einiger Zeit treten Virussymptome in Pflanzen mit Resistenz gegen Gelbmosaikviren auf, sodass die Verbreitung von neuen resistenzbrechenden Virusvarianten anzunehmen ist. Da eine direkte Bekämpfung des Virus nicht möglich ist und es aufgrund der Bildung virustragender P. graminis Dauersporen zur Jahrzehntelangen Verseuchung der Ackerböden kommt, müssen die Varianten schnellstmöglich identifiziert und charakterisiert werden, um die zeitintensive Züchtung neuer resistenter Sorten realisieren zu können. Als am zweithäufigsten kultiviertes Getreide in Deutschland ist Gerste ein wichtiger nachwachsender Rohstoff dessen Gefährdung durch ein spezifisches Pathogen große wirtschaftliche Folgen mit sich ziehen würde. Einschließlich seiner Rolle in der Futtermittelproduktion stellt Gerste eine wichtige Alternative zu Weizen dar und findet zudem Anwendung als Energiekorn, als Verbundwerkstoff und in der Bioethanolgewinnung. Im Zuge des Klimawandels wird Gerste besonders aufgrund seiner robusten Kultivierungseigenschaften geschätzt. Ziel dieser zweijährigen Studie ist es daher in Gerstensorten mit unterschiedlichen Resistenzeigenschaften eine Viruscharakterisierung durchzuführen und neue Varianten funktionell zu charakterisieren. Aufgrund der mangelnden Spezifität von Standard ELISA Assays soll zudem ein hoch spezifischer Mediatorsonden-PCR-Assay entwickelt werden, welcher eine auf Punktmutationen basierende Virusdifferenzierung ermöglicht und zukünftig auf neue Virustypen und Varianten erweitert werden kann. Der Machbarkeitsnachweis des spezifischen PCR-Assays soll bis zum Ende dieser Studie erbracht sein, sodass der Assay in Folge als Basis-Monitoringwerkzeug eingesetzt werden kann.apl. Prof. Dr. Felix von Stetten
Tel.: +49 761 203-73243
vstetten@imtek.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Technische Fakultät - Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) - Lehrstuhl für Anwendungsentwicklung
Georges-Köhler-Allee 103
79110 Freiburg im Breisgau

2024-01-01

01.01.2024

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30.06.2026
2221NR070AVerbundvorhaben: Wärmenutzung im Kontext der Flexibilisierung von Biogasanlagen - Entwicklung eines Software-Werkzeugs zur intelligenten und automatisierten Definition und Optimierung von Wärmekonzepten; Teilvorhaben 1: Wärmenetzkonzepte und Biogasanlagenkonfiguration - Akronym: BIOHEATINGDas übergeordnete Projektziel besteht in der Entwicklung eines freiverfügbaren Software-Tools (BIOHEATING) für die standortspezifische Generierung von Wärmenetzkonzepten und für die Berechnung von erzielbaren Mehrerlösen des Wärmenetzbetriebs. Dabei richtet sich die Bereitstellung des Tools vor allem an Gemeinden/Bürgermeister aber auch Biogasanlagen- (BGA) Betreiber, welche schnell und unkompliziert einen Überblick über die Potentiale eines von einer BGA gespeisten Wärmenetzes in ihren Gemeinden haben möchten. Der Tool-Anwender soll ohne großen Aufwand und mit wenigen Eingabeparametern abschätzen können, welche Wirtschaftlichkeit ein geplantes Wärmenetz hat. Zudem sollen BGA-Betreiber Vorschläge erhalten, inwiefern ihre Anlage dem Wärmenetz anzupassen ist, um flexibel und wirtschaftlich Wärme zu erzeugen. Das BIOHEATING-Tool verbindet dazu die Stärken der bestehenden Open Source-Anwendungen THERMOS und SOPHENA zu einer Komplettlösung. Das in THERMOS integrierte Netzoptimierungsmodell wird zur Ermittlung eines kostenoptimalen Netzdesigns genutzt. Gleichzeitig wird THERMOS als Schnittstelle zu individuellen GIS-Daten sowie für die Identifizierung von Wärmequellen und Senken eingesetzt. Die technische, ökonomische Planung der Wärmeversorgung wird mit SOPHENA durchgeführt. Die vorhandenen Funktionen werden hinsichtlich der Anwendbarkeit im ländlichen Bereich und der Integration von Wärme aus BGA ergänzt. Im Fokus dieser Betrachtung stehen dabei die Methoden zur Bestimmung von Wärmeerzeugung- und Lastgänge sowie die Auslegung von Großwärmespeicher und weiterer erneuerbarer Erzeugungsquellen. Zusätzlich ermöglicht ein BGA-Konfigurator die Integration von BGA in Wärmenetze. BGA-Betreiber bekommen so die Möglichkeit, ihre bestehende Anlagentechnik entsprechend zu analysieren und anzupassen. Abschließend wird das BIOHEATING-Tool in einer Modellregion angewendet. Die Ergebnisse werden in einer Informationsveranstaltung veröffentlicht.Prof. Dr. Markus Goldbrunner
Tel.: +49 841 9348-3420
markus.goldbrunner@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt
Esplanade 10
85049 Ingolstadt

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2221NR070BVerbundvorhaben: Wärmenutzung im Kontext der Flexibilisierung von Biogasanlagen - Entwicklung eines Software-Werkzeugs zur intelligenten und automatisierten Definition und Optimierung von Wärmekonzepten; Teilvorhaben 2: Eigenwärmebedarf und Wirtschaftlichkeitsberechnungen - Akronym: BIOHEATINGDas übergeordnete Projektziel besteht in der Entwicklung eines freiverfügbaren Software-Tools (BIOHEATING) für die standortspezifische Generierung von Wärmenetzkonzepten und für die Berechnung von erzielbaren Mehrerlösen des Wärmenetzbetriebs. Dabei richtet sich die Bereitstellung des Tools vor allem an Gemeinden/Bürgermeister aber auch Biogasanlagen- (BGA) Betreiber, welche schnell und unkompliziert einen Überblick über die Potentiale eines von einer BGA gespeisten Wärmenetzes in ihren Gemeinden haben möchten. Der Tool-Anwender soll ohne großen Aufwand und mit wenigen Eingabeparametern abschätzen können, welche Wirtschaftlichkeit ein geplantes Wärmenetz hat. Zudem sollen BGA-Betreiber Vorschläge erhalten, inwiefern ihre Anlage dem Wärmenetz anzupassen ist, um flexibel und wirtschaftlich Wärme zu erzeugen. Das BIOHEATING-Tool verbindet dazu die Stärken der bestehenden Open Source-Anwendungen THERMOS und SOPHENA zu einer Komplettlösung. Das in THERMOS integrierte Netzoptimierungsmodell wird zur Ermittlung eines kostenoptimalen Netzdesigns genutzt. Gleichzeitig wird THERMOS als Schnittstelle zu individuellen GIS-Daten sowie für die Identifizierung von Wärmequellen und Senken eingesetzt. Die technische, ökonomische Planung der Wärmeversorgung wird mit SOPHENA durchgeführt. Die vorhandenen Funktionen werden hinsichtlich der Anwendbarkeit im ländlichen Bereich und der Integration von Wärme aus BGA ergänzt. Im Fokus dieser Betrachtung stehen dabei die Methoden zur Bestimmung von Wärmeerzeugung- und Lastgänge sowie die Auslegung von Großwärmespeicher und weiterer erneuerbarer Erzeugungsquellen. Zusätzlich ermöglicht ein BGA-Konfigurator die Integration von BGA in Wärmenetze. BGA-Betreiber bekommen so die Möglichkeit, ihre bestehende Anlagentechnik entsprechend zu analysieren und anzupassen. Abschließend wird das BIOHEATING-Tool in einer Modellregion angewendet. Die Ergebnisse werden in einer Informationsveranstaltung veröffentlicht. Wolfram Schöberl
Tel.: +49 9421 960-378
wolfram.schoeberl@carmen-ev.bayern.de
C.A.R.M.E.N. e.V.
Schulgasse 18A
94315 Straubing

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2221NR070CVerbundvorhaben: Wärmenutzung im Kontext der Flexibilisierung von Biogasanlagen - Entwicklung eines Software-Werkzeugs zur intelligenten und automatisierten Definition und Optimierung von Wärmekonzepten; Teilvorhaben 3: Software-Entwicklung - Akronym: BIOHEATINGDas übergeordnete Projektziel besteht in der Entwicklung eines freiverfügbaren Software-Tools (BIOHEATING) für die standortspezifische Generierung von Wärmenetzkonzepten und für die Berechnung von erzielbaren Mehrerlösen des Wärmenetzbetriebs. Dabei richtet sich die Bereitstellung des Tools vor allem an Gemeinden/Bürgermeister aber auch Biogasanlagen- (BGA) Betreiber, welche schnell und unkompliziert einen Überblick über die Potentiale eines von einer BGA gespeisten Wärmenetzes in ihren Gemeinden haben möchten. Der Tool-Anwender soll ohne großen Aufwand und mit wenigen Eingabeparametern abschätzen können, welche Wirtschaftlichkeit ein geplantes Wärmenetz hat. Zudem sollen BGA-Betreiber Vorschläge erhalten, inwiefern ihre Anlage dem Wärmenetz anzupassen ist, um flexibel und wirtschaftlich Wärme zu erzeugen. Das BIOHEATING-Tool verbindet dazu die Stärken der bestehenden Open Source-Anwendungen THERMOS und SOPHENA zu einer Komplettlösung. Das in THERMOS integrierte Netzoptimierungsmodell wird zur Ermittlung eines kostenoptimalen Netzdesigns genutzt. Gleichzeitig wird THERMOS als Schnittstelle zu individuellen GIS-Daten sowie für die Identifizierung von Wärmequellen und Senken eingesetzt. Die technische, ökonomische Planung der Wärmeversorgung wird mit SOPHENA durchgeführt. Die vorhandenen Funktionen werden hinsichtlich der Anwendbarkeit im ländlichen Bereich und der Integration von Wärme aus BGA ergänzt. Im Fokus dieser Betrachtung stehen dabei die Methoden zur Bestimmung von Wärmeerzeugung- und Lastgänge sowie die Auslegung von Großwärmespeicher und weiterer erneuerbarer Erzeugungsquellen. Zusätzlich ermöglicht ein BGA-Konfigurator die Integration von BGA in Wärmenetze. BGA-Betreiber bekommen so die Möglichkeit, ihre bestehende Anlagentechnik entsprechend zu analysieren und anzupassen. Abschließend wird das BIOHEATING-Tool in einer Modellregion angewendet. Die Ergebnisse werden in einer Informationsveranstaltung veröffentlicht.Dr. Andreas Ciroth
Tel.: +49 30 4849-6030
gd@greendelta.com
GreenDelta GmbH
Kaiserdamm 13, 2. Obergeschoss rechts
14057 Berlin

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31.01.2026
2221NR071AVerbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 1: Systematische Organisations- und Prozessanalyse der Datenerhebung, Datenschutz, Öffentlichkeitsarbeit und Projektmanagement - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2Die wichtigste Datenquelle zur Beurteilung der wirtschaftlichen Lage der Forstwirtschaft in Deutschland ist das Testbetriebsnetz Forst (TBN Forst) des Bundesministeriums für Landwirt-schaft und Ernährung (BMEL) (BMEL 2021). Das TBN Forst wurde bereits im Jahr 1951 eingerichtet, um Buchführungsdaten von deutschen Forstbetrieben zu erfassen, auszuwerten und in der Entwicklung zu beobachten. Beim TBN Forst handelt es sich um eine freiwillige Beurteilungsstichprobe. Der Erhebungsaufwand für das TBN Forst mit etwa 650 naturalen und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen ist für die Betriebe sehr hoch. Hinzu kommt, dass viele Forstbetriebe im Verwaltungsbereich Personal abgebaut haben und sich i.d.R. kein direkter Mehrwert für die einzelnen Forstbetriebe ergibt. Grundsätzlich erforderlich ist daher, alle möglichen Ansätze zur Reduktion des betrieblichen Erhebungsumfanges und -aufwandes des TBN Forst zu prüfen und Möglichkeiten zur Steigerung des betrieblichen Mehrwertes der TBN -Teilnahme zu identifizieren. Um weiterhin eine verlässliche und zentrale Datenquelle zu erhalten, die Aussagen über die Lage der Forstbetriebe in Deutschland geben kann, sollen mit dem des Verbundprojekt nun unterschiedliche Optionen für die Weiterentwicklung des TBN Forst identifiziert und vertiefend analysiert werden. Das Projekt umfasst dabei sowohl eine konzeptentwickelnde Phase wie auch eine Phase der aktiven beispielhaften Erprobung. Es hat damit vor allem den Charakter einer Machbarkeitsstudie, welche den zentralen Entscheidern auf Bundes-, Länder- und Betriebsebene zum TBN Forst belastbare Informationsgrundlagen zu möglichen Handlungsoptionen liefern will. Zu den einzelnen Handlungsoptionen sollen auch Analysen im Bereich der Organisation und zu Kosten und Nutzen durchgeführt werden. Martin Hillmann
Tel.: +49 511 3665-1441
martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen GB Forst
Wunstorfer Landstr. 9
30453 Hannover

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2221NR071BVerbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 2: Analyse der Vorsysteme, der organisatorischen Erhebungsstrukturen der verschiedenen Waldbesitzarten in den Bundesländern und anderer forstlicher Betriebsvergleiche - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2Das erste Arbeitspaket sieht eine differenzierte Analyse des in Forstbetrieben vorhandenen Datenmaterials und der zur Erfassung und Auswertung genutzten Software des betrieblichen Rechnungswesens vor. Erforderlich ist zusätzlich eine begleitende Analyse der Buchungsvorschriften, da einzelne Betriebsarbeiten ggf. unterschiedlichen Kostenstellen zugeordnet werden können. Hierfür sollen verschiedene Systeme in Einzelbetrieben als Fallstudien analysiert werden. Für die Erhebung der Daten des TBN-Forst sind die Bundesländer zuständig. Es haben sich daher sehr unterschiedliche organisatorische Regelungen bei der Umsetzung entwickelt. Diese beeinflussen die Beteiligung einzelner Betriebe, Datenqualität, Kontinuität, betrieblichen Nutzen der Auswertungen etc. des TBN. Für die teilnehmenden Betriebe entsteht daher ein sehr unterschiedlicher Gesamtaufwand für den Betrieb des TBN Forst, was sich auf den (wahrgenommenen) Mehrwert der TBN-Teilnahme aus einzelbetrieblicher Sicht auswirkt und die Teilnahmebereitschaft beeinflusst. Im Arbeitspaket 2 werden diese Strukturen untersucht und dokumentiert. Neben dem TBN-Forst bestehen in Deutschland und auch dem deutschsprachigen Ausland verschiedene andere forstliche Betriebsvergleiche, die z.T. schon sehr langjährig betriebswirtschaftliche Daten aus Forstbetrieben aufzeichnen (bspw. Bauernwald/Kleinprivatwald in Baden-Württemberg, Bayern und Brandenburg, Privatwald-Betriebsvergleich der BB-Göttingen GmbH, Privatwald-Betriebsvergleich Schleswig-Holstein, Kommunalwald-Betriebsvergleich in Hessen, "Freundeskreis Großprivatwald" etc.). Die in diesen forstlichen Betriebsvergleichen jeweils umgesetzten Konzepte sollen im Arbeitspaket 3 systematisiert werden, um sowohl die Informationsinhalte als auch die Struktur, die Datenverfügbarkeit in den forstlichen Buchführungssystemen zu ermitteln und den Aufwand bei der Datenerfassung/-auswertung und Ergebniskommunikation zu quantifizieren. Reinhard Aichholz
Tel.: +49 761 4018-260
reinhard.aichholz@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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2221NR071CVerbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 3: Analyse des Informationsbedarfs, Validierung der Erhebungsdaten und Schlussfolgerungen für ein Umsetzungskonzept auf Bundesebene - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2Die wichtigste Datenquelle zur Beurteilung der wirtschaftlichen Lage der Forstwirtschaft in Deutschland ist das Testbetriebsnetz Forst (TBN Forst) des Bundesministeriums für Landwirtschaft und Ernährung (BMEL). Beim TBN Forst handelt es sich um eine freiwillige Beurteilungsstichprobe. Der "Bedarfsplan" wird auf Basis der Agrarstrukturerhebung (ASE) des Statistischen Bundesamtes für die Grundgesamtheit von Forstbetrieben größer 200 ha Waldfläche berechnet. Die tatsächliche Teilnahme lag in den vergangenen Jahren deutlich unter dem Bedarfsplan und war beständig rückläufig, wobei sich der Negativtrend in jüngster Zeit deutlich verstärkt hat. Der Erhebungsaufwand für das TBN Forst mit etwa 650 naturalen und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen ist für die Betriebe sehr hoch. Hinzu kommt, dass viele Forstbetriebe im Verwaltungsbereich Personal abgebaut haben und sich i.d.R. kein direkter Mehrwert für die einzelnen Forstbetriebe ergibt. Grundsätzlich erforderlich ist daher, alle möglichen Ansätze zur Reduktion des betrieblichen Erhebungsumfanges und -aufwandes des TBN Forst zu prüfen und Möglichkeiten zur Steigerung des betrieblichen Mehrwertes der TBN -Teilnahme zu identifizieren. Die mittel- und kurzfristige Negativentwicklung beim TBN Forst verdeutlicht den dringenden Handlungsbedarf zur Weiterentwicklung des TBN-Forst, um diese bedeutende und zwingend erforderliche Datenquelle zu erhalten. Ziel des Verbundprojektes ist es, unterschiedliche Optionen für die Weiterentwicklung des TBN Forst zu identifizieren und vertiefend zu analysieren, um es als zukunftsfähige Datenquelle weiter zu entwickeln. Das Projekt umfasst sowohl eine konzeptentwicklende Phase als auch eine Phase der aktiven beispielhaften Erprobung. Das Verbundvorhaben hat den Charakter einer Machbarkeitsstudie, welche zentralen Entscheidern auf Bundes-, Länder- und Betriebsebene zum TBN Forst belastbare Informationsgrundlagen zu möglichen Handlungsoptionen liefern will.Dr. Kristin Franz
Tel.: +49 40 73962-321
kristin.franz@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie
Leuschnerstr. 91
21031 Hamburg

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2221NR071DVerbundvorhaben: Weiterentwicklung Forstbetrieblicher Kennzahlenvergleich; Teilvorhaben 4: Analyse und Bewertung alternativer Benchmarking- und Betriebsvergleichskonzepte - Akronym: TBN-Forst-Hoch-2Die wichtigste Datenquelle zur Beurteilung der wirtschaftlichen Lage der Forstwirtschaft in Deutschland ist das Testbetriebsnetz Forst (TBN Forst) des Bundesministeriums für Landwirt-schaft und Ernährung (BMEL) (BMEL 2021). Das TBN Forst wurde bereits im Jahr 1951 eingerichtet, um Buchführungsdaten von deutschen Forstbetrieben zu erfassen, auszuwerten und in der Entwicklung zu beobachten. Beim TBN Forst handelt es sich um eine freiwillige Beurteilungsstichprobe. Der Erhebungsaufwand für das TBN Forst mit etwa 650 naturalen und betriebswirtschaftlichen Kennzahlen ist für die Betriebe sehr hoch. Hinzu kommt, dass viele Forstbetriebe im Verwaltungsbereich Personal abgebaut haben und sich i.d.R. kein direkter Mehrwert für die einzelnen Forstbetriebe ergibt. Grundsätzlich erforderlich ist daher, alle möglichen Ansätze zur Reduktion des betrieblichen Erhebungsumfanges und -aufwandes des TBN Forst zu prüfen und Möglichkeiten zur Steigerung des betrieblichen Mehrwertes der TBN-Teilnahme zu identifizieren. Um weiterhin eine verlässliche und zentrale Datenquelle zu erhalten, die Aussagen über die Lage der Forstbetriebe in Deutschland geben kann, sollen mit dem des Verbundprojekt nun unterschiedliche Optionen für die Weiterentwicklung des TBN Forst identifiziert und vertiefend analysiert werden. Das Projekt umfasst dabei sowohl eine konzeptentwickelnde Phase wie auch eine Phase der aktiven beispielhaften Erprobung. Es hat damit vor allem den Charakter einer Machbarkeitsstudie, welche den zentralen Entscheidern auf Bundes-, Länder- und Betriebsebene zum TBN Forst belastbare Informationsgrundlagen zu möglichen Handlungsoptionen liefern will. Zu den einzelnen Handlungsoptionen sollen auch Analysen im Bereich der Organisation und zu Kosten und Nutzen durchgeführt werden.Prof. Dr. Carola Paul
Tel.: +49 551 39-26762
carola.paul@uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Abt. Forstökonomie
Büsgenweg 3
37077 Göttingen

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2221NR072AVerbundvorhaben: Einheimische brasilianische Pflanzen als Quelle für innovative Rohstoffe für eine nachhaltige landwirtschaftliche und kosmetische Nutzung als Beitrag zu einer verbesserten Bioökonomie; Teilvorhaben 1: Spurenelemente und Nährstoffe in brasilianischen Pflanzen und Böden - Akronym: NativePlantInnoDas Ziel des Gesamtantrags ist es, innovative Rohstoffe auf Basis brasilianischer Pflanzen für die Kosmetikindustrie zu entwickeln, die wirtschaftlich rentabel produziert werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Projektpartner (brasilianische (Universidade Federal de Goiás, UFG; Universidade Federal de São Paulo, UNIFESP) und deutsche Universitäten (Bergische Universität Wuppertal, BUW; Freie Universität Berlin, FUB) sowie ein Industrieunternehmen (Livealoe) spezifische Teilziele verfolgen. Die Teilziele des BUW-Teams sind: 1. die Kultivierungsfähigkeit der brasilianischen Pflanzen B. trimera, D. alata, L. sidoides und P. Marginatum auf Böden in Deutschland zu testen und die Auswirkungen des Gehalts und der Verfügbarkeit von Nährstoffen und Spurenelementen in den Böden auf das Pflanzenwachstum und die Produktivität zu quantifizieren; 2. die Nährstoffgehalte in den beprobten Böden der Siedlung Canudos zu bestimmen, und 3. den Einfluss der Bodeneigenschaften, des Gehalts und der Verfügbarkeit von Makro- und Mikronährstoffen sowie von Spurenelementen und toxischen Elementen (TE) auf das Pflanzenwachstum und die Produktivität in den für den Anbau genutzten brasilianischen Böden zu erforschen. Dies ist notwendig, um die Rolle von Nährstoffen und TEs auf das Pflanzenwachstum und die Produktion von wirksamen und sicheren Kosmetika zu klären. Die Ergebnisse haben einen direkten positiven Einfluss auf die Wirtschaft, die Gesellschaft und die Umwelt. Sie tragen dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit der Bioökonomie in Brasilien und Deutschland und das Wachstumspotenzial auf internationalen Märkten zu sichern und zu stärken, was dem Leitbild des BMEL entspricht.Prof. Dr.-Ing. agr. Jörg Rinklebe
Tel.: +49 202 439-4057
rinklebe@uni-wuppertal.de
Bergische Universität Wuppertal - Fakultät für Architektur und Bauingenieurwesen - Institut für Grundbau, Abfall- und Wasserwesen - Boden- und Grundwassermanagement
Pauluskirchstr. 7
42285 Wuppertal

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2221NR072BVerbundvorhaben: Einheimische brasilianische Pflanzen als Quelle für innovative Rohstoffe für eine nachhaltige landwirtschaftliche und kosmetische Nutzung als Beitrag zu einer verbesserten Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Pharmazeutische Testungen - Akronym: NativePlantInnoDas gemeinsame Ziel dieses Antrages ist die Erschließung und Entwicklung innovativer Rohstoffe für die Kosmetikindustrie. Dabei sollen Ökologie, Wirtschaftlichkeit und Rentabilität miteinander verbunden werden. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Projektpartner (brasilianische (Universidade Federal de Goiás, UFG; Universidade Federal de São Paulo, UNIFESP) und deutsche Universitäten (Bergische Universität Wuppertal, BUW; Freie Universität Berlin, FUB) sowie ein Industrieunternehmen (Livealoe) spezifische Teilziele verfolgen. Die FUB verfolgt folgende Teilziele: 1. Untersuchung der antimikrobiellen Aktivität endemischer pflanzlicher Rohstoffe, bestehend aus Siparuna guianensis Aubl., Piper marginatum Jacq., Lippia sidoides Cham. und Baccharis trimera (Less). 2. Untersuchung der antiinflammatorischen Aktivität der genannten Pflanzen. 3. Identifizierung aktivitätsbestimmender Sekundärmetabolite. Basierend auf den erhaltenen Erkenntnissen zu den biologischen Aktivitäten der genannten pflanzlichen Rohstoffe werden den brasilianischen Partnern Vorschläge hinsichtlich der Herstellung und Formulierung lokal wirksamer Dermokosmetika gemacht. Hierbei kann auf die einschlägige pharmazeutische Expertise der FUB zurückgegriffen werden.PD Dr. Alexander Weng
Tel.: +49 308 385-1265
weng@zedat.fu-berlin.de
Freie Universität Berlin - Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie - Institut für Pharmazie
Königin-Luise-Str. 2-4
14195 Berlin

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01.03.2022

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28.02.2025
2221NR073XBiobasierte Herstellung von Intermediaten für Polyurethane - Phase III (Bio4PURDemo) - Akronym: Bio4PURDemoAnilin dient in der chemischen Industrie in erster Linie als Ausgangsstoff für die Synthese von Polymeren, Farben und Kunstfasern, aber auch zur Herstellung von Kautschuk und Medikamenten. Es wird derzeit weltweit mit 6-7 Millionen t/Jahr aus fossilen Rohstoffen hergestellt. Für die Covestro Deutschland AG ist Anilin der wichtigste Rohstoff zur Herstellung von Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), welches ein wesentlicher Ausgangsstoff für Polyurethane ist. Polyurethane werden beispielsweise für die Herstellung von verschiedensten Schäumen verwendet. Diese werden z.B. eingesetzt als hocheffiziente Wärmedämmung von Gebäuden und Kühlgeräten. In 2014 hat COV mit Partnern ein Proof-of-Principle zur Herstellung von biobasiertem Anilin im Labormaßstab entwickelt und im Vorhaben Bio4PUR und anschließend Bio4PURPro weiter optimiert. Nächster Schritt auf dem Weg zu einer Produktionsanlage für biobasiertes Anilin sind Pilotierungs-Versuche in verschiedenen teilweise industrienahen Maßstäben. Dieser nächste Entwicklungsschritt ist der wesentliche Bestandteil des neuen Vorhabens Bio4PURDemo. Weitere begleitende Optimierungen im Labor hinsichtlich Ausbeute, Titer und Produktivität sind aber für einen wirtschaftlichen Betrieb zwingend erforderlich und sollen im Projektverlauf in die Pilotierungs-Versuche einfließen. Dieser Entwicklungsschritt ist sehr risikoreich und mit hohen Kosten verbunden. Zum Abschluss des Forschungsvorhabens sollen alle relevanten Erkenntnisse vorliegen, um einen industrienahen Produktionsprozess planen zu können. Thomas Vössing
Tel.: +49 214 6009-5749
thomas.voessing@covestro.com
Covestro Deutschland AG, COV-CTO-PT-ET
Kaiser-Wilhelm-Allee 60
51373 Leverkusen

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2221NR075XEvaluierung klimarelevanter Emissionen bei der Lagerung von Holzhackschnitzeln - Akronym: Lager-THGZiel des Projekts "Lager-THG¿ ist die experimentelle Erforschung und Bewertung möglicher THG-Emissionen (v. a. CO2, CH4) bei der Lagerung von Holzhackschnitzeln im Freiland. Ausgehend von den Ergebnissen soll eine tatsächliche Gefährdung dieses Prozessschritts für die land- und forstwirtschaftliche Praxis evaluiert werden. Das Vorhaben unterteilt sich in folgende Schwerpunkte: 1) Erfassung der gängigen Lagerpraxis von Holzhackschnitzeln in der Bundesrepublik Deutschland inkl. einer Abschätzung der bundesweit benötigten Lagerkapazitäten. 2) Experimentelle Analyse klimarelevanter Emissionen (CO2, CH4, NO2, etc.) sowie Änderungen in der Trockenmasse und der Brennstoffqualität bei der Lagerung von Holzhackschnitzeln in Praxisversuchen im Freiland sowie in größerer Abstufung im Labormaßstab. 3) Erste Einschätzung des Gefährdungspotenzials der Hackschnitzellagerung im Freiland auf die THG-Bilanz des Sektor Land- und Forstwirtschaft.Dr. Hans Hartmann
Tel.: +49 9421 300-172
hans.hartmann@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing

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2221NR077AVerbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 1: - Akronym: PotenzialstudieDas Projekt Potenzialstudie "Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft" untersuchte die Potenziale der Implementierung der Blockchain-Technologie in der Forst- und Holzindustrie in mehreren Schritten. Zunächst wurde eine umfassende Desk-Recherche durchgeführt, die in einem detaillierten Anforderungskatalog für die Technologie resultierte. Leitfadeninterviews mit Experten aus der Branche wurden mithilfe dieser Kataloge gestaltet, um spezifische Aspekte der Blockchain in der Holzbereitstellungskette zu erkunden. Darüber hinaus wurde eine Online-Umfrage durchgeführt. Ein Experten-Workshop, ermöglichte tiefgreifende Diskussionen und diente als weitere Informationsquelle. Die Auswertung und Kategorisierung der gesammelten Daten in verschiedene Themenfelder ermöglichten eine strukturierte Analyse. Schlussendlich wurden die Ergebnisse bei einem Seminar des FNR - "Runder Tisch Digitalisierung Forst und Holz" präsentiert.Die Studie ergab ein erhebliches Interesse an der Digitalisierung und Blockchain-Technologie in der Holzindustrie. Verbesserungen in der Lieferkette könnten Transparenz und Vertrauen erhöhen, insbesondere angesichts bestehender Informationsbrüche und der erhöhten Produktion von Kalamitätsholz in den letzten Jahren. Diese Verbesserungen würden nicht nur Unternehmen der Branche direkt zugutekommen, sondern auch Endverbrauchern forstlicher Produkte. Die Rückverfolgbarkeit vom Erzeuger bis zum Kunden würde Vertrauen stärken, Absatzmöglichkeiten verbessern und somit die gesamte Wertschöpfung erhöhen. Die Einführung der Blockchain-Technologie wird vorwiegend von größeren Waldbesitzern, Dienstleistern und Holzunternehmen in Betracht gezogen, jedoch begleitet von einer gewissen Skepsis. Praktische Nachweise für die breite Anwendung der Technologie in der Holzbereitstellung sind gefragt, um die Skepsis zu überwinden.Dipl.-Ing. Andreas Küster
Tel.: +49 351 501955-10
andreas.kuester@mrk.de
MRK Management Consultants GmbH
Herzog-Rudolf-Str. 1
80539 München
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2221NR077BVerbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 2: - Akronym: PotenzialstudieDas Projekt Potenzialstudie "Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft" untersuchte die Potenziale der Implementierung der Blockchain-Technologie in der Forst- und Holzindustrie in mehreren Schritten. Zunächst wurde eine umfassende Desk-Recherche durchgeführt, die in einem detaillierten Anforderungskatalog für die Technologie resultierte. Leitfadeninterviews mit Experten aus der Branche wurden mithilfe dieser Kataloge gestaltet, um spezifische Aspekte der Blockchain in der Holzbereitstellungskette zu erkunden. Darüber hinaus wurde eine Online-Umfrage durchgeführt. Ein Experten-Workshop, ermöglichte tiefgreifende Diskussionen und diente als weitere Informationsquelle. Die Auswertung und Kategorisierung der gesammelten Daten in verschiedene Themenfelder ermöglichten eine strukturierte Analyse. Schlussendlich wurden die Ergebnisse bei einem Seminar des FNR - "Runder Tisch Digitalisierung Forst und Holz" präsentiert.Die Studie ergab ein erhebliches Interesse an der Digitalisierung und Blockchain-Technologie in der Holzindustrie. Verbesserungen in der Lieferkette könnten Transparenz und Vertrauen erhöhen, insbesondere angesichts bestehender Informationsbrüche und der erhöhten Produktion von Kalamitätsholz in den letzten Jahren. Diese Verbesserungen würden nicht nur Unternehmen der Branche direkt zugutekommen, sondern auch Endverbrauchern forstlicher Produkte. Die Rückverfolgbarkeit vom Erzeuger bis zum Kunden würde Vertrauen stärken, Absatzmöglichkeiten verbessern und somit die gesamte Wertschöpfung erhöhen. Die Einführung der Blockchain-Technologie wird vorwiegend von größeren Waldbesitzern, Dienstleistern und Holzunternehmen in Betracht gezogen, jedoch begleitet von einer gewissen Skepsis. Praktische Nachweise für die breite Anwendung der Technologie in der Holzbereitstellung sind gefragt, um die Skepsis zu überwinden.Prof. Dr. Thomas Purfürst
Tel.: +49 761 203-3567
thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik
Werthmannstr. 6
79098 Freiburg im Breisgau
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2221NR077CVerbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 3: Technische Umsetzung - Akronym: PotenzialstudieDas Projekt Potenzialstudie "Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft" untersuchte die Potenziale der Implementierung der Blockchain-Technologie in der Forst- und Holzindustrie in mehreren Schritten. Zunächst wurde eine umfassende Desk-Recherche durchgeführt, die in einem detaillierten Anforderungskatalog für die Technologie resultierte. Leitfadeninterviews mit Experten aus der Branche wurden mithilfe dieser Kataloge gestaltet, um spezifische Aspekte der Blockchain in der Holzbereitstellungskette zu erkunden. Darüber hinaus wurde eine Online-Umfrage durchgeführt. Ein Experten-Workshop, ermöglichte tiefgreifende Diskussionen und diente als weitere Informationsquelle. Die Auswertung und Kategorisierung der gesammelten Daten in verschiedene Themenfelder ermöglichten eine strukturierte Analyse. Schlussendlich wurden die Ergebnisse bei einem Seminar des FNR - "Runder Tisch Digitalisierung Forst und Holz" präsentiertDie Studie ergab ein erhebliches Interesse an der Digitalisierung und Blockchain-Technologie in der Holzindustrie. Verbesserungen in der Lieferkette könnten Transparenz und Vertrauen erhöhen, insbesondere angesichts bestehender Informationsbrüche und der erhöhten Produktion von Kalamitätsholz in den letzten Jahren. Diese Verbesserungen würden nicht nur Unternehmen der Branche direkt zugutekommen, sondern auch Endverbrauchern forstlicher Produkte. Die Rückverfolgbarkeit vom Erzeuger bis zum Kunden würde Vertrauen stärken, Absatzmöglichkeiten verbessern und somit die gesamte Wertschöpfung erhöhen. Die Einführung der Blockchain-Technologie wird vorwiegend von größeren Waldbesitzern, Dienstleistern und Holzunternehmen in Betracht gezogen, jedoch begleitet von einer gewissen Skepsis. Praktische Nachweise für die breite Anwendung der Technologie in der Holzbereitstellung sind gefragt, um die Skepsis zu überwinden. Christopher Edwards
Tel.: 4917645995881
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2221NR081AVerbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 1: Elektrochemische und chemische Konversionen - Akronym: IntEleKto2Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Teilprojekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. Peter Rabenecker
Tel.: +49 721 4640 247
peter.rabenecker@ict.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal

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2221NR081BVerbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 2: Anodische Ligninoxidation und Entschweflung sowie elektrokatalytische Aminierung - Akronym: IntEleKto2Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden.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

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2221NR081CVerbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 3: Elektrochemische und chemische Hydroaminierung - Akronym: IntEleKto2Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden.Prof. Dr.-Ing. Bastian Etzold
Tel.: +49 911 65078 65000
bastian.etzold@fau.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Power-To-X-Technologie
Dr.-Mack-Str. 81
90762 Fürth

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2221NR081DVerbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 4: Biotechnologische Konversionen - Akronym: IntEleKto2Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden.Prof. Eckhard Thines
Tel.: +49 6131 39-21863
thines@ibwf.de
Institut für Biotechnologie und Wirkstoff-Forschung gGmbH (IBWF)
Hanns-Dieter-Hüsch-Weg 17
55128 Mainz

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2221NR081EVerbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 5: Elektrochemisches Reaktorsystem - Akronym: IntEleK-to2Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden. Thomas Kretzschmar
Tel.: +49 2407 9101036
thomas.kretzschmar@hitec-zang.de
Hitec Zang GmbH
Ebertstr. 30-32
52134 Herzogenrath

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2221NR081FVerbundvorhaben: Verschränkung der hochintegrierten Elektrochemischen Konversion von Kraftlignin mit biotechnologischen und chemischen Prozessen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen; Teilvorhaben 6: Esterpolyole und Polyurethane - Akronym: IntEleKto2Das Gesamtziel von IntElek-to 2.0 ist die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette zur Darstellung und stofflichen Nutzung monomerer und oligomerer Oxidationsprodukte des Kraftlignins, das bislang einer nahezu ausschließlichen thermischen Verwertung zugeführt wird. Dieses Projekt umfasst hierbei die Optimierung der elektrochemischen, anodischen und kathodischen, kontinuierlichen Verfahren und Prozesstechnologien zur Darstellung von o.g. monomeren und weiteren entschwefelten, funktionalen lignin-stämmigen Verbindungen, Pinacol-Kopplungsprodukten und anderen biphenylischen Intermediaten und oligomeren Verbindungen. Die Kopplung mit biotechnologischen Verfahren zur Funktionalisierung, mit nachhaltiger organischer Polymersynthesechemie (aromatische gesättigte und ungesättigte Polyester, NIPU, PU, PIR und Polyharnstoff, Epoxydharze) und konventioneller katalytischer Chemie zu Polymeranwendungen (Klebstoffe, Beschichtungen, additive Fertigung, Schäume, Abformmassen) erweitert die Wertschöpfungskette im Hinblick auf marktorientierte Anwendungen. Unter anderem wird der Einsatz der innovativen Bio-Monomere für bedeutende Massenmärkte wie die Herstellung von PUR/PIR Isolationsschäumen erforscht. PIR/PU Isolationsschäume mit einem Marktanteil von über 30% des weltweiten PU-Verbrauchs, leisten einen erheblichen Beitrag zur CO2-Minderung in der Bauindustrie. Dies soll durch eine Verschränkung der o.g. Sektoren (Elektrochemie, Biotechnologie, nachhaltige Synthese- und Polymersynthese-Chemie) zur stofflichen Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Kraftlignin erreicht werden.Dipl.Ing. Michael Kugler
Tel.: +49 6331 8703-1101
michael.kugler@rampf-group.com
RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG
Elsässer Str. 7
66954 Pirmasens

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2221NR082XVorstudie, Entwicklung einer Lehm-Pappkern-Sandwichstruktur mit anwendungsorientierter Funktionsintegration - Akronym: LePaWichDie Vorstudie LePaWich dient der Unteruchung und Entwicklung eines Sandwichverbundes, bestehend aus faserverstärkten Lehmdeckschichten und einem schubsteifen Kern aus gesteckten Wellpappegefachen, welche zusätzlich mit Funktionsintegration ausgestattet wird.Im Projektverlauf konnte die teilautomatisierte Herstellung von einem Sandwichverbund aus faserverstärkten Lehmdeckschichten und einem fasergedämmten, schubsteifen Kerns aus gesteckten Wellpappegefachen aufgezeigt werden. Außerdem wurde in den Lehmdeckschichten eine Funktionsintegration erprobt, sowohl sensorisch, als auch aktorisch.Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Tel.: +49 371 531-32545
wolfgang.nendel@mb.tu-chemnitz.de
Technische Universität Chemnitz - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK)
Reichenhainer Str. 31/33
09126 Chemnitz
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31.10.2025
2221NR085AVerbundvorhaben: Neue Flexibilitätsanforderungen am Biomethanmarkt - ökonomische und technische Transparenz entlang der Biomethanprozesskette mit Fokus auf einen möglichen Post-EEG Betrieb landwirtschaftlicher Biogasproduktionsanlagen; Teilvorhaben 1: Modellierung, techno-ökonomische Analyse und Standortanalyse - Akronym: BIOM0876Die neue landwirtschaftliche Flexibilitätsoption - das Biomethan-BHKW mit 876 Volllaststunden - stellt die gesamte Prozesskette von Biogaserzeugung, Aufbereitung, Transport bis zur Nutzung vor neue Herausforderungen. Das Forschungsprojekt BioM0876 stellt sich diesen und schafft durch Analyse möglicher Ausgestaltungsoptionen Transparenz entlang der Biomethanprozesskette für alle Marktakteure, wodurch eine effiziente Weiterentwicklung des Biomethanmarktes unterstützt wird. Der Fokus liegt auf der Erarbeitung von Perspektiven für Post-EEG Biogasanlagen im Biomethanmarkt. Die THI konzentriert sich in diesem Projekt auf die technisch-ökonomische Analyse und deren anschlussfähiger Dissemination.Prof. Dr.-Ing. Uwe Holzhammer
Tel.: +49 841 9348-5025
uwe.holzhammer@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt
Esplanade 10
85049 Ingolstadt

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2221NR085BVerbundvorhaben: Neue Flexibilitätsanforderungen am Biomethanmarkt - ökonomische und technische Transparenz entlang der Biomethanprozesskette mit Fokus auf einen möglichen Post-EEG Betrieb landwirtschaftlicher Biogasproduktionsanlagen; Teilvorhaben 2: Juristische Analysen - Akronym: BIOM0876Die neue landwirtschaftliche Flexibilitätsoption - das Biomethan-BHKW mit 876 Volllaststunden - stellt die gesamte Prozesskette von Biogaserzeugung, Aufbereitung, Transport bis zur Nutzung vor neue Herausforderungen. Das Forschungsprojekt BioM0876 stellt sich diesen und schafft durch Analyse möglicher Ausgestaltungsoptionen Transparenz entlang der Biomethanprozesskette für alle Marktakteure, wodurch eine effiziente Weiterentwicklung des Biomethanmarktes unterstützt wird. Der Fokus liegt auf der Erarbeitung von Perspektiven für Post-EEG Biogasanlagen im Biomethanmarkt. Das IKEM konzentriert sich in diesem Projekt auf die Analyse der rechtlichen Rahmenbedingungen. Judith Schäfer
Tel.: +49 30 4081870-24
judith.schaefer@ikem.de
Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität - Recht, Ökonomie und Politik e.V.
Magazinstr. 15 - 16
10179 Berlin

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2221NR085CVerbundvorhaben: Neue Flexibilitätsanforderungen am Biomethanmarkt - ökonomische und technische Transparenz entlang der Biomethanprozesskette mit Fokus auf einen möglichen Post-EEG Betrieb landwirtschaftlicher Biogasproduktionsanlagen; Teilvorhaben 3: Biomethantransport - Akronym: BIOM0876Die neue landwirtschaftliche Flexibilitätsoption - das Biomethan-BHKW mit 876 Volllaststunden - stellt die gesamte Prozesskette von Biogaserzeugung, Aufbereitung, Transport bis zur Nutzung vor Herausforderungen und Chancen. Das Forschungsprojekt BioM0876 stellt sich den Herausforderungen und schafft durch Analyse möglicher Ausgestaltungsoptionen Transparenz entlang der Biomethanprozesskette für alle Marktakteure, wodurch eine effiziente Weiterentwicklung des Biomethanmarktes unterstützt wird. Die Erarbeitung und adressatengerechte Vermittlung von Perspektiven für Post-EEG-Biogasanlagen im Biomethanmarkt soll energie- und wärmebedingte Treibhausgasemissionen verringern, neue Wachstumschancen für den ländlichen Raum eröffnen und die Energiesouveränität Deutschlands und Europas steigern. Wir werden neue Konzepte entwickeln, sowie Auslegungs- und Betriebsstrategien und mit vorhandenen etablierten Konzepten und Strategien gegenübergestellt. Hierfür sind u.a. folgende Arbeiten vorgesehen: - Analysieren wir den Biomethanmarkt in der bisherigen Struktur (Produktion, Fördermechanismen, Absatzkanäle) und leiten Szenarien über die zukünftige Entwicklung ab - Führen wir Interviews / Gespräche mit unseren Kunden und Vorlieferanten / Aufbereitungsanlagenbetreibern - Werten Daten unseres Biomethangeschäfts sowie von Netzbetreibern aus Ein Ziel ist es, ein umfassendes Bild des Status Quo des Biomethanmarkts zu erhalten und daraus zukünftige Entwicklungen zu modellieren, insbesondere im Hinblick auf das neue Förderinstrument im EEG 2023 für hochflexible KWK-Anlagen. Über die Entwicklung von Standortvoraussetzung für dieses Konzept und die Analyse in Frage kommender Standort und Betreiber kann einen Absatzentwicklung für Biomethan in verschiedenen Szenarien prognostiziert werden, die der rückläufige Absatz durch den Wegfall von Alt-EEG-BHKW gegenübergestellt werden. Christian Löffler
Tel.: +49 1304 0368-6783
christian.loeffler@landwaerme.de
Landwärme GmbH
Ungerer Str. 40
80802 München

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2221NR086AVerbundvorhaben: Entwicklung von ertragreichen und resistenten Prebreeding Linien bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 1: Ertragssteigerung und Ertragsstabilität durch Resistenz und Winterhärte - Akronym: PreLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze, unter Nutzung der im Projekt (InnoLuteus) entwickelte Linien mit Ertrags- und Resistenzpotential in Kombination mit sequenzbasierten Markerdaten (InnoLuteus) werden leistungsfähige Prebreedinglinien entwickelt, die einen Züchtungsfortschritt für die Lupinenzüchtung leisten und zeitnah für die Sortenentwicklung genutzt werden können.Dr. Brigitte Ruge-Wehling
Tel.: +49 38209 45-208
brigitte.ruge-wehling@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz

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2221NR086BVerbundvorhaben: Entwicklung von ertragreichen und resistenten Prebreeding Linien bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 2: Prüfung der Trockenstresstoleranz - Akronym: PreLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, durch die Entwicklung von Prebreeding-Material den Züchtungsfortschritt bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) voranzutreiben. Die Stärken der Gelben Lupine liegen in ihrer Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihrem hohen Proteingehalt. Durch die Kombination klassischer und moderner Züchtungsmethodik soll es gelingen, die Sortenzüchtung bei der Gelben Lupine für die Zukunft attraktiver und erfolgreicher zu machen. Im TV2 werden genetische Ressourcen der Gelblupine auf Trockentoleranz unter kontrollierten Bedingungen im Folientunnel untersucht und charakterisiert.Dr. Ulrike Lohwasser
Tel.: +49 39482 5-282
lohwasse@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben

2022-10-01

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2221NR086CVerbundvorhaben: Entwicklung von ertragreichen und resistenten Prebreeding Linien bei der Gelben Lupine (Lupinus luteus) in Deutschland; Teilvorhaben 3: Ertragsversuche unter Praxisbedingungen - Akronym: PreLuteusGesamtziel des Vorhabens ist es, die Anbauwürdigkeit der in Deutschland kaum noch genutzten Gelben Lupine (Lupinus luteus) zu verbessern. Ihre Stärken zeigt sie durch ihre Anbaueignung auf mageren, sandigen Flächen, ihrer guten Trockentoleranz und ihren hohen Proteingehalt. Durch züchtungsmethodische Ansätze, unter Nutzung der im Projekt (InnoLuteus) entwickelte Linien mit Ertrags- und Resistenzpotential in Kombination mit sequenzbasierten Markerdaten (InnoLuteus) werden leistungsfähige Prebreedinglinien entwickelt, die einen Züchtungsfortschritt für die Lupinenzüchtung leisten und zeitnah für die Sortenentwicklung genutzt werden können.Dipl.Ing. agr. Regine Dieterich
Tel.: +49 39921 717-14
regine.dieterich@saatzucht.de
Saatzucht Steinach GmbH & Co KG - Zuchtstation Bornhof
Klockower Str. 1
17219 Ankershagen

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11.01.2026
2221NR088XDie Rolle der Wald-Regeneration nach biotischen und abiotischen Störungen für ein nachhaltiges Waldmanagement (FORECO) - Akronym: FORECOZiel von FORECO ist es, Instrumente für die Identifizierung und Operationalisierung nachhaltiger und multifunktionaler Waldnutzungs- und -bewirtschaftungsstrategien bereitzustellen, die gleichzeitig ökologische und wirtschaftliche Risiken berücksichtigen, die durch biotischen und abiotischen Stress in den kommenden Jahrzehnten entstehen (z.B. Dürre, Sturm, Borkenkäfer). Hier sollen vor allem auch die Regeneration der Wälder nach Störungen einbezogen werden. In enger Zusammenarbeit mit Akteuren auf lokaler, nationaler und EU-Ebene werden wir Anpassungsstrategien entwickeln, vor allem mit Hinblick auf die zunehmende Anfälligkeit von Wäldern und der Ungewissheit über die zukünftige Entwicklung. Das Kernstück unseres methodischen Ansatzes ist eine systematische Analyse von Fernerkundungs- und bodengestützten Monitoringdaten und die Kopplung eines prozessbasierten Ökosystemmodells mit einem risikosensitiven, multikriteriellen Optimierungsansatz. Damit werden mögliche Trends in der Funktionsweise von Waldökosystemen, der Bereitstellung von Ökosystemleistungen und optimalen Bewirtschaftungsregimen unter sich ändernden biotischen und abiotischen Bedrohungen und Holzmärkten abgeschätzt. Mit dieser einzigartigen Kombination aus Daten, ökonomischer und ökologischer Modellierung und der Einbeziehung von Expertenwissen erwarten wir neue Einblicke in die Dynamik der Reaktionen der Wälder auf biotische und abiotische Bedrohungen mit wichtigen Auswirkungen auf die nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder und ihren Beitrag zu den SDGs. .Prof. Dr. Anja Rammig
Tel.: +49 8161 71 4768
anja.rammig@tum.de
Technische Universität München
Arcisstr. 21
80333 München

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30.06.2026
2221NR089AVerbundvorhaben: Untersuchung der natürlichen Antagonisten des Eichenprozessionsspinners in Deutschland; Teilvorhaben 1: Genetische Bestimmung der EPS-Populationen - Akronym: AntiEPSIm Verbundprojekt werden die Vielfalt an EPS-Pathogenen und EPS-Parasiten, -Parasitoiden und -Prädatoren, wie auch die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS und in unterschiedlichen standörtlichen und klimatischen Bedingungen systematisch erfasst. In Teilvorhaben 1 wird die genetische Ausstattung der EPS-Populationen untersucht. In einem Transekt von Norden nach Süden Deutschlands werden EPS-befallene Gebiete als Versuchsflächen von allen Projektpartnern gemeinsam ausgesucht. Diese Gebiete sollen möglichst unterschiedliche klimatische/standörtliche Bedingungen, wie auch eine unterschiedliche Kalamitätsgeschichte, darstellen, damit möglichst viele Faktoren bei der Auswertung der genetischen Strukturen der EPS-Populationen berücksichtigt werden können. Diese EPS-Populationen werden mittels molekulargenetischer Marker genetisch untersucht. Dabei werden zwei mitochondriale Gene (COI und COII) sequenziert, um Differenzen zwischen EPS-Individuen festzustellen. Weiterhin werden nukleare Mikrosatelliten Marker (SSRs) angewendet, um die genetische Variabilität innerhalb und die genetische Differenzierung zwischen Populationen zu erfassen. In diesem Schritt werden bekannte, erfolgreiche SSRs aus dem Pinien- auf den Eichenprozessionsspinner übertragen. Die am besten funktionierenden und variabelsten SSRs werden für die Erfassung der genetischen Strukturen der EPS-Populationen verwendet. Sowohl die Sequenzierung der COI-Gene als auch die Fragmentanalyse der SSRs werden mittels Kapillarelektrophorese an einem DNA-Sequenzer durchgeführt. Die räumlichen genetischen Strukturen und die phylogenetische Bäume werden in Zusammenhang mit den standörtlichen, klimatischen, kalamitätsgeschichtlichen Faktoren Auskunft über die Abstammung und Entstehung der Populationen geben. In der Gesamtauswertung im Verbundprojekt wird die genetische Diversität der EPS-Populationen mit der Vielfalt der Antagonisten und die Befallsintensität korreliert werden.Dr. Aikaterini Dounavi
Tel.: +49 761 4018-159
aikaterini.dounavi@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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30.06.2026
2221NR089BVerbundvorhaben: Untersuchung der natürlichen Antagonisten des Eichenprozessionsspinners in Deutschland; Teilvorhaben 2: Morphologische Bestimmung der Eichenprozessionsspinner-Antagonisten - Akronym: AntiEPSIm Verbundprojekt werden die Vielfalt an EPS-Pathogenen und EPS-Parasiten, -Parasitoiden und -Prädatoren, wie auch die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS und in unterschiedlichen standörtlichen und klimatischen Bedingungen systematisch erfasst. Ziel des Teilvorhabens 2 ist, sowohl die Vielfalt an Pathogenen des Eichenprozessionsspinners (Viren, Bakterien, Pilze, einschließlich Mikrosporidien, Protisten) als auch die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS systematisch zu erfassen.Dr. Dietrich Stephan
Tel.: +49 3946 47-4940
dietrich.stephan@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Biologischen Pflanzenschutz
Schwabenheimer Str. 101
69221 Dossenheim

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30.06.2026
2221NR089CVerbundvorhaben: Untersuchung der natürlichen Antagonisten des Eichenprozessionsspinners in Deutschland; Teilvorhaben 3: Genetische Bestimmung der Eichenprozessionsspinner-Antagonisten - Akronym: AntiEPSDas Projekt AntiEPS ist als grundlagen- und anwendungsorientiertes Forschungsvorhaben in einem Verbund der zwei Forschungsinstitutionen (FVA Baden-Württemberg, Julius Kühn-Institut) und der AIM Advanced Identification Methods GmbH geplant und entwickelt. Darüber hinaus wird eine enge Zusammenarbeit mit Forschungsinstitutionen bundesweit wie auch den lokalen und regionalen Betriebseinrichtungen angestrebt. Die durch negative Auswirkungen globaler Klimaveränderungen resultierenden Schadursachen in heimischen Waldökosystemen begünstigen das teilweise massenhafte Auftreten von Schadorganismen und beeinträchtigen somit erheblich die Waldgesundheit. Ziel des Teilvorhabens 3 ist, die Diversität an EPS-Pathogenen (Bakterien, Pilze, einschließlich Mikrosporidien, Protisten) sowie EPS-Parasiten, -Parasitoiden und -Prädatoren, sowie die Intensität des Befalls in verschiedenen Entwicklungsstadien des EPS mittels breit angelegter DNA Metabarcoding-gestützter Monitoringversuche zu erfassen. Weiterhin sollen hierbei verschiedene Populationen und Entwicklungsstadien untersucht werden, um mögliche Assoziationen zwischen der Geografie und dem Entwicklungsstand zum möglichen Parasitierungsgrad zu detektieren. Die DNA Metabarcoding Technologie bietet hier einen hohen Grad Detektionssensitivität, sowie taxonomische Abdeckung, um ein möglichst umfassendes Bild der EPS-Gegenspieler-Communities zu erhalten. Jerome Moriniere
Tel.: +49 341-33203174
jerome.moriniere@aim.science
AIM - Advanced Identification Methods GmbH
Niemeyerstr. 1
04179 Leipzig

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01.03.2023

2025-02-28

28.02.2025
2221NR091AVerbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten und bioabbaubaren Verbundmaterials zur Anwendung in innovativen Fertigungstechnologien; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines chitobasierten Fertigungsmaterials, Bulk Moulding und NFK - Akronym: TrueBioCompositeDas Ziel diese Forschungsvorhabens ist es, Restmyzel von Aspergillus spp. als Rohmaterial für innovative chitobasierte Fertigungsverfahren nutzbar zu machen. Der primäre Fokus liegt auf der Aufarbeitung des Pilzmyzels als Quelle für Polysaccharide. Mit diesem Material sollen in drei exemplarischen Fertigungsverfahren - Liquid Deposition Moulding (LDM) im Bereich additive Fertigung, Bulkmoulding (Formpressen, BMC) und die Naturfaser verstärkten Kunststoffe (NFVK) - reststoff- und naturfasergefüllte Biopolymerverbundwerkstoffe gefertigt werden. Unterstützt wird das Vorhaben von sechs KMUs, davon zwei Rohstofflieferanten, einem Rohstoffvorbereiter, zwei Herstellern von Verbundwerkstoffen und einen Hersteller von Produkten für die additive Fertigung. Das Projekt wird zusammen von den Instituten IGVP (Institut für Grenzflächen, verfahrens- und Plasmatechnologie) und dem IFB (Institut für Flugzeugbau) der Universität Stuttgart in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung durchgeführt.Dr. rer. nat Linus Stegbauer
Tel.: +49 711 685-65595
linus.stegbauer@igvp.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP)
Pfaffenwaldring 31
70569 Stuttgart

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01.03.2023

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28.02.2025
2221NR091BVerbundvorhaben: Entwicklung eines biopolymerbasierten und bioabbaubaren Verbundmaterials zur Anwendung in innovativen Fertigungstechnologien; Teilvorhaben 2: Additives Fertigungsverfahren - Akronym: TrueBioCompositeDas Ziel diese Forschungsvorhabens ist es, Restmyzel von Aspergillus spp. als Rohmaterial für innovative chitobasierte Fertigungsverfahren nutzbar zu machen. Der primäre Fokus liegt auf der Aufarbeitung des Pilzmyzels als Quelle für Polysaccharide. Mit diesem Material sollen in drei exemplarischen Fertigungsverfahren - Liquid Deposition Moulding (LDM) im Bereich additive Fertigung, Bulkmoulding (Formpressen, BMC) und die Naturfaser verstärkten Kunststoffe (NFVK) - reststoff- und naturfasergefüllte Biopolymerverbundwerkstoffe gefertigt werden. Unterstützt wird das Vorhaben von sechs KMUs, davon zwei Rohstofflieferanten, einem Rohstoffvorbereiter, zwei Herstellern von Verbundwerkstoffen und einen Hersteller von Produkten für die additive Fertigung. Das Projekt wird zusammen von den Instituten IGVP (Institut für Grenzflächen, verfahrens- und Plasmatechnologie) und dem IFB (Institut für Flugzeugbau) der Universität Stuttgart in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung durchgeführt.Dr. Kristin Protte
Tel.: +49 711 970-3654
kristin.protte@ipa.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

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01.10.2022

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30.09.2025
2221NR094AVerbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 1: Koordination, Maßnahmenentwicklung, ökologische und ökonomische Begleitforschung - Akronym: FInALFInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren, in drei typischen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als Landschaftslabor werden ausgewählte Landschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu einer insektenfreundlichen Landwirtschaft angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe transdisziplinärer Methoden, regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der Landschaftslabore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den Landschaftslaboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende(n) Transformationsphase(n) hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des Landschaftslabors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der Landschaftslaboransatz sowohl alle landwirtschaftlichen Nutzflächen als auch die nicht landwirtschaftlich genutzten Landschaftskomponenten (insbesondere Randstrukturen) und schließt alle in diesem Gebiet aktiven Akteure ein.Prof. Dr. Jens Dauber
Tel.: +49 531 596-2502
jens.dauber@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität
Bundesallee 65
38116 Braunschweig

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30.09.2025
2221NR094BVerbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 2: Methodenentwicklung und Maßnahmenumsetzung - Akronym: FInALFInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren, in drei typischen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als Landschaftslabor werden ausgewählte Landschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu einer insektenfreundlichen Landwirtschaft angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe transdisziplinärer Methoden, regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der Landschaftslabore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den Landschaftslaboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende(n) Transformationsphase(n) hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des Landschaftslabors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der Landschaftslaboransatz sowohl alle landwirtschaftlichen Nutzflächen als auch die nicht landwirtschaftlich genutzten Landschaftskomponenten (insbesondere Randstrukturen) und schließt alle in diesem Gebiet aktiven Akteure ein.Dr. Burkhard Golla
Tel.: +49 3946 47-5300
burkhard.golla@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Strategien und Folgenabschätzung
Stahnsdorfer Damm 81
14532 Kleinmachnow

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30.09.2025
2221NR094CVerbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 3: Co-Design, Übertragbarkeit und Begleitforschung - Akronym: FInALDas ZALF trägt zu Phase II durch spezielle wissenschaftliche und technische Expertisen bei. Das ZALF ist verantwortlich für die wissenschaftliche Konzeption und Organisation des Co-Design-Prozesses (Leitung AP 3), die Evaluation des Co-Design-Prozesses und die Realisierung der Akzeptanzanalysen (UAP 4.7) sowie für die Übertragbarkeit des transdisziplinären Ansatzes (UAP 6.4). Weiterhin koordiniert das ZALF die Teilnahme der Landwirte und weiteren Akteure und alle wissenschaftlichen Aktivitäten in dem Untersuchungsgebiet Havelländisches Luch (UAP 1.3 und 1.4) für das Gebiet Havelländisches Luch). Im Rahmen der UAPs 4.8-4.10 setzt das ZALF ökologisch fundierte, räumlich explizite Landschaftsanalysen mit dem Ziel der Optimierung des Habitatverbundes, der Ressourcenversorgung und der Minimierung der Mortalität durch Landnutzung auf Landschaftsebene um. Das ZALF erstellt naturschutzfachliche Biotopverbundkonzepte für multiple Zielartengruppen räumlich explizit, auf die Landschaft bezogen kartographisch als Entscheidungsgrundlage für die kooperative Verortung von Maßnahmen. Außerdem realisiert das ZALF die ökologische Bewertung der Vegetation (einschließlich Grünland, Blühmischungen und sonstiger Biotope) aus der Sicht der Insektenförderung sowie die Weiterentwicklung von insektenschonenden Maßnahmen auf dem Grünland (UAP 4.1 und 5.1-5.3). Die wissenschaftliche Konzeption, Organisation und Auswertung des Begleitmonitorings für die Insektengruppe der Laufkäfer und Tagfalter (UAP 4.1) liegt ebenfalls im Verantwortungsbereich des ZALF.Prof. Dr. Frank Eulenstein
Tel.: +49 33237 849-01
feulenstein@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

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2221NR094DVerbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 4: Aspekte des Transfers, Vermittlung und Begleitforschung - Akronym: FInALFInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren (La.-labor) drei typischen und repräsentativen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als La.-labor werden ausgewählte Agrarlandschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu insektenfreundlichen Landschaften bzw. Anbausystemen angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe von transdisziplinären Methoden, gemeinsam mit den Akteuren regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der La.-labore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen und größeren Skalen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den La.-laboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende Transformationsphase hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des La.-labors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der La.-laboransatz sowohl alle landw. Nutzflächen als auch die nicht landw. genutzten Landschaftskomponenten und schließt alle in diesem Gebiert aktiven Akteure mit ein. Nora Kretzschmar
Tel.: +49 441 801-408
nora.kretzschmar@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg

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30.09.2025
2221NR094EVerbundvorhaben: Förderung von Insekten in Agrarlandschaften durch integrierte Anbausysteme mit nachwachsenden Rohstoffen - Ein wissenschaftlich begleitetes Modell- und Demonstrationsvorhaben in Landschaftslaboren; Teilvorhaben 5: Interaktive Innovation, Wissensvermittlung und Kommunikation - Akronym: FInALFInAL verfolgt das Ziel, im Rahmen von Landschaftslaboren, in drei typischen Agrarlandschaften Deutschlands, innovative und komplexe insektenfreundliche Maßnahmen im Landschaftskontext zu entwickeln, zu testen, zu demonstrieren und modellhaft umzusetzen. Als Landschaftslabor werden ausgewählte Landschaftsausschnitte bezeichnet, die als Experimentierräume mit realweltlichen Bedingungen dienen und in denen eine langfristig angelegte und resiliente Transformation hin zu einer insektenfreundlichen Landwirtschaft angestrebt wird. Dabei setzt FInAL darauf, mit Hilfe transdisziplinärer Methoden, regional angepasste und im Co-Design partizipativ abgestimmte Lösungen zu erarbeiten, welche die Bedarfe sowohl der Akteure als auch der Insekten berücksichtigen und ein gemeinsames Lernen aller am Transformationsprozess beteiligter Akteure (Co-Learning) zu ermöglichen. Mit den Erkenntnissen und Erfahrungen, die innerhalb der Landschaftslabore gesammelt werden, sollen allgemeine Empfehlungen abgeleitet werden, wie Transformationen auch in anderen Agrarräumen effektiv eingeleitet und umgesetzt werden können. In den Landschaftslaboren werden Agrarsysteme etabliert, welche über die zu erwartende(n) Transformationsphase(n) hinweg beobachtet und mit unbeeinflussten Agrarsystemen verglichen werden. Dabei werden die Nachhaltigkeitsfelder Umwelt/Biodiversität, Ökonomie sowie gesellschaftliche Relevanz und Zusammenarbeit gleichwertig durch Daten und Indikatoren abgebildet, um einen im Sinne der Nachhaltigkeit umfassenden Vergleich zwischen Status Quo und Innovation zu ermöglichen. Es wird ein landschaftsbezogener Ansatz gewählt, d.h. die Gesamtfläche des Landschaftslabors ist das Objekt der Analyse und daher auch der zielgerichteten Veränderungen. Daher umfasst der Landschaftslaboransatz sowohl alle landwirtschaftlichen Nutzflächen als auch die nicht landwirtschaftlich genutzten Landschaftskomponenten (insbesondere Randstrukturen) und schließt alle in diesem Gebiet aktiven Akteure ein. Johannes Burmeister
Tel.: +49 8161 8640-3871
johannes.burmeister@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Agrarökologie und Biologischem Landbau (IAB)
Lange Point 12
85354 Freising

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31.08.2025
2221NR097AVerbundvorhaben: Entwicklung von Acrocomia-Wertschöpfungsketten für eine globale Bioökonomie auf der Grundlage der nachhaltigen Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt; Teilvorhaben 1: Analyse und Evaluierung des Acrocomia-Wertschöpfungsnetzes - Akronym: AcroAllianceDie biologische Vielfalt, ihre Erhaltung und nachhaltige Nutzung für eine biobasierte Kreislaufwirtschaft sind entscheidend für die Bewältigung der aktuellen sozial-ökologischen Herausforderungen. Das AcroAlliance-Projekt wird innovative Konzepte für die Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt mit einem Multiprodukt- und dezentralen Bioraffinerie-Ansatz liefern. Dieser Ansatz wird dazu beitragen, neuartige Wertschöpfungsnetze am Beispiel der Macauba-Palme (Acrocomia aculeata) zu implementieren und nachhaltige Bioökonomien in Brasilien und Deutschland zu unterstützen. Macauba ist eine in Lateinamerika beheimatete Mehrzweckpalmenart mit hoher Ölproduktivität. Sie passt sich an ein breites Spektrum von Umgebungen außerhalb der tropischen Regenwälder an und ist daher eine vielversprechende alternative Quelle für Öle, Proteine und Fasern. AcroAlliance wird mit ihrem ganzheitlichen Ansatz vom Saatgut bis zum Endprodukt dazu beitragen, Macauba als strategischen Rohstoff für eine nachhaltige Entwicklung in einer globalen Bioökonomie zu positionieren.Prof. Iris Lewandowski
Tel.: +49 711 459 22221
iris_lewandowski@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b)
Fruwirthstr. 23
70599 Stuttgart

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31.08.2025
2221NR097BVerbundvorhaben: Entwicklung von Acrocomia-Wertschöpfungsketten für eine globale Bioökonomie auf der Grundlage der nachhaltigen Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt; Teilvorhaben 2: Bioraffineriekonzept zur ganzheitlichen Verwertung von Acrocomia - Akronym: AcroAllianceDie biologische Vielfalt, ihre Erhaltung und nachhaltige Nutzung für eine biobasierte Kreislaufwirtschaft sind entscheidend für die Bewältigung der aktuellen sozial-ökologischen Herausforderungen. Das AcroAlliance-Projekt wird innovative Konzepte für die Nutzung der lokalen biologischen Vielfalt mit einem Multiprodukt- und dezentralen Bioraffinerie-Ansatz liefern. Dieser Ansatz wird dazu beitragen, neuartige Wertschöpfungsnetze am Beispiel der Macauba-Palme (Acrocomia aculeata) zu implementieren und nachhaltige Bioökonomien in Brasilien und Deutschland zu unterstützen. Macauba ist eine in Lateinamerika beheimatete Mehrzweckpalmenart mit hoher Ölproduktivität. Sie passt sich an ein breites Spektrum von Umgebungen außerhalb der tropischen Regenwälder an und ist daher eine vielversprechende alternative Quelle für Öle, Proteine und Fasern. AcroAlliance wird mit ihrem ganzheitlichen Ansatz vom Saatgut bis zum Endprodukt dazu beitragen, Macauba als strategischen Rohstoff für eine nachhaltige Entwicklung in einer globalen Bioökonomie zu positionieren.Dr. Stephanie Mittermaier
Tel.: +49 8161 49-412
stephanie.mittermaier@ivv.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising

2023-05-01

01.05.2023

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30.04.2026
2221NR098XNeue Wege der Strom-basierten Konversion von biogenen Rohstoffen und der elektrochemischen Herstellung von biobasierten Produkten - Akronym: ElektrALigLignin 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

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01.05.2022

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30.11.2024
2221WD002AVerbundvorhaben: Auswirkungen des verstärkten Einsatzes von Geflügelexkrementen in BGA auf die Belastung der Gärreste durch Tierarzneimittel / Schwerpunkt Antibiotika; Teilvorhaben 1: Datenerhebungen, experimentelle Untersuchungen und Handlungsempfehlungen - Akronym: AntBioHKDas Vorhaben soll klären, wie eine vermehrte, möglichst umfassende energetische Nutzung von Geflügelexkrementen in Biogasanlagen möglich ist, ohne dass nachteilige Auswirkungen auf den Biogasprozess selbst oder auf die Umwelt infolge von Antibiotika- und anderen Rückständen zu erwarten sind. Das Vorhaben soll • Daten zum Vorkommen von Rückständen kritischer Antibiotika, weiterer Arzneimittel und Desinfektionsmittel in Geflügelkot liefern • Neue Erkenntnisse zum Einfluss während und zum weiteren Verbleib dieser Rückstände nach der anaeroben Vergärung gewinnen, und • Eine Bewertung der Ab- und Umbauvorgänge im Hinblick auf das Risiko einer Wiederfreisetzung oder erneuten Bildung antibiotischer Verbindungen ermöglichen.Dr.-Ing. Nils Engler
Tel.: +49 341 2434-389
nils.engler@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

2022-05-01

01.05.2022

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30.09.2025
2221WD002BVerbundvorhaben: Auswirkungen des verstärkten Einsatzes von Geflügelexkrementen in BGA auf die Belastung der Gärreste durch Tierarzneimittel mit Schwerpunkt Antibiotika; Teilvorhaben 2: Analytik und Probenscreening - Akronym: AntBioHKDas Gesamtvorhaben (s. beigefügte Datei) zielt darauf, eine zukünftig zu steigernde, energetische Nutzung von Geflügelexkrementen (GE) in Biogasanlagen zu gestalten, ohne dass nachteilige Auswirkungen auf den Biogasprozess selbst oder auf die Umwelt infolge von Antibiotika- und ähnlichen Rückständen zu erwarten sind. Dazu werden in zwei kooperierenden Teilvorhaben folgende Schwerpunkte bearbeitet 1. Recherche (Teilvorhaben 1) und analytische Erarbeitung (Teilvorhaben 2) von Daten zum Vorkommen von Antibiotikarückständen und weiteren Stoffen in GE (Teilvorhaben 1 und 2), 2. Gewinnung neuer Erkenntnisse zum Einfluss während und zum weiteren Verbleib dieser Rückstände nach der anaeroben Vergärung (Teilvorhaben 1), und 3. eine Bewertung der Ab- und Umbauvorgänge im Hinblick auf das Risiko einer Freisetzung oder Rückreaktion von Metaboliten zu den antibiotischen Verbindungen (Teilvorhaben 1 mit 2). 4. Daraus sind Handlungsempfehlungen für Anwender und Entscheidungsträger abzuleiten (Teilvorhaben 1 & 2). Teilvorhaben 2: Punkt 1 erfordert die Erarbeitung geeigneter analytischer Methoden zum Nachweis von Spurenrückständen von Antibiotika sowie weiteren Stoffen (Kokzidiostatika) in GE. Organische Matrices wie Tierexkremente sind für die Extraktion und den analytischen Nachweis von Spurenrückständen organischer Chemikalien äußerst problematisch (geringe Extrahierbarkeit, höchste Gehalte anderer organischer Störstoffe). Es wird erwartet, dass dies bei GE, die analytisch bisher kaum berücksichtigt wurden, noch einmal kritischer ist. Damit liefert Teilvorhaben 2 die analytisch-methodischen Entwicklungen und darauf aufbauend Analysenergebnisse zum Belastungsstatus repräsentativ beprobter GE. Diese Arbeiten stehen im engen kooperativen Austausch mit den Projektpartnern und Teilvorhaben 1, das auf die Untersuchung und Verbesserung der Nutzung von GE bei der anaeroben Vergärung zielt. Das Projekt wird durch gemeinsame Workshops der Partner und Veröffentlichungen komplettiert.Prof. Dr. Sören Thiele-Bruhn
Tel.: +49 651 201-2241
thiele@uni-trier.de
Universität Trier - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Bodenkunde
Behringstr. 21
54296 Trier

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30.09.2025
2221WD004AVerbundvorhaben: Minimierung von Methanemissionen bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 1: Anlagenauswahl, Emissionsmessungen und Bewertung - Akronym: MethaMinUnbehandelt gelagerte Gülle verursacht hohe Methanemissionen, höher als beispielsweise Gärreste aus der anaeroben Güllevergärung . Obwohl verstärkt Anreize geschaffen wurden, Wirtschaftsdünger einer anaeroben Vergärung zuzuführen und über diesen Weg die Emissionen zu senken, ist die Vergärung von Gülle nicht für alle Standorte ökonomisch realisierbar. Die fehlende Wirtschaftlichkeit der vorhandenen Förderungen zeigt sich in dem sehr verhaltenen Zubau in der Klasse der kleinen Anlagen ("75 kW"). Daher sind kostengünstige alternative Lösungen zu entwickeln. Das im Vorhaben zu untersuchende Konzept beinhaltet eine Fassung der entstehenden Emissionen und eine Oxidation des enthaltenen Methans. Die geringen und saisonal stark schwankenden Volumenströme mit teilweise niedrigen Methankonzentrationen stehen einer wirtschaftlichen energetischen Nutzung entgegen. Aus anderen Branchen sind verschiedene Technologien bekannt, die für die Behandlung von schwach methanhaltigen Gasen geeignet sind. Eine Übertragung dieser Technologien auf die Nachbehandlung von Abgasen aus der Güllelagerung erfordert jedoch detaillierte Daten bezüglich Menge und Qualität der Abgase und vor allem zum zeitlichen Verlauf dieser Größen. Das hier beschriebene Vorhaben hat zum Ziel, Emissionen aus Güllelagern unter Praxisbedingungen über mindestens einen kompletten Jahreszyklus zu ermitteln und mögliche Technologien für die Nachbehandlung der Abgase hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den vorhandenen Betriebserfahrungen zu bewerten. Aufbauend darauf soll die Funktionalität geeigneter Technologien praktisch (biologischer Methanoxidationsfilter) und in Form einer Simulation (RTO) demonstriert werden.Dr. Franziska Schäfer
Tel.: +49 341 2434-443
franziska.schaefer@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

2022-10-01

01.10.2022

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30.09.2025
2221WD004BVerbundvorhaben: Minimierung von Methanemissionen bei der Lagerung von Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 2: SWOT-Analyse, Konzeptionierung und Demonstration - Akronym: METHAMINMethanemissionen aus offenen oder nicht gasdicht abgedeckten Güllelagern tragen in erheblichem Maße zu den Klimagasemissionen der Tierhaltung im Besonderen und der Landwirtschaft im Allgemeinen bei. Aus diesem Grund ist die Reduktion dieser Emissionen auch erklärtes Ziel der Bundesregierung, welches im Klimaschutzprogramm 2030 definiert wurde. Insbesondere unbehandelt gelagerte Gülle verursacht hohe Methanemissionen, höher als beispielsweise Gärreste aus der anaeroben Güllevergärung. Obwohl verstärkt Anreize geschaffen wurden, Wirtschaftsdünger einer anaeroben Vergärung zuzuführen und über diesen Weg die Emissionen zu senken, ist die Vergärung von Gülle nicht für alle Standorte ökonomisch realisierbar. Die fehlende Wirtschaftlichkeit der vorhandenen Förderungen zeigt sich in dem sehr verhaltenen Zubau in der Klasse der kleinen Anlagen ("75 kW"). Daher sind kostengünstige alternative Lösungen zu entwickeln. Das im Vorhaben zu untersuchende Konzept beinhaltet eine Fassung der entstehenden Emissionen und eine Oxidation des enthaltenen Methans. Die geringen und saisonal stark schwankenden Volumenströme mit teilweise niedrigen Methankonzentrationen stehen einer wirtschaftlichen energetischen Nutzung entgegen. Aus anderen Branchen sind verschiedene Technologien bekannt, die für die Behandlung von schwach methanhaltigen Gasen geeignet sind. Eine Übertragung dieser Technologien auf die Nachbehandlung von Abgasen aus der Güllelagerung erfordert jedoch detaillierte Daten bezüglich Menge und Qualität der Abgase und vor allem zum zeitlichen Verlauf dieser Größen. Das hier beschriebene Vorhaben hat zum Ziel, Emissionen aus Güllelagern unter Praxisbedingungen über mindestens einen kompletten Jahreszyklus zu ermitteln und mögliche Technologien für die Nachbehandlung der Abgase hinsichtlich der Kosten, der energetischen Effizienz, der Leistungsfähigkeit, der Emissionsminderung und den vorhandenen Betriebserfahrungen zu bewerten. Aufbauend darauf soll die Funktionalität geeigneteDr.-Ing Jan Liebetrau
Tel.: +49 7221 37760-16
jan.liebetrau@rytec.com
Rytec GmbH Engineering für Abfalltechnologie und Energiekonzepte
Pariser Ring 37
76532 Baden-Baden

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30.06.2027
2221WK24A4Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 1: Steuerung WiWaldI, Waldumbau und Weiterentwicklung der Jägerausbildung und Jagdgenossenschaften - Akronym: WiWaldIDas Risiko eines flächigen Waldverlustes kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. Zeitgemäßer "Katalog Wildeinflussmonitoring" für die Praxis. TU München: Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: Konkreter Wald- und Jagdumbau u.a.in vier Pilotregionen. Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der Medienarbeit. Johanna von Versen
Tel.: +49 151 41934839
vonversen@anw-deutschland.de
Arbeitsgemeinschaft Naturgemäße Waldwirtschaft (ANW) e.V. - Projektbüro WiWaldI
Wormbacher Str. 1
57392 Schmallenberg

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30.06.2027
2221WK24B4Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 2: Monitoring der Waldbodenvegetation und Vegetationsgutachten - Akronym: WiWaldIDas Risiko eines flächigen Waldverlustes kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: - Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. - Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: - Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. - Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. - Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. - Zeitgemäße "Leitlinie Wildschäden" für die Praxis. TU München: - Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. - Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: - Konkreter Wald- und Jagdumbau u.a.in vier Pilotregionen. - Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. - Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: - Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der MedienarbProf. Dr. Christian Ammer
Tel.: +49 551 3933-671
christian.ammer@forst.uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern
Büsgenweg 1
37077 Göttingen

2022-07-01

01.07.2022

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30.06.2027
2221WK24C4Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 3: Wildeinflussmonitoring und Insektennahrungsnetze - Akronym: WiWaldIDas Risiko von Waldverlusten kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. Zeitgemäßer "Katalog Wildeinflusserfassung" für die betriebliche Praxis. TU München: Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: Konkreter Wald- und Jagdumbau u. a.in vier Pilotregionen. Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der Medienarbeit.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 351 463-31280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt

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2221WK24D4Verbundvorhaben: Einfluss von Schalenwild und Jagd auf Entwicklung, Klimaresilienz und Ökosystemleistungen unserer Wälder; Teilvorhaben 4: Erfassung, Bewertung und Problemlösungen - Akronym: WiWaldIDas Risiko eines flächigen Waldverlustes kann nur über die Begründung von Mischwäldern, strukturfördernde Bewirtschaftungsformen und ein besser abgestimmtes Miteinander der für Wald Verantwortlichen reduziert werden. Die von Menschen beeinflussbaren Beeinträchtigungen der Ökosystemstabilität müssen konsequent in Angriff genommen werden. Die betreffenden Elemente werden objektiv erfasst, bewertet und hieraus zielführende Problemlösungen entwickelt. Die an dem Prozess beteiligten Menschen sind über geeignete Kommunikation mitzunehmen. Das bisherige BioWild-Projekt bestätigt, dass nicht habitatangepasste Schalenwildbestände die Entwicklung klimaresilienter Wälder erheblich beeinflussen können. In diesem Projekt werden folgende, von Menschen beeinflussbare Stabilitätsfaktoren bearbeitet: Uni Göttingen: Weitere Aufnahmen zur Dokumentation der Entwicklung krautiger und holziger Bodenvegetation an den vorhandenen Weisergattern-Paaren. Entwicklung eines Vegetationsgutachtens zur objektiven Erfassung der krautigen und holzigen Waldvegetation für die Praxis. TU Dresden: Entwicklung von Deckung und Äsung als wichtige Habitatkomponenten bei verschiedenen Wildeinflüssen. Überarbeitung der Einteilung der Jagdregime, sowie Einführung situationsangepasster Jagdkonzepte in Teilen der Pilotregionen. Zusammenhang zwischen Wildverbiss und Insektengesellschaften. Zeitgemäße "Leitlinie Wildschäden" für die Praxis. TU München: Finanzielle Auswirkungen von Wildverbiss auf Waldertrag, Biodiversität, Wasserspende und CO2-Speicherung. Ableitung des Waldverlustrisikos durch wildbedingte Entmischung. ANW: Konkreter Wald- und Jagdumbau u.a.in vier Pilotregionen. Entwicklung und exemplarische Einführung einer zeitgemäßen Jägerausbildung u.a.in den Pilotregionen. Konzepte und Hilfestellung für ehrenamtliche Vorstände von Jagdgenossenschaften. re:member: Strategische, moderative und kommunikative Beratung der Projektpartner und professionelle Begleitung der Medienarbeit.Prof. Dr. Thomas Knoke
Tel.: +49 8161 71 4700
knoke@tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldinventur und nachhaltige Nutzung
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

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01.11.2022

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31.01.2024
2221WK43X4Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung von reliktischen Vorkommen heimischer Eichenarten mit hohem Trockenanpassungspotenzial - Akronym: AQUAREL_IIDas Vorhaben AQUAREL_II (TV1) zielt darauf ab, die spezifische Anpassung der Eichen auf sehr trockenen Standorten in Süddeutschland und im französischen Elsass zu untersuchen. Um die genetisch fixierten Wuchseigenschaften der Eichen zu überprüfen, waren im Projekt Maßnahmen zur Vorbereitung einer Nachkommenschaftsprüfung vorgesehen, die nach ursprünglicher Planung allerdings noch nicht die Eichelernte, Pflanzenanzucht und Flächenanlage umfassten. Da es im Jahr 2020 zu einer außergewöhnlich ergiebigen Eichelmast bei den heimischen Eichenarten in Mitteleuropa kam, wurden bereits Eicheln geerntet, mit denen eine Nachkommenschaftsprüfung von Mutterbäumen und Beständen begründet werden soll. Im Rahmen des beantragten Folgevorhabens soll die Anzucht der Sämlinge, phänologische und phänotypische Aufnahmen in der Baumschule sowie die Auswahl von geeigneten Standorten und die Anlage von Versuchsflächen auf diesen Standorten durchgeführt werden. Da zur Flächenanlage vorwiegend zweijährige Pflanzen verwendet werden, wird dazu eine Projektlaufzeit bis zum 31.03.2023 vorgesehen.Dr. Hans-Gerhard Michiels
Tel.: +49 761 40 18 178
hans-gerhard.michiels@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

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31.07.2025
2222HV001AVerbundvorhaben: Förderung der Verwendung von Holzprodukten in Gebäuden des Gesundheitswesens; Teilvorhaben 1: Funktionalisierung von Polymeren zur Herstellung von antimikrobiellen Bindemitteln zur Verwendung in Holzbeschichtungen - Akronym: WOODforHEALTHZiel 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)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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31.07.2025
2222HV001BVerbundvorhaben: Förderung der Verwendung von Holzprodukten in Gebäuden des Gesundheitswesens; Teilvorhaben 2: Formulierung und Prüfung von Holzbeschichtungen auf Basis antimikrobieller Bindemittel - Akronym: WOODforHEALTHZiel 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

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01.06.2023

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31.05.2025
2222HV005XKontinuierliches Veredelungsverfahren für Furnierbänder zur Herstellung hochfester Halbzeuge für tragende Anwendungen - Akronym: CoViFeDelignifiziertes 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

2023-12-01

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30.11.2026
2222HV006AVerbundvorhaben: Kontinuierliche Bestimmung des Elastizitätsmoduls sowie der Querzugfestigkeit in der Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 1: Vorverarbeitung und Synchronisation der Messdaten sowie Einbindung des Gesamtsystems in die Produktionslinie - Akronym: EMO-IIHolzbasierte Plattenwerkstoffen auf Span- und Faserbasis setzen sich größtenteils aus zerkleinertem Stammholz sowie aufbereiteten Rest- und Gebrauchthölzern zusammen. Um die einzelnen Strukturelemente zu verbinden und bestimmte Werkstoffeigenschaften zu erzielen werden die einzelnen Strukturelemente unter hohem Energieeinsatz mithilfe spezieller Klebstoffe zusammengefügt. Die Werkstoffeigenschaften unterliegen dabei diversen Einflüssen wie Menge und Art des verwendeten Klebstoffs, dem strukturellem Aufbau der Strukturelemente sowie den Einstellungen im Herstellungsprozess. Um die Receyclingquote von Althözern zu erhöhen und Ressourcen zu sparen wird das verwendete Material perspektivisch noch heterogener (Altholz mit Leim und Beschichtungsresten). Daraus folgt, dass im Prozess mehr und schneller gemessen werden muss, um konsistente Ergebnisse zu erzielen. Das spart Ausschuss (damit Energie sowie Rohstoffe) und erleichtert die Realisierung der nötigen Rohstoffkreisläufe auch im Altholzbereich. Um diese Anforderungen zu bedienen sollen eine zerstörungsfreie Messmethodik zur kontinuierlichen Bestimmung der E-Moduln sowie der Querzugfestigkeit im laufenden Prozess bei der Span- sowie Faserplattenherstellung entwickelt werden. Die Realisierung erfolgt über eine intelligente Verknüpfung folgender synchronisierter Messrohdaten: mittlere Rohdichte und Rohdichteprofil (GreCon Stenograph), Ultraschalltransmission (GreCon UPU), Span- und Fasergeometrie (GreCon Particle-, Fiberview), Feuchte, Beleimungsgrad, IR-Spektrum der Deckschicht (neu zu entwickelnder Sensor von Silicann). Da das komplexe System nicht analytisch zu beschreiben ist, soll am Fraunhofer IFF ein hybrides KI-System entwickelt und umgesetzt werden, welches die zuvor synchronisierten Daten aller Systeme so miteinander verbindet, dass sich anschließend Werte für die E-Module und Querzugfestigkeit ergeben. Die Messreihen werden direkt im Produktionsprozess eines Holzwerkstoffherstellers durchgeführt.M.Sc. Markus Funke
Tel.: +49 5181 79328
markus.funke@fagus-grecon.com
Fagus-GreCon Greten GmbH und Co KG
Hannoversche Str. 58
31061 Alfeld (Leine)

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30.11.2026
2222HV006BVerbundvorhaben: Kontinuierliche Bestimmung des Elastizitätsmoduls sowie der Querzugfestigkeit in der Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 2: Entwicklung und Umsetzung von hierarchischen KI-Modellen - Akronym: EMOHolzbasierte Plattenwerkstoffen auf Span- und Faserbasis setzen sich größtenteils aus zerkleinertem Stammholz sowie aufbereiteten Rest- und Gebrauchthölzern zusammen. Um die einzelnen Strukturelemente zu verbinden und bestimmte Werkstoffeigenschaften zu erzielen werden die einzelnen Strukturelemente unter hohem Energieeinsatz mithilfe spezieller Klebstoffe zusammengefügt. Die Werkstoffeigenschaften unterliegen dabei diversen Einflüssen wie Menge und Art des verwendeten Klebstoffs, dem strukturellem Aufbau der Strukturelemente sowie den Einstellungen im Herstellungsprozess. Um die Receyclingquote von Althözern zu erhöhen und Ressourcen zu sparen wird das verwendete Material perspektivisch noch heterogener (Altholz mit Leim und Beschichtungsresten). Daraus folgt, dass im Prozess mehr und schneller gemessen werden muss, um konsistente Ergebnisse zu erzielen. Das spart Ausschuss (damit Energie sowie Rohstoffe) und erleichtert die Realisierung der nötigen Rohstoffkreisläufe auch im Altholzbereich. Um diese Anforderungen zu bedienen sollen eine zerstörungsfreie Messmethodik zur kontinuierlichen Bestimmung der E-Moduln sowie der Querzugfestigkeit im laufenden Prozess bei der Span- sowie Faserplattenherstellung entwickelt werden. Die Realisierung erfolgt über eine intelligente Verknüpfung folgender synchronisierter Messrohdaten: mittlere Rohdichte und Rohdichteprofil (GreCon Stenograph), Ultraschalltransmission (GreCon UPU), Span- und Fasergeometrie (GreCon Particle-, Fiberview), Feuchte, Beleimungsgrad, IR-Spektrum der Deckschicht (neu zu entwickelnder Sensor von Silicann). Da das komplexe System nicht analytisch zu beschreiben ist, soll am Fraunhofer IFF ein hybrides KI-System entwickelt und umgesetzt werden, welches die zuvor synchronisierten Daten aller Systeme so miteinander verbindet, dass sich anschließend Werte für die E-Module und Querzugfestigkeit ergeben. Die Messreihen werden direkt im Produktionsprozess eines Holzwerkstoffherstellers durchgeführt. Andreas Herzog
Tel.: +49 391 4090 767
andreas.herzog@iff.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung
Sandtorstr. 22
39106 Magdeburg

2023-12-01

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30.11.2026
2222HV006CVerbundvorhaben: Kontinuierliche Bestimmung des Elastizitätsmoduls sowie der Querzugfestigkeit in der Holzwerkstoffindustrie; Teilvorhaben 3: Spektroskopie zur Bestimmung von Feuchte und Leimgehalt für Bestimmung E-Modul Entwicklung - Aufbau Demonstrator - Akronym: EMO-IIHolzbasierte Plattenwerkstoffen auf Span- und Faserbasis setzen sich größtenteils aus zerkleinertem Stammholz sowie aufbereiteten Rest- und Gebrauchthölzern zusammen. Um die einzelnen Strukturelemente zu verbinden und bestimmte Werkstoffeigenschaften zu erzielen werden die einzelnen Strukturelemente unter hohem Energieeinsatz mithilfe spezieller Klebstoffe zusammengefügt. Die Werkstoffeigenschaften unterliegen dabei diversen Einflüssen wie Menge und Art des verwendeten Klebstoffs, dem strukturellem Aufbau der Strukturelemente sowie den Einstellungen im Herstellungsprozess. Um die Receyclingquote von Althözern zu erhöhen und Ressourcen zu sparen wird das verwendete Material perspektivisch noch heterogener (Altholz mit Leim und Beschichtungsresten). Daraus folgt, dass im Prozess mehr und schneller gemessen werden muss, um konsistente Ergebnisse zu erzielen. Das spart Ausschuss (damit Energie sowie Rohstoffe) und erleichtert die Realisierung der nötigen Rohstoffkreisläufe auch im Altholzbereich. Um diese Anforderungen zu bedienen sollen eine zerstörungsfreie Messmethodik zur kontinuierlichen Bestimmung der E-Moduln sowie der Querzugfestigkeit im laufenden Prozess bei der Span- sowie Faserplattenherstellung entwickelt werden. Die Realisierung erfolgt über eine intelligente Verknüpfung folgender synchronisierter Messrohdaten: mittlere Rohdichte und Rohdichteprofil (GreCon Stenograph), Ultraschalltransmission (GreCon UPU), Span- und Fasergeometrie (GreCon Particle-, Fiberview), Feuchte, Beleimungsgrad, IR-Spektrum der Deckschicht (neu zu entwickelnder Sensor von Silicann). Da das komplexe System nicht analytisch zu beschreiben ist, soll am Fraunhofer IFF ein hybrides KI-System entwickelt und umgesetzt werden, welches die zuvor synchronisierten Daten aller Systeme so miteinander verbindet, dass sich anschließend Werte für die E-Module und Querzugfestigkeit ergeben. Die Messreihen werden direkt im Produktionsprozess eines Holzwerkstoffherstellers durchgeführt.Dr. Frank Stüpmann
Tel.: +49 381 39764120
stuepmann@silicann.com
Silicann Systems GmbH
Schillerplatz 10
18055 Rostock

2023-11-01

01.11.2023

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31.10.2024
2222HV007AVerbundvorhaben: Verringerung von VOC-Emissionen aus Holzwerkstoffen durch kollagenbasierte Additive; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zur Herstellung vergütender Additive auf Kollagenbasis für die Holzwerkstoffherstellung - Akronym: HoKVOCHolz und Holzwerkstoffe gelten als nachwachsende und damit ökologische Baustoffe, die aber aufgrund des Gehaltes an holzeigenen flüchtigen Verbindungen (VOC und Formaldehyd) zu Bauprodukten mit unerwünscht hohen Geruchsbelastungen und überschrittenen Emissions-Grenzwerten führen können. Projektgegenstand sind Untersuchungen zur emissionssenkenden und ggf. klebunterstützenden Wirkung von kollagenbasierten Additiven bei der Herstellung von Holzwerkstoffen. Kollagen als Struktureiweiß tierischer Häute weist aufgrund der Vielzahl an enthaltenen Aminosäuren eine hohe Affinität gegenüber sowohl natürlichen leichtflüchtigen Holzinhaltsstoffen als auch VOC reaktiven Ursprungs auf, die gebunden werden und damit nicht mehr an die Holzoberfläche oder aus dem Plattenwerkstoff emittieren können. Ziel der Studie ist es, anhand von ausgewählten grundlegenden Untersuchungen die prinzipielle Wirksamkeit der kollagenbasierten Additive als evtl. bindewirksamen VOC-Fänger in einem Plattenwerkstoff nachzuweisen. Das beantragte Teilvorhaben verfolgt die Zielstellung, kollagenbasierte pulverförmige Stoffe zu entwickeln, die sich aufgrund ihrer guten Dosier-, Lagerungs- und Handlingseigenschaften als Additiv im Prozess der Holzwerkstoffherstellung einsetzen lassen. Bei der Additivherstellung liegt der Fokus auf der Verarbeitung nichtlebensmitteltauglicher Reststoffe der Tierhaltung und Lederindustrie, die mit minimalem Prozessaufwand und hoher Effektivität als Wertstoffe in den Kreislauf zurückgeführt werden können. Die Wahl der Prozessbedingungen muss so erfolgen, dass die native Kollagenstruktur der Substanzen erhalten bleibt. Ulrike Straßburger
Tel.: +49 3731 366-211
ulrike.strassburger@filkfreiberg.de
FILK Freiberg Institute gGmbH
Meißner Ring 1-5
09599 Freiberg

2023-11-01

01.11.2023

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31.10.2024
2222HV007BVerbundvorhaben: Verringerung von VOC-Emissionen aus Holzwerkstoffen durch kollagenbasierte Additive; Teilvorhaben 2: Untersuchungen zur VOC-Emissionsminderung durch die Herstellung von OSB mittels kollagenbasierter Additive - Akronym: HoKVOCHolz und Holzwerkstoffe gelten als nachwachsende und damit ökologische Baustoffe, die aber aufgrund des Gehaltes an holzeigenen flüchtigen Verbindungen (VOC und Formaldehyd) zu Bauprodukten mit unerwünscht hohen Geruchsbelastungen und überschrittenen Emissions-Grenzwerten führen können. Projektgegenstand sind Untersuchungen zur emissionssenkenden und ggf. klebunterstützenden Wirkung von kollagenbasierten Additiven bei der Herstellung von Holzwerkstoffen. Kollagen als Struktureiweiß tierischer Häute weist aufgrund der Vielzahl an enthaltenen Aminosäuren eine hohe Affinität gegenüber sowohl natürlichen leichtflüchtigen Holzinhaltsstoffen als auch VOC reaktiven Ursprungs auf, die gebunden werden und damit nicht mehr an die Holzoberfläche oder aus dem Plattenwerkstoff emittieren können. Ziel der Studie ist es, anhand von ausgewählten grundlegenden Untersuchungen die prinzipielle Wirksamkeit der kollagenbasierten Additive als evtl. bindewirksamen VOC-Fänger in einem Plattenwerkstoff nachzuweisen. Projektgegenstand des Teilvorhabens 2 sind Untersuchungen zur emissionssenkenden und ggf. klebunterstützenden Wirkung von kollagenbasierten Additiven bei der Herstellung von Holzwerkstoffen. In der Studie wird die Herstellung von OSB als Basistechnologie für die Applikation von kollagenbasierten Additiven untersucht. Bei der Herstellung von OSB dominiert in Deutschland Kiefernholz als Rohstoff. Daher sind VOC-Emissionen unvermeidlich Es gilt zu ermitteln, wie und in welchen Anteilen Additive eingesetzt werden können, so dass eine homogene Vermischung der Strands und Additive erreicht wird, die Herstellungstechnologie sowie letztlich die Produktqualität dabei jedoch nicht beeinträchtigt werden. Aus den Untersuchungsergebnissen lässt sich deren Potenzial zur Weiterführung und Ausweitung hinsichtlich der Effizienz der Additivherstellung sowie der Erweiterung des Anwendungsspektrums auf andere Holzwerkstoffe ableiten.Dr. Detlef Krug
Tel.: +49 351 4662-342
detlef.krug@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

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01.10.2023

2025-09-30

30.09.2025
2222HV008XVorbereitende Untersuchungen zum Einsatz von Buche in einer industriellen OSB-Produktion - Akronym: BuchenOSBDas Projekt "BuchenOSB" verfolgt das Gesamtziel der Entwicklung verfahrenstechnischer Grundlagen für den Einsatz von Buche in einer industriellen OSB-Produktion. Das Vorhaben widmet sich dazu einer gesamtheitlichen Betrachtung der Prozesskette von der Holzernte bis hin zur fertigen Platte unter Berücksichtigung der besonderen Voraussetzungen von Buchenholz. Buchenholz gilt in der Industrie als ungeeignet zur Produktion von OSB, da sich Buchenstrands nach der Zerspanung zum großen Teil aufrollen. Solche Strands verursachen verschiedene Probleme in einem industriellen Produktionsprozess. So sind zum Beispiel ihre Trocknung und ihr Handling schwierig. Vor allem lassen sie sich nicht richtig beleimen und verursachen damit Fehlstellen in daraus produzierten Platten. Dieses Phänomen wird in den vorliegenden wissenschaftlichen Untersuchungen zur Verwendung von Buche in der Herstellung von OSB so gut wie nicht beachtet. Das geplante Vorhaben zielt daher darauf ab, die rohstoff- und verfahrenstechnischen Ursachen und die Einflussfaktoren für das Aufrollen von Buchenstrands zu untersuchen. Zudem sollen für den industriellen Maßstab geeignete Maßnahmen entwickelt werden, um das Aufrollen zu minimieren. Geeignete Technik zur Abscheidung aufgerollter Strands, sowie Zerspanungstech¬nik für eine möglichst schonende Nachzerkleinerung solcher Strands sollen identifiziert beziehungsweise entwickelt werden. Dieses nachzerkleinerte Material soll dem Produktionsprozess an geeigneter Stelle wieder zugeführt werden können. Darüber hinaus soll untersucht werden, unter welchen verfahrenstechnischen Voraussetzungen und in welchen Mengen ein derartig hergestelltes und aufbereitetes Spangut aus Buche zur Produktion von normkonformen OSB eingesetzt werden kann. Die Ergebnisse sollen schließlich gesamtheitlich in einem Vorschlag für ein Materialflussschema zusammengeführt werden, auf dessen Basis eine industrielle OSB-Produktion mit möglichst hohem Buchenholzanteil möglich ist.Prof. Dr. Andreas Michanickl
Tel.: +49 8031 805-2105
andreas.michanickl@th-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim

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01.12.2023

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30.11.2026
2222HV010AVerbundvorhaben: Entwicklung von schnellen, hindernisfreien, umweltschonenden und sicheren Analyseroutinen zur eigenständigen Anwendung durch die unmittelbar an Altholz-Wertschöpfungsketten Beteiligten; Teilvorhaben 1: NMR und RFA Analytik, Validierung, Applikation, Dokumentation und Administration - Akronym: UrbanForestDer Werkstoff Holz hat eine enorme wirtschaftliche Bedeutung. Gleichzeitig stellen Wälder wichtige Biotope dar und wirken als Senke für Kohlenstoffdioxid. Gerade im Bereich Holzverarbeitung sind Konzepte der Kreislaufwirtschaft und Kaskadennutzung somit von besonderer Wichtigkeit. Im Rahmen dieses Projektes soll daher eine bisher nicht in der (Alt-)Holzanalytik eingesetzte analytische Methode, nämlich die "Röntgen-Fluoreszenz-Analyse" (RFA), mit der Elemente direkt aus festen Proben nachgewiesen und quantifiziert werden können, für die Probenart Altholz adaptiert, optimiert und routinemäßig etabliert werden. Es ist davon auszugehen, dass eine für Altholzproben optimierte und vollständig validierte RFA-Methodik einen wichtigen Beitrag zur Beschleunigung und Effizienzsteigerung der Analytik und in der Folge der Altholzverwertung selbst leisten wird. Dies wird zur Verringerung von Nutzungshürden führen, womit auch eine direkte (Altholz) sowie eine indirekte (Frischholz) Ressourcenschonung einhergehen. Zudem ginge mit einer direkt anzuwendenden Analytik sogar noch vor Weitergabe, Zerkleinerung und/oder der Verarbeitung von Alt- bzw. Gebrauchsholz auch eine Verbesserung des betriebseigenen Arbeitsschutzes einher, wenn bereits verdächtige Oberflächen direkt beprobt werden können. Dies gilt sowohl für das Handling des zu untersuchenden Materials als auch für den Schutz der die Untersuchungen durchführenden Mitarbeiter. Schließlich erlangen die Betriebe durch eine Beprobung auch der Altholzrecycling Produkte (z.B. über Schleifstäube von Spanplatten) Gewissheit über deren Qualität und erneute Recycling-Fähigkeit, während die notwendigerweise stichprobenartige Analyse der eingesetzten Altholzschnitte keine vollumfassende Aussage erlaubt. Damit würden Produzenten in die Lage versetzt werden, zusätzliche Qualitätsgarantien zu geben, welche Kaufentscheidungen positiv zu beeinflussen vermögen.Prof. Dr. Carola Schulzke
Tel.: +49 3834 420-4321
carola.schulzke@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Institut für Biochemie, Lehrstuhl für Bioanorganische Chemie
Felix-Hausdorff-Straße 4

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01.12.2023

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30.11.2026
2222HV010BVerbundvorhaben: Entwicklung von schnellen, hindernisfreien, umweltschonenden und sicheren Analyseroutinen zur eigenständigen Anwendung durch die unmittelbar an Altholz-Wertschöpfungsketten Beteiligten; Teilvorhaben 2: Probenvorbereitung insbesondere Homogenisierung, ICP Analytik, Validierung und Dokumentation - Akronym: UrbanForestUm den Werkstoff Holz als Material, also stofflich, wiederzuverwenden, müssen unter anderem Grenzwerte der Altholzverordnung bezüglich schädlicher Stoffe eingehalten werden. Dafür sind regelmäßige laboranalytische Kontrollen erforderlich. Schadstoffgrenzwerte und analytische Methodik werden derzeit in der Altholzverordnung von 2002 geregelt. Insbesondere das Alter der Altholzverordnung sowie die darin festgelegte Analytik stehen einer verstärkten stofflichen Nutzung von Altholz im Wege. Daraus ergibt sich die Erfordernis der Etablierung anwenderfreundlicher analytischer Methoden zum Einsatz in der produktionsbegleitenden Kontrolle. Im Rahmen dieses Projektes soll daher eine bisher nicht in der (Alt-)Holzanalytik eingesetzte analytische Methode, nämlich die "Röntgen-Fluoreszenz-Analyse" (RFA), mit der Elemente direkt aus festen Proben nachgewiesen und quantifiziert werden können, für die Probenart Altholz adaptiert, optimiert und routinemäßig etabliert werden. Im Rahmen der für dieses Vorhaben notwendigen großen Zahl an Messungen von realen Altholzproben wird es mit dieser neuen Methode, sowie zur Validierung mit der in der Altholzverordnung festgelegten klassischen nasschemischen Analytik und der üblicherweise eingesetzten moderneren instrumentellen Analytik (ICP-MS/OES) nach Aufschluss zudem möglich sein, statistisch zuverlässige Daten der tatsächlich noch relevanten Schadstoffe im aktuellen Altholzaufkommen zu generieren. Daraus ergibt sich ein qualitativer und quantitativer Informationsgewinn über die überhaupt noch sinnvoller Weise zu berücksichtigenden Schadstoffe realer Altholzströme. Der Vollständigkeit halber soll zusätzlich die Erfassung der so nicht nachzuweisenden relevanten organischen Schadstoffe mittels Nuklear-Magnet-Resonanzspektroskopie (NMR) untersucht werden. Einsatzbereiche wären die werkseigene Produktionskontrolle sowohl der finalen Produkte als auch der Eingangsmaterialien. Alexandra Schieweck
Tel.: +49 531 2155 924
alexandra.schieweck@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut WKI
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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30.11.2026
2222HV018XLignin-Hydroxymethylfurfural-Kondensationsharze zur Herstellung formaldehydfrei gebundener Spanplatten - Akronym: LowEPanelZiel des Vorhabens ist die Entwicklung von Lignin-Hydroxymethylfurfural-Harz (L-HMF) gebundenen Spanplatten. Im Projekt erfolgt die Optimierung dieser Harze im Hinblick auf eine technische Plattenherstellung. Hierzu zählen Anpassungen der Harzrezepturen unter Berücksichtigung der rheologischen Harzeigenschaften und darauf basierend die Abstimmung der Applikationsparameter. Ein weiterer Punkt ist der Einfluss der Harzzusammensetzung auf die mechanisch-technologischen Platteneigenschaften sowie das Emissionsverhalten. Hinzukommen Abstimmungen der Parameter zur Plattenherstellung wie Presszeiten, -temperaturen, applizierte Harzmenge und Art der Holzspäne. Unter Berücksichtigung der genannten Parameter werden die Rezepturen zur Herstellung emissionsarmer Spanplatten im Technikumsmaßstab sowie die notwendigen Verfahrensschritte erarbeitet. Im Hinblick auf die mechanisch-technologischen Platteneigenschaften sind mindestens die Anforderungen der technischen Klasse P2, vorzugsweise sogar für P4 nach DIN EN 312 angestrebt. P2-Spanplatten werden vor allem in der Möbelindustrie eingesetzt, während die der technischen Klasse P4 als tragendes Wandelement im Trockenbereich im Hochbau eingesetzt werden. Erste Testläufe auf einer kontinuierlichen Industrieanlage schließen das Projekt ab und bereiten eine industrielle Implementierung bestmöglich vor. Hierfür erfolgt ein Up-Scaling einer ausgewählten Harzrezeptur in den industriellen Maßstab. Die gesamte Wertschöpfungskette ist in dem geplanten Vorhaben involviert: vom Rohstofflieferanten über die Material- und Verfahrensentwicklung, die Harzsynthese im großen Maßstab, die Dosiertechnologie bis zum Holzwerkstoffhersteller.Dr. Steven Eschig
Tel.: +49 531 2155 433
steven.eschig@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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01.01.2024

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31.12.2025
2222HV024AVerbundvorhaben: Verbesserung der stofflichen Holznutzung durch Einsatz von Hyperspektralanalyse; Teilvorhaben 1: Integration der Hyperspektraltechnologie in ein laserbasiertes Spanvermessungssystem - Akronym: Hyper-AltholzDas Ziel des Projekts Hyper-Altholz ist es, die stoffliche Nutzung von Holzsortimenten (Altholz, Laubholz) in Holzwerkstoffen zu verbessern, die derzeit noch in unzureichender Menge in der holzwerkstofflichen Verwendung eingesetzt werden. Durch den Einsatz von hyperspektraler Bildanalyse sollen Fremdstoffe an Spänen und deren Holzarten detektiert werden. Bei gleichzeitiger Vermessung der Spangeometrien soll der Einfluss auf die Platteneigenschaften ermittelt werden, weil die Herkunft der Späne entscheidend die Geometrie nach der Zerspanung mit beeinflusst. Das ermöglicht eine signifikante Verbesserung der Materialeffizienz und trägt dadurch in hohem Maße zum nachhaltigen Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft bei. Erreicht wird dies durch die Kombination eines lasergestützten Systems zur Erfassung von Größe und Form von Spänen und gleichzeitiger Erkennung von Fremdstoffen, Verunreinigungen (im Altholz) und Holzarten (Laub-/Nadelholz) und deren genauer Verknüpfung mit den gemessenen Spänen. Hieraus kann über eine definierte Herstellung von Laborspanplatten erstmals der Einfluss verschiedender Nicht-Holzmaterialien und Holzarten auf die Platteneigenschaften sichtbar gemacht und zugewiesen werden.Dr.-Ing. Torben Marhenke
Tel.: +49 5181 79330
torben.marhenke@fagus-grecon.com
Fagus-GreCon Greten GmbH und Co KG
Hannoversche Str. 58
31061 Alfeld (Leine)

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31.12.2025
2222HV024BVerbundvorhaben: Verbesserung der stofflichen Holznutzung durch Einsatz von Hyperspektralanalyse; Teilvorhaben 2: Vorhersage und Optimierung von Platteneigenschaften beim Einsatz verschiedener Holzsortimente und Altholz durch Hyperspektraltechnologie - Akronym: Hyper-AltholzDas Ziel des Projekts Hyper-Altholz ist es, die stoffliche Nutzung von Holzsortimenten (Altholz, Laubholz) in Holzwerkstoffen zu verbessern, die derzeit noch in unzureichender Menge in der Holzwerkstoffproduktion zum Einsatz kommen. Bei gleichzeitiger Vermessung der Spangeometrie soll der Einfluss auf die Platteneigenschaften ermittelt werden, weil die Herkunft der Späne entscheidend die Geometrie nach der Zerspanung mit beeinflusst. Dies ermöglicht eine signifikante Verbesserung der Materialeffizienz und trägt dadurch in hohem Maße zum nachhaltigen Aufbau einer biobasierten Kreislaufwirtschaft bei.Zu den wissenschaftlichen Arbeitszielen des Projektes Hyper-Altholz gehört ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen Spanmaterial, Spangeometrie und den Platteneigenschaften. Genauer soll untersucht werden, inwieweit sich die Hyperspektraltechnologie zur Erkennung von Fremd- und Störstoffen in Altholz, aber auch zur Unterscheidung von Laub- und Nadelholz bzw. evtl. sogar zur Bestimmung der Holzarten einsetzen lässt. Weiter soll eine Korrelation der Erkenntnisse aus den Untersuchungen an den Spänen mit den Eigenschaften der daraus hergestellten Spanplatten erfolgen. Somit wird ein besseres Verständnis beim Einsatz von Altholz und Laubholz in Spanplatten und deren Eigenschaftsvorhersagen ermöglicht. Aufbauend auf den genannten wissenschaftlichen Zielen, ist die Steuerung und Verbesserung der Spanplatteneigenschaften ein zentrales technisches Ziel des Projektes. Grundlage für die Durchführung des Projektes ist die erfolgreiche Integration der Hyperspektraltechnologie zur Determination von Holzart und Fremdstoffen in ein laserbasiertes Messsystem zur Vermessung der Spangeometrie. Durch die Beteiligung von Experten für diese Technologien, sind die idealen Voraussetzungen geschaffen, um eine Verknüpfung der Daten aus den beiden Systemen (Informationen zur Spangeometrie und zum Spanmaterial (Fremdstoff/Holzart) zu ermöglichen.Dr. Jan Lüdtke
Tel.: +49 40 73962-602
jan.luedtke@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung
Leuschnerstr. 91 c
21031 Hamburg

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01.12.2022

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31.05.2024
2222HV027XInterlocking Dowel System Machbarkeitsstudie - Innovative Holz-Holz Verbindung für materialsparende Holztafelelemente - Akronym: IDSZiel des Projektes ist die Umsetzung einer Machbarkeitsstudie zur Generierung grundlegender Erkenntnisse für die Realisierung einer innovativen Holztafelbauweise. Diese basiert auf einem neuartigen Konstruktionskonzept bei dem lastabtragende, flächige Wandelemente aus geschosshohen Holzwerkstoff-platten mit Hilfe lastaffin verteilter Holz-Stab-Dübel ohne zusätzliche metallische Verbindungsmittel verbunden und zugleich auf Abstand gehalten werden. Der Ansatz fokussiert auf die Invertierung des etablierten Prinzips des Holzrahmenbaus. Die äußeren Deckschichten werden dabei – bionischen Prinzipien folgend - zu tragenden Elementen. Die Schwellen, Stiele und Rähme verschwinden weitgehend. Die kraftschlüssige Kopplung der Elemente erfolgt über nicht-orthogonal ausgerichtete Holz-Stabdübel, die in vorgefertigte, schräge Bohrungen eingetrieben und mit axial gerichteten Holznägeln aufgespreizt und in den Deckschichten dauerhaft verankert werden.Prof. Dr. Alexander Stahr
Tel.: +49 341 3076-6263
alexander.stahr@htwk-leipzig.de
Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig
Karl-Liebknecht-Str. 132
04277 Leipzig

2024-03-01

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31.08.2026
2222HV035AVerbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Projektadministration, Versuchsplanung/-durchführung/-auswertung, FEM-Modellierung, nummerische Berechnung - Akronym: FurForSDas Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten.Prof. Dr.-Ing. Andreas Dietzel
Tel.: +49 36 83688-2108
a.dietzel@hs-sm.de
Hochschule Schmalkalden
Blechhammer 9
98574 Schmalkalden

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2222HV035BVerbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Prüfmethodenentwicklung und Kennwertermittlung - Akronym: FurForSDas Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 463-38100
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Holztechnik und Holzwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden

2024-03-01

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2222HV035CVerbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 3: Qualitative und quantitative Bauteiluntersuchungen - Akronym: FurForSDas Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten.Dipl.-Ing. Peter Kremser
Tel.: +49 4526 3008 19
kremser@k-formholz.de
Fr. Kreutzfeldt GmbH & Co. KG
Bundhorster Chaussee 2-12
24326 Ascheberg in Holstein

2024-03-01

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31.08.2026
2222HV035DVerbundvorhaben: Softwaregestützte Bewertung der Formstabilität von Furnierlagenholzwerkstoffen; Teilvorhaben 4: Projektadministration/-dokumentation sowie Know-How-Darstellung und Marktpräsenz - Akronym: FurForSDas Forschungsvorhaben zielt auf eine Verbesserung modellgestützter Prognosen von Form- und Lageabweichungen bei Furnierlagenholzprodukten ab. Hierzu wird die Vorausberechnung auftretender Form- und Eigenspannungsänderungen im Herstellungsprozess wie auch Formänderungen infolge wechselnder klimatischer Umgebungsbedingungen (rel. Luftfeuchte/-Temperatur) von Lagenholzprodukten (Formteilen) untersucht und numerisch bewertet. Darüber hinaus kann anhand der Bauteilspezifika ein hinsichtlich Form- und Lageänderungen optimaler Verbundaufbau (z.B. Anzahl & Ausrichtung der Einzelfurniere im Verbund) zugeordnet werden. Mittels methodischer Erkenntnisermittlung und -dokumentation steht neben Neu- und Weiterentwicklung experimenteller Untersuchungsmethoden ebenfalls die Erweiterung der Materialbeschreibung des Holzwerkstoffes Furnier im Fokus. Daraus wird die Möglichkeit eröffnet, bereits in einer frühen Phase des Planungs- und Produktentwicklungsprozesses Formänderungen neuer Produkte modellgestützt zu beschreiben. Somit können Parametervariationen zur Verbesserung der Formstabilität am virtuellen Bauteilentwurf erarbeitet und bewertet werden, ohne Anfertigung von Presswerkzeugen oder der Durchführung von Versuchsreihen. Zudem können Lagenholzprodukte hierdurch deutlich besser spezifisch auf die spätere Anwendungssituation (z.B. Bauteil mit rein optischer Funktion / tragender Funktion) angepasst werden. So ist durch die angedachte Weiterentwicklung virtueller Methoden zur Charakterisierung der Bauteileigenschaften auch eine deutlich verbesserte Bewertung des Bauteilherstellungsprozesses (Umformprozess) möglich. Dies schafft die Voraussetzung, klassische Trail-and-Error Verfahren während der Werkzeugauslegung zu substituieren und eine deutlich effizientere Produktentwicklung und -herstellung geformter Lagenholzerzeugnisse zu gewährleisten.Dr. Matthias Liensdorf
Tel.: +49 368131266
info@liedesign.de
LieDesign GbR
Meininger Str. 152
98529 Suhl

2024-04-01

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31.03.2026
2222HV039XVerbesserung der Verleimbarkeit von Faserstoffen aus Buchen- und Eichenholz sowie von recycelten Fasern aus gebrauchten Holzwerkstoffen - Akronym: GluFibraIn Deutschland werden für die Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) und hochdichten Faserplatten (HDF) wegen ihrer fasermorphologischen und chemischen Eigenschaften überwiegend Nadelhölzer der Kiefer und Fichte eingesetzt. Infolge des naturnahen Waldumbaus werden zukünftig die Mengen an Nadelhölzern abnehmen und das Laubholzaufkommen zunehmen. Es ist deshalb das Gesamtziel des Forschungsvorhabens, Möglichkeiten einer zukünftig vermehrten Nutzung alternativer Rohstoffe zum Nadelholz für die Faserplattenindustrie aufzuzeigen. Vorrangig geht es um die Verwendung von Buchen- und Eichenindustrieholz sowie recycelter Fasern aus gebrauchten Faserplatten (MDF/HDF). Dieses Rohstoffpotenzial wird bislang in Deutschland aufgrund prozesstechnischer Nachteile, höherer Prozesskosten sowie teilweise verminderter Produkteigenschaften wenig bis gar nicht für die Herstellung von MDF und HDF genutzt.Dr. Thomas Schneider
Tel.: +49 551 39-29754
tschnei5@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

2024-04-01

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30.11.2024
2222HV044XEvaluierung, Entwicklung und technische Umsetzung bionischer Oberflächenstrukturierungen auf holzbasierten Werkstoffen zur druck-, form- und kraftschlüssigen Fügung/Verbindung von Bauteilen - Akronym: HolzklettEffiziente Holzwerkstoffe wie Konstruktionsvollholz sind Grundvoraussetzung für die ökologische Wende am Bau und für ein Wachstum im Holzbau. Die Entwicklungen des Holzbaus, der Holzwerkstofftechnik und der Möbelindustrie sind somit hinsichtlich der gegenwärtigen Verbindungs- und Fügetechnik eng mit der großtechnischen Herstellung und Anwendung hocheffektiver Klebstoffe auf Basis fossiler Rohstoffe verbunden. In Anbetracht dessen liegt die übergeordnete Motivation des Vorhabens darin, dem Trend eines anhaltenden/zunehmenden Klebstoffeinsatzes in der Holzindustrie entgegenzuwirken. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie werden zwei Lösungsansätze sowie deren technische Realisierungsmöglichkeit bezüglich einer druck-, form- und kraftschlüssigen Verbindungsstruktur ohne den Einsatz von Klebstoff verfolgt. Der erste Lösungsansatz bezieht sich auf die Ableitung einer Verbindungs- und Fügetechnik aus der holzbe- und -verarbeitenden Industrie nach dem Prinzip einer Keilzinken-/Klettverbindung. Der zweite Lösungsansatz beruht auf der Ableitung einer Verbindungs- und Fügetechnik nach dem Prinzip der Bionik in Form einer Pilzkopf-/Klettverbindung. Im Zuge beider Lösungsansätze stellt die Übertragung der Wirkungsprinzipien sowie die Auslegung, Erzeugung und Skalierung der entsprechenden Oberflächenstrukturierungen auf die Makro- und Mikroebene von holzbasierten Werkstoffen den wesentlichen Forschungs- und Entwicklungsaufwand dar, um zielführende Verbindungsstrukturen zu erzeugen. Der Schwerpunkt liegt darauf ausgerichtet in der Entwicklung einer geeigneten Technologie (Lasertechnik) zur Realisierung der Lösungsansätze sowie in der Prüfung und Bewertung der erzeugten Verbindungs- und Oberflächenstrukturen auf Tauglichkeit und Funktionalität. Derartig erzeugte Verbindungsstrukturen führen zu nachhaltigen, sortenreinen und recyclebaren Produkten, welche neue Anwendungsgebiete im Bereich des Möbel-, Messe- und Holzbaus erschließen lassen.Prof. Torsten Leps
Tel.: +49 8031 805 2337
torsten.leps@th-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim

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30.06.2026
2222MT001AVerbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 1: Koordination, Wissenstransfer, Öffentlichkeitsarbeit & Ökologische und Ökonomische Bewertung - Akronym: EDELNASSEDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren.Prof. Dr. Gerald Jurasinski
Tel.: +49 3834 420-4177
gerald.jurasinski@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald

2023-07-01

01.07.2023

2026-06-30

30.06.2026
2222MT001BVerbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 2: Entwicklung und exemplarische Realisierung von Verfahren zur Gewinnung und Aufbereitung von Faserrohstoffen für den Einsatz im Sektor Pulp & Paper - Akronym: EDELNASSEDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren.Dr. Hans-Jörg Gusovius
Tel.: +49 331 5699-316
hjgusovius@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

2023-07-01

01.07.2023

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30.06.2026
2222MT001CVerbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 3: Plattformchemikalien aus Nasswiesenbiomasse - Akronym: EDELNASSEDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren.Prof. Dr. Andrea Kruse
Tel.: +49 711 459-24701
andrea_kruse@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Agrartechnik (440) - FG Konversionstechnologie und Systembewertung nachwachsender Rohstoffe (440f)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

2023-07-01

01.07.2023

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30.06.2026
2222MT001DVerbundvorhaben: Veredelung von Nassgrünland-Biomasse zu Plattformchemikalien, Verpackungen, Faserguss und Papier; Teilvorhaben 4: PEF-Verpackungen - Akronym: EDELNASSEDELNASS fokussiert auf die stoffliche Verwertung von Aufwüchsen von wiedervernässten Moor-Grünland, welches heterogen in der Artenzusammensetzung ist und oft Bewirtschaftungseinschränkungen unterliegt (z.B. Erntezeitpunkt). Biomasse und ihre Standortparameter von 5 Moorstandorten in ganz Deutschland werden analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in 2 Verwertungsverfahren untersucht, getestet und bewertet: (i) Umwandlung in Bioraffinerien zu den biobasierten, hochwertigen Basischemikalien HMF und Furfural und der Optimierung der Verfahren an der Universität Hohenheim. Ebenso wird Lignin als weiteres Produkt hergestellt. Das HMF kann zur Herstellung des recyclebaren, biobasierten Hochleistungskunststoff PEF weiterverarbeitet werden, woraus die Hochschule Albstadt-Sigmaringen nachhaltige Verpackungslösungen entwickelt, (ii) Das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie stellt zusammen mit seinen Partnern Faserstoffe aus der Biomasse her und verarbeiten diese weiter zu Papieren und Fasergussformteilen. Kopplungspotentiale von Stoffströmen der Rohstofffraktionen zwischen den Verfahren untersucht, indem Zwischen- und Nebenprodukte der Verfahren in die jeweils anderen Prozesse eingespeist werden. Ziel der Untersuchungen ist es, neue Wertschöpfungsketten auf der Grundlage von Nasswiesen-Bewirtschaftung zu entwickeln, die eine produktive Nutzung von Nassgrünland mit dem Erreichen von Naturschutz- und Klimaschutzzielen verbindet. Für eine zukünftige Honorierung von Ökosystemdienstleistungen vernässter Moore werden Datengrundlagen erstellt: CO2-Bilanz der Verfahren und möglicher Produkte (inkl. bodenbürtiger Emissionen), Entwicklung von Artenvielfalt und Wasserqualität. Die Kosten von der Rohstoffbereitstellung bis zum Endprodukt werden analysiert, um geeignete Betriebsmodelle für die einzelnen Verfahren abzuleiten und beispielhaft in Moorregionen zu projektieren.Prof. Dr. Markus Schmid
Tel.: +49 7571 732-8402
schmid@hs-albsig.de
Hochschule Albstadt-Sigmaringen - Fakultät Life Sciences - Sustainable Packaging Institute SPI
Anton-Guenther-Str. 51
72488 Sigmaringen

2024-01-01

01.01.2024

2032-12-31

31.12.2032
2222MT002AVerbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 1: Koordination und Wissenstransfer, Flächenbewirtschaftung, agronomische Erfassung und ökonomische Auswertungen - Akronym: LivingLabTeufelsmoorZiel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Die LWK Niedersachsen koordiniert das transdisziplinäre Verbundprojekt. Unter Anwendung eines Living Lab Kooperationsansatzes werden lokale Partner, Praxispartner und weitere Akteure in die Etablierung einer Nasswiesenbewirtschaftung und die Umsetzung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette zur Verwertung der Biomasse eingebunden. Zudem begleitet die LWK die Flächenbewirtschaftung, erfasst agronomische Daten und führt eine betriebswirtschaftliche Auswertung zur Optimierung der Flächenbewirtschaftung durch.Dr. Sarah Witte
Tel.: +49 441 801-419
sarah.witte@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg

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2222MT002BVerbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 2: Treibhausgasaustausch, Hydrologie, Bodeneigenschaften und Nährstoffrückhalt - Akronym: LivinLabTeufelsmoorZiel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Im Rahmen des Teilvorhabens des Thünen-Instituts wird die Treibhausgasbilanz von zwei Nasswiesenpaludikulturen und einer Referenzfläche über 9 Jahre quantifiziert sowie der Nährstoffaustrag einer Nasswiesenpaludikultur mit dem einer Referenzfläche verglichen. Daneben wird ein hydrologisches Monitoring sowohl für die schon vernässten und beernteten Flächen als auch weiterer im Projektverlauf hinzukommender Paludikulturen aufgebaut sowie Geländehöhenänderungen und Bodeneigenschaften untersucht. Die Ergebnisse der Treibhausgas-Messungen werden mit Hilfe von Daten zu Moorwasserständen, Geländehöhen und Vegetation auf die gesamte Projektfläche und ggf. weitere nasse Moorböden im Landkreis Osterholz skaliert. Daneben werden anhand von GIS-Analysen Potenziale für eine Wasserstandsanhebung mit anschließender Nutzung als Paludikultur unter Berücksichtigung standortkundlicher, naturschutzfachlicher und ökonomischer Rahmenbedingungen für den gesamten Landkreis abgeschätzt und die Ergebnisse als Diskussionsgrundlage dem Living Lab Prozess zu Verfügung gestellt.Dr. Bärbel Tiemeyer
Tel.: +49 531 596 2644
baerbel.tiemeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz
Bundesallee 65
38116 Braunschweig

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2222MT002CVerbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 3: Flächenbewirtschaftung und Wasserstandanhebung, ökologische Untersuchungen - Akronym: LivingLabTeufelsmoorZiel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Der LK Osterholz (LK OHZ) ist hierbei im AP 2 und AP 5 tätig. Im AP 2 ist der LK Osterholz bei der Flächenauswahl innerhalb von Schutzgebieten sowie der dort durchzuführenden Wasserstandsanhebung eingebunden. Zudem wird seitens des LK OHZ die naturschutzfachlichen Rahmenbedingungen mitentwickelt und auf dessen Einhaltung geachtet (vgl. Vorhabenbeschreibung). Im AP 5 ist der LK Osterholz verantwortlich für die Durchführung ökologischer Begleituntersuchungen (Flora u. Fauna). Dazu gehören die Ausschreibung, Vergabe, Auswertung und Koordination der Erfassungen zu Flora und Fauna. Der LK OHZ achtet hierbei zudem auf die Berücksichtigung naturschutzfachlicher und -rechtlicher Erfordernisse und erstellt einen Praxisleitfaden. Oliver Giesecke
Tel.: +49 4791 930-3041
oliver.giesecke@landkreis-osterholz.de
Landkreis Osterholz - Planungs- und Naturschutzamt - Sachgebiet Natura 2000 / Naturschutzgroßprojekt Hammeniederung
Am Osterholze 2a
27711 Osterholz-Scharmbeck

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2222MT002DVerbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 4: Verwertung und Vermarktung - Akronym: LivingLabTeufelsmoorZiel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Die wesentlichen Arbeitsschwerpunkte des Niedersächsischen Landvolk Kreisverband Osterholz e.V. sind die Entwicklung marktfähiger Produkte aus Nasswiesenpaludikultur.M. Eng. Frank Havemeyer
Tel.: +49 4791 9424-12
f.havemeyer@landvolk-osterholz.de
Niedersächsisches Landvolk Kreisverband Osterholz e. V.
Bördestr. 19
27711 Osterholz-Scharmbeck

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2222MT002EVerbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 5: Flächenauswahl und Wasserstandsanhebung - Akronym: LivingLabTeufelsmoorZiel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Im Teilvorhaben 5 werden geeignete Flächen für die Wasserstandsanhebung und Einrichtung von Paludikultur in einem iterativen Prozess mit den regionalen Stakeholder im Rahmen eines Living Lab diskutiert und ausgewählt. Um die Entscheidungen der Flächenauswahl fundiert treffen zu können, fließen neben den Ergebnissen der Untersuchungen des TV 2 auch hydrologische Vorplanungen und externe Gutachten in den Prozess ein, die über Unteraufträge erarbeitet werden. Auf der ausgewählten Fläche erfolgt durch TV 5 die Umsetzung der Wasserstandsanhebung und Einrichtung einer Paludikultur. Jan Peters
Tel.: +49 38348354217
jan.peters@succow-stiftung.de
Michael Succow Stiftung
Ellernholzstr. 1-3
17489 Greifswald

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2222MT002FVerbundvorhaben: Klima- und naturschutzorientierte Nassbewirtschaftung von Moorböden mit innovativer Aufwuchsverwertung im Landkreis Osterholz; Teilvorhaben 6: Entwicklung von Prozessketten und stofflichen Produkten regionaler Paludikulturen - Akronym: LivingLabTeufelsmoorZiel des Vorhabens ist die Etablierung einer angepassten Nutzung wiedervernässter Moorflächen auf einem praxisrelevanten Maßstab (bis zu 200 ha) und die Einrichtung einer innovativen, wirtschaftlich tragfähigen Wertschöpfungskette für die erzeugte Biomasse aus Nassbewirtschaftung im niedersächsischen Teufelsmoor. Im Rahmen eines transdisziplinär und iterativ arbeitenden Living Labs sollen im Projektverlauf weitere Paludikulturflächen ausgewählt und eingerichtet werden. Ebenso sollen unter Einbindung politischer, wirtschaftlicher, wissenschaftlicher, ökologischer und sozialer Akteure Möglichkeiten der Aufwuchserzeugung, -verarbeitung und -vermarktung erprobt und regionale Verarbeitungs- und Vermarktungswege aufgebaut werden. Wissenschaftlich begleitet wird das Vorhaben durch agrarökonomische, naturschutzfachliche und sozioökonomische Untersuchungen sowie Messungen von Treibhausgasemissionen und Wasserqualität. Im Teilvorhaben werden auf Basis der zu ermittelnden Rohstoffeigenschaften stoffliche Verarbeitungspfade entwickelt. Es werden produktspezifische Demonstratoren gefertigt, Produkteigenschaften ermittelt und optimiert.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 46338101
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden

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2222MT005AVerbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 1: Koordination, Technik und Verfahren für die Bewirtschaftung, Biomasseverwertung, ökonomische Bewertung - Akronym: WetNetBBIn Brandenburg kommen ausgedehnte Niedermoorflächen mit einer großen standörtlichen Vielfalt vor, die jedoch nahezu flächendeckend entwässert sind und fortschreitender Degradierung unterliegen. Es gibt Vorarbeiten zur Wiedervernässung in mehreren moorreichen Regionen des Landes, langjährige Forschungsaktivitäten zur stofflichen und energetischen Biomasseverwertung und Interesse von verarbeitenden Unternehmen. Das Vorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren, indem es diese Entwicklungen aufnimmt und zusammenführt, auf typischen Standorten moorerhaltende Wasserstände realisiert, Verfahren für die Flächenbewirtschaftung und Biomassenutzung exemplarisch umsetzt und demonstriert und damit über die Projektflächen und -gebiete hinaus ausstrahlt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Schaffung eines Verbundes von Modell- und Demonstrationsvorhaben für die Nutzung nasser Niedermoore mit repräsentativen Moorflächen, Biomasseverwertungspfaden und relevanten Akteuren in Brandenburg. Die Gebietskulisse bildet standörtliche Bedingungen wie hydrogenetische Moortypen, Trophiestufen, Wasserregimetypen und Vegetation sowie betriebliche Voraussetzungen für die Biomasseverwertung in repräsentativer Weise ab und umfasst die moorreichen Regionen Rhinluch/Havelland, Mittlere Havel, Uckertal/Randowbruch und Spreewald. Im Ergebnis des Vorhabens WetNetBB sollen die einzigartigen möglichen Synergien von Mooren für Klima-, Boden-, Wasser- und Biodiversitätsschutz und regionale Wertschöpfung exemplarisch demonstriert und damit Akzeptanz und Interesse für eine nachhaltige Moornutzung in den ausgewählten Regionen und darüber hinaus aufgebaut sein.Prof. Dr. Annette Prochnow
Tel.: +49 331 5699-210
aprochnow@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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2222MT005BVerbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 2: Flächenmanagement - Akronym: WetNetBBDas Vorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren. Gesamtziel des Vorhabens ist die Schaffung eines Verbundes von Modell- und Demonstrationsvorhaben für die Nutzung nasser Niedermoore mit repräsentativen Moorflächen, Biomasseverwertungspfaden und relevanten Akteuren in Brandenburg. Das Vorhaben WetBetBB gliedert sich in die Module (1) Flächenmanagement, (2) Biomasseverwertung, (3) Transfer und Öffentlichkeitsarbeit und (4) Wissenschaftliche Begleitung. Die Gebietskulisse bildet standörtliche Bedingungen in repräsentativer Weise ab und umfasst die moorreichen Regionen Rhinluch/Havelland, Mittlere Havel, Uckertal/Randowbruch und Spreewald. Dieses Vorhaben ist für Modul 1 zuständig. Dort werden mit den landwirtschaftlichen Betrieben Demonstrationsflächen zur Wiedervernässung vorbereitet, eingerichtet und betreut, aktive Maßnahmen zur Erhöhung der Biodiversität getestet, angepasste Standardtechnik und Spezialtechnik erprobt und übertragbare Konzepte und Handlungsempfehlungen abgeleitet. Dies beinhaltet die Teilprojekte (1a) Flächenvorbereitung, (1b) Flächeneinrichtung und Flächenbetreuung, (1c) Methoden zur Erhöhung der Biodiversität und (1d) Technik und -verfahren für die Flächenbewirtschaftung. Auch in Modul 2 und 4 hat dieses Vorhaben Arbeitsanteile. In Modul 2 werden mit verarbeitenden Unternehmen Verfahren für die stoffliche und energetische Nutzung im Praxismaßstab demonstriert und am Markt eingeführt. Schwerpunkte für dieses Vorhaben liegen in den Teilprojekten (2a) Rahmenbedingungen und standortspezifische Lösungen, (2b) Rohstoffbereitstellung und Logistik, sowie (2e) Geschäftsmodelle und Übertragbarkeit. In Modul 4 werden auf mehreren Intensitätsstufen die kurz-, mittel- und langfristigen Auswirkungen auf die Umwelt, auf die Ökonomie und auf Indikatoren der Akteursebene ermittelt und bewertet. Der Fokus liegt im Teilprojekt (4a) Hydrologie mit Standort- und Gebietshydrologie.Dr. Lukas Landgraf
Tel.: +4933201442512
lukas.landgraf@lfu.brandenburg.de
Landesamt für Umwelt Brandenburg
Seeburger Chaussee 2
14476 Potsdam

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2222MT005CVerbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 3: Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit, Biodiversitätsmonitoring - Akronym: WetNetBBIn Brandenburg kommen ausgedehnte Niedermoorflächen mit einer großen standörtlichen Vielfalt vor, die nahezu flächendeckend entwässert sind und fortschreitender Degradierung unterliegen. Es gibt Vorarbeiten zur Wiedervernässung in mehreren moorreichen Regionen, langjährige Forschungsaktivitäten zur stofflichen und energetischen Biomasseverwertung. Das Vorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren, indem es diese Entwicklungen aufnimmt und zusammenführt, auf typischen Standorten moorerhaltende Wasserstände realisiert, Verfahren für die Flächenbewirtschaftung und Biomasseverwertung als Modell- und Demonstrations-vorhaben exemplarisch umsetzt. Im Ergebnis soll Akzeptanz für eine nachhaltige Moornutzung in den ausgewählten Regionen und darüber hinaus aufgebaut werden. Die HNEE verantwortet dabei den Wissenstransfer und die Öffentlichkeitsarbeit, sowie das Biodiversitätsmonitoring i.R.d. wissenschaftlichen Begleitung. Das Modul Öffentlich-keitsarbeit und Wissenstransfer steuert den der Wissenstransfer nach innen und außen. Kern bildet die Schaffung eines Innovationsforums für nasse Moornutzung, das alle interessierten Stakeholder langfristig miteinander vernetzt und in verschiedenen Formaten Gelegenheitsräume für den Wissenstransfer auf Augenhöhe schafft. Daneben steht die Kommunikation mit der allgemeinen Öffentlichkeit sowie der Politik und Verwaltung im Fokus. Das Biodiversitätsmonitoring wird standörtliche Veränderungen, deren Auswirkungen auf die Vegetation im Zuge der Wiedervernässung und Bewirtschaftung erfassen und die Standortgerechtigkeit und Nachhaltigkeit der Nutzung mit Blick auf eine stabile Biomasseproduktion bewerten, sowie die Wirkungen der Nutzungsumstellung auf die Biodiversität der Flächen mit Blick auf die Lebensraumeignung, den Biotopverbund und das Landschaftsbild einschl. deren Beeinflussung durch eine Anpassung der Bewirt-schaftungsvorgänge erfassen und bewerten.Prof. Dr. Inga Schleip
Tel.: +49 3334 657-417
inga.schleip@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Landschaftsnutzung und Naturschutz
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde

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2222MT005DVerbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 4: Wissenschaftliche Begleitung: Hydrologie, Ableitung von Bioindikatoren und Sozioökonomie - Akronym: WetNetBBDas Teilvorhaben (TV) 4 "Wissenschaftliche Begleitung: Hydrologie, Ableitung von Bioindikatoren und Sozioökonomie" ist Teil des MuD-Vorhaben WetNetBB. TV4 umfasst die Aktivitäten in Modul 4 zur wissenschaftlichen Begleitung in den Arbeitspakten standorthydrologische Untersuchungen (AP 4.1a), Treibhausgase inklusive Bioindikatorenentwicklung (AP 4.3a, b, c) und sozioökonomische Untersuchungen (AP4.5a,b). Darüber hinaus koordiniert und kommuniziert TV4 die gesamten Begleitforschungsaktivitäten die Modul 4 realisiert, was zusätzlich betriebsökonomische Untersuchungen des Partners ATB (AP4.4) und Biodiversitäts- und Bodenuntersuchungen seitens des Partners HNEE (AP4.2) einschließt. Die beantragten AP 4.1 und 4.3. werden an den Intensivmessflächen realisiert um über 10 Jahre verfolgen zu können, wie sich Wiedervernässung und veränderte Biomassenutzung auf die ökologischen Prozesse und Eigenschaften, d.h. Treibhausgas-Flüsse und –Bilanzen und die Biodiversität auswirken. Die erhobenen Daten werden in Abstimmung mit dem zentral koordinierenden Projekt PaludiZentrale zur Verfügung gestellt, um am Aufbau einer nationalen Datenbank zur Wiedervernässung von Grünland und Moorsystemen mitzuwirken. Neben der etablierten Erfassung von THG-Flüssen soll auch ein Bodenmikrobiom- und Vegetation-basiertes Bioindikatorsystem entwickelt werden, dass eine Treibhausgas-Vorhersage auf Jahresbasis erlauben soll, um zukünftig effizient und kostengünstig Wiedervernässungsvorhaben begleiten zu können. Das beantragte AP 4.5. wird mittels sozialer Netzwerksanalysen Akteurskonstellationen (z.B. LandbesitzerInnen, Betriebe) und deren Veränderungen im Hinblick auf Verhalten und Akzeptanz untersuchen und so einen wichtigen Beitrag zur Realisierung der praktischen Umsetzung und der gesellschaftlichen Mitwirkung leisten.Prof. Dr. Steffen Kolb
Tel.: +49 33432 82 326
steffen.kolb@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg

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2222MT005EVerbundvorhaben: Bewirtschaftung und Biomasseverwertung von nassen Niedermooren in Brandenburg; Teilvorhaben 5: Wissenschaftliche Begleitung: THG-Messungen mittels Eddy-Kovarianz-Methode - Akronym: WetNetBBDas Verbundvorhaben WetNetBB soll als Katalysator für eine großflächige Transformation zu einer nachhaltigen Moornutzung fungieren, indem es auf typischen Standorten moorerhaltende Wasserstände realisiert, Verfahren für die Flächenbewirtschaftung und Biomassenutzung exemplarisch umsetzt und demonstriert und damit über die Projektflächen und -gebiete hinaus ausstrahlt. Gesamtziel des Vorhabens ist die Schaffung eines Verbundes von Modell- und Demonstrationsvorhaben für die Nutzung nasser Niedermoore mit repräsentativen Moorflächen, Biomasseverwertungspfaden und relevanten Akteuren in Brandenburg. WetBetBB gliedert sich in die Module (1) Flächenmanagement, (2) Biomasseverwertung, (3) Transfer und Öffentlichkeitsarbeit und (4) Wissenschaftliche Begleitung. Die Gebietskulisse bildet standörtliche Bedingungen wie hydrogenetische Moortypen, Trophiestufen, Wasserregimetypen und Vegetation sowie betriebliche Voraussetzungen für die Biomasseverwertung in repräsentativer Weise ab und umfasst die moorreichen Regionen Rhinluch/Havelland, Mittlere Havel, Uckertal/Randowbruch und Spreewald. Das Teilvorhaben "THG-Messungen mittels Eddy-Kovarianz-Methode" im Modul "Wissenschaftliche Begleitung" etabliert ein kontinuierliches Monitoring der CO2- und CH4-Flüsse mittels Eddy-Kovarianz und quantifiziert die kurz-, mittel- und langfristigen Auswirkungen der umgesetzten Maßnahmen auf die Treibhausgasbilanzen. Es untersucht darüberhinaus die Einflussfaktoren auf die Emissionen der einzelnen Gase, leitet Optimierungspotenziale ab und stellt vollständig qualitätskontrollierte und lückengefüllte Datensätze zur Verfügung.Prof. Dr. Torsten Sachs
Tel.: +493312881423
torsten.sachs@gfz-potsdam.de
Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam

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30.09.2032
2222MT006AVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 1: Koordination, Regionalkonzepte, Anbauflächen, Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens "Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen (RoNNi)" ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland / Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (Typha angustifolia / T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Regionalkonzepte sollen die großflächige Umstellung der Bewirtschaftungsweise hin zu einer torferhaltenden, nassen Nutzung befördern und demonstrieren. Hierbei gilt es die Chancen aber auch Risiken und Grenzen der Nassflächenbewirtschaftung aufzuzeigen. Die Erstellung eines gebietsbezogenen Wassermanagements und die Ermittlung der regionalen Flächenpotentiale sind hierbei wichtige Bausteine. Zur Ermittlung von praxisrelevanten Verfahrensdaten und zur Demonstration erfolgt die Anlage und Betreuung von zwei Typha-Poldern (je > 5 ha) und deren Monitoring. Durch die nutzungsspezifische Erprobung von Ernteverfahren und Lagerungstests wird der Aufbau von Produktketten unterstützt. Eine großflächige Flächenvernässung setzt einen kontinuierlichen und intensiven Dialog mit vielfältigen Betroffenengruppen voraus. Die Einrichtung von zwei regionalen Akteursnetzwerken zur Erarbeitung gemeinsamer Lösungen für die Nassbewirtschaftung und Förderung der Akzeptanz des Typha-Anbaus erfolgt unter Beteiligung aller relevanten Stakeholder und der Bevölkerung. Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit begleiten den Prozess. Die Gesamtkoordination sorgt für ein optimales Zusammenspiel der Arbeitspakete. Das neunjährige Vorhaben (3 Projektphasen) beginnt 2023.Dr. Marie-Luise Rottmann-Meyer
Tel.: +49 5951 9893-0
info@3-n.info
3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V.
Kompaniestr. 1
49757 Werlte

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30.09.2032
2222MT006BVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 2: Biodiversitätsuntersuchungen - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Die Biodiversität der Typha-Produktionsflächen wird durch ein Monitoring mehrerer Organismengruppen (Gefäßpflanzen, Libellen sowie gegebenenfalls bei Verfügbarkeit von Hilfskräften ergänzend Vögel, Heuschrecken und Amphibien) erfasst und bewertet. Zudem werden dieselben Organismengruppen in naturnahen Rohrkolben-Röhrichten untersucht. Darüber hinaus wird die Vegetationsentwicklung innerhalb der Produktionsflächen untersucht, um Wachstum und Vitalität der Thypha-Bestände im Zusammenspiel mit anderen Röhrichten zu beobachten. Aus der vergleichenden Analyse der Biodiversität der Typha-Produktionsflächen mit naturnahen Rohrkolben-Röhrichten und der detaillierten Analyse der Vegetationsentwicklung, werden Vorschläge zur Pflege und Entwicklung der Paludikultur erarbeitet, die eine hohe Produktivität bei gleichzeig hoher Biodiversität ermöglichen sollen.Prof. Dr. Dirk Albach
Tel.: +49 441 798 3339
dirk.albach@uni-oldenburg.de
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Biologie und Umweltwissenschaften (IBU)
Ammerländer Heerstr. 114 - 118
26129 Oldenburg

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2222MT006CVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 3: Ökonomie und Sozioökonomie - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. AP 5.3 (Ökonomie): Im Rahmen des Arbeitspaketes "Ökonomie" sollen sowohl die Prozesskosten der beiden zu untersuchenden Verwertungslinien von Typha (Torfersatzstoffe und Dämmmaterialien) untersucht werden als auch die Mehrzahlungsbereitschaft der potenziellen Abnehmer für die jeweiligen aus Typha erzeugten Produkte ("Klimakompost" und Baustoffe) ermittelt werden. AP 5.4 (Sozio-Ökonomie): Der kommerzielle Anbau von Typha und anderen Paludikulturen und die damit einhergehende Wiedervernässung von drainierten Moorflächen haben wirtschaftliche Folgen für die involvierten Akteure und – bei großflächigem Anbau – Auswirkungen auf das Erscheinungsbild der Landschaft. Im Arbeitspaket "Sozioökonomie" sollen die Präferenzen der regionalen Akteure (insbesondere Landwirt*innen, Bürger*innen) für die Transformation zu einer nassen Moornutzung mit Paludikulturen untersucht werden. Die Analysen erfolgen in einem ex ante-Kontext, d.h. bevor eine großflächige Nutzungsänderung in einer moorreichen Region vorgenommen wird.Prof. Dr. Uwe Latacz-Lohmann
Tel.: +49 431 880-4400
ulatacz@ae.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Agrarökonomie - Abteilung Landwirtschaftliche Betriebslehre und Produktionsökonomie
Wilhelm Seelig Platz 6
24118 Kiel

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2222MT006DVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 4: Entwicklung, Prüfung und Herstellung sowie Materialeigenschaften Typha-basierter Bauprodukte - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilvorhaben 4 beinhaltet alle Tätigkeiten, die den Baustoff Magnesitgebundenes Typhaboard betreffen. Ein wesentlicher Teil ist dabei der Aufbau einer rationell arbeitenden Anlage, bei der über ein spezielles Förderband die mit Bindemittel beaufschlagten Partikel einer kontinuierlichen Verdichtung zugeführt und dabei das Plattenmaterial zur schnellen Aushärtung mit Heißdampf durchströmt wird. Das WKI wird bei der Entwicklung neuartiger Bauprodukte unterstützt, bei denen Typhapartikel geschäumt werden, Typhapartikelschaum als Bindemittel eingesetzt wird und ein Typha-/Holzschaum-Sandwich hergestellt wird. Typha Technik unterstützt dabei im Unterauftrag des IBP den Aufbau einer Demonstrationsanlage und die Weiterentwicklung von Produkten aus Typha. Zur Kontrolle der Eignung des Produktes dieser Anlage und der neu entwickelten Baustoffe dienen die hygrothermischen Materialkennwertbestimmungen sowie die rechnerische Überprüfung der Funktionstauglichkeit für verschiedene Anwendungsbereiche.Prof. Dr.-Ing. Martin Krus
Tel.: +49 8024 643 258
martin.krus@ibp.fraunhofer.de
Fraunhofer Gesellschaft e.V. Institut für Bauphysik
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart

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2222MT006EVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 5: Wissenschaftliche Begleitung zur Verwertung von Typha als Torfersatzstoff für Kultursubstrate im industriellen Maßstab - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilprojekt "Gartenbausubstrate" wird gemeinsam von der Hochschule Osnabrück und dem Unternehmen Klasmann-Deilmann durchgeführt. Ziel dieses Teilprojekts ist es, zu ermitteln, wie sich Rohrkolben (Typha) als Torfersatzstoff für Kultursubstrate im industriellen Maßstab verwerten und im Hobby- und Erwerbsgartenbau einsetzen lässt. Neben der Entwicklung von Verwertungsmöglichkeiten von Typha wird der Fokus auf die Wirtschaftlichkeitsanalyse gelegt. Diese umfasst die Ermittlung und Bewertung des Marktpotenzials für Typha im Gartenbausektor und stellt darüber hinaus die Konkurrenzfähigkeit mit bereits existierenden alternativen Ausgangsstoffen dar. Zur Evaluierung der Eignung von Typha als Substratbestandteil sollen die beiden Typha-Arten T. angustifolia und T. latifolia in Abhängigkeit von Pflanzstandort, Anbaubedingungen und Erntezeitpunkt betrachtet werden. Da sich erfahrungsmäßig keine reinen Typha-Bestände entwickeln, sollen zusätzlich auch Mischungen mit einem Anteil an typischer Begleitvegetation untersucht werden. Zur Verbesserung der Substrateigenschaften werden die Materialien einer geeigneten Aufbereitung unterzogen. Die hierzu in vorausgehenden Forschungsprojekten im Modellmaßstab gewonnenen Erkenntnisse sollen in Rahmen des hier beantragten Vorhabens bis zur Entwicklung industriell implementierbarer Technologien und marktreifer Produkte vorangetrieben werden.Prof. Dr. Diemo Daum
Tel.: +49 541 969-5030
d.daum@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück - Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur
Oldenburger Landstr. 24
49090 Osnabrück

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2222MT006FVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 6: Verwertung und Vermarktung, Modell- und Demonstrationsobjekte, Weiterbildung - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Schwerpunkt der Tätigkeiten am Institut für Materialprüfung der Jade Hochschule liegt in der Koordination der Arbeitsgruppen mit baustofflichem Hintergrund. Zudem werden Laboruntersuchungen und Planungs- und messtechnische Erfassungen von bauphysikalischen Daten an drei Demonstrationsobjekten erfasst und bewertet. Mit den Partnern werden die Daten ausgewertet und für eine Zulassung als Bauprodukt bewertet und ggf. ergänzt.Prof. Dr.-Ing. Heinrich Wigger
Tel.: +49 441 7708-3216
heinrich.wigger@jade-hs.de
Jade Hochschule Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth - Standort Oldenburg - Fachbereich Bauwesen, Geoinformation und Gesundheitstechnologie - Institut für Materialprüfung
Ofener Str. 16-19
26121 Oldenburg

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2222MT006GVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 7: Flächenbetreuung und begleitende wissenschaftliche Untersuchungen - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens "Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen (RoNNi)" ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Zur Ermittlung von praxisrelevanten Verfahrensdaten erfolgt die Anlage von zwei Poldern (je > 5 ha). Durch die Wiedervernässung werden die Treibhausgas-Emissionen aus der Landwirtschaft deutlich reduziert. Im Zuge des Anbaus werden Daten zur Treibhausgasminderung, Biodiversität, Wasserreinigungsfähigkeit und zu Erntemengen durch ein wissenschaftliches Monitoring erhoben. Die Einrichtung von zwei regionalen Akteursnetzwerken zur Erarbeitung gemeinsamer Lösungen für die Nassbewirtschaftung der Niedermoorregionen und Förderung der Akzeptanz des Typha-Anbaus erfolgt unter Beteiligung aller relevanten Stakeholder und der Bevölkerung. Die ökologischen, hydrologischen wie auch die ökonomischen und sozioökonomischen Effekte werden erstmals für die Regionen wissenschaftlich im Rahmen eines Regionalkonzeptes ermittelt und bewertet. Für die Bauprodukte werden baurechtliche Grundlagen und Ökobilanzierungen bereitgestellt. An drei Demonstrationsobjekten werden Typha-Produkte verwendet und untersucht. Die Etablierung von Verwertungslinien im Verbund mit Unternehmen und Forschungspartnern umfasst auch die Aufbereitung von Torfersatzstoffen im Praxismaßstab. Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit begleiten den Prozess. Das neunjährige Vorhaben (3 Projektphasen) beginnt 2023.Dr. Maren Langhof
Tel.: +49 531 596-2335
maren.langhof@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde
Bundesallee 58
38116 Braunschweig

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2222MT006HVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 8: Typha-basierte Pflanzsubstrate in der Praxis - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilprojekt "Gartenbausubstrate" wird gemeinsam von der Hochschule Osnabrück und dem Unternehmen Klasmann-Deilmann durchgeführt. Ziel dieses Teilprojekts ist es, zu ermitteln, wie sich Rohrkolben (Typha) als Torfersatzstoff für Kultursubstrate im industriellen Maßstab verwerten und im Hobby- und Erwerbsgartenbau einsetzen lässt. Neben der Entwicklung von Verwertungsmöglichkeiten von Typha wird der Fokus auf die Wirtschaftlichkeitsanalyse gelegt. Diese umfasst die Ermittlung und Bewertung des Marktpotenzials für Typha im Gartenbausektor und stellt darüber hinaus die Konkurrenzfähigkeit mit bereits existierenden alternativen Ausgangsstoffen dar. Zur Evaluierung der Eignung von Typha als Substratbestandteil sollen die beiden Typha-Arten T. angustifolia und T. latifolia in Abhängigkeit von Pflanzstandort, Anbaubedingungen und Erntezeitpunkt betrachtet werden. Da sich erfahrungsmäßig keine reinen Typha-Bestände entwickeln, sollen zusätzlich auch Mischungen mit einem Anteil an typischer Begleitvegetation untersucht werden. Zur Verbesserung der Substrateigenschaften werden die Materialien einer geeigneten Aufbereitung unterzogen. Die hierzu in vorausgehenden Forschungsprojekten im Modellmaßstab gewonnenen Erkenntnisse sollen in Rahmen des hier beantragten Vorhabens bis zur Entwicklung industriell implementierbarer Technologien und marktreifer Produkte vorangetrieben werden.Dr. Bernd Dreyer
Tel.: +49 5937 31 288
bernd.dreyer@klasmann-deilmann.com
Klasmann-Deilmann GmbH
Georg-Klasmann-Str. 2-10
49744 Geeste

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2222MT006IVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 9: Entwicklung Regionalkonzepte, Anbauflächen LK Cuxhaven - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. In dem Teilprojekt 10 soll für eine Fläche im Landkreis Cuxhaven ein Regionalkonzept entwickelt werden sowie auf einer Fläche bis zu 10 ha ein Polder gebaut und mit Rohrkolben bepflanzt werden. Kerstin Norda
Tel.: +494721 66-2340
k.norda@landkreis-cuxhaven.de
Naturschutzstiftung des Landkreises Cuxhaven
Vincent-Lübeck-Str. 2
27474 Cuxhaven

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2222MT006JVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 10: Unterstützung beim Anlegen der Polder, Betreuung der hergestellten Rohrkolbenflächen und begleitende Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Schwerpunkt der Tätigkeit der Stadt Geestland ist die Unterstützung beim Anlegen der Polder, Betreuung der hergestellten Rohrkolbenflächen und begleitende Öffentlichkeitsarbeit. Außerdem wird sich die Stadt so frühzeitig wie möglich an der Entwicklung der Produktketten beteiligen mit dem Ziel, die für die Zukunft notwendige, dauerhafte Verwertung und Vermarktung des Materials zu erreichen. Heiko Ullrich
Tel.: +49 4743 937-2410
heiko.ullrich@geestland.eu
Stadt Geestland
Sieverner Str. 10
27607 Geestland

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2222MT006KVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 11: Ökobilanzierung und baurechtliche Aspekte - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landw. Struktur (Emsland/ Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (T. angustifolia/T. latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Schwerpunkt der Tätigkeit an der TH-OWL ist die systematische Erarbeitung von Datengrundlagen für die Entwicklung von Muster-UPD’s für das gesamte Spektrum der in diesem Projekt zu entwickelnden Bauprodukte unter Einbeziehung des Rückgewinnungspotentials der verwendeten Baustoffe. Darüber hinaus sollen die baurechtlichen Anforderungen der zu entwickelnden Baustoffe geklärt werden.Prof. Dipl-.Ing. Jens-Uwe Schulz
Tel.: +495231769-6862
jens-uwe.schulz@th-owl.de
Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe - Fachbereich 1 - Detmolder Schule für Architektur und Innenarchitektur - Institut für Designstrategien (IDS)
Emilienstr. 45
32756 Detmold

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2222MT006LVerbundvorhaben: Nachhaltige Erzeugung und Verwertung von Rohrkolben auf Niedermoorstandorten in Niedersachsen; Teilvorhaben 12: Wissenschaftliche Begleituntersuchungen auf den Anbauflächen: Erfassung von Treibhausgasaustausch und Wasserhaushalt - Akronym: RoNNiZiel des Vorhabens ist die Transformation der Bewirtschaftung von entwässerten, landwirtschaftlich genutzten Niedermoorböden hin zu einer klimaschonenden, moorbodenkonservierenden Nassbewirtschaftung durch den Anbau von Rohrkolben. Hierzu soll in zwei Modellregionen mit unterschiedlicher landwirtschaftlicher Struktur (Emsland und Cuxhaven) die großflächige, qualitätsoptimierte Erzeugung von Rohrkolben (Typha angustifolia und Typha latifolia) und die Verwertung der Biomasse als Baustoff und als Gartenbausubstrat (Torfersatz) entwickelt, demonstriert und für die Vermarktung vorbereitet werden. Das Teilvorhaben des Thünen-Instituts befasst sich mit dem Treibhausgasaustausch und dem Wasserhaushalt der Paludikulturen sowie intensiv landwirtschaftlich genutzter Referenzstandorte. Dabei kommt für die Messung des Austauschs von Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) der Paludikulturen die Eddy-Kovarianz-Methode zum Einsatz, während an den Referenzstandorten CO2 mittels Eddy-Kovarianz und CH4 sowie Lachgas manuell mit Hauben gemessen werden. Daneben werden Steuerfaktoren wie Wasserstände und Nährstoffgehalte des Torfs sowie Änderungen der Geländehöhen erfasst. Insbesondere die erstmalige Messung von CH4-Emissionen mit der Eddy-Kovarianz-Methode werden zum Verständnis des vieldiskutierten, aber bisher wenig untersuchten Emissionsverhaltens von Typha-Paludikulturen beitragen und die Quantifizierung der Emissionsminderung durch diese Paludikulturen ermöglichen. Die Erfassung der Wasserhaushaltsgrößen erfolgt über die Messung oberirdischer Komponenten sowie eine Modellierung des Grundwasserzustroms. Die entsprechenden Ergebnisse werden Erkenntnisse zum Wasserbedarf von Typha-Paludikulturen liefern sowie zur Berechnung von Ein- und Austrägen gelöster Stoffe (Nährstoffe, gelöster organischer Kohlenstoff) genutzt werden.Dr.-Ing. Bärbel Tiemeyer
Tel.: +49 531 596-2644
baerbel.tiemeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz
Bundesallee 65
38116 Braunschweig

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2222MT009AVerbundvorhaben: Zentrale Koordination der Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur; Teilvorhaben 1: Übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung MuD-Vorhaben sowie Begleituntersuchungen - Akronym: PaludiZentraleDie vom BMEL geförderten Modell- und Demonstrations (MuD)-Vorhaben zu "Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur" werden die großflächige Umstellung der Bewirtschaftung hin zu nasser Moornutzung vorbereiten und die Klimaschutzeffekte sowie weitere Ökosystemdienstleistungen von Paludikulturen demonstrieren. Das Projekt "PaludiZentrale" wird die Umsetzung der MuD-Vorhaben unterstützen sowie die Daten der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen übergreifend auswerten. Ziele sind insbesondere die übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung der MuD-Vorhaben ("PaludiNetz"), die Gewährleistung von Einheitlichkeit der erhobenen Daten, die Datensynthese, die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich lohnende Paludikulturen und deren Verwertung in regionalen Wertschöpfungsketten sowie die Zusammenarbeit für den Wissenstransfer in die Praxis. Auch eine Integration der vom BMUV geförderten Pilotvorhaben zum Moorbodenschutz in das PaludiNetz ist geplant. Das Projekt "PaludiZentrale" ist in 11 Arbeitspakete gegliedert, die sowohl spezifische Bearbeitung von Fachthemen als auch Vernetzung innerhalb des Projekts, mit den Vorhaben und weiteren Externen erlauben. Sowohl die PaludiZentrale als auch die Gesamtheit der Vorhaben sind aufgrund des thematischen und des zeitlichen Umfangs von bisher nicht dagewesener Komplexität und Anspruch. Somit bietet sich eine einmalige Chance, zahlreiche offene Fragen zur Treibhausgasminderung durch Paludikulturen, zur Biodiversität, zu weiteren Ökosystemdienstleistungen sowie zu ökonomischen Fragestellungen nicht wie bisher im Parzellenmaßstab, sondern im Praxismaßstab zu klären. Die PaludiZentrale wird diesen Wissens- und Erfahrungsschatz bündeln und verbreiten, um die Umsetzung von Moorbodenschutz und -bewirtschaftung zu verbessern, zu skalieren und mehr Vorhabenträger zu befähigen, bis 2050 großflächig Moore wiederzuvernässen und damit die Klimaschutzziele Deutschlands einzuhaltenDr.-Ing. Bärbel Tiemeyer
Tel.: +49 531 596-2644
baerbel.tiemeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz
Bundesallee 65
38116 Braunschweig

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2222MT009BVerbundvorhaben: Zentrale Koordination der Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur; Teilvorhaben 2: Begleitendende ökonomische, ökologische und etablierungsrelevante Untersuchungen der MuD-Vorhaben - Akronym: PaludiZentraleDie vom BMEL geförderderten Modell- und Demonstrations (MuD)-Vorhaben zu "Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur" werden die großflächige Umstellung der Bewirtschaftung hin zu nasser Moornutzung vorbereiten und die Klimaschutzeffekte sowie weitere Ökosystemdienstleistungen von Paludikulturen demonstrieren. Das Projekt "PaludiZentrale" wird die Umsetzung der MuD-Vorhaben unterstützen sowie die Daten der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen übergreifend auswerten. Ziele sind insbesondere die übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung der MuD-Vorhaben ("PaludiNetz"), die Gewährleistung von Einheitlichkeit der erhobenen Daten, die Datensynthese, die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für wirtschaftlich lohnende Paludikulturen und deren Verwertung in regionalen Wertschöpfungsketten sowie die Zusammenarbeit für den Wissenstransfer in die Praxis. Auch eine Integration der vom BMUV geförderten Pilotvorhaben zum Moorbodenschutz in das PaludiNetz ist geplant. Das Projekt "PaludiZentrale" ist in 11 Arbeitspakete gegliedert, die sowohl spezifische Bearbeitung von Fachthemen als auch Vernetzung innerhalb des Projekts, mit den Vorhaben und weiteren Externen erlauben. Sowohl die PaludiZentrale als auch die Gesamtheit der Vorhaben sind aufgrund des thematischen und des zeitlichen Umfangs von bisher nicht dagewesener Komplexität und Anspruch. Somit bietet sich eine einmalige Chance, zahlreiche offene Fragen zur Treibhausgasminderung durch Paludikulturen, zur Biodiversität, zu weiteren Ökosystemdienstleistungen sowie zu ökonomischen Fragestellungen nicht wie bisher im Parzellenmaßstab, sondern im Praxismaßstab zu klären. Die PaludiZentrale wird diesen Wissens- und Erfahrungsschatz bündeln und verbreiten, um die Umsetzung von Moorbodenschutz und -bewirtschaftung zu verbessern, zu skalieren und mehr Vorhabenträger zu befähigen, bis 2050 großflächig Moore wiederzuvernässen und die Klimaschutzziele Deutschlands einzuhalten.Dr. Franziska Tanneberger
Tel.: +49 3834 420-4137
tanne@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald

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2222MT009CVerbundvorhaben: Zentrale Koordination der Modell- und Demonstrationsvorhaben zum Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur; Teilvorhaben 3: Kommunikation und Wissenstransfer in den Modell- und Demonstrationsvorhaben - Akronym: PaludiZentraleDie vom BMEL geplanten Modell- und Demonstrations (MuD)-Vorhaben zu "Moorbodenschutz inklusive der Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen aus Paludikultur" werden die großflächige Umstellung der Bewirtschaftung hin zu torferhaltender, nasser Moornutzung vorbereiten und die Klimaschutzeffekte sowie weitere Ökosystemdienstleistungen von Paludikulturen demonstrieren. Das Projekt "PaludiZentrale" wird die Umsetzung der MuD-Vorhaben unterstützen sowie die Daten der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen übergreifend auswerten. Ziele sind insbesondere die übergeordnete Koordination, Vernetzung und Beratung der MuD-Vorhaben ("PaludiNetz"), die Gewährleistung von Einheitlichkeit der erhobenen Daten, die Datensynthese, die Entwicklung von Handlungsempfehlungen für eine wirtschaftlich lohnende Paludikultur und deren Verwertung in regionalen Wertschöpfungsketten sowie die Zusammenarbeit für den Wissenstransfer in die Praxis. Das Projekt "PaludiZentrale" ist in 11 Arbeitspakete gegliedert, die sowohl spezifische Bearbeitung von Fachthemen als auch Vernetzung innerhalb des Projekts, mit den MuD-Vorhaben und weiteren Externen erlauben. Sowohl das hier beantragte Vorhaben "PaludiZentrale" als auch die Gesamtheit der MuD-Vorhaben sind aufgrund des thematischen und des zeitlichen Umfangs von bisher nicht dagewesener Komplexität und Anspruch. Somit bieten die Vorhaben eine einmalige Chance, zahlreiche offene Fragen zur Treibhausgasminderung durch Paludikulturen, zur Biodiversität, zu weiteren Ökosystemdienstleistungen sowie zu ökonomischen Fragestellungen nicht wie bisher im Parzellenmaßstab, sondern im Praxismaßstab zu klären. Die PaludiZentrale wird diesen Wissens- und Erfahrungsschatz bündeln und verbreiten, um die Umsetzung von Moorbodenschutz und -bewirtschaftung zu verbessern und zu skalieren und um mehr Vorhabenträger zu befähigen, bis 2050 großflächig Moore wiederzuvernässen und damit die Klimaschutzziele Deutschlands einzuhalten. Sophie Hirschelmann
Tel.: +49 3834 8354 220
sophie.hirschelmann@succow-stiftung.de
Michael Succow Stiftung
Ellernholzstr. 1-3
17489 Greifswald

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2222MT010AVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 1: Feldtest bei optimalen hydrologischen Bedingungen sowie ökologische und ökonomische Untersuchungen, Treibhausgasbilanz, Wissenstransfer - Akronym: MOOSlandDer Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen.Dr. Greta Gaudig
Tel.: +49 3834 420-4692
gaudig@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Fachbereich Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie - Arbeitsgruppe Moorkunde & Paläoökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald

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2222MT010BVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 2: Feldtest bei suboptimalen hydrologischen Bedingungen - Akronym: MOOSlandDer Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. Jan Kanzelmeier
Tel.: +49 5441 976-1460
jan.kanzelmeier@diepholz.de
Stiftung Naturschutz im Landkreis Diepholz
Niedersachsenstr. 2
49356 Diepholz

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2222MT010CVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 3: Stakeholdermanagement und Transformationsprozess - Akronym: MOOSlandDer Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen.Dr. Laura Mae Jacquel Herzog
Tel.: +49 541 969-3122
lauramaejacqueline.herzog@uni-osnabrueck.de
Universität Osnabrück - Fachbereich 01 Kultur- und Sozialwissenschaften
Seminarstr. 33
49074 Osnabrück

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2222MT010DVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 4: Raum- und Agrarstruktur - Akronym: MOOSlandDer Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen.Prof. Dr. Karl Martin Born
Tel.: +49 4441 15-241
karl-martin.born@uni-vechta.de
Universität Vechta - Vechta Institute of Sustainability Transformation in Rural Areas (VISTRA)
Driverstr. 22
49377 Vechta

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2222MT010EVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 5: Entwicklung und Test von auf Torfmoos-Biomasse basierten Kultursubstraten - Akronym: MOOSlandDer Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen.Die Flächenerweiterung führt zu größeren verfügbaren Mengen an Torfmoos-Biomasse für die Vermarktung als Vermehrungsmaterial, als Rohstoff für die Erden - und Substratindustrie und als Mischbe- standteil für eigene Profi-Erden. Dadurch kann in Zukunft der Betrieb der Fläche rentabler werden. Die höhere Menge an jährlich verfügbarer Torfmoos-Biomasse erlaubt eine Einführung von Substraten auf Basis von Torfmoos-Biomasse als Standardsubstrat für erste Gartenbau - Betriebe. Langzeit-Substratversuche mit verschiedenen Kulturen und unterschiedlichen Mischkomponenten erweitern das Wissen um die Nutzen und Risiken der Anwendung von Torfmoos-Biomasse in gärtnerischen Erden. Anbauversuche in Gartenbaubetrieben im Vergleich mit dem bisher genutzten Substrat oder Alternativen, die ebenfalls torfreduziert sind in Zusammenarbeit mit gärtnerischen Beratungsringen erweitern das Wissen um Probleme und Möglichkeiten auf Anwenderseite. Außerdem findet schon ein Wissenstransfer in die Gartenbau-Betriebe hinein statt. Genaue Aussagen zu Klimagasemissionen bzw. Emissionsmin-derungen durch Paludikultur, Biodiversität und Wasserreinigung ermöglichen die Berechnungen von Ökosystemdienstleistungen für die Fläche und eventuell dadurch die Möglichkeit, diese ökonomisch zu nutzen. Die Übertragbarkeit der Anbaumethoden auf zukünftige Torfmoos-Paludikulturflächen durch den Vergleich von zwei Flächen mit unterschiedlichen Vorraussetzungen im Projekt wird erheblich verbessert. Initiierung neuer Paludikultur - Flächen: durch das Beispiel der beiden Projekt - Flächen und der gewon- nenen Daten können weitere Flächeneigentümer Interesse an der Torfmooskultivierung bekommen. Dadurch steigt auch die Verfügbarkeit von Torfmoos als Torfersatz. Silke Kumar
Tel.: +49 4498 641
silke.kumar@moorkultur-ramsloh.de
Torfwerk Moorkultur Ramsloh, Werner Koch GmbH & Co. KG
Moorgutsstr. 1
26683 Saterland

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2222MT010FVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 6: Biodiversitätsuntersuchungen (Schwerpunkt Libellen) - Akronym: MOOSlandDer Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen.Prof. Dr. Rainer Buchwald
Tel.: +49 441 798-4717
rainer.buchwald@uni-oldenburg.de
Carl von Ossietzky Universität Oldenburg - Fakultät V - Mathematik und Naturwissenschaften - Institut für Biologie und Umweltwissenschaften (IBU)
Ammerländer Heerstr. 114 - 118
26129 Oldenburg

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2222MT010GVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 7: Mitwirkung bei der Weiterführung und Ausweitung der Demonstrationsflächen mit Einbindung lokaler Akteure im Landkreis Diepholz - Akronym: MOOSlandIm Zentrum des beantragten interdisziplinären MuD-Vorhabens "MOOSland" stehen zwei vorhandene Test- und Demonstrationsflächen für Torfmooskultur (Sphagnum Farming) als Torfersatz. Diese Pilotanlagen befinden sich in den Modellregionen Hankhauser Moor (LK Ammerland) und Barver Moor (LK Diepholz) und sind repräsentativ für unterschiedliche (optimale und suboptimale) Standortverhältnisse hinsichtlich Klimas, Hydrologie, Topographie und Nährstoffeintrag. Sie sollen im fortgesetzten Versuchs- und Erprobungsbetrieb anlagenspezifisch optimiert und flächenmäßig um insgesamt ca. 7,4 ha erweitert werden. Die Ergebnisse ermöglichen Rückschlüsse auf Optimierungspotenziale zukünftiger Konfigurationen und Management von Torfmoos-Paludikulturflächen. Wissenschaftliche Begleituntersuchungen zu Treibhausgasbilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie sowie soziokulturellen und agrarstrukturellen Aspekten des landwirtschaftlichen Transformationsprozesses hin zur Torfmoos-Paludikultur bringen grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung. Hierdurch wird diese erleichtert und es erfolgen entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus. Durch die Einbeziehung unterschiedlicher Standortverhältnisse in agrarstrukturell verschiedenen Regionen ist ein breites Spektrum potenzieller Torfmoos-Paludikulturflächen abgedeckt und eine Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. Die zu entwickelnden Instrumente (Handbuch zur Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) erleichtern es interessierten Landnutzern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese einfach(er) umzusetzen. Detlef Tänzer
Tel.: +495441-976-1274
detlef.taenzer@diepholz.de
Landkreis Diepholz - Fachdienst 67 Kreisentwicklung
Niedersachsenstr. 2
49356 Diepholz

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2222MT010HVerbundvorhaben: Torfmoos-Paludikultur als nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung von Hochmoorböden; Teilvorhaben 8: Mitwirkung bei Weiterführung und Ausweitung der Demonstrationsflächen im Landkreis Ammerland - Akronym: MOOSlandDer Anbau von Torfmoos-Biomasse in Paludikultur auf wiedervernässten Hochmooren und die Verwendung dieser als hervorragender Torfersatz können einen wichtigen Beitrag für die Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Niedersachsen spielt hierbei eine herausragende Rolle, da es über 80% der Hochmoorflächen in Deutschland hat. Um eine großflächige Umsetzung und wahre Alternative für Landwirte zu erzielen sowie die Rohstofflieferung von nachwachsender Torfmoos-Biomasse in zertifizierter hoher Qualität für die Substratindustrie und den Gartenbau sicherzustellen, ist die Weiterführung, Ausweitung und Weiterentwicklung von vorhandenen Pilotflächen in 2 für Niedersachsen repräsentativen Moorregionen mit unterschiedlichen Standortverhältnissen als Modell- und Demonstrationsobjekte von zentraler Bedeutung. So ist auch die Übertragbarkeit von Projektergebnissen auf andere Regionen gegeben. In Verbindung mit wissenschaftlichen Begleituntersuchungen zu THG-Bilanzen, Biodiversität, Hydrologie, Nährstoffen, Ökonomie, soziokulturellen und agrarstrukturellen Forschungen zum landwirtschaftlichen Transformationsprozess hin zur Torfmoos-Paludikultur können grundlegende Erkenntnisse und ganzheitliche Lösungsstrategien für eine ökologisch, ökonomisch und sozial verträgliche, regionale Implementierung abgeleitet werden und diese erleichtern sowie entscheidende Impulse für eine klimaschutzorientierte Landwirtschaft über die Projektregionen hinaus gegeben werden. Die im Ergebnis des Projektes entwickelten zahlreichen Instrumente (Handbuch als Anleitung für die Umsetzung von Torfmoos-Paludikultur, Informationssystem zur Identifikation von potentiellen Paludikulturflächen, eine interaktive, partizipatorische Informations- und Vernetzungsplattform, Beratungen, praxisrelevante Bewertungsmethoden für das Torfmooswachstum etc.) werden es dem Landnutzer erleichtern, sich über Torfmoos-Paludikultur zu informieren und diese umzusetzen. Hendrik Lehners
Tel.: +494488562520
h.lehners@ammerland.de
Landkreis Ammerland
Ammerlandallee 12
26655 Westerstede

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2222MT013XNachwuchsgruppe: Entwicklung einer nachhaltigen Rohstoffbasis für Kultursubstrate im Gartenbau - Akronym: ENROKDas geplante Forschungs- und Entwicklungsprojekt beabsichtigt, an der Hochschule Osnabrück eine Nachwuchsforschungsgruppe aufzubauen und zu etablieren, die sich mit der Entwicklung und Evaluierung von gärtnerischen Kultursubstraten auf der Basis von nachwachsenden heimischen Rohstoffen beschäftigt. Ein promovierter Gartenbauwissenschaftler soll die Gelegenheit erhalten, sich durch Forschungs- und Lehrtätigkeit für eine Berufung als Professor weiterzuqualifizieren. Zwei weitere wissenschaftliche Mitarbeiter/innen mit einem Masterabschluss werden projektbegleitend in Kooperation mit der Universität Osnabrück an einer Promotion im genannten Themenfeld arbeiten. Die Mitglieder des Nachwuchsteams befassen sich im Vorhaben jeweils mit verschiedenen Rohstoff- und Verfahrenskombinationen zur Gewinnung zukunftsfähiger Substratausgangsstoffe. Außerdem spezialisieren sie sich in bestimmten methodischen Kompetenzfeldern und arbeiten daran, analytische Untersuchungsverfahren zur Bewertung von Substratbestandteilen und Substraten weiterzuentwickeln. Zur Reduktion des Torfanteils in Kultursubstraten ist es notwendig, das Anwendungspotenzial alternativer Rohstoffe zu optimieren. Im Fokus der hier geplanten Forschungsarbeiten stehen dabei insbesondere Holzfasern, Grüngutkompost und Rohrkolbenprodukte. Ziel ist es, einerseits die Eigenschaften der Materialien durch verschiedene verfahrenstechnische Ansätze in der Aufbereitung und Herstellung so zu verbessern, dass sie zu einem möglichst hohen Anteil in Substratmischungen genutzt werden können. Darüber hinaus sollen anbautechnische Strategien entwickelt werden, die zur besseren Adaption der Kulturführung in stark torfreduzierten oder torffreien Substraten beitragen und damit die Kultursicherheit erhöhen. Insgesamt dient das Vorhaben der Sicherung und Erweiterung der akademischen Expertise, um neue, nachhaltige Lösungsansätze für die substratgebundene Pflanzenproduktion voranzutreiben und in der gartenbaulichen Praxis umzusetzen.Prof. Dr. Diemo Daum
Tel.: +49 541 969-5030
d.daum@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück - Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur
Oldenburger Landstr. 24
49090 Osnabrück

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2222MT014AVerbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Regional anfallende Reststoffe und nachwachsende Rohstoffe als Torfersatz: Aufbereitung, Verwendung und Bewertung; Teilvorhaben 1: Bewertung von Eignung, Qualität und Nachhaltigkeit, Methodenentwicklung Torfquantifizierung - Akronym: NWG-TorfersatzDie Nachwuchsgruppe verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, um die Herausforderungen der Torfminderung für den Gartenbau zu meistern und wissenschaftliche Nachwuchskräfte für unterschiedliche Aspekte der Torfminderung auszubilden. Das Kernthema der Nachwuchsgruppe ist die Erprobung neuer Torfersatzstoffe auf Basis von regional anfallenden Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen sowie die Ausweitung der Verwendungsmöglichkeiten bei bereits genutzten Stoffen. Die Arbeiten zielen dabei sowohl auf die Erzeugung, Bereitstellung und Aufbereitung von Torfersatzstoffen als auch auf die Herstellung von torfreduzierten bzw. torffreien Blumenerden und Kultursubstraten sowie deren Nachhaltigkeitsbewertung in der gärtnerischen Verwendung. Vorrangig soll neben der Nutzung regionaler Reststoffe (z. B. Hopfenrebenhäcksel) vor allem die Verwendung von Material aus der (Niedermoor-)Paludikultur sowie aus nachhaltig erzeugter Biomasse (u.a. KUP-Holz, Faserhanf) im Mittelpunkt stehen. Begleitet werden diese Arbeiten von Untersuchungen zur Qualität sowie der zur Nachhaltigkeit der geprüften Torfersatzstoffe bzw. der daraus hergestellten Blumenerden und Kultursubstrate. Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Qualitätsprüfung ist dabei die Entwicklung eines auf der Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) basierenden Verfahrens zum quantitativen Nachweis von Torf in Blumenerden und Kultursubstraten sowie die allgemeine Nutzung der NIRS als innovatives analytisches Werkzeug bei der Qualitätsbeurteilung.Dr. Dieter Lohr
Tel.: +49 8161 71-3349
dieter.lohr@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Institut für Gartenbau
Am Staudengarten 14
85354 Freising

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2222MT014BVerbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Regional anfallende Reststoffe und nachwachsende Rohstoffe als Torfersatz: Aufbereitung, Verwendung und Bewertung; Teilvorhaben 2: Aufbereitung und Verfahrensoptimierung - Akronym: NWG-TorfersatzDie Nachwuchsgruppe verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, um die Herausforderungen der Torfminderung für den Gartenbau zu meistern und wissenschaftliche Nachwuchskräfte für unterschiedliche Aspekte der Torfminderung auszubilden. Das Kernthema der Nachwuchsgruppe ist die Erprobung neuer Torfersatzstoffe auf Basis von regional anfallenden Reststoffen und nachwachsenden Rohstoffen sowie die Ausweitung der Verwendungsmöglichkeiten bei bereits genutzten Stoffen. Die Arbeiten zielen dabei sowohl auf die Erzeugung, Bereitstellung und Aufbereitung von Torfersatzstoffen als auch auf die Herstellung von torfreduzierten bzw. torffreien Blumenerden und Kultursubstraten sowie deren Nachhaltigkeitsbewertung in der gärtnerischen Verwendung. Vorrangig soll neben der Nutzung regionaler Reststoffe (z. B. Hopfenrebenhäcksel) vor allem die Verwendung von Material aus der (Niedermoor-)Paludikultur sowie aus nachhaltig erzeugter Biomasse (u. a. KUP-Holz, Faserhanf) im Mittelpunkt stehen. Begleitet werden diese Arbeiten von Untersuchungen zur Qualität sowie zur Nachhaltigkeit der geprüften Torfersatzstoffe bzw. der daraus hergestellten Blumenerden und Kultursubstrate. Ein wesentlicher Aspekt im Rahmen der Qualitätsprüfung ist dabei die Entwicklung eines auf der Nah-Infrarotspektroskopie (NIRS) basierenden Verfahrens zum quantitativen Nachweis von Torf in Blumenerden und Kultursubstraten sowie die allgemeine Nutzung der NIRS als innovatives analytisches Werkzeug bei der Qualitätsbeurteilung. Im Teilvorhaben 2 erfolgt die Beschaffung und Aufbereitung potentiell geeigneter Materialien. Die ausgewählten Materialien werden im weiteren Projektverlauf mittels unterschiedlicher thermischer, mechanischer und thermisch-mechanischer Verfahren aufbereitet, wobei der Schwerpunkt auf der Auffaserung mittels Refiner liegt. Die Aufbereitung wird schrittweise für den jeweiligen Einsatzbereich optimiert. Prof. Dr. Andreas Michanickl
Tel.: +49 8031 805-2316
andreas.michanickl@fh-rosenheim.de
Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer
Hochschulstr. 1
83024 Rosenheim

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2222MT022AVerbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Regionalbetreuung West - Akronym: ToGePDas geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden.Dr. Norbert Laun
Tel.: +49 6321 671-263
norbert.laun@dlr.rlp.de
Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum (DLR) - Rheinpfalz
Breitenweg 71
67435 Neustadt an der Weinstraße

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2222MT022BVerbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 2: Regionalbetreuung Süd und Analysen - Akronym: ToGePDas geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. Für die Reduktion des Torfeinsatzes sind zwei Ansatzpunkte denkbar: Erstens die Verringerung des Torfanteiles in den Substraten durch den Einsatz von Torfersatzstoffen und zweitens die Reduktion der Substratvolumina der Anzuchtsysteme. Beide Ansätze sind kombinierbar. Insgesamt werden sechs Modellbetriebe in das Vorhaben eingebunden, die ein möglichst breites und repräsentatives Spektrum von Anzuchtsystemen, Produktionsverfahren und Schwerpunktkulturen abbilden. Eine intensive pflanzenbauliche und substratanalytische Begleitung (DLR Rheinpfalz, HSWT) soll die schrittweise Reduktion des Torfeinsatzes begleiten, um den pflanzenbaulichen Erfolg abzusichern. Angestrebtes Ziel ist eine Reduktion des Torfaufwands je Einzelpflanze um 50 % im Vergleich zu reinen Torfsubstraten in den bisherigen Anzuchtsystemen. Die zu erhebenden Daten zu Pflanzenqualität, Kulturrisiko, sowie Arbeits- und Sachaufwand, sollen als gemeinsame Basis für eine ökonomische (Thuenen Institut) und ökologische Bewertung (HS Erfurt).der neuen torfreduzierten Produktionssysteme dienen. Betrachtet werden sollen sowohl mögliche Effekte im Jungpflanzenbetrieb als auch beim abnehmenden Gemüseerzeuger. Für einen schnellen und direkten Wissenstransfer erfolgt eine enge Einbindung des Vereins Deutsche Gemüsejungpflanzenbetrieb e.V. Als zentrale Informationsdrehscheibe ist das gartenbaulichen Informationssystem hortigate vorgesehen, das für das Thema Torfersatz einen eigenen Informationsbereich vorhält.Dr. Dieter Lohr
Tel.: +49 8161 71-3349
dieter.lohr@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf Institut für Gartenbau
Am Staudengarten 14
85354 Freising

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2222MT022CVerbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 3: Ökonomische Bewertung - Akronym: ToGePDas geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. Für die Reduktion des Torfeinsatzes sind zwei Ansatzpunkte denkbar: Erstens die Verringerung des Torfanteiles in den Substraten durch den Einsatz von Torfersatzstoffen und zweitens die Reduktion der Substratvolumina der Anzuchtsysteme. Beide Ansätze sind kombinierbar. Insgesamt werden sechs Modellbetriebe in das Vorhaben eingebunden, die ein möglichst breites und repräsentatives Spektrum von Anzuchtsystemen, Produktionsverfahren und Schwerpunktkulturen abbilden. Eine intensive pflanzenbauliche und substratanalytische Begleitung (DLR Rheinpfalz, HSWT) soll die schrittweise Reduktion des Torfeinsatzes begleiten, um den pflanzenbaulichen Erfolg abzusichern. Angestrebtes Ziel ist eine Reduktion des Torfaufwands je Einzelpflanze um 50 % im Vergleich zu reinen Torfsubstraten in den bisherigen Anzuchtsystemen. Die zu erhebenden Daten zu Pflanzenqualität, Kulturrisiko, sowie Arbeits- und Sachaufwand, sollen als gemeinsame Basis für eine integrierte ökonomische (Thünen Institut, Teilvorhaben 3) und ökologische Bewertung (HS Erfurt) der neuen torfreduzierten Produktionssysteme dienen. Betrachtet werden sollen sowohl mögliche Effekte im Jungpflanzenbetrieb als auch beim abnehmenden Gemüseerzeuger. Für einen schnellen und direkten Wissenstransfer erfolgt eine enge Einbindung des Vereins Deutsche Gemüsejungpflanzenbetrieb e.V. Als zentrale Informationsdrehscheibe ist das gartenbaulichen Informationssystem hortigate vorgesehen, das für das Thema Torfersatz einen eigenen Informationsbereich vorhält.Dr. Walter Dirksmeyer
Tel.: +49 531 596-5136
walter.dirksmeyer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei
Bundesallee 50
38116 Braunschweig

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2222MT022DVerbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsvorhaben: Reduktion des Torfeinsatzes bei der Anzucht von Gemüsejungpflanzen; Teilvorhaben 4: Ökologische Bewertung - Akronym: ToGePDas geplante Modell- und Demonstrationsvorhaben ToGeP soll zeigen, dass mit einem reduzierten Torfeinsatz qualitativ hochwertige Gemüsejungpflanzen produziert werden können. In diesem Sinn sollen Barrieren bei den Praxisbetrieben abgebaut, torfreduzierte Substrate und torfsparende Anzuchtsysteme schrittweise in die Praxis implementiert und die Akzeptanz in den spezialisierten Gemüsejungpflanzenbetrieben und bei ihren Kunden bundesweit etabliert werden. Für die Reduktion des Torfeinsatzes sind zwei Ansatzpunkte denkbar: Erstens die Verringerung des Torfanteiles in den Substraten durch den Einsatz von Torfersatzstoffen und zweitens die Reduktion der Substratvolumina der Anzuchtsysteme. Beide Ansätze sind kombinierbar. Insgesamt werden sechs Modellbetriebe in das Vorhaben eingebunden, die ein möglichst breites und repräsentatives Spektrum von Anzuchtsystemen, Produktionsverfahren und Schwerpunktkulturen abbilden. Eine intensive pflanzenbauliche und substratanalytische Begleitung (DLR Rheinpfalz, HSWT) soll die schrittweise Reduktion des Torfeinsatzes begleiten, um den pflanzenbaulichen Erfolg abzusichern. Angestrebtes Ziel ist eine Reduktion des Torfaufwands je Einzelpflanze um 50 % im Vergleich zu reinen Torfsubstraten in den bisherigen Anzuchtsystemen. Die zu erhebenden Daten zu Pflanzenqualität, Kulturrisiko, sowie Arbeits- und Sachaufwand, sollen als gemeinsame Basis für eine ökonomische (Thuenen Institut) und ökologische Bewertung (HS Erfurt).der neuen torfreduzierten Produktionssysteme dienen. Betrachtet werden sollen sowohl mögliche Effekte im Jungpflanzenbetrieb als auch beim abnehmenden Gemüseerzeuger. Für einen schnellen und direkten Wissenstransfer erfolgt eine enge Einbindung des Vereins Deutsche Gemüsejungpflanzenbetrieb e.V. Als zentrale Informationsdrehscheibe ist das gartenbaulichen Informationssystem hortigate vorgesehen, das für das Thema Torfersatz einen eigenen Informationsbereich vorhält.Prof. Dr. Paul Lampert
Tel.: +49 361 6700-2834
paul.lampert@fh-erfurt.de
Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences
Altonaer Str. 25
99085 Erfurt

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2222NR005AVerbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 1: Herstellung und Analysen von somatischen Embryonen in vitro - Akronym: LarchForFlexibilityDie Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht.Dr. Andrea Rupps
Tel.: +49 30 2093 98317
andrea.rupps@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Institut für Biologie - AG Evolution und Biodiversität der Pflanzen
Philippstr. 13, Haus 22
10115 Berlin

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31.12.2026
2222NR005BVerbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 2: Verbreiterung der genetischen Basis, Phänotypisierung und Klonprüfung - Akronym: LarchForFlexibilityDie Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht.Dr. Matthias Meyer
Tel.: +49 3501 542-122
matthias.meyer@smekul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna

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31.10.2026
2222NR005CVerbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Markersystems zur Klonidentifizierung - Akronym: LarchForFlexibilityDie Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht. Tony Heitkam
Tel.: +49 351 463-39593
tony.heitkam@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Mathematik und Naturwissenschaften - Fakultät Biologie - Professur für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen
Zellescher Weg 20 b
01217 Dresden

2023-12-01

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30.11.2026
2222NR005DVerbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 4: Etablierung und Anwendung des Markersystems zur Klonidentifizierung - Akronym: LarchForFlexibilityDie Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Vorwand nach klimawandelbedingt ausfallenden Beständen und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht.Prof. Dr. Bernhard Schuldt
Tel.: +49 351 463-31249
bernhard.schuldt@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Forstzoologie - Professur für Forstbotanik - AG Molekulare Gehölzphysiologie
Pienner Str. 7
01737 Tharandt

2023-12-01

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30.11.2026
2222NR005EVerbundvorhaben: Bereitstellung von Lärchen-Vermehrungsgut mit hoher Qualität und Diversität zur Erhöhung der waldbaulichen Flexibilität; Teilvorhaben 5: Pflanzenproduktion aus somatischen Embryonen - Akronym: LarchForFlexibilityDie Bewirtschaftung von Wäldern ist durch die mit dem Klimawandel eintretende Verschlechterung des Waldzustandes vor große Herausforderungen gestellt. Besonders die Wahl der Baumarten und die Verfügbarkeit von hochwertigem Forstvermehrungsgut stellt Waldeigentümer nach häufig auftretenden Schadereignissen vor Probleme. Ziel des Vorhabens ist eine Ergänzung waldbaulicher Handlungsspielräume durch Bereitstellung von vegetativ vermehrter Hybridlärche als Alternative für klimawandelbedingt ausfallende Bestände und als Ergänzung des Vermehrungsgutangebotes. Unser Vorhaben baut auf eine vorhandene umfangreiche Klonsammlung auf. Diese soll durch Genotypen mit hervorragenden Merkmalen, erhöhter Vitalität und Trockenheitstoleranz ergänzt werden. Zur vegetativen Vermehrung der Genotypen wird die somatische Embryogenese (SE) genutzt, welche für die Lärche bereits etabliert ist. Neben der hohen Vermehrungsrate ermöglicht die SE in Kombination mit Kryokonservierung eine Langzeitlagerung zur nachfrageangepassten Bereitstellung von Pflanzgut. Ziel ist ein hochproduktives und teilautomatisiertes Verfahren zur Anzucht von in vitro vermehrtem Pflanzenmaterial, welches als Routineverfahren in Baumschulbetriebe eingebunden werden kann. Die Markteinführung dieser Strategie soll durch Öffentlichkeitsarbeit begleitet werden. Ein wichtiges Teilziel des Vorhabens ist die Anlage von Klonprüfungen zur Zulassung des Ausgangsmaterials nach Forst-Vermehrungsgutgesetz (FoVG). Ebenso notwendig ist die eindeutige Identifizierbarkeit der Genotypen anhand molekularer Markerverfahren. Zu diesem Zweck sollen die Vorteile verschiedener Markersysteme verknüpft und klonspezifische Fingerprints auf einer Plattform hinterlegt werden. Diese Daten werden mit phänotypischen Charakteristika zu umfassenden Klonbeschreibungen kombiniert. Damit wird eine Identitätsprüfung sowie die Möglichkeit der kontinuierlichen Erweiterung der Datenbasis als Voraussetzung für die Nutzung in Forschung und Praxis ermöglicht.Dr. Hardy Dembny
Tel.: +49 3601 751426
h.dembny@baumschulen-oberdorla.de
Baumschulen Oberdorla GmbH
Burgstr. 57
99986 Oberdorla

2023-06-01

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31.05.2025
2222NR006XElektrochemische Speicher im Kontext landwirtschaftlicher Energiesysteme - Kombination mit Biogasanlagen Phase 2 - Akronym: BioBatSys_Phase_2Im vorgeschlagenen Vorhaben sollen erstmalig Bioenergie-Batteriesysteme (BioBatSys) entwickelt werden, die in technologischer und ökonomischer Hinsicht die Eigenschaften von Biogasanlagen und Batteriespeichern optimal vereinen und für eine verbesserte Integration der Bioenergie in regionale und überregionale Energieinfrastruktursysteme sorgen. In einer Durchführbarkeitsstudie (Phase 1) wurde zunächst überprüft, welche Anwendungsfälle theoretisch mit der Kombination aus Batterien und Biogasanlagen bedient werden können. Diese Anwendungsfälle wurden bewertet und auf ihre wirtschaftlichen Erfolgsaussichten geprüft. Im Anschluss wurden zwei landwirtschaftliche Betriebe als Modellfälle herangezogen und mit Hilfe von Simulationen untersucht, welche Anwendungsfälle an diesen Standorten implementiert werden könnten. Das Ziel des Vorhabens ist der Betrieb und die anschließende Evaluierung der ermittelten Multi-Use-Anwendungen für eine Demonstrationsanlage am Landwirtschaftszentrum Eichhof, um die wissenschaftlichen Erkenntnisse weiter zu entwickeln und deren Ergebnisse als eine Blaupause für die Übertragung auf möglichst viele landwirtschaftliche Betriebe und Standorte bereit zu stellen. Christian Dick
Tel.: +49 561 7294-485
christian.dick@iee.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)
Joseph-Beuys-Str. 8
34117 Kassel

2022-12-01

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2025-11-30

30.11.2025
2222NR010AVerbundvorhaben: Entwicklung biobasierter Fassadenanstriche mit IR-aktiver Oberfläche zur Vermeidung von mikrobiellem Bewuchs auf WDVS-Fassaden; Teilvorhaben 1: Bindemittelsynthese - Akronym: BioFairIm Teilvorhaben 1 werden für einen biobasierten Fassadenanstrich verschiedene Formulierungen aus den im Teilvorhaben 2 entwickelten biobasierten Acrylatbindemitteln, IR-aktiven Pigmente, aus TV 3 mikroverkapselte Latentwärmespeicher und Farbpigmente hergestellt, Verarbeitung und Eigenschaften geprüft. In den bei AURO vorhandenen Anlagen werden hieraus in einem Up-Scaling Bautenanstriche formuliert und ein Demonstrator aus WDVS aufgebaut, um anwendungsnahe Prüfungen durchführen zu können. Ziel ist die Entwicklung eines Bautenanstrichs, auf der aufgrund physikalischer Maßnahmen ein Algenwachstum minimiert wird und somit eine Biozidzugabe nicht notwendig ist.Dr. Markus Lettau
Tel.: +49 531 2814120
markus.lettau@auro.de
AURO Pflanzenchemie Aktiengesellschaft
Alte Frankfurter Str. 211
38122 Braunschweig

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2222NR010BVerbundvorhaben: Entwicklung biobasierter Fassadenanstriche mit IR-aktiver Oberfläche zur Vermeidung von mikrobiellem Bewuchs auf WDVS-Fassaden; Teilvorhaben 2: Biobasierte Fassadenbeschichtung - Akronym: BioFairIm Teilvorhaben 2 werden biobasierte Acrylatbindemittel für Bautenbeschichtungen entwickelt bzw. der biobasierte Anteil von bestehenden Systemen erhöht. Ein biozidfreier Algenschutz wird durch Verwendung von IR-Pigmenten und biobasierten und schwer entflammbaren Latentwärmespeichern und damit Anpassung des Bindemittels verfolgt.Dr. Claudia Schirp
Tel.: +49 531 2155-318
claudia.schirp@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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30.11.2025
2222NR010CVerbundvorhaben: Entwicklung biobasierter Fassadenanstriche mit IR-aktiver Oberfläche zur Vermeidung von mikrobiellem Bewuchs auf WDVS-Fassaden; Teilvorhaben 3: Mikroverkapselung PCM - Akronym: BioFairIm Teilvorhaben 3 werden biobasierte PCM´s von Croda GmbH durch Follmann GmbH & Co.KG mikroverkapselt, um diese in die Formulierungen aus TV 1 einarbeiten zu können. Diese werden neben den IR-aktiven Pigmenten eingesetzt, um die Taupunktunterschreitung zu verringern und somit ein Algenwachstum an WDVS zu minimieren.Dr. Oliver Reichel
Tel.: +49 571 9339-292
oliver.reichel@follmann.com
Follmann GmbH & Co. KG
Heinrich-Follmann-Str. 1
32423 Minden

2023-05-01

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30.04.2024
2222NR011AVerbundvorhaben: Untersuchung der Verarbeitungsparameter und Eigenschaften eines innovativen lederartigen Holz-BioTPS-Komposites; Teilvorhaben 1: Materialeigenschaftenuntersuchung beim Recycling eines lederähnlichen BioTPS- Holz Werkstoffes - Akronym: Recy-TPE-HolzZiel des Projektvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Werkstoffes, welcher mithilfe eines Verbundes aus Industrierestholzspänen (Holz) und einem teilbiobasierten thermoplastischen Elastomer Compound BioTPS (Bio-Thermoplastisches Styrolelastomer) hergestellt werden soll. Während andere Holz-Kunststoffverbünde meist steif und fest sind, ist der innovative Holz-BioTPS-Werkstoff ausgesprochen elastisch, hat bei bestimmter Behandlung eine lederähnliche Haptik, wirkt stoßdämmend und federnd. Diese Eigenschaften gingen aus ersten Vorstudien zum Holz-TPS-Composit hervor und führten zu potenziellen Zielanwendung ‚veganes Leder‘ bzw. Kunstleder. Holz gibt dem Komposit dabei die besondere Optik und Haptik. Das Material ist äußerst innovativ – weder am Markt noch in der wissenschaftlichen Literatur wird die Kombination Holz-TPS (oder gar Holz-BioTPS) ausreichend repräsentiert. Es müssen grundlegende Versuche mit dem Komposit durchgeführt werden, beginnend mit Extrusion und Spritzguss. Als technische Herausforderung soll ein komplexes Bauteil mit schmalen Stegen und großen Spalten hergestellt werden, um die Fließparameter, Formungs- und Entformungsverhalten sowie Oberflächenveränderung bei verschiedenen Composit-Zusammensetzungen zu analysieren. Anschließend können weitere Eigenschaften der Composites untersucht werden, um die Überführung in eine Vielzahl Anwendungen zu ermöglichen. Die Anwendungspalette geht dabei über z.B. Griffe für E-Bikes oder Werkzeuggriffe bis hin zur Automobilausstattung im Interieur oder Verkleidung von Schaltknüppeln. Schließlich kann aus den aus der Studie ermittelten Daten abgeschätzt werden, ob eine Anwendung und Verarbeitung zu einem veganen Leder möglich wäre. Für alle Anwendungen müssen neben der Verarbeitung auch die sonstigen Eigenschaften der Composite (physikalisch, thermisch und biologisch) schließlich auch die Recyclingfähigkeit des Composites untersucht werden.Prof. Dr. Hans-Achim Reimann
Tel.: +49 981 4877-307
hans-achim.reimann@hs-ansbach.de
Hochschule für angewandte Wissenschaften Ansbach
Residenzstr. 8
91522 Ansbach

2023-05-01

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30.04.2024
2222NR011BVerbundvorhaben: Untersuchung der Verarbeitungsparameter und Eigenschaften eines innovativen lederartigen Holz-BioTPS-Komposites; Teilvorhaben 2: Holz-TPE - Akronym: TPE-HolzZiel des Projektvorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Werkstoffes, welcher mithilfe eines Verbundes aus Industrierestholzspänen (Holz) und einem teilbiobasierten thermoplastischen Elastomer Compound BioTPS (Bio-Thermoplastisches Styrolelastomer) hergestellt werden soll. Während andere Holz-Kunststoffverbünde meist steif und fest sind, ist der innovative Holz-BioTPS- Werkstoff ausgesprochen elastisch, hat bei bestimmter Behandlung eine lederähnliche Haptik, wirkt stoßdämmend und federnd. Diese Eigenschaften gingen aus ersten Vorstudien zum Holz-TPS-Composit hervor und führten zu potenziellen Zielanwendung ‚veganes Leder‘ bzw. Kunstleder. Holz gibt dem Komposit dabei die besondere Optik und Haptik. Das Material ist äußerst innovativ – weder am Markt noch in der wissenschaftlichen Literatur wird die Kombination Holz-TPS (oder gar Holz-BioTPS) ausreichend repräsentiert. Es müssen grundlegende Versuche mit dem Komposit durchgeführt werden, beginnend mit Extrusion und Spritzguss. Als technische Herausforderung soll ein komplexes Bauteil mit schmalen Stegen und großen Spalten hergestellt werden, um die Fließparameter, Formungs- und Entformungsverhalten sowie Oberflächenveränderung bei verschiedenen Composit- Zusammensetzungen zu analysieren. Anschließend können weitere Eigenschaften der Composites untersucht werden, um die Überführung in eine Vielzahl Anwendungen zu ermöglichen. Die Anwendungspalette geht dabei über z.B. Griffe für E-Bikes oder Werkzeuggriffe bis hin zur Automobilausstattung im Interieur oder Verkleidung von Schaltknüppeln. Schließlich kann aus den aus der Studie ermittelten Daten abgeschätzt werden, ob eine Anwendung und Verarbeitung zu einem veganen Leder möglich wäre. Für alle Anwendungen müssen neben der Verarbeitung auch die sonstigen Eigenschaften der Composite (physikalisch, thermisch und biologisch) schließlich auch die Recyclingfähigkeit des Composites untersucht werden. Lukas Kling
Tel.: +49 9843 9808937
lukas.kling@allod.com
Allod Werkstoff GmbH & Co. KG
Steinacher Str. 3
91593 Burgbernheim

2023-08-01

01.08.2023

2025-07-31

31.07.2025
2222NR013AVerbundvorhaben: Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil; Teilvorhaben 1: Rohstofferzeugung und Untersuchung der Materialeigenschaften - Akronym: AlgoFormEpoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, u. a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden "duromere Organobleche" zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm
Tel.: +49 561 804-3236
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

2023-08-01

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31.07.2025
2222NR013BVerbundvorhaben: Algenbasierte, warmumformbare Naturfaser-Matrix-Halbzeuge mit duromerem Eigenschaftsprofil; Teilvorhaben 2: Epoxidierung und Härterentwicklung - Akronym: AlgoFormEpoxidharze finden vielfältige Anwendung in der industriellen Fertigung, u. a. als duromere Matrixharze für FVK. Bisphenol A stellt dabei die Hauptchemikalie der Epoxidharzchemie dar; sie ist allerdings noch nicht biobasiert zugänglich. Zudem wurde die Verbindung als besonders besorgniserregend mit reproduktionstoxischen und endokrin schädigenden Eigenschaften eingestuft. Ein Verbot für Herstellung, Inverkehrbringen und Verwenden ist daher langfristig sehr wahrscheinlich und damit auch die Suche nach Bisphenol A-Substituten für die Reaktivharzindustrie alternativlos. Tannine (Polyphenole) sind in vielerlei Hinsicht gute Bisphenol A-Alternativen. Sie kommen in Landpflanzen, aber auch in Makroalgen vor, deren Feedstock-Potenzial in diesem Zusammenhang allerdings bei weitem nicht ausgeschöpft ist. AlgoForm setzt sich daher die Entwicklung eines duromeren Epoxidharzes auf Basis algenbasierter Phlorotannine zum Ziel. Das Harz soll ferner zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe im Resin Transfer Moulding zum Einsatz kommen, das Faserhalbzeug dabei auf Flachs beruhen. Die Matrix soll durch Wahl geeigneter Härter und Katalysatoren zusätzlich chemisch so gestaltet sein, dass sie nach Aushärtung als Vitrimer vorliegt, also als Duromer, welches in der Hitze aufgrund labiler kovalenter Bindungen trotzdem umgeformt werden kann. Auf diese Weise werden "duromere Organobleche" zugänglich, die nicht nur eine ^der Herstellung nachgelagerte Umformung in die Endkontur erlauben, sondern der Prepregverarbeitung vergleichbare Möglichkeiten der FVK-Erzeugung: Da Vitrimere mit sich selbst wieder chemische Bindungen knüpfen können, kann das Schichten und das Ausrichten der FVK-Platten bzgl. einer konkreten Lasteinleitung ohne Zeitdruck bei Raumtemperatur erfolgen; die Konsolidierung findet dann erst unter Wärme und Druck statt. Dies ermöglicht in Summe die hochflexible Produktion hochperformanter Multimaterialsysteme aus nachhaltigen Rohstoffen.Dr. Jens Lüttke
Tel.: +49 40 766255-67
jluettke@hobum.de
HOBUM Oleochemicals GmbH
Konsul-Ritter-Str. 10
21079 Hamburg

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28.02.2026
2222NR016AVerbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen; Teilvorhaben 1: Hopfenfaser-Nutzung in Kunststoffcompounds für Extrusionsprozesse - Akronym: BioHOCOEXErstmalig soll mit dem zu beantragenden Projekt eine – in die Industrie transferierbare - technologische Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen, speziell in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen, entwickelt werden. Bisher werden die Hopfenpflanzen nach der Ernte und der stationären Gewinnung der Dolden auf die Felder verbracht bzw. dem unkontrollierten natürlichen Abbau preisgegeben. Dabei stellen die bis zu sechs Meter langen Hopfenreben ein erhebliches, bisher nicht genutztes Biomasse-Potential für die werkstoffliche Nutzung dar. Auf Grundlage eines Vorprojektes sowie einer ersten Markteinschätzung ist nun geplant, die zu favorisierenden Verwertungsrouten für Hopfenpflanzen bzw. -stängel sowie daraus gewonnener Intermediate in Form von Hopfenfaser-Compounds für Extrusion und Spritzguss näher zu untersuchen. Die verfahrenstechnische Grundlage des hier zu beantragenden Vorhabens ist die alternative Bereitstellungskette über feucht zu konservierende Hopfenreben-Häcksel. Die einzelnen Prozessschritte sind durch die Hopfenbauern (als Substrat für die Biogasanlage Wolnzach) bereits realisiert bzw. stellen bekannte Verfahren für die Landwirtschaft dar. Die wissenschaftliche Expertise für die Logistik, Lagerung und Erst- bzw. Weiterverarbeitung zu Faserstoffen und Halbzeugen liegt bei den institutionellen Antragstellern vor. Die wesentlichen Schwerpunkte der TU Dresden und TU Chemnitz liegen bei der Einarbeitung der Fasern zu unterschiedlich hoch gefüllten Compounds, deren Verarbeitung in den Kunststoffverfahren Extrusion und Spritzguss sowie die Fertigung erster Demonstratoren. Auf der Basis der Resultate soll anschließend mit entsprechenden industriellen Partnern eine Umsetzung im Produktionsmaßstab entwickelt und realisiert werden.Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ
Tel.: +49 351 4633-8101
andre.wagenfuehr@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden Institut für Naturstofftechnik Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik
Marschnerstr. 39
01307 Dresden

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28.02.2026
2222NR016BVerbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen; Teilvorhaben 2: Hopfenfaser-Nutzung in Kunststoffcompounds für Spritzgießprozesse - Akronym: BioHOCOEXErstmalig soll mit dem zu beantragenden Projekt eine – in die Industrie transferierbare - technologische Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen, speziell in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen, entwickelt werden. Bisher werden die Hopfenpflanzen nach der Ernte und der stationären Gewinnung der Dolden auf die Felder verbracht bzw. dem unkontrollierten natürlichen Abbau preisgegeben. Dabei stellen die bis zu sechs Meter langen Hopfenreben ein erhebliches, bisher nicht genutztes Biomasse-Potential für die werkstoffliche Nutzung dar. Auf Grundlage eines Vorprojektes sowie einer ersten Markteinschätzung ist nun geplant, die zu favorisierenden Verwertungsrouten für Hopfenpflanzen bzw. -stängel sowie daraus gewonnener Intermediate in Form von Hopfenfaser-Compounds für Extrusion und Spritzguss näher zu untersuchen. Die verfahrenstechnische Grundlage des hier zu beantragenden Vorhabens ist die alternative Bereitstellungskette über feucht zu konservierende Hopfenreben-Häcksel. Die einzelnen Prozessschritte sind durch die Hopfenbauern (als Substrat für die Biogasanlage Wolnzach) bereits realisiert bzw. stellen bekannte Verfahren für die Landwirtschaft dar. Die wissenschaftliche Expertise für die Logistik, Lagerung und Erst- bzw. Weiterverarbeitung zu Faserstoffen und Halbzeugen liegt bei den institutionellen Antragstellern vor. Der wesentliche Arbeitsschwerpunkt des ATB dabei ist die Erarbeitung der Grundlagen für eine qualitativ-reproduzierbare Gewinnung und Aufbereitung der Fasermaterialien im industriellen Maßstab. Die wesentlichen Schwerpunkte der TU Dresden und TU Chemnitz liegen bei der Einarbeitung der Fasern zu unterschiedlich hoch gefüllten Compounds, deren Verarbeitung in den Kunststoffverfahren Extrusion und Spritzguss sowie die Fertigung erster Demonstratoren. Auf der Basis der Resultate soll anschließend mit entsprechenden industriellen Partnern eine Umsetzung im Produktionsmaßstab entwickelt und realisiert werden.Prof. Dr.-Ing. habil Lothar Kroll
Tel.: +49 371 531 23-120
slk@mb.tu-chemnitz.de
Fakultät für Maschinenbau, Institut für Strukturleichtbau, Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK)
Reichenhainer Str. 31-33
09126 Chemnitz

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28.02.2026
2222NR016CVerbundvorhaben: Entwicklung einer technologischen Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen; Teilvorhaben 3: Verfahrensentwicklung zur Gewinnung von Faserrohstoffen - Akronym: BioHOCOEXErstmalig soll mit dem zu beantragenden Projekt eine – in die Industrie transferierbare - technologische Kette für die stoffliche Nutzung von Hopfenpflanzen, speziell in Kunststoffcompounds für Spritzguss- und Extrusionsanwendungen, entwickelt werden. Bisher werden die Hopfenpflanzen nach der Ernte und der stationären Gewinnung der Dolden (als wertgebende Pflanzenkomponenten) entweder unzerkleinert oder gehäckselt überwiegend auf die Felder verbracht bzw. dem unkontrollierten natürlichen Abbau preisgegeben. Dabei stellen die bis zu sechs Meter langen Hopfenreben ein erhebliches, bisher nicht genutztes Biomasse-Potential für die werkstoffliche Nutzung dar. In einem Vorprojekt wurde die prinzipielle technische Machbarkeit ausgewählter technischer Verwertungsrouten für Hopfenpflanzen bzw. -stängel sowie daraus gewonnener Intermediate geprüft. Auf dieser Grundlage sowie einer ersten Markteinschätzung ist nun geplant, die zu favorisierenden Verwertungsrouten in Form von Hopfenfaser-Compounds für Extrusion und Spritzguss näher zu untersuchen. Die verfahrenstechnische Grundlage des hier zu beantragenden Vorhabens ist die alternative Bereitstellungskette über feucht zu konservierende Hopfenreben-Häcksel. Die einzelnen Prozessschritte sind durch die Hopfenbauern (im Rahmen der Substratbereitstellung für die Biogasanlage Wolnzach) bereits realisiert bzw. stellen bekannte Verfahren für die Landwirtschaft dar. Die wissenschaftliche Expertise für die Logistik, Lagerung und Erst- bzw. Weiterverarbeitung zu Faserstoffen und Halbzeugen liegt bei den institutionellen Antragstellern vor. Der wesentliche Arbeitsschwerpunkt des ATB dabei ist die Erarbeitung der Grundlagen für eine qualitativ-reproduzierbare Gewinnung und Aufbereitung der Fasermaterialien im industriellen Maßstab.Dr. Hans-Jörg Gusovius
Tel.: +49 331 5699-316
hjgusovius@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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31.08.2025
2222NR019AVerbundvorhaben: Nachhaltiges Entwicklungskonzept für kunststofffreie Cellulose-Formkörper aus Naturfasern am Produktbeispiel Kleiderbügel; Teilvorhaben 1: Entwicklung materialspezifischer Demonstrationsdesigns - Akronym: CellFormDesignZiel des Projektes ist die Entwicklung materialspezifischer Technologien zur Herstellung kreislauffähiger Kleiderbügel auf Naturfaserbasis in wirtschaftlicher Verwertung von Pflanzenresten und -abfällen aus der Landwirtschaft sowie der Sekundärnutzung von Altpapier und Zellstoff ohne Zusatz von fossilen Polymeren. CellForm bezeichnet die zellulosebasierte Materialgruppe die dabei untersucht und plastisch zu Bügeln geformt wird. Im Projekt werden Materialdesigns (Rezepturen, Strukturen, Modellierung, Eigenschaften) und dazu passend effiziente Verarbeitungs- und Produktionsprozesse entwickelt und evaluiert sowie Demonstrationsobjekte erzeugt, die für Tests in relevanter Einsatzumgebung verwendet werden (Validierung). Anhand experimenteller Materialproben und variantenreicher Produktprototypen werden die Anwendbarkeit und die Einsetzbarkeit sowie die Marktfähigkeit der Lösungen einem versierten Test- und Evaluationsszenario unterzogen und kundenzentrierte Verbesserungspotenziale in einem iterativen Entwicklungsprozess optimiert. Durch die frühzeitige Marktkommunikation und Evaluation der Projektfortschritte mit potenziellen Kunden (CoCreative Kundenfeedbacks, Einsatztests, Concept Studies Messe Euroshop im Februar 2023), wird projektbegleitend dafür gesorgt zielgerichtete Forschung & Entwicklung zu betreiben. Die Naturfasern (beispielsweise Pflanzenreste z. B. Hopfen, Altpapier, Zellstoff) werden dabei aufbereitet (Mahlung) und weiterverarbeitet (Nassstoff/ Faserkuchen) und zu Bauteilen vergautscht/gepresst und getrocknet. Dabei müssen keine konstenintensiven Heißpressanlagen eingesetzt werden. Die von der TU Dresden patentierte Vakuumpresstrocknung dient im Projekt als Verdichtungs- und Trocknungsprozess. Durch den Vergleich der Material- und Energieaufwendungen in Herstellungs-, Nutzungs- und Nachnutzungsphase wird eine Vergleichbarkeit der Umweltwirkung neu entwickelter gegenüber herkömmlicher Produkte erzielt. Alfred Dietl
Tel.: +49 1712625800
dietl@mawa.de
Mawa GmbH
Hohenwarter Str. 100
85276 Pfaffenhofen

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31.08.2025
2222NR019BVerbundvorhaben: Nachhaltiges Entwicklungskonzept für kunststofffreie Cellulose-Formkörper aus Naturfasern am Produktbeispiel Kleiderbügel; Teilvorhaben 2: Herstellung der Demonstrationsobjekte und Untersuchung der Bewitterungsbeständigkeit - Akronym: CellFormDesignZiel des Projektes ist die Entwicklung materialspezifischer Technologien zur Herstellung kreislauffähiger Kleiderbügel auf Naturfaserbasis in wirtschaftlicher Verwertung von Pflanzenresten und -abfällen aus der Landwirtschaft sowie der Sekundärnutzung von Altpapier und Zellstoff ohne Zusatz von fossilen Polymeren. CellForm bezeichnet die zellulosebasierte Materialgruppe die dabei untersucht und plastisch zu Bügeln geformt wird. Im Projekt werden Materialdesigns (Rezepturen, Strukturen, Modellierung, Eigenschaften) und dazu passend effiziente Verarbeitungs- und Produktionsprozesse entwickelt und evaluiert sowie Demonstrationsobjekte erzeugt, die für Tests in relevanter Einsatzumgebung verwendet werden (Validierung). Anhand experimenteller Materialproben und variantenreicher Produktprototypen werden die Anwendbarkeit und die Einsetzbarkeit sowie die Marktfähigkeit der Lösungen einem versierten Test- und Evaluationsszenario unterzogen und kundenzentrierte Verbesserungspotenziale in einem iterativen Entwicklungsprozess optimiert. Durch die frühzeitige Marktkommunikation und Evaluation der Projektfortschritte mit potenziellen Kunden (CoCreative Kundenfeedbacks, Einsatztests, Concept Studies Messe Euroshop im Februar 2023), wird projektbegleitend dafür gesorgt zielgerichtete Forschung & Entwicklung zu betreiben. Die Naturfasern (beispielsweise Pflanzenreste z. B. Hopfen, Altpapier, Zellstoff) werden dabei aufbereitet (Mahlung) und weiterverarbeitet (Nassstoff/ Faserkuchen) und zu Bauteilen vergautscht/gepresst und getrocknet. Dabei müssen keine konstenintensiven Heißpressanlagen eingesetzt werden. Die von der TU Dresden patentierte Vakuumpresstrocknung dient im Projekt als Verdichtungs- und Trocknungsprozess. Durch den Vergleich der Material- und Energieaufwendungen in Herstellungs-, Nutzungs- und Nachnutzungsphase wird eine Vergleichbarkeit der Umweltwirkung neu entwickelter gegenüber herkömmlicher Produkte erzielt.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

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30.06.2024
2222NR020AVerbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur flächigen Erfassung von Waldstrukturdaten im Klein- und Kleinstprivatwald und zur Inventur ganzer Forstbetriebe; Teilvorhaben 1: Forstwirtschaftliche Datenerhebung und -erfassung sowie Validierung und Verifizierung der Ergebnisse - Akronym: SmartForestInventoryIn einer Machbarkeitsstudie soll gezeigt werden, dass die Waldstrukturdatenerfassung (Waldinventur) im Privatwald für kleine und Kleinstprivatwälder mit digitalen Methoden in der Erfassung, Auswertung und Prognose präzisiert, effektiver durchgeführt und im Ganzen vereinfacht werden kann. Dabei kommt ein zweistufiges Verfahren zur Anwendung. Nach Interpretation von Fernerkundungsdaten unter Berücksichtigung der Liegenschaft wird ein Inventurbegang durchgeführt. Am Stichprobenpunkt wird die Winkelzählprobe als optisches Verfahren durch Verfahren moderner 3D-Erfassungstechniken (3D-Laserscanner, LiDAR, Photogrammetrie) abgelöst. Die verwendeten Sensoren sind alles Handgeräte, bedürfen keines Stativs und Drohnen befördern einige dieser Sensoren frei im Raum. Durch kombinierte Nutzung dieser Daten und verschiedener Plattformen der Fernerkundung sowie forstwirtschaftlich relevanter interdisziplinärer Datenquellen wird diese Datenbasis auf eine neue Qualität gehoben. Die Ergebnisse werden in einer Inventursoftware (Datenbank und GIS) vorgehalten, ausgewertet und Nutzern zur Verfügung gestellt. Die Software bietet den Waldbesitzern und ihren forstlichen Beratern alle Basisinformationen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Waldflächen. In der Machbarkeitstudie werden neben den klassischen forstlichen Parametern weitere Bestandsparameter erfasst und verarbeitet, die Fragestellungen im Hinblick auf Naturschutz, Wasserschutz, Risikomanagement, Klimaanpassung und weitere Ökosystemleistungen beinhalten. Zur Auswertung dieser bei einer Waldinventur noch nie zur Verfügung stehender komplexen Datenmenge kommen aktuelle Methoden der mathematischen Algorithmen der Künstlichen Intelligenz und der statistischen räumlichen Vorhersage und Simulation zum Einsatz. Martin Hillmann
Tel.: +49 511 3665-1441
martin.hillmann@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Geschäftsbereich Forstwirtschaft - Fachbereich Forsteinrichtung, Bewertung, Waldinventur Raumordnung, Naturschutz
Wunstorfer Landstr. 9
30453 Hannover

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30.04.2024
2222NR020BVerbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur flächigen Erfassung von Waldstrukturdaten im Klein- und Kleinstprivatwald und zur Inventur ganzer Forstbetriebe; Teilvorhaben 2: Konzeption, Entwicklung und Umsetzung einer Projektplattform - Akronym: SmartForestInventoryIn einer Machbarkeitsstudie soll gezeigt werden, dass die Waldstrukturdatenerfassung (Waldinventur) im Privatwald für kleine und Kleinstprivatwälder mit digitalen Methoden in der Erfassung, Auswertung und Prognose präzisiert, effektiver durchgeführt und im Ganzen vereinfacht werden kann.MSc. (GIS) Bert Harder
Tel.: +493076293350
harder.bert@arc-greenlab.de
ARC-GREENLAB GmbH
Eichenstr. 3b
12435 Berlin

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30.04.2024
2222NR020CVerbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur flächigen Erfassung von Waldstrukturdaten im Klein- und Kleinstprivatwald und zur Inventur ganzer Forstbetriebe; Teilvorhaben 3: Geodätische Datenerfassung und komplexe Datenauswertung mittels Verfahren der Künstl. Intelligenz im raum-zeitlichen Volumenmodell des Waldes - Akronym: SmartForestInventoryIn einer Machbarkeitsstudie soll gezeigt werden, dass die Waldstrukturdatenerfassung (Waldinventur) im Privatwald für kleine und Kleinstprivatwälder mit digitalen Methoden in der Erfassung, Auswertung und Prognose präzisiert, effektiver durchgeführt und im Ganzen vereinfacht werden kann. Dabei kommt ein zweistufiges Verfahren zur Anwendung. Nach Interpretation von Fernerkundungsdaten unter Berücksichtigung der Liegenschaft wird ein Inventurbegang durchgeführt. Am Stichprobenpunkt wird die Winkelzählprobe als optisches Verfahren durch Verfahren moderner 3D-Erfassungstechniken (3D-Laserscanner, LiDAR, Photogrammetrie) abgelöst. Die verwendeten Sensoren sind alles Handgeräte, bedürfen keines Stativs und Drohnen befördern einige dieser Sensoren frei im Raum. Durch kombinierte Nutzung dieser Daten und verschiedener Plattformen der Fernerkundung sowie forstwirtschaftlich relevanter interdisziplinärer Datenquellen wird diese Datenbasis auf eine neue Qualität gehoben. Die Ergebnisse werden in einer Inventursoftware (Datenbank und GIS) vorgehalten, ausgewertet und Nutzern zur Verfügung gestellt. Die Software bietet den Waldbesitzern und ihren forstlichen Beratern alle Basisinformationen zur nachhaltigen Bewirtschaftung ihrer Waldflächen. In der Machbarkeitsstudie werden neben den klassischen forstlichen Parametern weitere Bestandsparameter erfasst und verarbeitet, die Fragestellungen im Hinblick auf Naturschutz, Wasserschutz, Risikomanagement, Klimaanpassung und weitere Ökosystemleistungen beinhalten. Zur Auswertung dieser bei einer Waldinventur noch nie zur Verfügung stehender komplexen Datenmenge kommen aktuelle Methoden der mathematischen Algorithmen der Künstlichen Intelligenz und der statistischen räumlichen Vorhersage und Simulation zum Einsatz.Prof. Dr. Tobias Hillmann
Tel.: +49 395 5693-4104
hillmann@hs-nb.de
Hochschule Neubrandenburg - University of Applied Sciences - Fachbereich Landschaftswissenschaften und Geomatik
Brodaer Str. 2
17033 Neubrandenburg

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30.09.2026
2222NR021AVerbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung von biobasierten rieselfähigen Duroplast-Formmassen zur Verarbeitung im Spritzgießverfahren; Teilvorhaben 1: Rezepturentwicklung und Compoundierung biobasierter Spritzgießmassen - Akronym: BioDurInjectDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von rieselfähigen Duroplast-Formmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die sich effizient im Spritzgießprozess verarbeiten lassen. Durch die Entwicklung von rieselfähigen, biobasierten Formmassen können Ressourcen geschont, CO2-Emissionen eingespart, die Unabhängigkeit vom Erdöl erreicht und somit auch die Nachhaltigkeit dieser Materialien verbessert werden. Zusätzlich werden auf diese Weise neue Verarbeitungsverfahren für biobasierte Duromere, wie das Spritzgießverfahren, etabliert und neue Anwendungsfelder durch effiziente Zykluszeiten geschaffen. Neben der Entwicklung der rieselfähigen Formmassen soll deren Potential im Hinblick auf Verarbeitung und mechanische Eigenschaften, sowie deren wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zu petrochemisch-basierten Formmassen aufgezeigt werden. Abschließend werden die Herstellung und Verwendung der Formmassen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet. Auf diese Weise sollen den Herstellern und Anwendern die Potentiale aber auch Herausforderungen aufgezeigt werden, die sich durch die Entwicklung der biobasierten Duroplast-Formmassen ergeben.Dr. Andreas Köppel
Tel.: +49 931 4104-132
a.koeppel@skz.de
SKZ - KFE gGmbH
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg

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30.09.2026
2222NR021BVerbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung von biobasierten rieselfähigen Duroplast-Formmassen zur Verarbeitung im Spritzgießverfahren; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Spritzgießprozesses für biobasierte Duroplast-Formmassen - Akronym: BioDurInjectDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von rieselfähigen Duroplast-Formmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die sich effizient im Spritzgießprozess verarbeiten lassen. Durch die Entwicklung von rieselfähigen, biobasierten Formmassen können Ressourcen geschont, CO2-Emissionen eingespart, die Unabhängigkeit vom Erdöl erreicht und somit auch die Nachhaltigkeit dieser Materialien verbessert werden. Zusätzlich werden auf diese Weise neue Verarbeitungsverfahren für biobasierte Duromere, wie das Spritzgießverfahren, etabliert und neue Anwendungsfelder durch effiziente Zykluszeiten geschaffen. Neben der Entwicklung der rieselfähigen Formmassen soll deren Potential im Hinblick auf Verarbeitung und mechanische Eigenschaften, sowie deren wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zu petrochemisch-basierten Formmassen aufgezeigt werden. Abschließend werden die Herstellung und Verwendung der Formmassen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet. Auf diese Weise sollen den Herstellern und Anwendern die Potentiale aber auch Herausforderungen aufgezeigt werden, die sich durch die Entwicklung der biobasierten Duroplast-Formmassen ergeben. In diesem Teilvorhaben wird ein Spritzgießprozess für die biobasierten Formmassen entwickelt, sodass diese sich effizient und mit kurzen Zykluszeiten verarbeiten lassen Jan Hirz
Tel.: +49 2736 4407-318
j.hirz@bat-duro.com
Baumgarten automotive technics GmbH
Carl-Benz-Str. 46
57299 Burbach

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30.09.2026
2222NR021CVerbundvorhaben: Entwicklung und Optimierung von biobasierten rieselfähigen Duroplast-Formmassen zur Verarbeitung im Spritzgießverfahren; Teilvorhaben 3: Scale-up und Entwicklung eines produktionsnahen Compoundierprozesses für biobasierte Duroplast-Formmassen - Akronym: BioDurInjectDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von rieselfähigen Duroplast-Formmassen auf Basis nachwachsender Rohstoffe, die sich effizient im Spritzgießprozess verarbeiten lassen. Durch die Entwicklung von rieselfähigen, biobasierten Formmassen können Ressourcen geschont, CO2-Emissionen eingespart, die Unabhängigkeit vom Erdöl erreicht und somit auch die Nachhaltigkeit dieser Materialien verbessert werden. Zusätzlich werden auf diese Weise neue Verarbeitungsverfahren für biobasierte Duromere, wie das Spritzgießverfahren, etabliert und neue Anwendungsfelder durch effiziente Zykluszeiten geschaffen. Neben der Entwicklung der rieselfähigen Formmassen soll deren Potential im Hinblick auf Verarbeitung und mechanische Eigenschaften, sowie deren wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit im Vergleich zu petrochemisch-basierten Formmassen aufgezeigt werden. Abschließend werden die Herstellung und Verwendung der Formmassen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet. Auf diese Weise sollen den Herstellern und Anwendern die Potentiale aber auch Herausforderungen aufgezeigt werden, die sich durch die Entwicklung der biobasierten Duroplast-Formmassen ergeben. In diesem Teilvorhaben findet die Herstellung von biobasierten, rieselfähigen Formmassen aus flüssigen Vorstufen statt, sowie das Scale-up zur Herstellung größerer Mengen der rieselfähigen MassenDipl.-Chem. Sebastian Ziller
Tel.: +49 731 70707-49
sebastian.ziller@swc.de
Süd-West-Chemie Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Pfaffenweg 18
89231 Neu-Ulm

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30.04.2024
2222NR022AVerbundvorhaben: Seegras als Rohstoff; Teilvorhaben 1: Analyse des Rohstoffaufkommens - Akronym: SeeRoMaGrundsätzlich besteht die Herausforderung, Rohstoffe, die ohne primären Verwendungszweck als natürliches, pflanzliches Rudiment anfallen, in moderne biobasierte Produktionsprozesse zu integrieren. Vorrangiges Ziel des Projektes SeeRoMa ist, eine Entscheidungsgrundlage für Marktakteure zu erarbeiten, die detailliert beschreibt, welche Rahmenbedingungen gegeben sein müssen, um Seegras als Rohstoff der Veredelung einer Wertschöpfungskette zuführen zu können. Die Machbarkeitsstudie umfasst, auf der Bereitstellungsseite, vor allem die Untersuchung des Aufkommens von Seegras entlang der Küsten von Nord- und Ostsee, einen generischen Vertragsentwurf zur geregelten Bereitstellung des Seegrases durch Kommunen, sowie eine Kostenaufstellung für die einzelnen Parteien entlang der Wertschöpfungskette. Für die Absatzseite werden der Mengenbedarf zur Markteinführung sowie die technischen Ansprüche von Abnehmern geklärt, um die regionalen Verwertungschancen evaluieren zu können. Dazu sollen Unternehmenspartner für den Herstellungsprozess und die Markteinführung der Seegrasprodukte, sowie kommunale Partner für die Ernte und Bereitstellung des Rohstoffes akquiriert werden.Prof. Ludger Dederich
Tel.: +49 7472 951-147
dederich@hs-rottenburg.de
Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg
Schadenweiler Hof
72108 Rottenburg am Neckar

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01.05.2023

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30.04.2024
2222NR022BVerbundvorhaben: Seegras als Rohstoff; Teilvorhaben 2: Rohstoffqualität und Optimierungspotenzial - Akronym: SeeRoMaKurzbeschreibung SeeRoMa Grundsätzlich besteht die Herausforderung darin, Rohstoffe, die ohne primären Verwendungszweck als natürliches, pflanzliches Rudiment anfallen, in moderne Produktionsprozesse auf der Grundlage nachwachsender Materialien zu integrieren. Vorrangiges Ziel des Projektes SeeRoMa ist, eine Entscheidungsgrundlage für Marktakteure zu erarbeiten, die detailliert beschreibt, welche Rahmenbedingungen gegeben sein müssen, um Seegras als Rohstoff der Veredelung einer Wertschöpfungskette zuführen zu können. Die Machbarkeitsstudie umfasst, auf der Bereitstellungsseite, vor allem die Untersuchung des Aufkommens von Seegras entlang der Küsten von Nord- und Ostsee, einen generischen Vertragsentwurf zur geregelten Bereitstellung des Seegrases durch Kommunen, sowie eine Kostenaufstellung für die einzelnen Parteien entlang der Wertschöpfungskette. Für die Absatzseite werden der Mengenbedarf zur Markteinführung sowie die technischen Ansprüche von Abnehmern geklärt, um die regionalen Verwertungschancen evaluieren zu können. Dazu sollen Unternehmenspartner für den Herstellungsprozess und die Markteinführung der Seegrasprodukte, sowie kommunale Partner für die Ernte und Bereitstellung des Rohstoffes akquiriert werden.Dipl. Forstwirt Norbert Wagemann
Tel.: +49 7457 4689
n.wagemann@inrm.eu
Institut für nachhaltiges Ressourcenmanagement gGmbH Zweigniederlassung Rottenburg
Seegasse 9
72108 Rottenburg am Neckar

2024-01-01

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31.12.2026
2222NR023AVerbundvorhaben: Optimierungen der massenhaften Ausbringung der parasitoiden Erzwespe Trichogramma dendrolimi (L.) gegen bestandesbedrohenden Befall des Kiefernspinners bei Helikopter gestützter Applikation; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines Überschwemmungsverfahrens und Anwendungsoptimierung - Akronym: BioKisZiel des Verbundvorhabens ist die Weiterentwicklung von Ansätzen zur Regulation waldbedrohenden Massenauftretens des Kiefernspinners durch die Überschwemmung gefährdeter Kiefernbestände mit einem heimischen Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi. Auf den bisherigen Ergebnissen und Erfahrungen zweier Antragsteller aus dem gemeinsamen Projekt "Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi" (Förderkennzeichen: 22018917 und 22024418) aufbauend werden hubschraubergestützte Spritz-Applikationen aufgrund der damit verbundenen Möglichkeit zur gleichmäßigen, engmaschigen Verteilung flüssiger Formulierungen bei der lediglich kleinräumigen Wirtssuche von T. dendrolimi als besonders erfolgversprechend angesehen und Ansätze zur gezielten massenweisen Ausbringung des Nützlings gegenüber Eiern des Schaderregers unter den typischen Einsatzbedingungen weiterentwickelt. Wichtige Teilaufgaben sind dabei, 1. durch Anpassungen der Verfahren zur regelmäßigen Überwachung des Kiefernspinners die zeitlich und mengenmäßig bedarfsgerechte Bereitstellung des Nützlings zu steuern, 2. durch Weiterentwicklungen des aktuellen Formulierungskandidaten und der Gerätetechnik von Hubschrauberspritzanlagen die gleichmäßige Verteilung und anforderungsgerechte Platzierung des Nützlings im weiträumigen Aufbau von Kiefernbeständen zu erreichen sowie 3. durch die Bestimmung der Parasitierungsleistung von T. dendrolimi bei Bekämpfungen des Kiefernspinners und durch die entsprechende Anpassung der Ausbringungsmenge das Überschwemmungsverfahren möglichst effizient zu gestalten. Durch Publikation der Methodenstandards soll die allgemeine Verwertbarkeit der Verfahrensentwicklung erreicht werden.Dr. Martin Rohde
Tel.: +4955169401186
martin.rohde@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

2024-01-01

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31.12.2026
2222NR023BVerbundvorhaben: Optimierungen der massenhaften Ausbringung der parasitoiden Erzwespe Trichogramma dendrolimi (L.) gegen bestandesbedrohenden Befall des Kiefernspinners bei Helikopter gestützter Applikation; Teilvorhaben 2: Optimierung der Vermehrung und Bereitstellung des Ei-Parasitoiden - Akronym: BioKisZiel des Verbundvorhabens ist die Weiterentwicklung von Ansätzen zur Regulation waldbedrohenden Massenauftretens des Kiefernspinners durch die Überschwemmung gefährdeter Kiefernbestände mit einem heimischen Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi. Auf den bisherigen Ergebnissen und Erfahrungen zweier Antragsteller aus dem gemeinsamen Projekt "Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi" (Förderkennzeichen: 22018917 und 22024418) aufbauend werden hubschraubergestützte Spritz-Applikationen aufgrund der damit verbundenen Möglichkeit zur gleichmäßigen, engmaschigen Verteilung flüssiger Formulierungen bei der lediglich kleinräumigen Wirtssuche von T. dendrolimi als besonders erfolgversprechend angesehen und Ansätze zur gezielten massenweisen Ausbringung des Nützlings gegenüber Eiern des Schaderregers unter den typischen Einsatzbedingungen weiterentwickelt. Wichtige Teilaufgaben sind dabei, 1. durch Anpassungen der Verfahren zur regelmäßigen Überwachung des Kiefernspinners die zeitlich und mengenmäßig bedarfsgerechte Bereitstellung des Nützlings zu steuern, 2. durch Weiterentwicklungen des aktuellen Formulierungskandidaten und der Gerätetechnik von Hubschrauberspritzanlagen die gleichmäßige Verteilung und anforderungsgerechte Platzierung des Nützlings im weiträumigen Aufbau von Kiefernbeständen zu erreichen sowie 3. durch die Bestimmung der Parasitierungsleistung von T. dendrolimi bei Bekämpfungen des Kiefernspinners und durch die entsprechende Anpassung der Ausbringungsmenge das Überschwemmungsverfahren möglichst effizient zu gestalten. Durch Publikation der Methodenstandards soll die allgemeine Verwertbarkeit der Verfahrensentwicklung erreicht werden. Elisa Beitzen-Heineke
Tel.: +49 5562 9505780
ebh@biocare.de
BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mit beschränkter Haftung
Wellerser Str. 57
37586 Dassel

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01.04.2024

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31.03.2027
2222NR023CVerbundvorhaben: Optimierungen der massenhaften Ausbringung der parasitoiden Erzwespe Trichogramma dendrolimi (L.) gegen bestandesbedrohenden Befall des Kiefernspinners bei Helikopter gestützter Applikation; Teilvorhaben 3: Charakterisierung und Formulierung von Trichogramma-Wirtseiern - Akronym: BioKisZiel des Verbundvorhabens ist die Weiterentwicklung von Ansätzen zur Regulation waldbedrohenden Massenauftretens des Kiefernspinners durch die Überschwemmung gefährdeter Kiefernbestände mit einem heimischen Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi. Auf den bisherigen Ergebnissen und Erfahrungen zweier Antragsteller aus dem gemeinsamen Projekt "Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi" (Förderkennzeichen: 22018917 und 22024418) aufbauend werden hubschraubergestützte Spritz-Applikationen aufgrund der damit verbundenen Möglichkeit zur gleichmäßigen, engmaschigen Verteilung flüssiger Formulierungen bei der lediglich kleinräumigen Wirtssuche von T. dendrolimi als besonders erfolgversprechend angesehen und Ansätze zur gezielten massenweisen Ausbringung des Nützlings gegenüber Eiern des Schaderregers unter den typischen Einsatzbedingungen weiterentwickelt. Wichtige Teilaufgaben sind dabei, 1. durch Anpassungen der Verfahren zur regelmäßigen Überwachung des Kiefernspinners die zeitlich und mengenmäßig bedarfsgerechte Bereitstellung des Nützlings zu steuern, 2. durch Weiterentwicklungen des aktuellen Formulierungskandidaten und der Gerätetechnik von Hubschrauberspritzanlagen die gleichmäßige Verteilung und anforderungsgerechte Platzierung des Nützlings im weiträumigen Aufbau von Kiefernbeständen zu erreichen sowie 3. durch die Bestimmung der Parasitierungsleistung von T. dendrolimi bei Bekämpfungen des Kiefernspinners und durch die entsprechende Anpassung der Ausbringungsmenge das Überschwemmungsverfahren möglichst effizient zu gestalten. Durch Publikation der Methodenstandards soll die allgemeine Verwertbarkeit der Verfahrensentwicklung erreicht werden.Prof. Dr. Anant Patel
Tel.: +49 521 106-7318
anant.patel@hsbi.de
Hochschule Bielefeld – University of Applied Sciences and Arts (HSBI) - Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld

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01.11.2022

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29.02.2024
2222NR030XEntwicklung eines nachhaltigen biobasierten und biologisch-abbaubaren Polymilchsäure (PLA)- Polymers als geeignetes Verpackungsmaterial mit optimierten Barriereeigenschaften - Akronym: Barriere-PLAZiel des Vorhabens ist die Ertüchtigung der am Markt verfügbaren, biobasierten und biologisch abbaubaren Polymilchsäure (PLA) zur breiten und kosteneffizienten Verwendung als recyclingfähiges Verpackungsmaterial für Lebensmittel. Für Verpackungen müssen biobasierte Kunststoffe charakteristische und vom Verpackungsgut abhängige Eigenschaften aufweisen - z.B. eine spezifische Barrierefunktion gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff und hinreichende mechanische und thermische Stabilität. Diese Faktoren korrelieren letztlich mit der notwendigen Materialstärke und damit mit dem Materialeinsatz bei der Herstellung. Gleichzeitig ist neben technischer Performance auch die Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen in Bezug auf die Lebensmittelverträglichkeit der verwendeten Stoffe und zunehmend auch die Recyclingfähigkeit des Produktes zu berücksichtigen. In der vorgeschlagenen Konzeptphase sollen Nanokomposite aus Polymilchsäure und Schichtsilikaten hergestellt und optimiert, ihre Eigenschaften in Bezug auf Wasser- und Sauerstoffdurchlässigkeit sowie ihre mechanische Stabilität untersucht und zur Anbahnung einer Industriekooperation an geeignete Partner bemustert werden. Schichtsilikate kommen in der Natur vor und verlängern vor allem in exfolierter, nanostrukturierter Form den Diffusionsweg kleiner Teilchen durch ein Polymer. Dies macht sich durch eine erhöhte Sperrwirkung des Polymers bemerkbar. Um dabei einer Versprödung der Polymermatrix entgegenzuwirken, sollen zusätzlich biobasierte, höhermolekulare Weichmacher mit struktureller Ähnlichkeit zum Polymer hergestellt und vor allem in Bezug auf ihre Migrationstendenz und Fähigkeit zur Stabilisierung der Nanokomposite getestet werden. Desweiteren sollen explorative Ansätze zu nachhaltigen intelligenten Verpackungen bearbeitet werden, um beispielsweise über Cyclodextrine bzw. biobasierte Hydrogele als Träger Oxidationsschutz oder Feuchtigkeitsspender einzubringen.Prof. Dr. rer. nat. Markus Biel
Tel.: +49 241 6009-53724
biel@fh-aachen.de
Fachhochschule Aachen - Institut für Angewandte Polymerchemie
Heinrich-Mußmann-Str. 1
52428 Jülich

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01.01.2024

2026-12-31

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2222NR034AVerbundvorhaben: Verwendung der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzgenotypisierung zur züchterischen Auswahl von autochthonen Hochlagenfichten; Teilvorhaben 1: Genomweite Assoziationsanalysen genetischer und epigenetischer Variation zur Früherkennung von Hochlagenfichten - Akronym: PhenGenFichteMit Hilfe der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzsequenzierung sollen Nachkommenschaften schmalkroniger Hochlagenfichten und breitkroniger Tieflagenfichten unter kontrollierten Gewächshausbedingungen charakterisiert werden. Das Ziel ist die Identifizierung von genetischen und phänotypischen Zeigermerkmalen zur Früherkennung und züchterischen Auswahl von autochthonen und anpassungsfähigen Hochlagenfichten für den Fichten-Provenienzwechsel im Thüringer Wald. Weiterhin soll, basierend auf vergleichenden morphologischen Messungen an adulten Fichten unterschiedlicher Herkünfte (Hochlagen und Tieflagen), ein parametrisierbares 3D-Modell der Verzweigungsarchitektur und Benadelung entwickelt werden. Dieses soll die Grundlage bilden für biomechanische Simulationen zur Stabilität der Krone unter Wind- und/oder Schneebelastung. Durch Modellexperimente soll so die Hypothese geprüft werden, dass der Hochlagen-Phänotyp besser an diese Lasten adaptiert ist. In dem FNR-geförderten Vorgängerprojekt "Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald" (06/2016 – 06/2020, Referenznummer: 22023814) wurden basierend auf genetischen Untersuchungen und der phänotypischen Ansprache im Bestand Elternbäume der Hochlagenfichte im Vorkommen der Schloßbergfichten in Thüringen und in drei zusätzlichen Vorkommen identifiziert (Caré et al., 2020a; Caré et al., 2020b; Caré et al., 2018).Prof. Dr. Oliver Gailing
Tel.: +49 551 39-33536
ogailin@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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31.12.2026
2222NR034BVerbundvorhaben: Verwendung der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzgenotypisierung zur züchterischen Auswahl von autochthonen Hochlagenfichten; Teilvorhaben 2: Biomechanische Simulation der Kronenarchitektur von Fichten unterschiedlicher Herkünfte zur Quantifizierung adaptiver Vorteile - Akronym: PhenGenFichteMit Hilfe der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzsequenzierung sollen Nachkommenschaften schmalkroniger Hochlagenfichten und breitkroniger Tieflagenfichten unter kontrollierten Gewächshausbedingungen charakterisiert werden. Das Ziel ist die Identifizierung von genetischen und phänotypischen Zeigermerkmalen zur Früherkennung und züchterischen Auswahl von autochthonen und anpassungsfähigen Hochlagenfichten für den Fichten-Provenienzwechsel im Thüringer Wald. Weiterhin soll, basierend auf vergleichenden morphologischen Messungen an adulten Fichten unterschiedlicher Herkünfte (Hochlagen und Tieflagen), ein parametrisierbares 3D-Modell der Verzweigungsarchitektur und Benadelung entwickelt werden. Dieses soll die Grundlage bilden für biomechanische Simulationen zur Stabilität der Krone unter Wind- und/oder Schneebelastung. Durch Modellexperimente soll so die Hypothese geprüft werden, dass der Hochlagen-Phänotyp besser an diese Lasten adaptiert ist. In dem FNR-geförderten Vorgängerprojekt "Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald" (06/2016 – 06/2020, Referenznummer: 22023814) wurden basierend auf genetischen Untersuchungen und der phänotypischen Ansprache im Bestand Elternbäume der Hochlagenfichte im Vorkommen der Schloßbergfichten in Thüringen und in drei zusätzlichen Vorkommen identifiziert (Caré et al., 2020a; Caré et al., 2020b; Caré et al., 2018).Prof. Dr. Winfried Kurth
Tel.: +49 551 3929-715
wk@informatik.uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. für Forstgenetik und Forstpflanzenzüchtung
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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31.12.2026
2222NR034CVerbundvorhaben: Verbundvorhaben: Verwendung der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzgenotypisierung zur züchterischen Auswahl von autochthonen Hochlagenfichten; Teilvorhaben 3: Phänotypisierung von Hoch- und Tieflagenfichten in Altbeständen - Akronym: PhenGenFichteMit Hilfe der Präzisionsphänotypisierung und Hochdurchsatzsequenzierung sollen Nachkommenschaften schmalkroniger Hochlagenfichten und breitkroniger Tieflagenfichten unter kontrollierten Gewächshausbedingungen charakterisiert werden. Das Ziel ist die Identifizierung von genetischen und phänotypischen Zeigermerkmalen zur Früherkennung und züchterischen Auswahl von autochthonen und anpassungsfähigen Hochlagenfichten für den Fichten-Provenienzwechsel im Thüringer Wald. Weiterhin soll, basierend auf vergleichenden morphologischen Messungen an adulten Fichten unterschiedlicher Herkünfte (Hochlagen und Tieflagen), ein parametrisierbares 3D-Modell der Verzweigungsarchitektur und Benadelung entwickelt werden. Dieses soll die Grundlage bilden für biomechanische Simulationen zur Stabilität der Krone unter Wind- und/oder Schneebelastung. Durch Modellexperimente soll so die Hypothese geprüft werden, dass der Hochlagen-Phänotyp besser an diese Lasten adaptiert ist. In dem FNR-geförderten Vorgängerprojekt "Verwendung moderner SNP-Technologie zur Identifikation und Auswahl von Frost- und schneeharten Bergfichten zur Begründung stabiler und ertragreicher Fichtenbestände im Rahmen des Fichten-Provenienzwechsels im Thüringer Wald" (06/2016 – 06/2020, Referenznummer: 22023814) wurden basierend auf genetischen Untersuchungen und der phänotypischen Ansprache im Bestand Elternbäume der Hochlagenfichte im Vorkommen der Schloßbergfichten in Thüringen und in drei zusätzlichen Vorkommen identifiziert (Caré et al., 2020a; Caré et al., 2020b; Caré et al., 2018). Das TV3 konzentriert sich innerhalb des Verbundvorhabens auf detaillierte phänotypische und phänologische Aufnahmen in Altbeständen (Hochlage, Tieflage), die Identifizierung von Zeigermerkmalen, die zwischen den Nachkommen der Hochlagen- und Tieflagenprovenienzen unterscheiden sowie Anlage von 2 bis 3 Generhaltungsbeständen basierend auf der genetischen und phänotypischen Charakterisierung der Sämlinge.Forstassessor Ingolf Profft
Tel.: +49 3621 225-152
ingolf.profft@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha

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14.09.2026
2222NR040AVerbundvorhaben: Upcycling organomineralischer Substratreststoffe aus hydroponischen Systemen; Teilvorhaben 1: Implementierungsforschung am Standort Berlin - Akronym: UpgoeSIn UpgoeS soll geprüft werden, ob organomineralische (OM) Substratreststoffe aus dem hydroponischen Tomatenanbau upgecycelt als alternative Dünger, zur Bodenverbesserung und zur Ertrags- und Qualitätssteigerungen für den Freilandgemüsebau an zwei geologisch und klimatisch unterschiedlichen Standorten eingesetzt werden können. Die organische Fraktion aus Holz fällt im Ursprung als Holzhackschnitzel in einem Sägewerk an und wird weiter nach GGS (2018) zu einem Substrat mechanisch aufgefasert, wohingegen die mineralische Fraktion Nährionen sind, die sich in den Holzfasersubstraten während der Kulturzeit akkumulieren. Durch die Einbringung von OM-Substratreststoffen in Freilandflächen sollen grundlagenorientierte Erkenntnisse über die dadurch veränderten physikalischen Bodeneigenschaften, insbesondere zur Porenverteilung und Infiltration sowie zur reduzierten Stickstoffauswaschung ins Grundwasser gewonnen werden. Es wird erwartet, dass die Nitratretentionszeit erhöht und die Infiltrationsrate ansteigt. Somit soll sowohl die Bodenerosion verringert und die Trockenstresstoleranz des Bodens im Zeitalter des Kilmawandels erhöht als auch die konventionelle Düngergabe und Trinkwasserbelastung durch Stickstoffeinträge reduziert werden. Dies könnte ein großes Einsparungspotential hinsichtlich produktionsbedingtem Energieaufwand für die Herstellung von Düngern und CO2-Emissionen bedeuten. Weiterhin kann durch die Wiederverwendung der OM-Substratreststoffe im Sinne der Kreislaufwirtschaft die Menge entsorgungspflichtiger Kultursubstrate reduziert werden. Es werden somit biologische Ressourcen verwendet, die upgecycled in Kaskaden genutzt werden können. Leitlinien zur Aufarbeitung und zum sachgerechten Einsatz von OM-Substratreststoffen aus dem hydroponischen Gemüseanbau sollen unter Einbeziehung von Entscheidungsträgern für den Freilandgemüseanbau erarbeitet werden, damit der Einsatz von Rohstoffen bezüglich beider Anbauformen ressourcenschonender und nachhaltiger gestaltet wird.Dr. Dennis Dannehl
Tel.: +49 30 2093-46414
dennis.dannehl@agrar.hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Biosystemtechnik
Albrecht-Thaer-Weg 3
14195 Berlin

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14.09.2026
2222NR040BVerbundvorhaben: Upcycling organomineralischer Substratreststoffe aus hydroponischen Systemen; Teilvorhaben 2: Implementierungsforschung am Standort Geisenheim - Akronym: UpgoeSEs wird erforscht, ob das Einbringen von upgecycelten organomineralischen (OM) Substratreststoffen aus dem hydroponischen Tomatenanbau in den Boden des Freilandgemüsebaus ökonomische und ökologische Vorteile besitzt. Die organische Fraktion liefert mineralische Nährstoffe, die während der Kulturdauer freigesetzt werden. In einem dreijährigen Freilandexperiment wird auf zwei unterschiedlichen Standorten die Wirkung des aufgewerteten Oberbodens auf veränderte biologische, chemische und physikalische Eigenschaften des Boden-Pflanzengefüges untersucht. Als nährstoff- und carbonreiches Hächselgut soll es als alternativer Dünger und zur Bodenverbesserung dienen und entsprechend ertrags- und qualitätswirksam sein. Eine Verbesserung der physikalischen Bodeneigenschaften und Infiltrationsrate wird erwartet. Dies führt zu einem leichteren Eindringen von Niederschlag- und Beregnungswasser, wodurch die Wasser- und Nährstoffversorgung der Pflanzen gesteigert und gleichzeitig das Risiko einer Bodenerosion verringert wird. Ein höheres Angebot an pflanzenverfügbarem Wasser und substratgebundenen Nährstoffen offeriert das Potential einer gesteigerten Nährstoffnutzungseffizienz und eines reduzierten Düngebedarfs. Letzteres führt durch die Einsparung der Energie bei der Düngerherstellung zu einer besseren CO2-Bilanz. Die Wiederverwendung der OM-Substratreststoffe im Sinne der Kreislaufwirtschaft reduziert weiterhin die Menge entsorgungspflichtiger Kultursubstrate. So zielt UpgoeS darauf ab, die bisher ungenutzten biologischen Ressourcen des geschützten Anbaus durch ihren Einsatz als Bodenverbesser und Dünger im Freilandgemüsebau upzucyclen. Das agronomische und ökologische Potenzial der pflanzenbaulichen Wiederverwertung wird ermittelt, woraus ein Leitfaden zum sachgerechten Einsatz von OM-Substratreststoffen entsteht, der den Freilandbetrieben bereitgestellt werden soll. Dieser kann politischen Entscheidungsträger*innen als Grundlage für weitere Novellierungen der DüV dienen.Prof. Dr. Jana Zinkernagel
Tel.: +49 6722 502-511
jana.zinkernagel@hs-gm.de
Hochschule Geisenheim University - Institut für Gemüsebau
Von-Lade-Str. 1
65366 Geisenheim

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2222NR044AVerbundvorhaben: Erzeugung von Saat- und Pflanzgut von Juglans-Hybriden und waldbauliche Eignungsprüfung selektierter Hybridnüsse; Teilvorhaben 1: Optimierung der Vermehrungsverfahren, Durchführung von Eignungsprüfungen und Aufbau von Samenplantagen - Akronym: EspritnussDas Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Weiterentwicklung und praxisreifen Anwendung der im Projekt "Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden", entwickelten Vermehrungsverfahren, der gezielten Kreuzung und der waldbaulichen Eignungsprüfung der selektierten Hybridnüsse. 1. Mit dem gezielten Aufbau von Samenplantagen zur gelenkten Hybridisierung und Gewinnung von einheitlichem Juglans-Hybridsaatgut kann für den deutschen Markt eine gute Grundlage geschaffen werden. Neben der Erzeugung von geeignetem, standortangepasstem Juglans x intermedia-Saatgut sollen gleichfalls triploide Mehrfachhybriden, einschließlich "Superhybriden" in den Samenplantagen produziert werden. 2. Neben der Weiterführung und Optimierung der In-vitro-Vermehrung ausgewählter Genotypen ist eine Testung und Optimierung weiterer autovegetativer Vermehrungsmethoden (u.a. Ableger- und Abrissvermehrung) zur Gewinnung von selektierten Nusshybriden auf eigener Wurzel unbedingt notwendig. 3. Mit der Auspflanzung von 33 verschiedenen Genotypen auf Versuchsflächen in Mecklenburg-Vorpommern und in Rheinland-Pfalz soll eine Eignungsprüfung der selektierten Klone auf den Versuchsflächen durchgeführt werden. Neben der grundsätzlichen Erfassung morphologischer, phänologischer und Vitalitätsmerkmalen spielt die Untersuchung der Standorteignung der selektierten Juglans-Hybriden auf den unterschiedlichen Versuchsstandorten im Nordosten und Südwesten Deutschlands eine entscheidende Rolle. 4. Auf Grundlage der Ergebnisse zur Anbaueignung der selektierten Plusbäume soll die Beschreibung und Einführung der selektierten Genotypen in "SilvaSELECT" durchgeführt werden. 5. Bisher zeigen die auf J. x intermedia-Unterlagen veredelten selektieren Plusbäume eine sehr gute Wüchsigkeit und Vitalität. Jedoch müssen die Kompatibilitätsuntersuchungen auf den Versuchsflächen weitergeführt werden, um valide Aussagen zum waldbaulichen Einsatz der Unterlagen-Plusbaum-Kombination zu treffen.Prof. Dr. rer. nat. Christian Ulrichs
Tel.: +49 30 2093-46422
christian.ulrichs@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie
Lentzallee 55-57
14195 Berlin

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2222NR044BVerbundvorhaben: Erzeugung von Saat- und Pflanzgut von Juglans-Hybriden und waldbauliche Eignungsprüfung selektierter Hybridnüsse; Teilvorhaben 2: Genetische Analyse und Charakterisierung - Akronym: EspritnussDas Gesamtziel des Vorhabens besteht in der Weiterentwicklung und praxisreifen Anwendung der im Projekt "Plusbaum-Selektion und klonidentische Vermehrung von neuen Juglans-Hybriden", entwickelten Vermehrungsverfahren, der gezielten Kreuzung und der waldbaulichen Eignungsprüfung der selektierten Hybridnüsse. 1. Mit dem gezielten Aufbau von Samenplantagen zur gelenkten Hybridisierung und Gewinnung von einheitlichem Juglans-Hybridsaatgut kann für den deutschen Markt eine gute Grundlage geschaffen werden. Neben der Erzeugung von geeignetem, standortangepasstem Juglans x intermedia-Saatgut sollen gleichfalls triploide Mehrfachhybriden, einschließlich "Superhybriden" in den Samenplantagen produziert werden. 2. Neben der Weiterführung und Optimierung der In-vitro-Vermehrung ausgewählter Genotypen ist eine Testung und Optimierung weiterer autovegetativer Vermehrungsmethoden (u.a. Ableger- und Abrissvermehrung) zur Gewinnung von selektierten Nusshybriden auf eigener Wurzel unbedingt notwendig. 3. Mit der Auspflanzung von 33 verschiedenen Genotypen auf Versuchsflächen in Mecklenburg- Vorpommern und in Rheinland-Pfalz soll eine Eignungsprüfung der selektierten Klone auf den Versuchsflächen durchgeführt werden. Neben der grundsätzlichen Erfassung morphologischer, phänologischer und Vitalitätsmerkmalen spielt die Untersuchung der Standorteignung der selektierten Juglans-Hybriden auf den unterschiedlichen Versuchsstandorten im Nordosten und Südwesten Deutschlands eine entscheidende Rolle. 4. Auf Grundlage der Ergebnisse zur Anbaueignung der selektierten Plusbäume soll die Beschreibung und Einführung der selektierten Genotypen in "SilvaSELECT" durchgeführt werden. 5. Bisher zeigen die auf J. x intermedia-Unterlagen veredelten selektieren Plusbäume eine sehr gute Wüchsigkeit und Vitalität. Jedoch müssen die Kompatibilitätsuntersuchungen auf den Versuchsflächen weitergeführt werden, um valide Aussagen zum waldbaulichen Einsatz der Unterlagen-Plusbaum- Kombination zu treffen.Dr. Ludger Leinemann
Tel.: +49 173 3924613
ludger.leinemann@isogen.de
ISOGEN GmbH& Co. KG
Büsgenweg 2
37077 Göttingen

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31.03.2027
2222NR050XIntegriertes zweistufiges Fermentationsverfahren für den Aufbau reststoffverwertender Bioraffinerien am Beispiel der Zitronensäureproduktion - Akronym: LEMONBioraffinerien der ersten Generation nutzen essbare Kohlenstoffquellen wie Zucker, Stärke oder Öle als Rohstoffe für die Produktion von Chemikalien. Damit treten diese Technologien in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion, was zur ungewünschten Verteuerung von Lebensmitteln und intensivierter Nutzung landwirtschaftlicher Flächen führt. Bioraffinerien der zweiten Generation nutzen nicht-essbare organische Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie oder der Land- und Forstwirtschaft als Rohstoffe. Leider sind diese Substrate oft schwer zu fermentieren und enthalten unerwünschte Begleitstoffe, die sich negativ auf die Produktqualität auswirken bzw. eine überteuerte Produktaufreinigung notwendig machen. Daher konnten sich Reststoff-verwertende Bioraffinerien bisher nicht auf breiter Front durchsetzen. Im vorgestellten Projektvorhaben sollen die genannten Probleme durch ein innovatives zweistufiges Fermentationsverfahren gelöst werden, welches es ermöglicht, hohe Produktendkonzentrationen trotz vergleichsweise niedriger Zuckerkonzentrationen im Ausgangssubstrat zu erreichen. Damit kann die Wachstumshemmung der Mikroorganismen umgangen und eine kostengünstige Produktaufreinigung erreicht werden. Beide Effekte tragen zu einer stark verbesserten Kosteneffizienz von Bioraffinerien der zweiten Generation bei. Das Verfahren ist für die Produktion einer sehr breiten Palette von Chemikalien einsetzbar. Es soll im Projektvorhaben auf Reststoffströme der Lebensmittelindustrie und der biochemischen Industrie angewendet werden. Das Zielprodukt im vorliegenden Projekt ist Zitronensäure, da diese direkt von den beteiligten den lebensmittelverarbeitenden Unternehmen eingesetzt werden kann.Prof. Thomas Walther
Tel.: +49 351 463-32420
thomas_walther@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Bioverfahrenstechnik
Bergstr. 120
01069 Dresden

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2222NR052AVerbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Technologietransfer - Akronym: RAPSSTROHDer Projektkoordinator APMA führt die Korrespondenz mit dem Fördergeber, überwacht die Einhaltung des Projektzeitplans, organisiert die Projektmeetings und erstellt den Schlussbericht aus den Ergebnissen der Teilprojekten. Seine wissenschaftlichen Teilziele sind die Darstellung des Standes der Wissenschaft und Technik, die Zusammenfassung der Ergebnisse der Teilprojekte für das Methanbildungspotenzial von Rapsstroh, sowie die ökonomische Bewertung des Rapsstroheinsatzes für den Biogassektor aus den Kosten-/Ertragsabschätzungen, die aus den experimentellen Forschungsergebnissen von den Partnern abgeleitet werden. Für den Wissens- und Technologietransfer leitet er die Erstellung von Empfehlungen für die Praxis und organisiert die Durchführung eines Fachgespräches zu den Projektergebnissen mit allen Partnern für das interessierte Fachpublikum.Dr. Dirk Wagner
Tel.: +49 162 4399-067
service@apma.de
APMA Services GmbH
Wannbornstr. 4
66125 Saarbrücken

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2222NR052BVerbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 2: Evaluation von Konservierungs- und Aufbereitungsmethoden zur Erhöhung der Biogasausbeute von Rapsstroh - Akronym: RAPSSTROHIm Rahmen des Verbundvorhabens soll die Optimierung der Biogasproduktion aus Rapsstroh durch verschiedene Verfahren der Substratvorbehandlung beziehungsweise durch Substratkonservierung im Hinblick auf den wirtschaftlichen Einsatz in Biogasanlagen untersucht werden. Susanne Höcherl
Tel.: +49 8161 8640-3796
susanne.hoecherl@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung
Vöttinger Str. 36
85354 Freising

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2222NR052CVerbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 3: Hydrothermale Vorbehandlung und kontinuierliche Vergärung von Rapsstroh - Akronym: RAPSSTROHDer Anbau von Raps generiert in Deutschland jährlich fast 10 Millionen Tonnen Rapsstroh, von dem 30-50% als landwirtschaftliches Nebenprodukt verwertbar wären. Studien zur Nutzung von Rapsstroh als Biogassubstrat zeigen unterschiedliche Ergebnisse, die darauf hinweisen, dass besonders die nachfolgende Verarbeitung des Substrats einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit und die Biogasausbeute hat. Das Forschungsvorhaben RAPSSTROH will jene Aufbereitungsschritte identifizieren, die die größtmögliche Wirtschaftlichkeit bei der Biogasproduktion aus Rapsstroh in der Praxis sicherstellen. Zu diesem Zweck wird die Verbesserung der Biogasproduktion durch Konservierungstechniken, Silierung, chemische und biologische Substratvorbehandlungsmethoden von Rapsstroh, sowie der hydrothermale Aufschluss von Rapsstroh und Rapsstroh-Gärresten untersucht. Die Substrate werden in Batch-Gärtests und in praxisnahen, (semi)kontinuierlichen Durchflussverfahren behandelt. Der Gesamtprozess soll nach technisch-wirtschaftlichen Kriterien beurteilt werden.Prof. Dr.-Ing. Thomas Dockhorn
Tel.: +49 531 391-7937
t.dockhorn@tu-braunschweig.de
Technische Universität Braunschweig - Institut für Siedlungswasserwirtschaft
Pockelsstr. 2a
38106 Braunschweig

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2222NR052DVerbundvorhaben: Rapsstroh als Biogassubstrat - Vorbehandlungen zur Verbesserung der anaeroben Vergärbarkeit; Teilvorhaben 4: Methanbildungspotenzial von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh - Akronym: RAPSSTROHTeilprojekt 4 - Methanbildungspotenzial von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh (LUFA) Als wissenschaftliches Teilziel untersucht das Teilprojekt von LUFA das Methanbildungspotenzial von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh und den potenziellen Mehrwert der Vorbehandlung für die Biogasvergärung. Es führt die wissenschaftliche Evaluierung dieser Ergebnisse als Teil einer Gesamt-bewertung des Methanbildungspotenzial aus Rapsstroh durch. Als technisches Teilziel erfolgt die Gärrestbereitstellung für die hydrothermale Vorbehandlung, die selbst im Teilprojekt von TUBS stattfindet, und für das Rapsstroh vergärt wird. Darüber hinaus werden die Kosten-/Ertragspositionen der Vergärung von hydrothermal vorbehandeltem Rapsstroh für die ökonomische Analyse des Rapsstroheinsatzes ermittelt und die wissenschaftlich-technischen Erkenntnisse des Teilprojektes in Empfehlungen für die Praxis eingearbeitet.Dr. Manfred Bischoff
Tel.: +49 441 801-830
manfred.bischoff@lufa-nord-west.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen - Lufa Nord West
Jägerstr. 23-27
26121 Oldenburg

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2222NR054AVerbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 1: Züchtung - Akronym: TAKOWIND_IVDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden.Dr. rer. hort. Fred Eickmeyer
Tel.: +49 9421 1839-199
eickmeyer@t-online.de
ESKUSA GmbH
Bogener Str. 24
94365 Parkstetten

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2222NR054BVerbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 2: Genomik - Akronym: TAKOWIND_IVDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden.Prof. Dirk Prüfer
Tel.: +49 251 8322-302
dpruefer@uni-muenster.de
Universität Münster - Fachbereich 13 Biologie - Institut für Biologie und Biotechnologie der Pflanzen (IBBP)
Schlossplatz 8
48143 Münster

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2222NR054CVerbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 3: Molekulare Züchtungsforschung - Akronym: Takowind_IVDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden. Helge Flüß
Tel.: +49 38209 45-203
helge.fluess@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz

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2222NR054DVerbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 4: Hybridisierungspartner - Akronym: Takowind_IVDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden. Katja Thiele
Tel.: +49 39484 47-3310
katja.thiele@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für die Sicherheit biotechnologischer Verfahren bei Pflanzen
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg

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2222NR054EVerbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von Russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung einer Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff - Zuchtmethodik und Charakterisierung von Artbastarden; Teilvorhaben 5: Doppelhaploide - Akronym: TAKOWIND_IVDie Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung des Kautschuks aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab stellen die übergeordneten Ziele des Projektkonsortiums dar. Zur zügigen Erreichung der Wirtschaftlichkeit soll auf Züchtungserfolgen aufgebaut und die dazugehörige Züchtungsmethodik weiterentwickelt werden. Das interdisziplinäre Team bestehend aus einer Universität, zwei Forschungsinstituten, einem Züchtungs- und einem Biotechnologieunternehmen wird dazu zielorientiert zusammenarbeiten. Das angebaute Pflanzenmaterial soll auf diese Weise schneller leistungs- und wettbewerbsfähig gemacht werden.Dr. Oleksandr Dovzhenko
Tel.: +49 152 0256-8401
dovzhenko@screensys.eu
ScreenSYS GmbH
Engesserstr. 4a
79108 Freiburg im Breisgau

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2222NR057XMachbarkeitsstudie zum Einsatz biologisch abbaubarer löslicher modifizierter Stärken im Consumer Care Bereich (STACONBIO) - Akronym: STACONBIOZiel des Projekts ist es eine systematische Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Art der modifizierten Stärke und deren Abbaubarkeit durchzuführen (mit respirometrischen Tests nach OECD 301). Die Ergebnisse der Abbaubarkeitsstudie sollen dann in einer Synopse mit vorhandenen Literaturwerten ergänzt und für verschiedene Interessengruppen öffentlich zugänglich gemacht werden. Zusätzlich werden einige Produkte bereits auf ihre Eignung als Verdicker in tensidhaltigen Modellformulierungen untersucht (bspw. für Duschbad) Das Ergebnis des Projekts ist eine Potenzialanalyse der Stoffklasse "modifizierte Stärken" als Ersatz für lösliche synthetische Polymere unter den Aspekten der Funktionalität und der Abbaubarkeit.Dr. rer. nat. Jens Buller
Tel.: +49 331 568-1478
jens.buller@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

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31.12.2026
2222NR070AVerbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 1: Etablierung einer Modellregion mit optimierten Anbausystemen und Wertschöpfungsketten - Akronym: PappelWERTTeilvorhaben 1: "PappelWERT - Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten" umfasst zum einen die Koordination des Gesamtvorhabens PappelWERT sowie fachliche Arbeit in den Bereichen: - Etablierung der Modelregion - Optimierung bestehender AFS in Modellregion - Pflanzung, Pflege, Ernte von optimierten AFS in Modellregion für versch. Wertschöpfungsketten - Entwicklung von Wertschöpfungsketten für Pappelholz aus AFS - Wissenstransfer Auf Basis von über 300 Hektar bestehenden Agroforstsystemen (AFS) bei landwirtschaftlichen Praxispartnern, die in den vergangenen Jahren durch die Lignovis GmbH angepflanzt wurden, werden Leitlinien für optimierte Verfahren zur Anpflanzung und Bewirtschaftung von Agroforstsystemen definiert. Gleichzeitig werden verschiedene Rohstoffqualitäten für bestehende und zukünftige Wertschöpfungsketten der holzverarbeitenden Industrie aus diesen Agroforst-Systemen bereitgestellt. In Kooperation mit Partnerunternehmen in der Modellregion wird die Eignung von Pappelholz für verschiedene industrielle Holz-Wertschöpfungsketten untersucht und in praxisnahen Anwendungen demonstriert. Gleichzeitig werden Optimierungen für Agroforst Anbau-, Bewirtschaftungs-, Ernte- und Nachernteverfahren, insbesondere in Bezug auf die Produktqualität definiert und iterativ zwischen den Anforderungen der stofflichen Holznutzer und den möglichen Synergieeffekten für eine klimaresiliente, produktive Landwirtschaft abgestimmt. Die Definition und Weiterentwicklung von Best-Practice Leitlinien für Agroforstsysteme, insbesondere mit Fokus auf die für Deutschland innovative Pappel-Stammholzproduktion, wird durch die praktische Umsetzung von neu gepflanzten Modell-Agroforst-Systemen auf Flächen der landwirtschaftlichen Projektpartner flankiert. Der Wissenstransfer wird z.B. durch Feldtage, Workshops, Social-Media und allgemeiner Pressearbeit gewährleistet und in das geplante deutschlandweite Demonstrationsnetzwerk eingebunden. Jens Asmuth
Tel.: +49 162 769 4317
jens.asmuth@lignovis.com
Lignovis GmbH
Tietzestr. 29
22587 Hamburg

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01.01.2024

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31.12.2026
2222NR070BVerbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 2: Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik für die Bewirtschaftung von Agroforstsystemen und Erstaufbereitung der produzierten Holzsortimente - Akronym: PappelWERTDas Teilvorhaben 2 "Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik für die Bewirtschaftung von Agroforstsystemen und Erstaufbereitung der produzierten Holzsortimente" ist Teil des Gesamtvorhabens PappelWERT (Federführung Lignovis Gmbh) und befasst sich mit dem Aufbau, der Optimierung und der Demonstration effizienter landwirtschaftlicher Verfahrensketten für die Produktion hochwertiger Pappelholzsortimente aus Agroforstsystemen (AFS). Hierfür wird an konkreten bestehenden Praxisbeispielen sowie im Projekt neu bepflanzten Flächen in 3 Schwerpunktregionen aufgezeigt, wie Pappel-AFS eine klimaangepasste Landwirtschaft ermöglichen und gleichzeitig eine wichtige Rohstoffquelle für etablierte und neue Wertschöpfungsketten in der Holzindustrie sein können. Der Fokus im Teilvorhaben 2 liegt auf der Weiterentwicklung und Demonstration von Best-Practice AFS zur Produktion von Pappelholz für stoffliche und energetische Wertschöpfungsketten, die die Anforderungen hinsichtlich Materialeigenschaften, Qualität und Kosten der Holzindustrie erfüllen. Hierfür werden nicht nur grundlegende Fragen des optimierten Anbaulayouts, geeigneter Umtriebszeiten, der Sortenwahl und deren Auswirkung auf die landwirtschaftliche Prozesskette untersucht, sondern darüber hinaus neue optimierte Verfahren insbesondere zu Anbau, Pflege und Ernte in der Praxis entwickelt und erprobt. Die anschließenden Prozessstufen der optimierten Lagerung und Trocknung sind ebenfalls Bestandteil der Untersuchungen, da diese wesentlich Produkteigenschaften, Qualität, Kosten und Verfügbarkeit für die Holzindustrie bestimmen.Dr. Ralf Pecenka
Tel.: +49 331 5699-312
rpecenka@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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31.12.2026
2222NR070CVerbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 3: Hochwertige Nutzung von Pappelholz aus Agroforstsystemen für nachhaltige Werk- und Baustoffe - Akronym: PappelWERTAgroforstsysteme (AFS) haben das Potenzial landwirtschaftliche Produktionssysteme effektiv an den Klimawandel anzupassen und gleichzeitig nachwachsenden Rohstoffen für eine wachsende Bio-Ökonomie bereit zu stellen. Als klimaresiliente Landnutzungsform können sie die Gesamtproduktivität landwirtschaftlicher Flächen erhöhen und gleichzeitig einen wichtigen Beitrag zu Biodiversität, Gewässerschutz, Bodenregeneration und Erosionsschutz leisten. AFS mit schnellwachsenden Baumarten (insbesondere Pappeln) entfalten ihre Wirkung auf Acker- und Grünland bereits nach kurzer Zeit und ermöglichen erste Holzerträge nach wenigen Jahren. Holz aus nachhaltigen Quellen spielt zukünftig eine entscheidende Rolle in der Entwicklung von klimaneutralen Wirtschaftskreisläufen. Die sichere Verfügbarkeit von zusätzlichen Holzrohstoffen für die energetische und stoffliche Nutzung ist für den Wirtschaftsstandort Deutschland in Hinblick auf die im Bundes-Klimaschutzgesetz (KSK) festgeschriebene CO2-Neutralität ab dem Jahr 2045 von großer Bedeutung. Pappelholz aus landwirtschaftlicher Produktion wurde in der Vergangenheit hauptsächlich energetisch genutzt, hat jedoch das Potenzial, in vielen stofflichen Wertschöpfungsketten (WSK) erhebliche Holzmengen zu substituieren, wenn die Anforderungen an die Holzqualität und -Quantität erfüllt werden. Im Rahmen von PappelWERT wird die Eignung von Pappelholz für verschiedene industrielle Wertschöpfungsketten untersucht und demonstriert. Gleichzeitig werden Optimierungen für Agroforst Anbauverfahren definiert und iterativ zwischen den Qualitätsanforderungen der stofflichen Holznutzer und den gewünschten vielfältigen Synergieeffekten für eine klimaresiliente, produktive Landwirtschaft abgestimmt. Optimierte Anbau- und Bewirtschaftungsverfahren für Pappel Agroforstsysteme werden für landwirtschaftliche Akteure demonstriert und eine weitreichende Verbreitung über Modellprojekte ermöglicht. Dirk Berthold
Tel.: +49 531 2155 452
dirk.berthold@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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31.12.2026
2222NR070DVerbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 4: Untersuchung und Entwicklung von Wertschöpfungsketten für Pappelholz aus Agroforstsystemen in Modellregionen - Akronym: PappelWERTPappelholz aus der Landwirtschaft spielte bisher eine wenig beachtete Rolle und gewinnt im Zuge agroforstlich genutzter Systeme an Bedeutung. Das anfallende Pappelholz wurde bisher hauptsächlich energetisch genutzt. Ein geplanter und professioneller Anbau von Pappeln in Agroforstsystemen zur stofflichen Holznutzung fehlte weitgehend und wird daher im Rahmen des Projekts PappelWert näher untersucht wie auch praxisnah entwickelt. Langfristig gesicherte Absatzmärkte für das erzeugte Pappelholz, auch außerhalb der großindustriellen Verarbeitung, sind eine Grundvoraussetzung für die weitreichende Adaption von Pappel in Agroforstsystemen. Es erhöht das Produktportfolio für die Landwirte und ermöglicht es nachrangigen Unternehmen nachwachsende Rohstoffe in ihre Verarbeitung einfließen zu lassen. Die vielfältigen Verwertungsmöglichkeiten werden erarbeitet und öffentlich wirksam demonstriert, um die Wertschöpfungsketten mit Pappelholz in der Modellregion zu stärken. Die Fragen nach den Produktanforderungen und Rahmenbedingungen an den Rohstoff Pappelholz und dessen Verarbeitung innerhalb möglicher Verarbeitungsketten sollen anhand von An- und Verwendungen in der Praxis beantwortet werden. Eine Recherche zu bestehenden Wertschöpfungsketten außerhalb der Modellregion wird dabei unterstützen. Zusätzlich werden die innovativen Wertschöpfungsketten für Pappelprodukte aus Agroforstsystemen wirtschaftliche betrachtet. In Zusammenarbeit mit den Netzwerkpartnern wird der Wissenszuwachs innerhalb der Region weitergegeben. Dazu tragen die jährlichen Feldtage auf den Projekt- und Demonstrationsflächen bei. Für die Weitergabe an Informationen dienen Handreichen, die innerhalb des Projekt erarbeitet werden. Die sichere Verfügbarkeit von zusätzlichen C-speichernden Holzrohstoffen ist für den Wirtschaftsstandort Deutschland in Hinblick auf die im Bundes-Klimaschutzgesetz festgeschriebene CO2-Neutralität ab dem Jahr 2045 von großer Bedeutung. Robert Starke
Tel.: +49 551 30738 - 11
starke@3-n.info
3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V.
Kompaniestr. 1
49757 Werlte

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31.12.2026
2222NR070EVerbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 5: Wirkungen von Gehölzstreifen auf Ackerkulturen - Grünland - Akronym: PappelWertDas Gesamtziel des Projektes ist die Etablierung einer Agroforst-Modellregion mit schnellwachsenden Pappeln in Norddeutschland (mit 3 Schwerpunktregionen). An konkreten bestehenden Praxisbeispielen (die von Lignovis auf verschiedenen Betrieben in den vergangenen Jahren gepflanzt wurden) sowie im Projekt neu gepflanzten Agroforstsystemen wird aufgezeigt, wie Pappel-Agroforstsysteme eine klimaangepasste Landwirtschaft ermöglichen und gleichzeitig eine wichtige Rohstoffquelle für etablierte und neue Wertschöpfungsketten in der Holzindustrie sein können. Das Arbeitspaket 4 hat zum Ziel, die Konsequenzen der Etablierung von Pappelbaumreihen in Agroforstsystemen (AFS) auf die landwirtschaftliche Kultur zu analysieren und zu bewerten. Das umfasst agronomische, ökonomische und ökologische Konsequenzen. Die Akzeptanz des Pappelanbaus in agroforstlichen Systemen in der landwirtschaftlichen Praxis wird in hohem Maße von der Ertragsfähigkeit und der Rentabilität der landwirtschaftlichen Kultur in AFS beeinflusst. Wenn es gelingt, neben der Holzerzeugung relevante, jährlich anfallende Erlöse aus den landwirtschaftlichen Kulturen zu erwirtschaften, dann wird die landwirtschaftliche Praxis bereit sein, AFS in nennenswertem Umfang zu etablieren.Prof. Johannes Isselstein
Tel.: +49 551 39243-75
jissels@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Graslandwissenschaft
Von-Siebold-Str. 8
37075 Göttingen

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31.12.2026
2222NR070FVerbundvorhaben: Pappelanbau in Agroforstsystemen und darauf basierende Wertschöpfungsketten; Teilvorhaben 6: Verwertung von Pappelholz in Tragwerken von Gebäuden - Akronym: PappelWERTTeilvorhaben 6: "Verwertung von Pappelholz in Tragwerken von Gebäuden" umfasst Konstruktions- und Entwurfsarbeiten mit dem Ziel Pappelholz im Tragwerksbau im Bereich des Gebäudebau/Nutzgebäudebau verwendbar zu machen. Bisher wird Pappelholz im Hochbau als Sperrholz und aufgrund seiner gleichmäßigen Holzstruktur für Verkleidungszwecke bzw. Designsichtholz verwendet. Vor dem Hintergrund einer wünschenswerten klimaschonenderen Bauweise im Hochbau kommt der Verwendung von Holz insbesondere im Tragwerksbau eine große Bedeutung zu. Dieser Bedarf wird von nachhaltig bewirtschafteten Wäldern kaum zu decken sein, da besonders die Fichtenwälder durch Klimawandel und Schädlingsdruck zunehmend beeinträchtigt werden. Bisher findet die Pappel im Tragwerksbau so gut wie keine Verwendung. Die Ursache ist, dass bisher ausreichend günstiges Fichtenholz zur Verfügung stand und das Pappelholz z.B. aufgrund seiner geringeren Tragfähigkeit und Widerstandsfähigkeit einer weitergehenden wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Betrachtung unterzogen werden muss, die sich vom Anbau über die Verarbeitung, Holzkonstruktion, Statik bis zur handwerklichen Verarbeitung erstreckt. Für diese Untersuchungen befasst sich das Teilvorhaben in Kooperation mit einem Industriepartner mit der konstruktiven Nutzung des Pappelholzes und zeigt Möglichkeiten auf, wie dieses als Konstruktionsholz integriert werden kann. Ulrich Kotzbauer
Tel.: +49 38296 74-80
kotzbauer@rotaria.com
Rotaria Energie- und Umwelttechnik GmbH
Kirchweg 21
18230 Ostseebad Rerik

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01.10.2023

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30.09.2026
2222NR078AVerbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 1: Genomische Diversität und Zuchtmethodik - Akronym: PotatoPredictKartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden.Prof. Dr. Benjamin Stich
Tel.: +49 38209 45-201
benjamin.stich@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz

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31.08.2026
2222NR078BVerbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 2: Materialentwicklung, Feldversuchsdurchführung und Implementierung sensorgestützter Phänotypisierungsmethoden (SaKa) - Akronym: PotatoPredictKartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden.Dr. Vanessa Prigge
Tel.: +49 172 28 988 26
vanessa.prigge@saka-pflanzenzucht.de
SaKa Pflanzenzucht GmbH & Co. KG - Zuchtstation Windeby
Eichenallee 9
24340 Windeby

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31.08.2026
2222NR078CVerbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 3: Materialentwicklung, Feldversuchsdurchführung und Implementierung sensorgestützter Phänotypisierungsmethoden (NORIKA) - Akronym: PotatoPredictKartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden.Dr. Katja Muders
Tel.: +49 38209 47-634
muders@norika.de
NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz
Parkweg 4
18190 Sanitz

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01.09.2023

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31.08.2026
2222NR078DVerbundvorhaben: Experimentelle Anwendung und Erweiterung von Werkzeugen zur prädiktiven Züchtung in Kartoffel; Teilvorhaben 4: Materialentwicklung, Feldversuchsdurchführung und Implementierung sensorgestützter Phänotypisierungsmethoden (BNA) - Akronym: PotatoPredictKartoffelstärke kann sehr vielseitig eingesetzt werden und ist ein wichtiger Baustein der Nationalen Bioökonomie-Strategie Deutschlands. Im Vergleich zu überwiegend monogen vererbten Merkmalen wie manchen Krankheitsresistenzen sind quantitative Merkmale wie der Knollen- oder Stärkeertrag züchterisch schwieriger zu bearbeiten. Autotetraploidie, geringer Vermehrungskoeffizient und eine Vielzahl relevanter Selektionsmerkmale mindern den Zuchtfortschritt in quantitativen Merkmalen bei Kartoffeln zusätzlich. Verfahren der prädiktiven Züchtung wie genomische Selektion versprechen daher einen großen Nutzen in der Kartoffelzüchtung. In der vorausgegangenen Projektphase (PotatoTools) wurden genomische und statistische Werkzeuge zur prädiktiven Stärkekartoffelzüchtung aber auch erste Vorhersagemodelle entwickelt. Das Hauptziel des vorliegenden Vorhabens ist es nun, unter Nutzung der bereits entwickelten genomischen Ressourcen wesentliche Fragen zum Einsatz prädiktiver Verfahren in der Kartoffelzüchtung zu beantworten. Im Detail planen wir die (i) Erhöhung der Repräsentativität des Sets an strukturellen Genomvarianten durch Erweiterung des Resequenzierungspanels, (ii) Abschätzung der Genauigkeit der Leistungsvorhersage über Materialgruppen unterschiedlichen Verwandtschaftsgrads hinweg sowie der Genauigkeit der Vorhersage von Populationsmittel und Spaltungsvarianz, (iii) Evaluation der Vorhersagegenauigkeit von spektroskopisch erfassten Prädiktoren vgl. zu molekulargenetischen Prädiktoren und (iv) Optimierung von Kartoffelzüchtungsprogrammen hinsichtlich des genutzten Züchtungsschemas und der idealen Balance zwischen kurz- und langfristigem Selektionsgewinn. Mit dem in diesem Projekt gewonnen Wissen wird die prädiktive Züchtung für quantitativ vererbte Merkmale der Kartoffel weiter verbessert sowie für den routinemäßigen Einsatz vorbereitet werden.Dr. Stefanie Hartje
Tel.: +49 5822 9477-921
shartje@bna-kartoffel.de
Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG
Wulf-Werum-Str. 1
21337 Lüneburg

2023-08-01

01.08.2023

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31.07.2024
2222NR087XPrototypenbau zur Produktion von Pilzmyzelmatten auf Forst- und Agrarreststoffen als nachhaltige Leder- und Kunstlederergänzungen - Akronym: ProtoMycTexPilze können einen wesentlichen Beitrag leisten alternative, biogene Werkstoffe für eine Kreislaufwirtschaft bereit zu stellen. In Vorarbeiten am IAP konnte im Labormaßstab gezeigt werden, dass mit Hilfe von Pilz-Myzel, den "Wurzeln" von Pilzen, unter Nutzung lokaler Reststoffquellen der Land- und Forstwirtschaft als Energiequelle, eine vegane, umweltfreundliche Ergänzung zu Leder und Kunstleder hergestellt werden kann. Für die industrielle Produktion der Pilzmyzelmatten wird ein Demonstrator Demonstrator für die Kernphase des Pilzwachstums, basierend auf der vom Fraunhofer IME patentierte Anlagentechnologie (OrbiLoop®) genutzt, um ein geeignetes Konzept für die kontinuierliche Produktion der Myzelmatten zu etablieren.Dr. Hannes Hinneburg
Tel.: +49 331 568 3214
hannes.hinneburg@iap.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP)
Geiselbergstr. 69
14476 Potsdam

2024-01-01

01.01.2024

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31.12.2026
2222NR088AVerbundvorhaben: Entwicklung einer zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Stretchfolie für den Agrarbereich; Teilvorhaben 1: Herstellung und Prozessoptimierung sowie Evaluation der End-of-Life Optionen - Akronym: AgriStretch2Das Hauptziel der Entwicklung ist es eine möglichst zu 100 % biobasierte Agrarstretchfolie zu entwickeln, welche das umfangreiche Anforderungsprofil einer Stretchfolie für den Landwirtschaftsbereich erfüllt. Ausgehend von den bereits gesammelten Erkenntnissen der Machbarkeitsstudie sollen die entwickelten Compounds ausschließlich aus nahezu nachwachsenden Rohstoffen (inkl. Additiven) bestehen. Im Hinblick auf die Erreichung eines optimalen Anforderungsprofils unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit sollte bei der Verwendung der unterschiedlichen Bio-Additiven keine Über- bzw. Unterdosierung vorliegen. Des Weiteren müssen mögliche Synergieeffekte (positive + negative) näher betrachtet werden, da beispielsweise durch den Einsatz von pulverförmigen Additiven die wirksame Oberfläche und somit die Oberflächenhaftung der Folie beeinflusst wird. Weichmacher und Füllstoffe beeinflussen neben den Mechanischen Eigenschaften z.B. auch die Barriere der Folie. Im Rahmen des vorliegenden Projektvorhabens sollen unterschiedliche Wechselwirkung näher analysiert werden und die Folienrezeptur im Hinblick auf das geforderte Anforderungsprofil optimal aufeinander abgestimmt und finalisiert werden. Auch sollen unterschiedliche End-of-Life-Optionen der neu entwickelten Bio-Agrarstretchfolie näher untersucht werden. Beispielsweise soll sie als Einsatzstoff (Substrat) in einer Biogasanlage verwendet werden können, wodurch der aufwendige Reinigungsaufwand der Agrarfolien vollständig entfällt. Das erzeugte Biogas kann anschließend in ähnlicher Weise wie das fossile Erdgas für die Stromerzeugung oder die Wärmegewinnung verwendet werden. Neben der Untersuchung der Eignung der Verwertung der Folien in einer Biogasanlage wird die Bio-Folie auch in Hinblick auf eine Recyclingfähigkeit und eine Kompostierung näher betrachtet.Prof. Dr. Michael Nase
Tel.: +49 9281 409-4730
michael.nase@hof-university.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof - Institut für angewandte Biopolymerforschung
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof

2024-01-01

01.01.2024

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31.12.2026
2222NR088BVerbundvorhaben: Entwicklung einer zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Stretchfolie für den Agrarbereich; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Compoundrezeptur, Optimierung der Prozessparameter und Upscaling - Akronym: AgriStretch2Im Agrarsektor werden von den Landwirten vermehrt Agrarstretchfolien (Agri-Stretch-Folien) zur Portionierung von Futtermitteln in Siloballen aufgrund der Staubfreiheit, dem bequemen Handling und der geringen Wetterabhängigkeit bei der Fütterung, verwendet. Im aktuellen Stand der Technik werden die Agri-Stretch-Folien auf Basis von petrochemischen Kunststoffen wie Polyethylen in Kombination mit Polyisobuten in den Farben Schwarz, Weiß und Grün produziert. Eine Belastung der Umwelt mit nicht-abbaubarem Mikroplastik durch unsach- gemäße Verwendung kann die Folge sein. Nach Ende des Produktlebenszyklus der rein petrochemisch-basierten Folien steht aktuell oft die thermische Verwertung, was den steigenden Nachhaltigkeitsansprüchen der Gesellschaft nicht gerecht wird. Aufgrund dieser Tatsache und einer im Vorfeld erfolgreich durchgeführten Machbarkeitsstudie, soll im Projekt Agristrech2 perspektivisch eine Folie entwickelt werden, die zu 100 % aus biobasierten Polymeren und Additiven besteht. Das hohen Anforderungsprofil einer Agri-Stretch-Folie in Bezug auf die UV-Stabilität, die mechanischen Eigenschaften (Reißdehnung, Durchstoß- festigkeit), die Barriere-Eigenschaft und die geforderte hohe Cling-/Klebkraft sowie das End- of-Life-Potential wird dabei besonders berücksichtigt. Auf Basis der angestrebten Entwicklung und die daraus folgende Umstellung von petrochemischen Polymeren auf eine nach- wachsende biobasierte Kunststoffalternative kann ein Beitrag zur Nachhaltigkeit und Ressourcen-schonung geleistet werden. Andre Hirsch
Tel.: +49 2951 9909-233
andre.hirsch@argus-additive.de
ARGUS Additive Plastics GmbH
Oberer Westring 3-7
33142 Büren

2023-09-01

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31.08.2026
2222NR093AVerbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 1: Molekularbiologische Analyse neuer Resistenzfaktoren - Akronym: ASPARAIn den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz.Prof. Dr. Thomas Debener
Tel.: +49 511 762-2672
debener@genetik.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzengenetik - Abt. I Molekulare Pflanzenzüchtung
Herrenhäuser Str. 2
30419 Hannover

2023-10-01

01.10.2023

2026-09-30

30.09.2026
2222NR093BVerbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 2: Interaktion von Nematodenpopulationen und neuen Resistenzquellen - Akronym: ASPARAIn den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz.Dr. Sebastian Kiewnick
Tel.: +49 3946 47-6562
sebastian.kiewnick@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Ackerbau und Grünland
Messeweg 11-12
38104 Braunschweig

2023-07-01

01.07.2023

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30.06.2026
2222NR093CVerbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 3: Introgressionszüchtung neuer Resistenzquellen bei Stärkekartoffeln (Versuche BNA) - Akronym: ASPARAIn den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz.Dr. Stefanie Hartje
Tel.: +49 5822 9477-921
shartje@bna-kartoffel.de
Böhm-Nordkartoffel Agrarproduktion GmbH & Co. OHG - Abteilung Biotechnologie
Brüggerfeld 44
29574 Ebstorf

2023-07-01

01.07.2023

2026-06-30

30.06.2026
2222NR093DVerbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 4: Introgressionszüchtung neuer Resistenzquellen bei Stärkekartoffeln (Versuche NORIKA) - Akronym: ASPARAIn den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz.Dr. Katja Muders
Tel.: +49 38209 47-634
muders@norika.de
NORIKA-Nordring-Kartoffelzucht- und Vermehrungs-GmbH Groß Lüsewitz
Parkweg 4
18190 Sanitz

2023-07-01

01.07.2023

2026-06-30

30.06.2026
2222NR093EVerbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 5: Introgressionszüchtung neuer Resistenzquellen bei Stärkekartoffeln (Versuche Solana) - Akronym: ASPARAIn den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz.Dr. Friedrich Kauder
Tel.: +49 4351 4772 26
friedrich.kauder@solana-research.com
Solana Research GmbH
Eichenallee 9
24340 Windeby

2023-10-01

01.10.2023

2026-09-30

30.09.2026
2222NR093FVerbundvorhaben: Neue Ansätze einer Globodera pallida-Resistenzzüchtung in Stärkekartoffeln und tiefgreifende Analysemethoden; Teilvorhaben 6: Entwicklung von Speed-Breeding Methoden für markergestützte Rückkreuzungen - Akronym: ASPARAIn den Hauptanbaugebieten für Stärkekartoffeln in Deutschland führte der vorgeschriebene Anbau nematodenresistenter Kartoffelsorten zu einem sehr hohen Selektionsdruck auf die vorhandenen Nematodenpopulationen. Im Jahr 2014 wurden erstmals Populationen des Pathotyps Pa3 von Globodera pallida mit veränderter Virulenz beschrieben. Das Projekt »ASPARA« hat die Untersuchung und schnelle Einführung der in den Vorläuferprojekten »PARES« und »SERAP« identifizierten Wildartenresistenzen gegenüber diesen aggressiven G. pallida Nematodenpopulationen in den Elitezüchtungspool zum Ziel, um eine wirkungsvolle Bekämpfungsstrategie zu Entwickeln. Dazu soll: Erstens eine Bekämpfungsstrategie zur Reduktion von G. pallida-Populationen durch Kombination verschiedener Resistenzmechanismen entwickelt, Zweitens eine schnelle Reduktion des Wildarthintergrunds durch Speed-Breeding erreicht und Drittens fortgeschrittenes Prebreedingmaterial für die weitere züchterische Bearbeitung entwickelt werden. Die Weiterentwicklung des Zuchtmaterials, die Aufklärung der den Resistenzen zugrundeliegenden Genloci und Mechanismen sowie die Untersuchung der auf den Resistenzquellen selektierten Nematodenpopulationen in »ASPARA« wird einen wichtigen Beitrag zum Verständnis dieses Pathosystems und damit zur Bekämpfung virulenter Nematodenpopulationen leisten. Die Etablierung von Testprotokollen und -kapazitäten ermöglicht weiterhin eine rasche züchterische Anpassung des Zuchtmaterials beim Auftreten veränderter G. pallida Virulenzen. Beides erhöht signifikant die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Kartoffelzüchter gegenüber verschärfter europäischer Konkurrenz.Dr. Roman Gäbelein
Tel.: +49 38209 45-205
roman.gaebelein@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen
Rudolf-Schick-Platz 3 a
18190 Sanitz

2023-06-01

01.06.2023

2024-05-31

31.05.2024
2222NR096AVerbundvorhaben: Optimierung der Anwendungsoptionen von SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon (VerbIps-O); Teilvorhaben 1: Anwendungen - Akronym: VerbIps-ODie Substanz Verbenon und ihre anti-aggregrierende Wirkung bei verschiedenen Borkenkäferarten und beim Buchdrucker sind bekannt (Borden 1997, Frühbrodt et al. in prep.). Die Wirksamkeit und damit grundsätzliche Eignung von SPLAT®Verb konnte im Projekt VerbIps eindeutig nachgewiesen werden. Das besondere Innovationsmoment von VerbIpsO liegt darin, vertiefte Kenntnisse zur praktischen Nutzung der Pheromon-Kommunikation von Buchdruckern zu erlangen und diese dann gezielt zum Populationsmanagement und damit zum Schutz von Fichtenbeständen anwenden zu können. Nachdem die grundsätzliche Eignung von SPLAT®Verb zur olfaktorischen Beeinflussung von Buchdruckern gezeigt werden konnte, werden für VerbIpsO folgende Hauptziele formuliert: 1. Die Entwicklung von praxistauglichen Anwendungsverfahren von SPLAT®Verb zum insektizidfreien Populationsmanagement von Buch-druckern und die Definition von Anwendungsfeldern, inkl. der Bewertung von möglichen Nebenwirkungen auf Nicht-Zielorganismen. 2. Praxisversuche zur effektiven Applikation von SPLAT®Verb flächig an Sturmwürfen und an Holzpoltern. 3. Weitergehendes Verständnis der Wirtsfindung und Pheromonkommuni-kation von Buchdruckern zur Bewertung des Einsatzes von SPLAT®Verb, inkl. der Bedeutung von verschiedenen Signalen der chemo-ökologischen Umwelt (Nicht-Wirtsbaum-Volatile und pilzbürtige Volatile). 4. Die Forschungsarbeiten erfolgen in einem Verbundprojekt im Fichten-reichen Baden-Württemberg von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt (FVA) Baden-Württemberg in Zusammenarbeit mit der Universität Freiburg, Professur für Forstentomologie und Waldschutz (Forento) sowie Professur für Ökosystemphysiologie (CEP), sowie mit dem assoziierten Partnern der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt in Göttingen (Dr. Gerrit Holighaus) und des US Forest Service Christopher J. Fettig, PhD). Dieses Konsortium hat bereits in VerbIps erfolgreich kooperiert.Dr. Horst Delb
Tel.: +49 761 4018-222
horst.delb@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

2023-06-01

01.06.2023

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31.07.2024
2222NR096BVerbundvorhaben: Optimierung der Anwendungsoptionen von SPLAT®Verb zum Populationsmanagement von Buchdruckern (Ips typographus) mit dem Anti-Aggregationspheromon Verbenon (VerbIps-O); Teilvorhaben 2: Ökologische Interaktionen - Akronym: VerbIps-O1. Die Entwicklung von praxistauglichen Anwendungsverfahren von SPLAT®Verb zum insektizid-freien Populationsmanagement von Buchdruckern und die Definition von Anwendungsfeldern, inkl. der Bewertung von möglichen Nebenwirkungen auf Nicht-Zielorganismen. 2. Praxisversuche zur effektiven Applikation von SPLAT®Verb flächig an Sturmwürfen und an Holzpoltern. 3. Weitergehendes Verständnis der Wirtsfindung und Pheromonkommunikation von Buchdruckern zur Bewertung des Einsatzes von SPLAT®Verb, inkl. der Bedeutung von verschiedenen Signalen der chemo-ökologischen Umwelt (Nicht-Wirtsbaum-Volatile und pilzbürtige Volatile).Dr. Tim Burzlaff
Tel.: +49 761 203-54125
tim.burzlaff@fzi.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften -- Professur für Forstentomologie und Waldschutz
Fohrenbühl 27
79252 Stegen

2023-12-01

01.12.2023

2026-11-30

30.11.2026
2222NR098AVerbundvorhaben: Effizientere Biogasproduktion aus lignocellulosereichen Reststoffen durch Zusatz aerober und anaerober Pilze; Teilvorhaben 1: LCR-Vorbehandlung mit anaeroben Pilzen - Akronym: LCR-PilzeZiel des vorgeschlagenen Projekts ist es, das große Potenzial aerober und anaerober Pilze zum Aufschluss lignocellulosereicher Reststoffe (LCR) für die Biogasproduktion zu nutzen. Insbesondere landwirtschaftliche Biomasse, wie anfallendes Rest-Stroh, stellt bisher eine fast ungenutzte Ressource dar, denn der Aufschluss schwerverdaulicher LCR im Biogasprozess ist immer noch eine Herausforderung. Der trotz langer Verweilzeiten schlechte Faseraufschluss im anaeroben Milieu, damit verbundene mechanische und biologische Prozessstörungen und unbefriedigende Methanausbeuten limitieren daher bisher den Einsatz solcher LCR. Pilze gehören zu den effektivsten Verwertern pflanzlicher Biomasse. Durch den spezifischen Zusatz aerober und anaerober Pilze und damit der synergistischen Nutzung ihrer speziellen Abbaustrategien soll ein besserer Aufschluss und eine gesteigerte Methanproduktion aus schwerverdaulichen LCR erzielt werden. Technische Grundlage sind zweistufige Biogasanlagen mit einer dem anaeroben Fermenter vorgeschalteten, geschlossenen aeroben Hydrolysestufe. Durch gezielte Integration von Kulturen geeigneter Pilze, die entsprechend den Bedingungen ihres natürlichen Lebensraums (aerob bzw. anaerob; Flüssig- bzw. Festsubstrat) angezogen werden, wird eine gesteigerte biologische LCR-Nutzung angestrebt, wie sie im konventionellen Betrieb mit Enzymcocktails oder physikalischer Vorbehandlung unter ökonomischen Gesichtspunkten kaum erreicht werden kann.Dr. Veronika Flad
Tel.: +49 8161 8640-3611
veronika.flad@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Abt. Qualitätssicherung und Untersuchungswesen
Lange Point 4
85354 Freising

2023-12-01

01.12.2023

2026-11-30

30.11.2026
2222NR098BVerbundvorhaben: Effizientere Biogasproduktion aus lignocellulosereichen Reststoffen durch Zusatz aerober und anaerober Pilze; Teilvorhaben 2: Einflussanalyse aerober filamentöser Pilze - Akronym: LCR-PilzeZiel des vorgeschlagenen Projekts ist es, das große Potenzial aerober und anaerober Pilze zum Aufschluss lignocellulosereicher Reststoffe (LCR) für die Biogasproduktion zu nutzen. Insbesondere landwirtschaftliche Biomasse, wie anfallendes Rest-Stroh, stellt bisher eine fast ungenutzte Ressource dar, denn der Aufschluss schwerverdaulicher LCR im Biogasprozess ist immer noch eine Herausforderung. Der trotz langer Verweilzeiten schlechte Faseraufschluss im anaeroben Milieu, damit verbundene mechanische und biologische Prozessstörungen und unbefriedigende Methanausbeuten limitieren daher bisher den Einsatz solcher LCR. Pilze gehören zu den effektivsten Verwertern pflanzlicher Biomasse. Durch den spezifischen Zusatz aerober und anaerober Pilze und damit der synergistischen Nutzung ihrer speziellen Abbaustrategien soll ein besserer Aufschluss und eine gesteigerte Methanproduktion aus schwerverdaulichen LCR erzielt werden. Technische Grundlage sind zweistufige Biogasanlagen mit einer dem anaeroben Fermenter vorgeschalteten, geschlossenen aeroben Hydrolysestufe. Durch gezielte Integration von Kulturen geeigneter Pilze, die entsprechend den Bedingungen ihres natürlichen Lebensraums (aerob bzw. anaerob; Flüssig- bzw. Festsubstrat) angezogen werden, wird eine gesteigerte biologische LCR-Nutzung angestrebt, wie sie im konventionellen Betrieb mit Enzymcocktails oder physikalischer Vorbehandlung unter ökonomischen Gesichtspunkten kaum erreicht werden kann.Prof. Dr. J. Philipp Benz
Tel.: +49 8161 71-4590
benz@hfm.tum.de
Technische Universität München - TUM School of Life Sciences - Holzforschung München - Professur für Pilz-Biotechnologie in der Holzwissenschaft
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2024-03-01

01.03.2024

2026-02-28

28.02.2026
2222NR099XTerpinen-Maleinsäure-Ester als Weichmacher für Kunststoffe - Akronym: TeMaEsWeichmacher gehören mit ca. 10 Millionen Tonnen Einsatzmenge pro Jahr zu den wichtigsten Additiven im Kunststoffbereich. Am häufigsten werden Ester der Phthalsäure (z.B. Dioctyl-phthalat (DOP)) aufgrund ihrer hervorragenden Eignung als Weichmacher und ihrer geringen Kosten eingesetzt; ca. 80 % der verwendeten Weichmacher sind Phthalsäure-Derivate. In den letzten Jahren stehen allerdings biobasierte Alternativen für die fossilbasierten, oft toxischen Phthalate vermehrt im industriellen Blickpunkt. Ein Ansatz für die Vermeidung von Phthalaten und eine Verbesserung der Umweltbilanz von Kunststoffen allgemein ist der Einsatz biobasierter Weichmacher, die den Einsatz fossiler Ausgangstoffe verringern und eine potenziell höhere Bioabbaubarkeit aufweisen. Typische Nachteile biobasierter Weichmacher sind höhere Preise, aufwendige Herstellung, unzureichende Rohstoffbasis und schlechtere Performance. Hier setzt das Projekt TeMaEs an. Gesamtziel des Vorhabens TeMaEs ist die Herstellung und vollständige Charakterisierung einer neu entwickelten Weichmacherklasse, die durch Auswahl der biobasierten Ausgangstoffe für verschiedene Polymere geeignet sein soll. Aufgrund der speziellen chemischen Struktur kann eine Performance vergleichbar mit petrochemisch basierten Weichmachern erwartet. Die Herstellung wird von Anfang an ökonomisch und ökologisch. Innerhalb des Projekts soll die Synthese der Weichmacher optimiert und skaliert werden. Weiterhin werden Tests in PVC und PLA durchgeführt und eine Entwicklung bis in den Prototypen-Reifegrad angestrebt Paul Stockmann
Tel.: +49 9421 9380 1004
paul.stockmann@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Zentrum für Bio-, Elektro- und Chemokatalyse BioCat
Schulgasse 11 a
94315 Straubing

2023-12-01

01.12.2023

2024-11-30

30.11.2024
2222NR104XDreidimensionale, hochfeste Formkörper aus Regeneratcellulose - Akronym: VisFormZiel 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

2023-10-01

01.10.2023

2024-09-30

30.09.2024
2222NR105XThermische Solvolyse von Lignin in Dimethylcarbonat zu biobasierten Aromaten - Akronym: SOLICARGesamtziel des Vorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsphase zur Entwicklung und Erprobung eines neuen Prozesses zur basenkatalysierten thermischen Solvolyse von Lignin in Dimethylcarbonat (DMC, grünes, nicht-toxisches und umweltfreundliches Lösungsmittel) zu Monoaromaten und niedermolekularen Ligninderivaten. Dadurch wird eine höhere thermische Stabilität verbunden mit einer geringeren Glasübergangstemperatur sowie einer höheren Löslichkeit in aprotischen organischen Lösungsmitteln und damit auch einer besseren Kompatibilität mit hydrophoben Materialien der Ligninderivate erwartet. Diese Eigenschaften machen die Ligninderivate vielversprechend für den Einsatz in Blends mit Polymeren oder Kautschuk in fortlaufenden Projekten. Kerstin Thiele
Tel.: +49 3461 439127
kerstin.thiele@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer Zentrum für Chemisch- Biotechnologische Prozesse
Am Haupttor– Bau 1251
06237 Leuna

2023-05-15

15.05.2023

2026-05-14

14.05.2026
2222WD002AVerbundvorhaben: Einsatz von Zeolith zur Erhöhung der Effizienz der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdüngemitteln und zur Minderung der Stickstoffverluste in die Umwelt bei der Düngenutzung der entstehenden Gärreste; Teilvorhaben 1: Datenanalyse und -auswertung, Düngeversuche - Akronym: ZeoMinEine wichtige und umweltschonende Maßnahme für die Verwertung von tierischen und anderen Reststoffen ist deren Vergärung in Biogasanlagen und die Verwertung der Gärreste als Wirtschaftsdünger. Das hier beantragte FuE-Vorhaben soll einen Beitrag leisten, die Attraktivität der Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngemitteln zu steigern. Dabei ist es fokussiert auf den Einsatz des Tonminerals Zeolith im Fermenter zur Steigerung des Methanertrags aufgrund einer Optimierung der Vergärung und daraus folgend einer schnelleren und vollständigeren Umsetzung der Substrate. Außerdem werden eine Verbesserung der Düngewirkung und positive ökobilanzielle Auswirkungen durch die Minderung umweltrelevanter Gasemissionen (NH3 und N2O) bei bzw. nach der Düngung erwartet. Während Erfolge aus Einzelstudien bekannt sind, fehlen kombinierte Prüfungen. Ziel des Teilvorhabens 1 "Datenanalyse und -auswertung, Düngeversuche" (Uni-Gö) ist es das Forschungsprojekt zu koordinieren und Feld- und Gewächshausversuche auf Grundlage der von Teilvorhaben 2 "Labor- und großtechnische Versuche, Lebenszyklusanalysen (Life Cycle Assessment, LCA)" (HAWK) ausgewählten Wirtschaftsdünger-Zeolith-Kombinationen durchzuführen. Dadurch sollen das Minderungspotenzial der Treibhausgasemissionen an CO2, N2O und CH4 aus dem Boden sowie die NH3-Volatilisation und die Nährstoffnutzungseffizienz durch die Anwendung der Zeolith-Gärreste erfasst werden.Prof. Dr. Klaus Dittert
Tel.: +49 551 39-25569
klaus.dittert@agr.uni-goettingen.de
Georg-August-Universität Göttingen, Fakultät für Agrarwissenschaften, Dept. für Nutzpflanzenwissenschaften - Abteilung für Pflanzenernährung und Ertragsphysiologie
Carl-Sprengel-Weg 1
37075 Göttingen

2023-05-15

15.05.2023

2026-05-14

14.05.2026
2222WD002BVerbundvorhaben: Einsatz von Zeolith zur Erhöhung der Effizienz der Biogaserzeugung aus Wirtschaftsdüngemitteln und zur Minderung der Stickstoffverluste in die Umwelt bei der Düngenutzung der entstehenden Gärreste; Teilvorhaben 2: Labor- und großtechnische Versuche, LCA - Akronym: ZeoMinEine wichtige und umweltschonende Maßnahme für die Verwertung von tierischen und anderen Reststoffen ist deren Vergärung in Biogasanlagen und die Verwertung der Gärreste als Wirtschaftsdünger. Das hier beantragte FuE-Vorhaben soll einen Beitrag leisten, die Attraktivität der Vergärung von Gülle und anderen Wirtschaftsdüngemitteln zu steigern. Dabei ist es fokussiert auf den Einsatz des Tonminerals Zeolith im Fermenter zur Steigerung des Methanertrags aufgrund einer Optimierung der Vergärung und daraus folgend einer schnelleren und vollständigeren Umsetzung der Substrate. Außerdem werden eine Verbesserung der Düngewirkung und positive ökobilanzielle Auswirkungen durch die Minderung umweltrelevanter Gasemissionen (NH3 und N2O) bei bzw. nach der Düngung erwartet. Während Erfolge aus Einzelstudien bekannt sind, fehlen kombinierte Prüfungen. Ziel des Teilvorhabens 2 "Labor- und großtechnische Versuche, LCA" (HAWK) sind die Auswahl der besten Zeolithtypen und Aufwandmengen sowie die Prozessoptimierung auf Basis kontinuierlicher und großtechnischer Versuche. Durch Lebenszyklusanalysen sollen die Zeolithzusätze im Hinblick auf die Biogasausbeute, die Düngewirkung von Wirtschaftsdüngern und Gärresten und weitere Umweltwirkungen, die sich aus den angepassten Prozessketten ergeben, systematisch und umfassend bewertet und daraus Handlungsempfehlungen abgeleitet werden.Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement - Energie- und Umwelttechnik
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen

2023-04-01

01.04.2023

2025-03-31

31.03.2025
2222WD004AVerbundvorhaben: Steigerung des Gülleeinsatzes in kleinen Biogasanlagen durch bessere Datenbasis zu Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft und Erkennung von Hemmstoffen durch Schnelltests; Teilvorhaben 1: Analysen und Auswertung, Hemmstofftest-Entwicklung - Akronym: Bio-Hemm-VermeidungDie Vergärung von Wirtschaftsdünger ist zunehmend im Fokus der Biogasbranche, da diese als Reststoff kostengünstig anfallen und große THG-Einsparungen ermöglichen. Eine breite Datengrundlage bzgl. Methanpotential ist allerdings bisher nicht gegeben, was die Umstellung auf Wirtschaftsdünger behindert. Bisherige Untersuchungen zeigten zudem, dass die Schwankungsbreite der Gaserträge deutlich größer ist als bei anderen Substraten. In dem Projekt sollten daher 120 Schweine-, Rindergüllen und Mischproben intensiv untersucht werden. Die Methanpotentiale sollen systematisch anhand der Inhaltsstoffe, der verwendeten Stallhaltungs- und Entmistungskonzepte, der Lagerung und über den Jahresverlauf dargestellt werden. Zudem soll detailliert untersucht werden in wie weit verwendete Antibiotika zu Hemmungen im Biogasprozess führen, um auch in dem Bereich Empfehlungen aussprechen zu können. Zusätzlich soll ein Schnelltest auf Basis der biologischen Aktivität der Hemmstoffe entwickelt werden, was dem Landwirt vor Ort eine Prüfung seiner Gülle ermöglichen soll. Im Rahmen der Erstellung des KTBL Heftes "Gasausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen" wurde zudem mehrfach auf die Wichtigkeit der Säurekorrektur im Rahmen der Untersuchungen bzgl. Wirtschaftsdünger hingewiesen. Dies wird bisher allerdings nur selten durchgeführt und eine Datenbasis dazu ist nicht vorhanden. Daher soll im Projekt auch dieses Thema untersucht werden um eine solche Datenbasis zu schaffen.Dr. Hans Oechsner
Tel.: +49 711 459-22683
oechsner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Nutztierwissenschaften - FG Infektions- und Umwelthygiene bei Nutztieren (460e)
Garbenstr. 30
70599 Stuttgart

2023-04-01

01.04.2023

2025-03-31

31.03.2025
2222WD004BVerbundvorhaben: Steigerung des Gülleeinsatzes in kleinen Biogasanlagen durch bessere Datenbasis zu Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft und Erkennung von Hemmstoffen durch Schnelltests; Teilvorhaben 2: Betriebsdaten und Probennahme - Akronym: Bio-Hemm-VermeidungDie Vergärung von Wirtschaftsdünger ist zunehmend im Fokus der Biogasbranche, da diese als Reststoff kostengünstig anfallen und große THG-Einsparungen ermöglichen. Eine breite Datengrundlage bzgl. Methanpotential ist allerdings bisher nicht gegeben, was die Umstellung auf Wirtschaftsdünger behindert. Bisherige Untersuchungen zeigten zudem, dass die Schwankungsbreite der Gaserträge deutlich größer ist als bei anderen Substraten. In dem Projekt sollten daher 120 Schweine-, Rindergüllen und Mischproben intensiv untersucht werden. Die Methanpotentiale sollen systematisch anhand der Inhaltsstoffe, der verwendeten Stallhaltungs- und Entmistungskonzepte, der Lagerung und über den Jahresverlauf dargestellt werden. Zudem soll detailliert untersucht werden in wie weit verwendete Antibiotika zu Hemmungen im Biogasprozess führen, um auch in dem Bereich Empfehlungen aussprechen zu können. Zusätzlich soll ein Schnelltest auf Basis der biologischen Aktivität der Hemmstoffe entwickelt werden, was dem Landwirt vor Ort eine Prüfung seiner Gülle ermöglichen soll. Im Rahmen der Erstellung des KTBL Heftes "Gasausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen" wurde zudem mehrfach auf die Wichtigkeit der Säurekorrektur im Rahmen der Untersuchungen bzgl. Wirtschaftsdünger hingewiesen. Dies wird bisher allerdings nur selten durchgeführt und eine Datenbasis dazu ist nicht vorhanden. Daher soll im Projekt auch dieses Thema untersucht werden um eine solche Datenbasis zu schaffen. Helmut Döhler
Tel.: +49 9533 921101
helmut.doehler@doehler-agrar.de
Helmut Döhler
Schloßweg 7
96190 Untermerzbach

2023-11-01

01.11.2023

2025-05-31

31.05.2025
2222WD005AVerbundvorhaben: Kombinierte Vergärung von vorbehandelten stickstoffhaltigen Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 1: Halbtechnische Versuche, Bilanzierung und Bewertung - Akronym: KombiWirtDie Vergärung von Wirtschaftsdüngern und Reststoffen kann einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz und zur Energiewende leisten. Derzeit findet die Nutzung dieser Substrate deutlich unter dem Gesamtpotential statt, da eine Gesamtwirtschaftlichkeit nur selten gegeben ist. Dies liegt vor allem an den vergleichsweise niedrigen spezifischen Methanerträgen der genannten Inputstoffe und auch daran, dass technische Innovationen auf Ihre Förderung warten. Das Ziel des neuen Ansatzes ist es die Wirtschaftlichkeit der gesamten Verfahrenskette der Vergärung von Wirtschaftsdüngern und faserreicher Reststoffe zu steigern, sodass die Verwertung von Reststoffen zur Bereitstellung erneuerbarer Energie flächendeckend eingesetzt werden kann. Dazu wird ein neuer Ansatz der Substrataufbereitung untersucht. Im beantragten Projekt sollen Aufbereitungsschritte für die fraktionierte Eindampfung und für die Ammoniak-Beize in Kombination mit der anschließenden Vergärung von Wirtschaftsdünger in einer neu verschalteten Verfahrenskette quantitativ untersucht werden. Die Untersuchung findet im Labor- und Technikumsmaßstab statt. Aus den gewonnenen Daten soll die praktische Umsetzbarkeit unter Berücksichtigung der Parameter Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit abgeleitet werden. Die Durchführung findet in einer Kooperation zwischen der BIORESTEC GmbH (KMU) und dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) der Leibniz Universität Hannover statt. Wichtigste Vorteile des vorgeschlagenen Lösungsansatzes: Senkung des Treibhausgaspotentials um > 40 % bezogen auf Methan und > 90 % bezogen auf Lachgas Steigerung des Methanertrages von Rohgülle von bis zu 350 % bezogen auf die Ausgangssubstanz Steigerung des Methanertrages der abseparierten Feststoffphase und faserreicher Wirtschaftsdünger durch Ammoniak-Beize (aqueous ammonia soaking) Hygienisierung der Wirtschaftsdünger durch thermische Einwirkung Deutliche Verbesserung der Anlagenproduktivität und der GesamtwirtschaftlichkeitDr.-Ing. Paul Stopp
Tel.: +49 511 54611002
stopp@biorestec.de
BIORESTEC GmbH
Karlsruher Str. 20 a
30880 Laatzen

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31.05.2025
2222WD005BVerbundvorhaben: Kombinierte Vergärung von vorbehandelten stickstoffhaltigen Wirtschaftsdüngern; Teilvorhaben 2: Untersuchungen im Labormaßstab - Akronym: KombiWirtDie Vergärung von Wirtschaftsdüngern und faserreicher Reststoffe kann einen wertvollen Beitrag zum Umweltschutz und zur Energiewende leisten. Derzeit findet die Nutzung dieser Substrate deutlich unter dem Gesamtpotential statt, da eine Gesamtwirtschaftlichkeit nur selten gegeben ist. Dies liegt vor allem an den vergleichsweise niedrigen spezifischen Methanerträgen der genannten Inputstoffe und daran, dass technische Innovationen auf Ihre Förderung warten. Ziel des neuen Ansatzes ist Steigerung der Wirtschaftlichkeit der gesamten Verfahrenskette, sodass die Verwertung von Reststoffen zur Bereitstellung an erneuerbarer Energie flächendeckend eingesetzt werden kann. Dazu wird ein neuer Ansatz der Substrataufbereitung untersucht. Im Rahmen des beantragten Verfahrens sollen Aufbereitungsschritte für die fraktionierte Eindampfung und für die Ammoniak-Beize in Kombination mit der anschließenden Vergärung von Wirtschaftsdünger in einer neu verschalteten Verfahrenskette quantitativ untersucht werden. Die Untersuchung findet im Labor- und Technikumsmaßstab statt. Aus den gewonnenen Daten soll die praktische Umsetzbarkeit unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit abgeleitet werden. Die Durchführung findet in Kooperation von BIORESTEC GmbH (KMU) und dem Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik (ISAH) der Leibniz Universität Hannover statt. Anvisierte Ziele und Vorteile: - Senkung des Treibhausgaspotentials um > 40 % bezogen auf Methan (CH4) und > 90 % bezogen auf Lachgas (N2O) - Steigerung des Methanertrages von Rohgülle von bis zu 350 % bezogen auf die Ausgangssubstanz - Steigerung des Methanertrages der abseparierten Feststoffphase und faserreicher Wirtschaftsdünger durch Ammoniak-Beize (aqueous ammonia soaking, AAS) - Hygienisierung der Wirtschaftsdünger durch thermische Einwirkung - Kontrolle der Stickstoffkonzentration beim Vergärungsprozess - Deutliche Verbesserung der Anlagenproduktivität und der Gesamtwirtschaftlichkeit PD Dr.-Ing. habil. Dirk Weichgrebe
Tel.: +49 511 762-2899
weichgrebe@isah.uni-hannover.de
Leibniz Universität Hannover - Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik
Welfengarten 1
30167 Hannover

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2222WD101AVerbundvorhaben: Bau und Betrieb einer Biogasanlage zur gemeinsamen Vergärung von Wirtschaftsdüngern mit anschließender Aufbereitung zu Biomethan; Teilvorhaben 1: Konzeptionierung und Bau der Biogasanlage, Projektkoordination - Akronym: BioBleckDas Verbundvorhaben zwischen der Bioenergy Concept GmbH und des CC4E der HAW Hamburg hat zum Ziel, eine innovative Modell- und Demonstrationsanlage im Landkreis Lüneburg zu realisieren, die Wirtschaftsdünger von mehreren Landwirtschaftsbetrieben zentral zu Biogas vergärt und weiter zu Biomethan aufbereitet. Die hierfür nötige Prozesswärme wird durch den Betrieb einer Pyrolyse erzeugt. Der Einsatz ligninhaltiger Reststoffen und die Produktion von Biokohle stellen ein nachhaltiges und ökologisch zukunftsfähiges Verfahren dar. Das produzierte Biomethan soll primär im Verkehrssektor eingesetzt werden. Als potentieller Hauptabnehmer hat der Landkreis Lüneburg bereits sein Interesse bekundet, das Biomethan in der vom Landkreis betriebenen Elbfähre Bleckede - Neu Darchau und zukünftig auch im ÖPNV zu nutzen. Die als Nebenprodukt pyrolytisch erzeugte Biokohle soll zur Tierfütterung und zur Stabilisierung der Prozessbiologie im Fermenter eingesetzt werden. Sie trägt so zur Aufwertung der Gärreste und zum Humusaufbau der landwirtschaftlichen Flächen bei.  Das Ziel der wissenschaftlichen Begleitung seitens der HAW ist es, die Akzeptanz zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern zu untersuchen und ggfs. zu stärken. Für die Grundlage des dafür angestrebten Wissenstransfers in alle beteiligten Gruppen soll eine umfangreiche Ausarbeitung bestehender Forschungsergebnisse dienen. Zusätzlich wird mittels Nährstoffanalysen von Edukten und Produkten ein praxisspezifischer Kenntnisstand geschaffen, insbesondere der durch Gärung bedingten, veränderten Düngeeigenschaften von Wirtschaftsdünger. Ferner soll ein allgemeiner Leitfaden zur energetisch-stofflichen Nutzung von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen geschaffen werden. Eine Bilanzierung von Treibhausgasemissionen der Demonstrationsanlage bilden die Grundlage für mögliche Erweiterungen. Das Verbundvorhabens ist auf drei Jahre vom 07/2023 – 6/2026 ausgelegt und hat ein angestrebtes Fördervolumen von 1,38 Mio €. Christoph Eusterbrock
Tel.: +49 4131 7572715
mail@bioenergy-concept.com
BioEnergy Concept GmbH
Munstermannskamp 1
21335 Lüneburg

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2222WD101BVerbundvorhaben: Bau und Betrieb einer Biogasanlage zur gemeinsamen Vergärung von Wirtschaftsdüngern mit anschließender Aufbereitung zu Biomethan; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitung und Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: BioBleckDas Verbundvorhaben zwischen der Bioenergy Cocept GmbH und des CC4E der HAW Hamburg hat zum Ziel, eine innovative Modell- und Demonstrationsanlage im Landkreis Lüneburg zu realisieren, die Wirtschaftsdünger von mehreren Landwirtschaftsbetrieben zentral zu Biogas vergärt und weiter zu Biomethan aufbereitet. Die hierfür nötige Prozesswärme wird durch den Betrieb einer Pyrolyse erzeugt. Der Einsatz ligninhaltiger Reststoffen und die Produktion von Biokohle stellen ein nachhaltiges und ökologisch zukunftsfähiges Verfahren dar. Das produzierte Biomethan soll primär im Verkehrssektor eingesetzt werden. Als potentieller Hauptabnehmer hat der Landkreis Lüneburg bereits sein Interesse bekundet, das Biomethan in der vom Landkreis betriebenen Elbfähre Bleckede - Neu Darchau und zukünftig auch im ÖPNV zu nutzen. Die als Nebenprodukt pyrolytisch erzeugte Biokohle soll zur Tierfütterung und zur Stabilisierung der Prozessbiologie im Fermenter eingesetzt werden. Sie trägt so zur Aufwertung der Gärreste und zum Humusaufbau der landwirtschaftlichen Flächen bei. Das Ziel der wissenschaftlichen Begleitung seitens der HAW ist es, die Akzeptanz zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern zu untersuchen und ggfs. zu stärken. Für die Grundlage des dafür angestrebten Wissenstransfers in alle beteiligten Gruppen soll eine umfangreiche Ausarbeitung bestehender Forschungsergebnisse dienen. Zusätzlich wird mittels Nährstoffanalysen von Edukten und Produkten ein praxisspezifischer Kenntnisstand geschaffen, insbesondere der durch Gärung bedingten, veränderten Düngeeigenschaften von Wirtschaftsdünger. Ferner soll ein allgemeiner Leitfaden zur energetisch-stofflichen Nutzung von Wirtschaftsdüngern in Biogasanlagen geschaffen werden. Eine Bilanzierung von Treibhausgasemissionen der Demonstrationsanlage bilden die Grundlage für mögliche Erweiterungen. Das Verbundvorhabens ist auf drei Jahre vom 07/2023 – 6/2026 ausgelegt und hat ein angestrebtes Fördervolumen von 1,38 Mio €.Prof. Dr.-Ing. Hans Schäfers
Tel.: +49 40 42875-5895
hans.schaefers@haw-hamburg.de
Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg - Competence Center für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz (CC4E)
Steindamm 96
20099 Hamburg

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2222WD104XSemimobiles, emissionsarmes Biogassystem für landwirtschaftliche Kleinbetriebe - Akronym: SemSysIm Forschungsprojekt werden semi-mobile Boxenfermenter zur Verwertung von Hühnermist entwickelt. Die Fermenter sollen bei mehreren landwirtschaftlichen Höfen befüllt werden und dann an einem zentralen Standort zur Biogaserzeugung gefahren werden. Dort wird ein zentrales BHKW mit dem erzeugten Biogas betrieben. Entscheidend ist das die Container gleichzeitig als Transport und als Fermentationsbehältnis dienen, sodass die Investitionskosten gesenkt werden können. Aufgrund des geringen Mistanfalls bei Hühnern, ist der alleinige Betrieb mit Wirtschaftsdünger schwierig. Ermöglicht werden soll dies über Befüllung mithilfe einer gasdichten Schleuse. Durch die Schleuse kann der Fermenter über mehrere Tage oder Wochen gefüllt werden ohne die bestehenden Probleme der Emissionen bei Öffnung der Anlage. Somit werden Geruchs-, H2S- und Methanfreisetzungen minimiert. Außerdem sollen dadurch auch kleinere landwirtschaftliche Betriebe in die Biogasproduktion inkludiert werden, da die geringere Wirtschaftsdünger-Produktionsrate über eine längere Befüllzeit ausgeglichen werden kann. Durch die Nutzung des Wirtschaftsdüngers in Biogasanlagen kann eine erhebliche Reduzierung des in der Landwirtschaft freigesetzten klimaschädlichen Methanausstoßes erreicht werden. Um eine möglichst konstante Gaserzeugung zu erreichen, werden die Fermenter an mehreren Höfen befüllt und zeitversetzt abgeholt. Am Standort des BHKW wird der Fermenter an das System angeschlossen. Dort wird das Substrat mit Perkolat beregnet um die Gasproduktion anzutreiben. In der Zwischenzeit wird am jeweiligen Bauernhof ein neuer Fermenter befüllt. Nach Ende der Gasproduktionszeit wird der Fermenter wieder zum Bauernhof gefahren und dort ausgetauscht. Der Gärrest aus dem Fermenter kann dann entnommen und auf die Felder gebracht werden.M. Eng. Patrick Egner
Tel.: +49 8421 93766-31
p.egner@regineering.com
regineering GmbH
Am Dörrenhof 13a
85131 Pollenfeld

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2222WD105AVerbundvorhaben: Steigerung der Effizienz der Wirtschaftsdüngervergärung durch Einsatz von Ultraschall-Desintegrationsverfahren; Teilvorhaben 1: Großtechnische Demonstration zum Einsatz einer Ultraschalldesintegration bei der Wirtschaftsdüngervergärung - Akronym: WDSonicDas Gesamtziel des Vorhabens ist, die Hochleistungs-Ultraschall-Desintegration bei der überwiegenden oder ausschließlichen Vergärung von Wirtschaftsdünger unter Praxisbedingungen in einem Demonstrationsvorhaben umzusetzen und wissenschaftlich zu begleiten. Dazu soll an einer bestehenden BGA ein Zusatzmodul zur Desintegration des Gärsubstrats mittels Hochleistungs-Ultraschall installiert werden. Das Modul soll so konzipiert sein, dass sowohl die Behandlung eines Teilstroms als auch des gesamten Fermenterinputs möglich ist. Vor Inbetriebnahme der Desintegration wird der Anlagenzustand durch begleitende wissenschaftliche Untersuchungen dokumentiert. Dabei sollen sowohl Kennzahlen zur Effizienz der Substratausnutzung als auch zur Gesamteffizienz der Anlage bestimmt werden. Insbesondere der Energiebedarf für Rührwerke, Pumpen und ggf. die Gärrestnachbehandlung ist dabei zu berücksichtigen. Das Ziel ist, eine energetische Gesamtbilanz der BGA zu erstellen. Nach erfolgter Installation der Hochleistungs-Ultraschall-Desintegration wird diese Bilanzierung wiederholt, wobei zunächst die Bilanzierung bei einer Teilstrombehandlung erfolgen soll. Anschließend wird ein möglicherweise erzielbarer zusätzlicher Effekt durch eine vollständige Behandlung untersucht. Im Ergebnis werden vollständige Daten zur Energiebilanz der BGA unter den drei untersuchten Betriebsbedingungen vorliegen.Dipl.-Ing. Gerhard Buse
Tel.: +49 4171 669326
info@ing-buse.eu
Ingenieurbüro Buse GmbH
Emmenfeld 2
21423 Winsen (Luhe)

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2222WD105BVerbundvorhaben: Steigerung der Effizienz der Wirtschaftsdüngervergärung durch Einsatz von Ultraschall-Desintegrationsverfahren; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitung und energetische Bilanzierung - Akronym: WDSonicIn dem hier beantragten Forschungsvorhaben soll Einfluss der Hochleistungs-Ultraschall (HLUS)-Desintegration bei der überwiegenden oder ausschließlichen Vergärung von Wirtschaftsdünger unter Praxisbedingungen und wissenschaftlich belastbar untersucht werden. Durch eine vollständige energetische Bilanzierung eines Biogasfermenters mit bzw. ohne HLUS sollen hierzu belastbare Aussagen getroffen werden. An einer bestehenden BGA wird im Rahmen des Vorhabens ein Zusatzmodul zur Desintegration des Gärsubstrats mittels HLUS installiert werden. Das Modul soll so konzipiert sein, dass sowohl die Behandlung eines Teilstroms als auch des gesamten Fermenterinputs möglich ist. Vor Inbetriebnahme der Desintegration wird der Anlagenzustand durch die in diesem Teilvorhaben definierten wissenschaftlichen Untersuchungen dokumentiert. Dabei sollen sowohl Kennzahlen zur Effizienz der Substratausnutzung als auch zur Gesamteffizienz der Anlage bestimmt werden. Insbesondere der Energiebedarf für Rührwerke, Pumpen und ggf. die Gärrestnachbehandlung ist dabei zu berücksichtigen. Das Ziel ist, eine energetische Gesamtbilanz der BGA zu erstellen. Nach erfolgter Installation der HLUS-Desintegration wird diese Bilanzierung wiederholt, wobei zunächst die Bilanzierung bei einer Teilstrombehandlung erfolgen soll. Anschließend wird ein möglicherweise erzielbarer zusätzlicher Effekt durch eine vollständige Behandlung untersucht. Im Ergebnis werden vollständige Daten zur Energiebilanz der BGA unter den drei untersuchten Betriebsbedingungen vorliegen. Das Vorhaben ist als Verbundvorhaben konzipiert. Der Projektpartner Ingenieurbüro Buse GmbH wird im rahmen eines Teilvorhabens (TV1) an einer bestehenden Biogasanlage ein Modul zur HLUS-Desintegration nachrüsten und alle hierfür erforderlichen Anpassungen und Umbauten planen und realisieren.Dr.-Ing. Nils Engler
Tel.: +49 341 2434-389
nils.engler@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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2222WD106AVerbundvorhaben: Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes im Containerrastermaß; Teilvorhaben 1: Entwicklung, Errichtung und Erprobung - Akronym: BiogasCoModZiel des Vorhabens ist die Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes, welches den Aufbau von robusten, funktionssicheren und einfach zu betreibenden Kleinst-Biogasanlagen bis zu einer Leistung von < 30kWel für die energetische Nutzung von Wirtschaftsdünger ermöglicht. Eine Herausforderung und wesentlicher Grund dafür, dass bei den Kleinst- Biogasanlagen bisher die energetischen Potentiale bei der Substratverwendung von Wirtschaftsdünger nur unzureichend genutzt werden konnten, ist die Wirtschaftlichkeit; mit sinkender Anlagenleistung steigen die spezifischen Anlagenkosten. Hier setzt das Anlagenkonzept des angedachten Vorhabens an, in dem es eine konsequente Umsetzung einer seriellen Fertigung von Anlagenmodulen im Containerraster verfolgt. Die damit verbundenen Möglichkeiten, wie: - Reduzierung der Installationskosten beim Anlagenbetreiber durch einen hohen Vorferti-gungsgrad - Reduzierung der Anlagenkosten durch die Entwicklung von standardisierten Modulen und den Möglichkeiten der Serienfertigung - Kalkulierbare Logistikkosten durch den Bau der Module im standardisierten Containerraster bieten die Chance, die Kostennachteile kleiner Anlagen zum Teil zu kompensieren. Die Modularisie-rung und die damit verbundene Möglichkeit der Entwicklung von Produktvarianten in kurzer Zeit erlaubt es, auch in diesem Leistungssegment auf unterschiedliche Standortanforderungen (z.B. Substratmenge und – zusammensetzung) zu reagieren. Bei erfolgreicher Entwicklung der Module sind hier gegenüber der traditionellen projektorientierten Entwicklung Kostenvorteile möglich. Die zusätzliche Orientierung der kleinen Anlagen auf die Eigennutzung der erzeugten Energie ermöglichen bei derzeit steigenden Strompreisen bis zu 30 Cent/KWh und möglicher Nutzung der Abwärme für den Betreiber wirtschaftlich tragfähige Lösungen. Philipp Wirth
Tel.: +49 35388 702028
p.wirth@staramag.de
STARAMAG Stahl- und Maschinenbau GmbH Rade
Battiner Landstr. 11
06917 Jessen (Elster)

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2222WD106BVerbundvorhaben: Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes im Containerrastermaß; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitung und Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: BiogasCoModZiel des Vorhabens ist die Entwicklung, Errichtung und Erprobung eines modularen Biogasanlagenkonzeptes, welches den Aufbau von robusten, funktionssicheren und einfach zu betreibenden Kleinst-Biogasanlagen bis zu einer Leistung von < 30kWel für die energetische Nutzung von Wirtschaftsdünger ermöglicht. Eine Herausforderung und wesentlicher Grund dafür, dass bei den Kleinst-Biogasanlagen bisher die energetischen Potentiale bei der Substratverwendung von Wirtschaftsdünger nur unzureichend genutzt werden konnten, ist die Wirtschaftlichkeit; mit sinkender Anlagenleistung steigen die spezifischen Anlagenkosten. Hier setzt das Anlagenkonzept des angedachten Vorhabens an, in dem es eine konsequente Umsetzung einer seriellen Fertigung von Anlagenmodulen im Containerraster verfolgt. Die damit verbundenen Möglichkeiten, wie: - Reduzierung der Installationskosten beim Anlagenbetreiber durch einen hohen Vorferti-gungsgrad - Reduzierung der Anlagenkosten durch die Entwicklung von standardisierten Modulen und den Möglichkeiten der Serienfertigung - Kalkulierbare Logistikkosten durch den Bau der Module im standardisierten Containerraster bieten die Chance, die Kostennachteile kleiner Anlagen zum Teil zu kompensieren. Die Modularisie-rung und die damit verbundene Möglichkeit der Entwicklung von Produktvarianten in kurzer Zeit erlaubt es, auch in diesem Leistungssegment auf unterschiedliche Standortanforderungen (z.B. Substratmenge und –zusammensetzung) zu reagieren. Bei erfolgreicher Entwicklung der Module sind hier gegenüber der traditionellen projektorientierten Entwicklung Kostenvorteile möglich. Die zusätzliche Orientierung der kleinen Anlagen auf die Eigennutzung der erzeugten Energie ermöglichen bei derzeit steigenden Strompreisen bis zu 30 Cent/KWh und möglicher Nutzung der Abwärme für den Betreiber wirtschaftlich tragfähige Lösungen.Dipl. Ing Maik Orth
Tel.: +49 38295 74114
maik.orth@ibz-hl.de
Innovations- und Bildungszentrum Hohen Luckow e.V. (IBZ Hohen Luckow e.V.)
Bützower Str. 1 a
18239 Satow

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2222WD108AVerbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitung, ökonomische und ökologische Gesamtbeurteilung - Akronym: KLAWIRIn Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionen verantwortlich. Dabei hat Methan ein etwa 84-mal höheres kurzfristiges Treibhauspotenzial als CO2 (IPPC), weshalb der schnellen Reduzierung von Methanemissionen zur Verlangsamung des Klimawandels Priotität eingeräumt werden muss. Zusätzlich ist es eine Vorläufersubstanz bei der Bildung von bodennahem Ozon, das Pflanzen schädigt, indirekt zum Klimawandel beitragen kann und zusätzlich zu Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit führt. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung einer digitalisierten Biogasanlage zur Vergärung von Flüssigmist für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 170 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen verwenden eine einstufige Güllevergärung und basieren auf einem kostengünstigen, vollständig recyclierbaren Rührkesselreaktor. Diese Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Sie können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellenDr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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30.09.2026
2222WD108BVerbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 2: Messtechnische Erfassung und Digitalisierung - Akronym: KLAWIRIn Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionen verantwortlich . Methan hat ein etwa 84-mal höheres kurzfristiges Treibhauspotenzial als CO2 (IPPC), weshalb der schnellen Reduzierung von Methanemissionen zur Verlangsamung des Klimawandels Priotität eingeräumt werden muss. Zusätzlich ist es eine Vorläufersubstanz bei der Bildung von bodennahem Ozon, das Pflanzen schädigt, indirekt zum Klimawandel beitragen kann und zusätzlich zu Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit führt. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer digitalisierten Biogasanlage zur Vergärung von Flüssigmist für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 170 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen verwenden eine einstufige Güllevergärung und basieren auf einem kostengünstigen, vollständig recyclierbaren Rührkesselreaktor. Innerhalb der Verbundvorhabens wird die Professur Sensorik der TU Dortmund neuartige, mikrostrukturierte Prozesssensorik entwickeln und zur vollständigen Digitalisierung des Anlagentyps nutzen. Damit wird insbesondere ein automatischer Betrieb der Anlagen sowie die Internet-basierte Zustandsüberwachung der Anlagen möglich. Hierzu wird die Gesamtanlagensteuerung basierend auf hochselektiver und hochempfindlicher, resonatorverstärkter direkter Multigassensorik realisiert.Prof. Dr. Stefan Palzer
Tel.: +49 231 755-6650
stefan.palzer@tu-dortmund.de
Technische Universität Dortmund - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Professur Sensorik
Friedrich-Wöhler-Weg 4
44227 Dortmund

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2222WD108CVerbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 3: Bau und Optimierung der KLAWIR-Anlage - Akronym: KLAWIRDas Projekt zielt darauf ab, eine digitalisierte und standardisierte Biogasanlage zu konfigurieren, die für Betriebe mit einem Tierbestand von etwa 170 Großvieheinheiten zur Vergärung von Flüssigmist geeignet ist. Diese wird eine einstufige Güllevergärung nutzen und auf einem kostengünstigen, voll recyclebaren Rührkesselreaktor in Holz-Sandwich-Bauweise basieren. Der KLAWIR-Reaktor wird auf einer wasserundurchlässigen Betonbodenplatte mit Umfassung installiert und besteht im Wesentlichen aus einer Holzschalung mit Wärmedämmung sowie einer reißfesten Gewebefolie. Zur Kontrolle der Anlagenfunktionalität werden Umweltparameter und Gasqualität durch ein neuartiges, wartungsfreies, miniaturisiertes, energieautarkes Gas-Sensormodul überwacht, das seine Daten direkt an eine internetbasierte Plattform überträgt. In einem einzigen Sensormodul werden Sensoren für Kohlendioxid, Methan, Schwefelwasserstoff, Temperatur und Feuchte integriert und in die Anlage integriert. Die Sensorik, deren Internetanbindung sowie sämtliche sonstigen Komponenten werden standardisiert und vormontiert geliefert, so dass die KLAWIR- Fermenter in einer sehr kurzen Bauzeit von maximal 3 Wochen errichtet werden können, was einen wichtigen Beitrag zur Senkung der Baukosten liefert. Durch ein weiteres Gas-Sensormodul im Außenbereich der Anlage können die Betreiber ihren Treibhausgasausstoß nachvollziehbar überwachen und die entstehenden Einsparungen ermitteln. Insgesamt ist es das Ziel von KLAWIR, Biogasanlagen in der Leistungsklasse von ca. 30-50 kW zu einem Gesamtpreis von weniger als 8.000 Euro je kW zu realisieren, so dass ein wirtschaftlicher Betrieb der Anlagen gegeben ist. Aufbau, experimentelle Erprobung und technisch-wirtschaftliche Bewertung eines solchen Fermenters werden im Rahmen des KLAWIR-Projekts in einer Prototypanlage im technischen Maßstab (1:10) durchgeführt.Dr. George Francis
Tel.: +49 711 94542744
george.francis@liveenergies.de
Live Energies GmbH
Echterdinger Str. 30
70599 Stuttgart

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2222WD108DVerbundvorhaben: Kleine Anaerobanlagen zur Verwertung von Wirtschaftsdünger; Teilvorhaben 4: Rechtliche Rahmenbedingungen - Akronym: KLAWIRIn Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionen verantwortlich. Dabei hat Methan ein etwa 84-mal höheres kurzfristiges Treibhauspotenzial als CO2 (IPPC), weshalb der schnellen Reduzierung von Methanemissionen zur Verlangsamung des Klimawandels Priotität eingeräumt werden muss. Zusätzlich ist es eine Vorläufersubstanz bei der Bildung von bodennahem Ozon, das Pflanzen schädigt, indirekt zum Klimawandel beitragen kann und zusätzlich zu Beeinträchtigungen der menschlichen Gesundheit führt. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung einer digitalisierten Biogasanlage zur Vergärung von Flüssigmist für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 170 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen verwenden eine einstufige Güllevergärung und basieren auf einem kostengünstigen, vollständig recyclierbaren Rührkesselreaktor. Diese Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Sie können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Innerhalb des Verbundvorhabens ist renergie Allgäu e.V. dafür zuständig, die rechtlichen und insbesonderen genehmigungsrechtliichen Rahmenbedigungen zu analysieren und wesentlich dazu beizutragen die Genehmigungsfähigkeit zu erreichen. Außerdem ist renergie Allgäu e.V. als Praxispartner dafür zuständig, die spätere Übertragbarkeit in die landwirtschaftliche Praxis sicherzustellen und zu verbessern.B. Eng Marcel Griebel
Tel.: +49 831 5262680-35
marcel.griebel@renergie-allgaeu.de
renergie Allgäu e.V.
Adenauerring 97
87439 Kempten (Allgäu)

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2222WD111AVerbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsanlage BMA Lewitz: Entwicklung einer innovativen Prozesskette zur optimalen Vergärung von Pferdemist zur Produktion von Biomethan als Kraftstoff; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitung und Öffentlichkeitsarbeit, Koordination - Akronym: MuD-BMA-LewitzAuf dem Gelände der Pferdezucht Gestüt Lewitz in Mecklenburg-Vorpommern soll eine Biomethananlage zur Vergärung von Pferdemist, Geflügelmist und pflanzlichen Reststoffen errichtet werden. Momentan wird ca. 15 – 20 % des auf dem Gestüt Lewitz anfallenden Pferdemists in einer Biogasanlage verwertet. Der Rest wird ohne Behandlung auf die Felder ausgebracht. Das erzeugte Biomethan soll zu LNG verflüssigt werden und im Wesentlichen zur Dekarbonisierung der Unternehmensgruppe dienen. Die Anlage wird eine Produktionsleistung von ca. 1.000 Nm³/h Biomethan aufweisen und ca. 97.500 t/a Substrate verarbeiten. Der Wirtschaftsdüngeranteil liegt bei 80%. Der Anteil Pferdemist an der Gesamtmenge beträgt rund 72%. Die Gemeinde hat schon den Aufstellungsbeschluss für den Bebauungsplan erlassen sowie einen B-Plan-Vorentwurf genehmigt. Die weitere Erstellung des B-Plans ist in Bearbeitung. Antragsteller sind die Schockemöhle Bioenergie GmbH & Co. KG (nachfolgend Schockemöhle BE genannt) und das Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie (IBKE). Die Schockemöhle BE übernimmt auch die Projektentwicklung und wird die Anlage zukünftig betreiben. Die geplante Biomethananlage wird den anfallenden Pferdemist aus der Pferdezucht der verschiedenen Standorte in der Lewitz vergären. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch das IBKE. Oliver Viertmann
Tel.: +49 3643 54489-124
viertmann@biogasundenergie.de
Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie
Steubenstr. 15
99423 Weimar

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2222WD111BVerbundvorhaben: Modell- und Demonstrationsanlage BMA Lewitz: Entwicklung einer innovativen Prozesskette zur optimalen Vergärung von Pferdemist zur Produktion von Biomethan als Kraftstoff; Teilvorhaben 2: Bau und Inbetriebnahme, Logistiksystem - Akronym: MuD-BMA-LewitzAuf dem Gelände der Pferdezucht Gestüt Lewitz in Mecklenburg-Vorpommern soll eine Biomethananlage zur Vergärung von Pferdemist, Geflügelmist und pflanzlichen Reststoffen errichtet werden. Momentan wird ca. 15 – 20 % des auf dem Gestüt Lewitz anfallenden Pferdemists in einer Biogasanlage verwertet. Der Rest wird ohne Behandlung auf die Felder ausgebracht. Das erzeugte Biomethan soll zu LNG verflüssigt werden und im Wesentlichen zur Dekarbonisierung der Unternehmensgruppe dienen. Die Anlage wird eine Produktionsleistung von ca. 1.000 Nm³/h Biomethan aufweisen und ca. 97.500 t/a Substrate verarbeiten. Der Wirtschaftsdüngeranteil liegt bei 80%. Der Anteil Pferdemist an der Gesamtmenge beträgt rund 72%. Die Gemeinde hat schon den Aufstellungsbeschluss für den Bebauungsplan erlassen sowie einen B-Plan-Vorentwurf genehmigt. Die weitere Erstellung des B-Plans ist in Bearbeitung. Antragsteller sind die Schockemöhle Bioenergie GmbH & Co. KG (nachfolgend Schockemöhle BE genannt) und das Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie (IBKE). Die Schockemöhle BE übernimmt auch die Projektentwicklung und wird die Anlage zukünftig betreiben. Die geplante Biomethananlage wird den anfallenden Pferdemist aus der Pferdezucht der verschiedenen Standorte in der Lewitz vergären. Die wissenschaftliche Begleitung erfolgt durch das IBKE. Dietmar Heidtmann
Tel.: +49 151 72687466
d.heidtmann@schockemoehle-be.de
Schockemöhle Bioenergie GmbH & Co. KG
Gestütsweg 2
19306 Neustadt-Glewe

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30.06.2026
2222WD113AVerbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 1: Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern und Optimierung der Energiebilanz - Akronym: AManDaZiel des Projektes AManDA ist es, ein Verfahren zur Reduktion methanbildender Stoffe vor Feldausbringung sowie zur Verringerung von Düngervolumen und -gewicht bei gleichzeitiger Aufkonzentrierung der Nährstoffgehalte zu entwickeln. Ebenfalls soll durch die Aufbereitung der Prozessabwässer die mögliche Eutrophierung von Vorflutgewässern durch hohen Nährstoffeintrag verhindert werden. Das entwickelte Verfahren kann zur Senkung von Treibhausgasemissionen durch landwirtschaftliche Arbeiten beitragen. Ziel des Vorhabens ist die marktreife Entwicklung einer modularen Technologie zur Behandlung von Wirtschaftsdüngern. Dadurch sollen land- und viehwirtschaftliche Betriebe die Möglichkeit haben, die hohen Kapazitäten an Wirtschaftsdüngern optimal zu behandeln und einen energetischen und stofflichen Nutzen aus den anfallenden Stoffströmen zu ziehen. Bei erfolgreichem Betrieb der Pilotanlage und Abschluss der Praxisversuche soll im Anschluss an das Vorhaben durch den Industriepartner ein marktreifes System entwickelt und eingeführt. Die Projektergebnisse sollen zu Empfehlungen für den Praxisbetrieb führen und einen stofflichen und energetischen Mehrwert generieren. Sebastian Fuß
Tel.: +49 4121 45015-15
s.fuss@rudolf-schrader.de
Schrader Bio Fermentation GmbH
Köllner Chaussee 136
25337 Kölln-Reisiek

2023-08-01

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30.06.2026
2222WD113BVerbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 2: Aufbereitung von Gärresten und Abwässern von Kleinst-Biogasanlagen - Akronym: AManDaZiel des Projektes AManDa ist es, ein Verfahren zur Reduktion methanbildender Stoffe vor Feldausbringung sowie zur Verringerung von Düngervolumen und -gewicht bei gleichzeitiger Aufkonzentrierung der Nährstoffgehalte zu entwickeln. Ebenfalls soll durch die Aufbereitung der Prozessabwässer die mögliche Eutrophierung von Vorflutgewässern durch hohen Nährstoffeintrag verhindert werden. Das entwickelte Verfahren kann zur Senkung von Treibhausgasemissionen durch landwirtschaftliche Arbeiten beitragen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer modularen Technologie zur Behandlung von Wirtschaftsdüngern. Dadurch sollen land- und viehwirtschaftliche Betriebe die Möglichkeit haben, die hohen Kapazitäten an Wirtschaftsdüngern optimal zu behandeln und einen energetischen und stofflichen Nutzen aus den anfallenden Stoffströmen zu ziehen. Bei erfolgreichem Betrieb der Pilotanlage und Abschluss der Praxisversuche soll im Anschluss an das Vorhaben durch den Industriepartner ein marktreifes System entwickelt und eingeführt werden. Die Projektergebnisse sollen zu Empfehlungen für den Praxisbetrieb führen und einen stofflichen und energetischen Mehrwert generieren.Prof. Dr. Holger Schneider
Tel.: +49 7720 307-4346
holger.schneider@hfu.eu
Hochschule Furtwangen
Robert-Gerwig-Platz 1
78120 Furtwangen im Schwarzwald

2023-07-01

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30.06.2026
2222WD113CVerbundvorhaben: Standardisierte Kleinst-Biogasanlagen zur Vergärung von Schweinegülle mit integrierter Methananreicherung, Gärrest- und Abwasseraufbereitung sowie N-Rückgewinnung; Teilvorhaben 3: Aufbereitung von Wirtschaftsdüngern und Optimierung der Prozessführung - Akronym: AManDaZiel des Projektes AManDa ist es, ein Verfahren zur Reduktion methanbildender Stoffe vor Feldausbringung sowie zur Verringerung von Düngervolumen und -gewicht bei gleichzeitiger Aufkonzentrierung der Nährstoffgehalte zu entwickeln. Ebenfalls soll durch die Aufbereitung der Prozessabwässer die mögliche Eutrophierung von Vorflutgewässern durch hohen Nährstoffeintrag verhindert werden. Das entwickelte Verfahren kann zur Senkung von Treibhausgasemissionen durch landwirtschaftliche Arbeiten beitragen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer modularen Technologie zur Behandlung von Wirtschaftsdüngern. Dadurch sollen land- und viehwirtschaftliche Betriebe die Möglichkeit haben, die hohen Kapazitäten an Wirtschaftsdüngern optimal zu behandeln und einen energetischen und stofflichen Nutzen aus den anfallenden Stoffströmen zu ziehen. Bei erfolgreichem Betrieb der Pilotanlage und Abschluss der Praxisversuche soll im Anschluss an das Vorhaben durch den Industriepartner ein marktreifes System entwickelt und eingeführt. Die Projektergebnisse sollen zu Empfehlungen für den Praxisbetrieb führen und einen stofflichen und energetischen Mehrwert generieren.Dr.-Ing. Jan Sprafke
Tel.: +49 381 498-3417
jan.sprafke@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock

2023-12-01

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30.11.2025
2222WD114AVerbundvorhaben: Erweiterung der Biogasanlage zur zentralen Vergärung der Wirtschaftsdüngermenge in der Region und Produktion von flüssigem CO2.; Teilvorhaben 1: Anlagenplanung und -bau, Inbetriebnahme sowie Projektkoordination - Akronym: CO2-VerfluessigungDie Politik hat mit der Energiewende die Weichen für einen grundlegenden Umbau der Energieversorgung gestellt. Energie soll in wachsendem Maße aus erneuerbaren Energieträgern bereitgestellt werden. Um diese Umstellung politisch zu steuern und zu fördern, werden seit 2013 EU-weit CO2-Zertifikate ausgegeben, die an Börsen oder im B2B handelbar sind und CO2 einen Marktpreis gibt. Für die Ruhe-Gruppe ergeben sich dadurch neue Marktfelder im Rahmen der Biogaserzeugung. Anstatt das erzeugte Biogas über ein Blockheitzkraftwerk im Strommarkt zu vermarkten, kann ein alternatives Geschäftsmodell Flüssiggas (Bio-LNG) sein. Durch die günstige CO2-Bilanz bei der Erzeugung des Bio-LNG stellt es im Verkehrssektor z.B. für Logistikunternehmen eine Alternative zu fossilen Brennstoffen dar und wird entsprechend durch Emissionsminderungsquoten höher vergütet. Zusätzlich kann das abgetrennte CO2 durch eine LCO2-Verflüssigungsanlage verflüssigt und vermarktet werden. LCO2 wird in vielen Industriezweigen verwendet und ist somit ein wichtiger Rohstoff, der aktuell vorwiegend fossil auf Erdgasbasis eingesetzt wird. Da die Politik sich das Ziel gesetzt hat, bis 2045 klimaneutral zu werden, ist auch im Bereich der CO2-Nutzung ein Umdenken notwendig. Ziel des Projekts ist daher die Bewertung der Biogasanlage im Hinblick auf Effizienz und CO2-Ökobilanz mit entsprechender Optimierung und Weiterentwicklung eines LCO2-Geschäftsmodells Kunibert Ruhe
Tel.: +49 5438 95828101
k.ruhe@ruhe-agrar.de
Agrarproduktion Bresegard-Picher e.G.
Lindenstr. 18
19230 Picher

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30.11.2025
2222WD114BVerbundvorhaben: Erweiterung der Biogasanlage zur zentralen Vergärung der Wirtschaftsdüngermenge in der Region und Produktion von flüssigem CO2.; Teilvorhaben 2: Öffentlichkeitsarbeit und Vermarktungswege - Akronym: CO2-VerfluessigungDie Politik hat mit der Energiewende die Weichen für einen grundlegenden Umbau der Energieversorgung gestellt. Energie soll in wachsendem Maße aus erneuerbaren Energieträgern bereitgestellt werden. Um diese Umstellung politisch zu steuern und zu fördern, werden seit 2013 EU-weit CO2-Zertifikate ausgegeben, die an Börsen oder im B2B handelbar sind und CO2 einen Marktpreis gibt. Für die Ruhe-Gruppe ergeben sich dadurch neue Marktfelder im Rahmen der Biogaserzeugung. Anstatt das erzeugte Biogas über ein Blockheitzkraftwerk im Strommarkt zu vermarkten, kann ein alternatives Geschäftsmodell Flüssiggas (Bio-LNG) sein. Durch die günstige CO2-Bilanz bei der Erzeugung des Bio-LNG stellt es im Verkehrssektor z.B. für Logistikunternehmen eine Alternative zu fossilen Brennstoffen dar und wird entsprechend durch Emissionsminderungsquoten höher vergütet. Zusätzlich kann das abgetrennte CO2 durch eine LCO2-Verflüssigungsanlage verflüssigt und vermarktet werden. LCO2 wird in vielen Industriezweigen verwendet und ist somit ein wichtiger Rohstoff, der aktuell vorwiegend fossil auf Erdgasbasis eingesetzt wird. Da die Politik sich das Ziel gesetzt hat, bis 2045 klimaneutral zu werden, ist auch im Bereich der CO2-Nutzung ein Umdenken notwendig. Ziel des Projekts ist daher die Bewertung der Biogasanlage im Hinblick auf Effizienz und CO2-Ökobilanz mit entsprechender Optimierung und Weiterentwicklung eines LCO2-Geschäftsmodells.Dr. Stefanie Retz
Tel.: +49 4441 15-442
stefanie.retz@trafo-agrar.de
Verbund Transformationsforschung agrar Niedersachsen, c/o Universität Vechta
Driverstr. 22
49377 Vechta

2023-12-01

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30.11.2025
2222WD114CVerbundvorhaben: Erweiterung der Biogasanlage zur zentralen Vergärung der Wirtschaftsdüngermenge in der Region und Produktion von flüssigem CO2; Teilvorhaben 3: Wissenschaftliche Begleitforschung mit Anlagenbilanzierung und Lebenszyklusanalyse - Akronym: CO2-VerfluessigungDie Politik hat mit der Energiewende die Weichen für einen grundlegenden Umbau der Energieversorgung gestellt. Energie soll in wachsendem Maße aus erneuerbaren Energieträgern bereitgestellt werden. Um diese Umstellung politisch zu steuern und zu fördern, werden seit 2013 EU-weit CO2-Zertifikate ausgegeben, die an Börsen oder im B2B handelbar sind und CO2 einen Marktpreis gibt. Für die Ruhe-Gruppe ergeben sich dadurch neue Marktfelder im Rahmen der Biogaserzeugung. Anstatt das erzeugte Biogas über ein Blockheizkraftwerk im Strommarkt zu vermarkten, kann die Aufbereitung des Biogases zu Flüssiggas (Bio-LNG) ein alternatives Geschäftsmodell darstellen . Durch die günstige CO2-Bilanz bei der Erzeugung des Bio-LNG stellt es im Verkehrssektor z.B. für Logistikunternehmen eine Alternative zu fossilen Brennstoffen dar und wird entsprechend durch Emissionsminderungsquoten höher vergütet. Zusätzlich kann das abgetrennte CO2 durch eine LCO2-Verflüssigungsanlage verflüssigt und vermarktet werden. LCO2 wird in vielen Industriezweigen verwendet und ist somit ein wichtiger Rohstoff, der aktuell vorwiegend fossil auf Erdgasbasis eingesetzt wird. Da die Politik sich das Ziel gesetzt hat, bis 2045 klimaneutral zu werden, ist auch im Bereich der CO2-Nutzung ein Umdenken notwendig. Ziel des Projekts ist daher die Bewertung der Biogasanlage im Hinblick auf Effizienz und ihre Treibhausgasbilanz mit entsprechender Optimierung und Weiterentwicklung eines LCO2-Geschäftsmodells.Prof. Dr.-Ing. Sandra Rosenberger
Tel.: +49 541 969-3570
s.rosenberger@hs-osnabrueck.de
Hochschule Osnabrück - Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik
Albrechtstr. 30
49076 Osnabrück

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30.04.2026
2222WD116AVerbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist; Teilvorhaben 1: Verfahrensoptimierung und Gesamtevaluierung - Akronym: DEMETHA2In DEMETHA soll eine Pilotanlage zur zweistufigen, hocheffizienten Vergärung von Wirtschatsdüngern für die energetische Nutzung und THG-Minderung in der Landwirtschaft aufgebaut und optimiert werden. Zusätzlich soll eine vorbildhafte MSR-Technik und ein Datenmanagement nach FAIR-Regeln entwickelt werden. Die zu entwickelnde Güllekleinanlage stellt mit ihrer hochgradig standardisierten und automatisierten Technik ein innovatives und kostengünstiges Verfahren zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft dar. Es eignet sich insbesondere für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Das Konzept hinter dieser Güllekleinanlage ist die Hohenheimer zweistufige Güllevergärung, die einen Rührkessel- und einen nachgeschalteten Festbettreaktor nutzt, wobei nicht abgebaute Faserstoffe in der ersten Prozessstufe zurückgehalten werden. Die Standardisierung der Anlage gewährleistet eine hohe Übertragbarkeit auf eine Vielzahl verschiedener landwirtschaftlicher Betriebe, auch über die Grenzen Deutschlands hinaus. Der nachgeschaltete Festbettreaktor zeichnet sich durch eine hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität aus, wodurch die kontinuierliche Biogasproduktion dem momentanen Bedarf an Strom und Wärme angepasst werden kann. Durch den Einsatz einer innovativen Sensorik in Zusammenarbeit mit einer intelligenten MSR-Technik sollen der Energiebedarf der Anlage, der Methanertrag und die THG-Minderung optimiert werden. Bei dem hier vorgestellten Forschungsvorhaben handelt es sich um ein Verbundvorhaben, bei dem eine intensive Zusammenarbeit der beteiligten Partner erfolgt.Dr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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30.04.2026
2222WD116BVerbundvorhaben: De-Methanisierung von Flüssigmist; Teilvorhaben 2: Entwicklung intelligenter Digitalisierunstechnologien - Akronym: DEMETHA2In Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionenverantwortlich. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Das Vorhaben zielt daher auf die Entwicklung von hochgradig standardisierten und automatisierten Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV) ab, um die Treibhausgasemissionen zu senken und gleichzeitig auch die Gerüchsbelästigung zu mindern. Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Das Teilvorhaben der TU Dortmund wird mit Hilfe neuartiger, kapazitiver in-situ Sensorik die Möglichkeit schaffen, dass die Anlage autark gesteuert werden kann. Hierzu wir eine kontinuierliche Prozessüberwachung und -kontrolle implementiert wird und alle relevanten Parameter werden digitalisiert und automatisch verarbeitet. Die TU Dortmund wird die entsprechenden intelligenten Algorihmen im Rahmen der Arbeiten entwickeln.Prof. Dr. Stefan Palzer
Tel.: +49 231 755-6650
stefan.palzer@tu-dortmund.de
Technische Universität Dortmund - Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik - Professur Sensorik
Friedrich-Wöhler-Weg 4
44227 Dortmund

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2026-02-28

28.02.2026
2223NR009AVerbundvorhaben: Alternative Konservierungskonzepte für Hydro-Lacke und wässrige Beizen durch den Einsatz von natürlichen Substanzen; Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: BioProLackWasserbasierte Formulierungen zeigen eine Anfälligkeit für mikrobielle Verkeimung, die aktuell nur über den Einsatz geeigneter Biozide unterbunden werden kann. Bedingt durch die gesetzliche Limitierung der Methylisothiazolinon-Einsatzmenge (MIT) auf maximal 15 ppm für die Begrenzung des bakteriellen Wachstums, steht kein weiteres biozides Mittel mit einem solchen Wirkspektrum zur Verfügung. Alternative Ansätze wie ein hoher pH-Wert, z. B. bei Silikatfarben, können bei Hydro-Lacken und wässrigen Beizen nicht verfolgt werden. Dieses Defizit soll zur Vervollständigung einer ökologischeren, wasserbasierten Strategie für Lacke und Beizen durch den Einsatz geeigneter natürlicher Substanzen wie ätherischen Ölen und anderen Pflanzenextrakten ausgeglichen werden. Diese aus biogenen Rohstoffen isolierten biobasierten Feinchemikalien besitzen oft ein nachgewiesener-maßen breites Wirkspektrum. Besondere Herausforderungen beim Einsatz ätherischer Öle ergeben sich jedoch aus ihrem oftmals intensiven Geruch, der schlechten Wasserlöslichkeit und ihrer hohen Flüchtigkeit. Kompensiert werden sollen diese Nachteile durch die Mikroverkapselung dieser Biorohstoffe mit Hilfe der ebenfalls biobasierten Cyclodextrine. Damit wird gleichzeitig die Abhängigkeit von erdölbasierten Bioziden als Beitrag zur Ressourcenschonung reduziert.Dr. Sven Arne Thomsen
Tel.: +49 2381 963-300
s.thomsen@hesse-lignal.de
Hesse GmbH & Co. KG
Warendorfer Str. 21
59075 Hamm

2023-09-01

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28.02.2026
2223NR009BVerbundvorhaben: Alternative Konservierungskonzepte für Hydro-Lacke und wässrige Beizen durch den Einsatz von natürlichen Substanzen; Teilvorhaben 2: Grundlagenuntersuchungen - Akronym: BioProLackWasserbasierte Formulierungen zeigen eine Anfälligkeit für mikrobielle Verkeimung, die aktuell nur über den Einsatz geeigneter Biozide unterbunden werden kann. Bedingt durch die gesetzliche Limitierung der Methylisothiazolinon-Einsatzmenge (MIT) auf maximal 15 ppm für die Begrenzung des bakteriellen Wachstums, steht kein weiteres biozides Mittel mit einem solchen Wirkspektrum zur Verfügung. Alternative Ansätze wie ein hoher pH-Wert, z. B. bei Silikatfarben, können bei Hydro-Lacken und wässrigen Beizen nicht verfolgt werden. Dieses Defizit soll zur Vervollständigung einer ökologischeren, wasserbasierten Strategie für Lacke und Beizen durch den Einsatz geeigneter natürlicher Substanzen wie ätherischen Ölen und anderen Pflanzenextrakten ausgeglichen werden. Diese aus biogenen Rohstoffen isolierten biobasierten Feinchemikalien besitzen oft ein nachgewiesenermaßen breites Wirkspektrum. Besondere Herausforderungen beim Einsatz ätherischer Öle ergeben sich jedoch aus ihrem oftmals intensiven Geruch, der schlechten Wasserlöslichkeit und ihrer hohen Flüchtigkeit. Kompensiert werden sollen diese Nachteile durch die Mikroverkapselung dieser Biorohstoffe mit Hilfe der ebenfalls biobasierten Cyclodextrine. Damit wird gleichzeitig die Abhängigkeit von erdölbasierten Bioziden als Beitrag zur Ressourcenschonung reduziert.Dr.rer.nat. Florian Kettner
Tel.: +49 351 4662-498
florian.kettner@ihd-dresden.de
Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH
Zellescher Weg 24
01217 Dresden

2024-01-01

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31.12.2026
2223NR010XGenetische Diversität und Struktur der Kiefer in Deutschland – Eine Grundlage für den Schutz und die nachhaltige Nutzung der genetischen Vielfalt - Akronym: GenDivKieferIm Zuge der vierten Bundeswaldinventur (BWI2022) wurden erstmals in ganz Deutschland Proben für die genetische Inventur von sieben Hauptbaumarten gesammelt. Diese durch die Thünen-Institute für Waldökosysteme und Forstgenetik koordinierte deutschlandweite, flächenrepräsentative Probennahme ermöglicht erstmalig einen wirklich fundierten und umfassenden Überblick über die genetische Vielfalt sowie die räumliche Struktur der genetischen Diversität der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland. Anhand der deutschlandweit eingesammelten Proben soll eine hochaufgelöste Karte der genetischen Vielfalt und Struktur der Waldkiefer (Pinus sylvestris L.) erstellt werden. Die Erstellung einer solchen Karte gibt Aufschluss über die aktuelle genetische Vielfalt der Kiefer in Deutschland, die räumliche Verteilung dieser genetischen Vielfalt und den Zusammenhang zwischen genetischer Struktur und Umwelt- sowie Standortfaktoren. Die Kenntnis der genetischen Variation und ihrer Muster ist eine notwendige Grundlage für die nachhaltige Nutzung und Erhaltung forstgenetischer Ressourcen. Das Vorhaben dient damit der genetisch nachhaltigen Bewirtschaftung der Kiefer, dem Schutz ihrer lokalen genetischen Variation und bildet die Grundlage für ein Monitoring künftiger Veränderungen. Es verfolgt somit sowohl forstliche als auch naturschutzfachliche Ziele.Dr. Pascal Eusemann
Tel.: +49 4102 696-147
pascal.eusemann@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

2024-06-01

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31.05.2027
2223NR014XHerstellung biobasierter Vernetzer für grüne Polymerisate (BioCrosslinkers) - Akronym: BioCrosslinkersIn dem beantragten Forschungsprojekt geht es um die Umwandlung von biobasierten Alkoholen in die entsprechenden Alkene. Alkene (früher auch als Olefine bezeichnet) sind ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit mindestens einer C-C-Doppelbindung. Aufgrund der relativ hohen Reaktivität dieser Doppelbindung sind Alkene wichtige Ausgangsstoffe für die Herstellung von z.B. Lacken, Kunststoffen, Reinigungs-, Arznei- und Pflanzenschutzmitteln und somit zentrale Intermediate in der chemischen Industrie. Dieses Projekt soll einen Beitrag leisten zur Implementierung der Bioökonomie in diesem wichtigen aber bisher noch weitestgehend auf fossilen Rohstoffen basierenden Wirtschaftszweig. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Bereitstellung biobasierter Alkene sowie der für ihre Erzeugung aus biobasierten Alkoholen benötigten optimalen und industriell umsetzbaren Synthese- und Aufarbeitungsbedingungen. Die bereitgestellten Alkene sollen als Vernetzer für grüne Perlpolymerisate getestet werden. Deshalb sollen im Projekt Alkene mit zwei Doppelbindungen (Diene) im Fokus stehen, da dies die Voraussetzung für ihren Einsatz als Vernetzer ist. Der Rohstoff für die heute großtechnisch erzeugten Alkene ist Erdöl, aus dem eine Vielzahl von Alkenen durch katalytisches oder thermisches Cracken (Pyrolyse = thermische Behandlung unter Sauerstoffausschluss) im Temperaturbereich von 400 – 800 °C gewonnen wird. Mit biobasierten Substanzen ist das jedoch nicht so trivial, weil der oft hohe Sauerstoffgehalt in den Verbindungen bei hohen Temperaturen zur Bildung großer Mengen Kohlenmonoxid und Kohlendioxid führt. Ein Teil des Kohlenstoffgerüstes geht dabei verloren und ein heterogenes Produktgemisch bleibt zurück (Pyrolyseöl und Biokohle), dessen weitere Auftrennung in Einzelkomponenten sehr aufwändig ist.Prof. Dr. Tanja Franken
Tel.: +49 9131 85-27424
tanja.franken@fau.de
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Technische Fakultät - Department Chemie- und Bioingenieurwesen - Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik
Egerlandstr. 3
91058 Erlangen

2024-05-01

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30.04.2027
2223NR023XBeschleunigte Kiefernzüchtung auf Wachstum und Trockentoleranz mit Hilfe genomischer Selektion - Akronym: GS_KieferDie Waldkiefer ist mit einem Flächenanteil von über 20 % neben der Fichte die wichtigste Nadelbaumart in Deutschland. Sie ist trockentoleranter als viele andere heimische Baumarten. Die Holzwirtschaft benötigt auch zukünftig in großem Umfang Nadelholz aus nachhaltiger Produktion. Hierzu leistet die Forstpflanzenzüchtung einen wichtigen Beitrag. Es haben sich jedoch mit der deutlich gesteigerten Trockenheit und vermehrt auftretenden Schadinsekten und -pilzen die Anforderungen und damit die Züchtungsziele geändert. Ebenso haben sich die technischen Möglichkeiten mit dem Einsatz genomischer Methoden deutlich verbessert. Wir möchten erstmalig für eine Baumart in Deutschland in einem modernen Züchtungsansatz mit Hilfe der genomischen Selektion für die Waldkiefer Vermehrungsgut generieren, dass gegenüber dem Standard ein deutlich gesteigertes Wachstum und eine signifikant verbesserte Trockentoleranz aufweist. Das Saatgut soll hierbei durch gezielte Ernte von Einzelbäumen in Nachkommenschaftsprüfungen des laufenden Zuchtprogramms (F1) gewonnen werden. Vor den praktischen Arbeiten möchten wir das von uns kürzlich entwickelte Simulationsmodell SNPscan breeder einsetzen, um die Effektivität verschiedener Züchtungsstrategien abzuschätzen. Im praktischen Teil der genomischen Selektion kommt dann der neue SNP-Chips der Kiefer (PiSy50k-Chip) zur Auswahl der Samenbäumen mit besonders guten Erbwerten zum Einsatz. Als Merkmale nehmen wir neben verschieden Wachstums- und Wertholzeigenschaften die Trockentoleranz auf. Diese bestimmen wir mit Hilfe von Jahrringanalysen an Bohrkernen. Ferner werden wir die Trockentoleranz der Bäume in drohnengestützten Spektralfarbaufnahmen der Baumkronen bestimmen. Die genomische Selektion setzen wir erneut bei den Sämlingen ein, um besonders vielversprechende Individuen der F2 zu finden.Dr. Bernd Degen
Tel.: +49 4102 696-101
bernd.degen@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf

2023-11-01

01.11.2023

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31.03.2025
2223NR026XInternationaler Workshop - Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry - Akronym: Oleochemie2024Neue Synthesen mit Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie einer nachhaltigen Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der internationale 12. Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Weiterhin dient er dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten, auf dem u. a. vom BMEL im Rahmen des Programms Nachwachsende Rohstoffe geförderte Projekte in angemessenem und wirkungsvollem Rahmen ihre Ergebnisse präsentieren können. Der Workshop dient insbesondere auch dazu, die Nachwuchsgruppe "Wertschöpfungsorientierte Entwicklung chemokatalytischer Veredlungsreaktionen von Oleochemikalien" an der TU Dortmund, die schwerpunktmäßig auf dem Gebiet der Fette und Öle als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie arbeitet, als Zentrum der internationalen Diskussion zu diesem Thema weiter zu etablieren. Weiterhin sollen Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammengebracht werden. Für Studenten (Doktoranden, Master), die einen Diskussionsvortrag oder ein Poster) zum Workshop beitragen, wird es ein Stipendienprogramm geben. Dieser Ansatz hat sich bei den vorangehenden Workshops als sehr erfolgreich erwiesen und soll fortgesetzt werden. Die wichtigsten wissenschaftlichen Beiträge sollen in einem Sonderheft "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" des European Journal of Lipid Science and Technology publiziert werden.Prof. Dr. Jürgen O. Metzger
Tel.: +49 441 57123
juergen.metzger@uni-oldenburg.de
abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V.
Bloherfelder Str. 239
26129 Oldenburg

2024-02-01

01.02.2024

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31.01.2026
2223NR030XPotential- und Machbarkeitsstudie für den operativen Einsatz einer Augmented-Reality Brille in der Forstwirtschaft - Akronym: ForestARIm Zuge der Digitalisierung der Waldarbeit (Forst 4.0) werden umfangreiche Daten als Digitaler Zwilling des Waldes erzeugt und digital abgelegt. Eine effiziente Zurverfügungstellung dieser digitalen Daten an den jeweiligen Nutzer Vorort im Wald stellt weiterhin eine Herausforderung dar. Zum Sichtbarmachen der vorhandenen digitalen Daten in der Realität bietet das Feld der erweiterter Realität (Augmented-Reality, AR) einen vielversprechenden Ansatz. Dabei werden digitale Daten mit Hilfe einer Projektionsfläche (z. B. AR-Brillen) in das Sehfeld des Betrachters projiziert. Die deckungsgleiche Projektion digitaler Daten auf die reale Umgebung lässt beide Welten (analog und digital) miteinander verschmelzen und eine neue Art von Interface zwischen Mensch und Maschine findet in der Praxis Einzug. In diesem Fall sind teure und im Outdoor-Einsatz störanfällige Displays von Smartphones oder Tablets temporär überflüssig und beide Hände sind für die Arbeit frei (hands-free). Dies ist gerade im Wald, z. B. beim Auszeichnen von Beständen, der motor-manuellen Holzernte, der Vermessung liegender Stämme oder vergleichbaren Tätigkeiten, nicht nur eine enorme Arbeitserleichterung, sondern auch ein unschätzbarer Beitrag zur Erhöhung der Arbeitssicherheit. Darüber hinaus kann dies einen deutlichen Vorschub der Digitalisierung im Forst bieten. Im vorliegenden Projekt soll eine Potential- und Machbarkeitsstudie für den operativen Einsatz einer Augmented-Reality-Brille in der Forstwirtschaft durchgeführt und Beispielszenarien für den Praxiseinsatz erstellt und erprobt werden. Ziel ist es anhand der aktuell am häufigsten verwendeten AR-Brille HoloLens 2 von Microsoft vorhandene digitale Daten im Wald direkt auf die Reale Welt zu projizieren. Es sollen vorhandene Standardanwendungen zur Ansteuerung der AR-Brille HoloLens 2 so angepasst, konfiguriert und getestet sowie eine speziell für auf Forstwirtschaftliche Bedingungen angepasste Anwendung programmiert werden.Prof. Dr. Thomas Purfürst
Tel.: +49 761 203-3567
thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik
Werthmannstr. 6
79098 Freiburg im Breisgau

2024-06-01

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31.05.2027
2223NR031AVerbundvorhaben: Entwicklung einer forstbasierten Bioökonomie in Deutschland und Uruguay; Teilvorhaben1: Nachhaltigkeitsbewertung und Clusterpotenziale - Akronym: DE-URY-forestDas übergeordnete Ziel des Projekts ist die Identifizierung vielversprechender Baumarten und möglicher Wege zu neuen Produkten für eine nachhaltige forstbasierte Bioökonomie in Deutschland und Uruguay. Der Nutzen für Deutschland liegt vor allem in der Anreicherung des bestehenden Baumartenportfolios in Mischbeständen hin zu vielversprechenden klimaresilienten Baumarten aus der südlichen Hemisphäre. Der Nutzen für Uruguay liegt vor allem in der Anpassung intelligenter Waldbewirtschaftungssysteme für einheimische Mischwälder und Plantagen, die die Biodiversität und viele andere Ökosystemleistungen in neue Mischwaldbestände und Agroforstsysteme integrieren, sowie in der Einrichtung eines zukünftigen Forstbasierten Bioökonomie-Clusters auf der Grundlage der entsprechenden Rohstoffpotenziale. Insbesondere neue Produktsysteme einer zukünftigen Bioökonomie bieten attraktive Wachstumspotenziale mit positiven Auswirkungen auf Biodiversität, Klimawandel, Beschäftigung und Wertschöpfung in Uruguay. Der Klimawandel ist ein globaler Megatrend, der in den nächsten Jahrhunderten weltweit erhebliche Auswirkungen auf die Waldwachstumsbedingungen haben wird. Dabei wird erwartet, dass die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland und Uruguay unterschiedlich ausfallen, was zu einer Verringerung der aktuellen Unterschiede zwischen den Klimabedingungen führt. Diese Veränderungen haben gerade erst begonnen und werden auch weiterhin "fremden" Baumarten geeignete Wachstumsbedingungen bieten, um die Artenvielfalt und Nutzungsmöglichkeiten sowohl in Deutschland als auch in Uruguay zu bereichern. In Uruguay existiert ein umfassendes Wissen über die nationale Flora, das zu attraktiven Optionen für die Etablierung neuer und artenreicher Wälder sowohl in Uruguay als auch in Deutschland führen könnte, wo sich die klimatischen Bedingungen aufgrund des Klimawandels denen analoger Regionen in Südamerika annähern werden.Prof. Dr. Hubert Röder
Tel.: +49 9421 187-260
hubert.roeder@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Professur Nachhaltige Betriebswirtschaft
Petersgasse 18
94315 Straubing

2024-06-01

01.06.2024

2027-05-31

31.05.2027
2223NR031BVerbundvorhaben: Entwicklung einer forstbasierten Bioökonomie in Deutschland und Uruguay; Teilvorhaben 2: Holznutzungspfade - Akronym: DE-URY-forestDas übergeordnete Ziel des Projekts ist die Identifizierung vielversprechender Baumarten und möglicher Wege zu neuen Produkten für eine nachhaltige forstbasierte Bioökonomie in Deutschland und Uruguay. Der Nutzen für Deutschland liegt vor allem in der Anreicherung des bestehenden Baumartenportfolios in Mischbeständen hin zu vielversprechenden klimaresilienten Baumarten aus der südlichen Hemisphäre. Der Nutzen für Uruguay liegt vor allem in der Anpassung intelligenter Waldbewirtschaftungssysteme für einheimische Mischwälder und Plantagen, die die Biodiversität und viele andere Ökosystemleistungen in neue Mischwaldbestände und Agroforstsysteme integrieren, sowie in der Einrichtung eines zukünftigen Forstbasierten Bioökonomie-Clusters auf der Grundlage der entsprechenden Rohstoffpotenziale. Insbesondere neue Produktsysteme einer zukünftigen Bioökonomie bieten attraktive Wachstumspotenziale mit positiven Auswirkungen auf Biodiversität, Klimawandel, Beschäftigung und Wertschöpfung in Uruguay. Der Klimawandel ist ein globaler Megatrend, der in den nächsten Jahrhunderten weltweit erhebliche Auswirkungen auf die Waldwachstumsbedingungen haben wird. Dabei wird erwartet, dass die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland und Uruguay unterschiedlich ausfallen, was zu einer Verringerung der aktuellen Unterschiede zwischen den Klimabedingungen führt. Diese Veränderungen haben gerade erst begonnen und werden auch weiterhin "fremden" Baumarten geeignete Wachstumsbedingungen bieten, um die Artenvielfalt und Nutzungsmöglichkeiten sowohl in Deutschland als auch in Uruguay zu bereichern. In Uruguay existiert ein umfassendes Wissen über die nationale Flora, das zu attraktiven Optionen für die Etablierung neuer und artenreicher Wälder sowohl in Uruguay als auch in Deutschland führen könnte, wo sich die klimatischen Bedingungen aufgrund des Klimawandels denen analoger Regionen in Südamerika annähern werden.Prof. Dr. Cordt Zollfrank
Tel.: +49 9421 187-450
cordt.zollfrank@tum.de
Technische Universität München - Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Lehrstuhl für Biogene Polymere
Schulgasse 16
94315 Straubing

2024-06-01

01.06.2024

2027-05-31

31.05.2027
2223NR031CVerbundvorhaben: Entwicklung einer forstbasierten Bioökonomie in Deutschland und Uruguay; Teilvorhaben 3: Forstwirtschaft, Waldbewirtschaftung und Agroforstsysteme - Akronym: DE-URY-forestDas übergeordnete Ziel des Projekts ist die Identifizierung vielversprechender Baumarten und möglicher Wege zu neuen Produkten für eine nachhaltige forstbasierte Bioökonomie in Deutschland und Uruguay. Der Nutzen für Deutschland liegt vor allem in der Anreicherung des bestehenden Baumartenportfolios in Mischbeständen hin zu vielversprechenden klimaresilienten Baumarten aus der südlichen Hemisphäre. Der Nutzen für Uruguay liegt vor allem in der Anpassung intelligenter Waldbewirtschaftungssysteme für einheimische Mischwälder und Plantagen, die die Biodiversität und viele andere Ökosystemleistungen in neue Mischwaldbestände und Agroforstsysteme integrieren, sowie in der Einrichtung eines zukünftigen Forstbasierten Bioökonomie-Clusters auf der Grundlage der entsprechenden Rohstoffpotenziale. Insbesondere neue Produktsysteme einer zukünftigen Bioökonomie bieten attraktive Wachstumspotenziale mit positiven Auswirkungen auf Biodiversität, Klimawandel, Beschäftigung und Wertschöpfung in Uruguay. Der Klimawandel ist ein globaler Megatrend, der in den nächsten Jahrhunderten weltweit erhebliche Auswirkungen auf die Waldwachstumsbedingungen haben wird. Dabei wird erwartet, dass die Auswirkungen des Klimawandels in Deutschland und Uruguay unterschiedlich ausfallen, was zu einer Verringerung der aktuellen Unterschiede zwischen den Klimabedingungen führt. Diese Veränderungen haben gerade erst begonnen und werden auch weiterhin "fremden" Baumarten geeignete Wachstumsbedingungen bieten, um die Artenvielfalt und Nutzungsmöglichkeiten sowohl in Deutschland als auch in Uruguay zu bereichern. In Uruguay existiert ein umfassendes Wissen über die nationale Flora, das zu attraktiven Optionen für die Etablierung neuer und artenreicher Wälder sowohl in Uruguay als auch in Deutschland führen könnte, wo sich die klimatischen Bedingungen aufgrund des Klimawandels denen analoger Regionen in Südamerika annähern werden.Prof. Dr. Peter Annighöfer
Tel.: +49 8161 71-4699
peter.annighoefer@tum.de
Technische Universität München - School of Life Sciences - Department Life Science Systems - Professur für Wald- und Agroforstsysteme
Hans-Carl-v.-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2023-12-01

01.12.2023

2026-11-30

30.11.2026
2223NR062AVerbundvorhaben: Innovative Erfassung von Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen mittels mobilem CT und terrestrischem Laserscanning zur Optimierung waldbaulicher Handlungsoptionen; Teilvorhaben 1: Erkennung, Analyse und Modellierung innerer und äußerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan_2Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (CT) und terrestrischen Laserscanning (TLidar) für die Analyse und für ein besseres Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Die bisherige Wachstumstheorie und entsprechende Wachstumsfunktionen schätzen den Zuwachs von Bäumen im Wesentlichen in Abhängigkeit vom Alter oder von der aktuellen Größe. Solange die Waldbestände und auch die Struktur der Bäume relativ uniform waren (Reinbestände), erbrachte das gute Ergebnisse. Mit zunehmender Heterogenität nehmen aber die Variation der inneren und äußeren Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Zuwachsentwicklung, Vitalität und Resistenz von Bäumen zu. Im beantragten Projekt werden die innere und äußere Struktur von Bäumen erfasst und für ein besseres Verständnis und eine verbesserte Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Basis dafür ist die zerstörungsfreie Erfassung innerer und äußerer morphologischer und struktureller Merkmale durch mobile CT und TLidar. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität, Struktur und Resilienz von Bäumen sowie für die waldbauliche Steuerung von Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und der zurückliegenden Entwicklung von Bäumen in bestehende Wuchsmodelle erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen (memory-Effekt) für deren künftige Entwicklung nutzbar gemacht wird. Neben den Einsatzmöglichkeiten in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir auch ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring, Management und eine nachhaltigere Planung und Anpassung von Bäumen an Umweltveränderungen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. Weiter dürfte die Entwicklung für die Waldinventur, Holzerntefirmen und Monitoring im Agroforstbereich von Interesse sein.Prof. Dr. Hans Pretzsch
Tel.: +49 8161 714710
hans.pretzsch@tum.de
Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising

2023-12-01

01.12.2023

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30.11.2026
2223NR062BVerbundvorhaben: Innovative Erfassung von Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen mittels mobilem CT und terrestrischem Laserscanning zur Optimierung waldbaulicher Handlungsoptionen; Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung eines mobilen CT-Systems zur Signalanalyse und Extraktion innerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan_2Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (CT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) für die Analyse und für ein besseres Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Die bisherige Wachstumstheorie und entsprechende Wachstumsfunktionen schätzen den Zuwachs von Bäumen im Wesentlichen in Abhängigkeit vom Alter oder von der aktuellen Größe. Solange die Waldbestände und auch die Struktur der Bäume relativ uniform waren (Reinbestände), erbrachte das gute Ergebnisse. Mit zunehmender Heterogenität nehmen aber die Variation der inneren und äußeren Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Zuwachsentwicklung, Vitalität und Resistenz von Bäumen zu. Im beantragten Projekt werden die innere und äußere Struktur von Bäumen erfasst und für ein besseres Verständnis und eine verbesserte Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Basis dafür ist die zerstörungsfreie Erfassung innerer und äußerer morphologischer und struktureller Merkmale durch mobile CT und TLidar. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität, Struktur und Resilienz von Bäumen sowie für die waldbauliche Steuerung von Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und der zurückliegenden Entwicklung von Bäumen in bestehende Wuchsmodelle erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen (memory-Effekt) für deren künftige Entwicklung nutzbar gemacht wird. Neben den Einsatzmöglichkeiten in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir auch ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring, Management und eine nachhaltigere Planung und Anpassung von Bäumen an Umweltveränderungen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. Weiter dürfte die Entwicklung für die Waldinventur, Holzerntefirmen und Monitoring im Agroforstbereich von Interesse sein. Joelle Claußen
Tel.: +49 911 58061 7692
joelle.claussen@iis.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS)
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen

2015-12-01

01.12.2015

2019-01-31

31.01.2019
22400114Verbundvorhaben: ReBi 2.0: Regelung der Gasproduktion von Biogasanlagen (ReBi) für eine am Bedarf orientierte, gesteuerte Biogasverstromung; Teilvorhaben 1: ReBi-Demonstrationsanlagenbau, -betrieb und wirtschaftliche Analyse - Akronym: ReBi2_0• Überprüfung der mit der ReBi-Technikumsanlage ermittelten Ergebnisse der flexiblen Biogasproduktion auf einer Demonstrationsanlage • Flexible Biogasproduktion durch Vergärung unterschiedlicher, schnell wechselnder und/oder schwer vergärbarer Substrate • Dynamische Wirtschaftlichkeitsuntersuchung zur Identifizierung geeigneter Geschäftsmodelle für das ReBi-Anlagenkonzept Im geplanten Folgeforschungsvorhaben sollen die vielversprechenden Ergebnisse und Erfahrungen der bedarfsorientiert gesteuerten Biogasproduktion mit der ReBi-Technikumsanlage (des ReBi-Vorprojekts) in den Betrieb einer großtechnischen Biogasanlage mit Demonstrationscharakter überführt werden. Ziel ist, die ReBi-Technik unter praxisnahen Bedingungen zu erproben. Das Gesamtprojekt ist daher in verschiedene Arbeitspakete untergliedert. Während in Arbeitspaket 1 (AP 1) die Abläufe und das Zusammenwirken der gesamten Arbeitsabläufe des Forschungsvorhabens koordiniert wird, ist es Aufgabe in Arbeitspaket 2 (AP2) das ReBi-Anlagenkonzept zu bauen und in den Betrieb einer bestehenden großtechnischen Biogasanlage zu integrieren und in Arbeitspaket 3 (AP3) die gesteuerte, am Bedarf orientierte Biogasproduktion unter Praxisbedingungen zu erproben. Ergänzend wird in Arbeitspaket 4 (AP4) in der bestehenden ReBi-Technikumsanlage am Standort der HAWK die Erfahrung aus der Vergärung von Maissilage zur flexiblen Biogasproduktion auf andere Substrate ausgedehnt. Dafür werden die Vorzüge einer vorgeschalteten Hydrolysestufe genutzt und insbesondere schwer vergärbare Substrate, wie z.B. Stroh, zur gesteuerten Biogasproduktion getestet. Ergänzend zu den praktischen Versuchen an der Demonstrations- und Technikumsbiogasanlage wird in Arbeitspaket 5 (AP5) die Wirtschaftlichkeit einer ReBi-Anlage untersucht und Geschäftsmodelle für den Betrieb dieser Anlagen definiert. Die (Zwischen-)Ergebnisse dieses Arbeitspakets werden genutzt um den Versuchsplan entsprechend des zukünftigen Einsatzes der Anlage steuernd zu beeinflussen. Uwe Hoffstede
Tel.: +49 561 7294-438
uwe.hoffstede@iee.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)
Joseph-Beuys-Str. 8
34117 Kassel
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2015-10-01

01.10.2015

2019-03-31

31.03.2019
22400215ERA-Bioenergy: Entwicklung eines innovativen Konzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid als Nebenprodukt integrierter Bioraffineriekonzepte - Akronym: ICOCADDas Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung innovativer Reaktor- und Katalysatortechnologie für die Methanisierung von Kohlendioxid, das aus Synthesegas von Bioraffinerieanlagen oder aus Biogas stammt, wobei der erforderliche Wasserstoff durch Wasserelektrolyse auf der Basis regenerativer Energiequellen gewonnen wird. Da die hauptsächlichen Schwachstellen existierender Katalysatorformulierungen ihre geringe Stabilität und Vergiftungsanfälligkeit sind, werden die Entwicklungsarbeiten dies adressieren und die verbesserten Eigenschaften der entwickelten Katalysatoren durch Untersuchung des Verhaltens bei Vergiftung und ihrer Langzeitstabilität verifizieren. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist der Einsatz innovativer Reaktortechnologie für die Methanisierung von Kohlendioxid, das aus den Stoffströmen von Bioraffinerien und Biogasanlagen abgetrennt wurde und die Verifizierung ihrer Eignung durch Tests im Pilotmaßstab und Feld sowie die Entwicklung integrierter Anlagenkonzepte für die Technologie. Die Entwicklungsarbeiten werden durch Energie-,Kostenanalysen und eine Ököbilanzierung begleitet, was die Effizienz und Nachhaltigkeit des künftigen kommerziellen Prozesses gewährleistet. Das Projekt gliedert sich in 5 Arbeitspakete: 1. Katalysatorentwicklung 2. Bestimmung der Vergiftungsbeständigkeit und Langzeitstabilität der Katalysatoren 3. Reaktordesign und –fertigung 4. (Feld)tests am Pilotreaktor 5. Prozessanalyse, Energiebilanzen, Ökobilanzierung und AnlagendesignProf. Dr.-Ing. Gunther Kolb
Tel.: +49 6131 990-341
gunther.kolb@imm.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) - Institutsteil ICT-IMM
Carl-Zeiss-Str. 18-20
55129 Mainz
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2016-07-01

01.07.2016

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31.12.2019
22400216Verbundvorhaben: Werkstoffentwicklung zur Brennrostherstellung für Biomassereaktoren zur Nutzung alternativer Brennstoffe (BioRost); Teilvorhaben 2: Experimentelle Untersuchungen und -Unterstützung - Akronym: BioRostZiel des Projektes war die Werkstoffentwicklung für Brennroste in Biomasse – Kleinfeuerungsanlagen. Werkstoffe für diese Brennroste wurden zunächst in Materialproben untersucht und dann in Brennrostform gebracht, durch Spark Plasma Sintern und Laserschneiden (später auch Wasserstrahlschneiden). Vor dem Test im Brennraum einer realen Kleinfeuerungsanlage wurden die Rost voroxidiert, um eine dünne dichte schützende Oxidschicht allseitig auf die Stege des Rostes aufzubringen. Die Auslagerungsdauer betrug zwischen 300 und 1500 h, je nach Versagen des Rostes oder Projektende. Es wurden FeCrAl-Legierungen und kommerzielle Ni-Basis-Legierungen IN 625, IN 602CA und IN 601 untersucht. Ebenso wurden Stahlroste mit elementarem Aluminium und FeCrAl-Legierungen beschichtet. Die Charakterisierung der Brennroste fand in mehreren Schritten statt. Zunächst wurden die Roste optisch untersucht. Tatsächlich ist es möglich, dass durch Abzehrung die Abstände zwischen den Roststegen so groß werden, dass die zur Feuerung eingesetzten Rostpellets hindurchfallen und nicht mehr zur Wärmebereitstellung beitragen können. Die Roste wurden dann metallografisch untersucht und es wurden Elementverteilungsbilder im Rasterelektronenmikroskop angefertigt, um den Korrosionsmechanismus und die Korrosionstiefe bewerten zu können.Die beste Beständigkeit wurde mit partikelverstärkten FeCrAlY-Rosten erzielt die nach etwa 1000 h Brenndauer ohne erkennbare Schäden ausgebaut und charakterisiert wurden. Neben der fehlenden Abzehrung durch Korrosion zeigten diese Roste auch eine erhöhte Beständigkeit gegen die sog. Verschlackung, also die Verschließung der Zwischenräume im Brennrost mit versinterten oder angeschmolzenen Aschepartikeln. Eine Beschichtung mit FeCrAlY war ebenfalls erfolgreich. Allerdings wurde diese Schicht im Betrieb vollständig aufgezehrt, sodass der Korrosionsmechanismus in dieser Legierung nicht experimentell belegt werden konnte. Es wurde aber eine deutliche Verlängerung der Standzeit im Vergleich zum unbeschichteten Rost mit 1.4841 erzielt. Thorsten Rohde
Tel.: +49 151 54435992
t.rohde@solarfocus.de
Solarfocus GmbH
Nelkenweg 16
64646 Heppenheim (Bergstraße)
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2017-04-01

01.04.2017

2019-05-31

31.05.2019
22400315Wirtschaftlichkeit verschiedener Wertschöpfungsketten von halmgutbefeuerten Heizwerken mit Nahwärmenetzen - Akronym: WWHHEine wissenschaftliche Betrachtung verschiedener praxisrelevanter Konzepte von Heizungsanlagen bzw. Heizkraftanlagen von der Brennstoffproduktion einschließlich Wärme- bzw. Energienutzung soll hinsichtlich Ökonomie und Nachhaltigkeit Hinweise für Optimierungsmöglichkeiten der gesamten Wertschöpfungskette sowie objektive Kriterien als Entscheidungshilfen für geplante Investitionen liefern. Die Analysen der Wertschöpfungsketten beinhalten die Bereiche Rohstofflieferung - Verbrennung/Konversion - Wärmenutzung - Aschenutzung /Kreislaufwirtschaft. Für ausgewählte Heizwerke mit angeschlossener Wärmenutzung werden in einem ersten Schritt ökonomische Planungsrichtwerte abgeleitet. In einem nachfolgenden Schritt werden die Erfolgsfaktoren der Wertschöpfungsketten in einem Leitfaden aufgezeigt. Es werden sechs Anlagen erfasst, die überwiegend in Thüringen bzw. Mecklenburg-Vorpommern bewirtschaftet werden. Die Auswahl der Betriebe soll ein gewisses Spektrum verschiedener Anlagenkonzepte aufnehmen. Zusammen mit der TLL wird ein Fragebogen erstellt, der als Grundlage für die Bearbeitung der beiden Forschungsprojekte dient. Erfragt werden Leistungsdaten, Technologie, Feuerungsart, Brennstoffart, Brennstoffmengen, Emissionsminderungsmaßnahmen, Abscheidetechnologien, Entaschungssysteme sowie Aschemengen und Reststoffverwertungsoptionen. Des Weiteren sind Kennzahlen zur Investition, Arbeitskraftbedarf, Eigenbedarf der Anlage sowie Ausfallzeiten für weitere Betrachtungen von Interesse. Damit wird eine Datengrundlage geschaffen, um bestehende Anlagenkonfigurationen auf verschiedenen Ebenen (Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterschiedlicher Anlagenkonfigurationen und Ressourceneffizienz verschiedener Anlagenkonfigurationen) bewerten und weitergehende Aussagen in einem übergeordneten Kontext ableiten zu können. Telse Vogel
Tel.: +49 3843 789 254
t.vogel@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern
Dorfplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
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2018-09-01

01.09.2018

2022-08-31

31.08.2022
22400318Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 2: Optimierung Einstrahlungsvorhersage - Akronym: NETFLEXZiel des Projekts ist die Entwicklung von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen (BGAs) zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Die Steuerung soll die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für BGAs rücken. Die Steuerung soll auf Schwankungen von Photovoltaikanlagen (PV) kurzfristig und selbstlernend reagieren. Hierzu werden laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren sowie PV-Strom-Einspeiseprofile, realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen, in den Steuerungsablauf integriert. Es werden Verbesserungen bisher verfügbarer Wetterprognosen hinsichtlich kleinräumiger und kurzfristiger Schwankungen bei sehr kurzen Vorhersagehorizonten auf Basis hochaufgelöster Satelliten- und Wetterkameradaten integriert. Die Stromerzeugung und die gleichzeitige Versorgung von Wärmenetzen durch BGAs werden untersucht. Zusätzlich soll die Steuerung der BGA Zellerfeld auf Netzbedürfnisse sensibilisiert und verbessert sowie das bestehende Monitoring weitergeführt werden.Zentrales Ergebnis des Teilvorhabens sind die entwickelten kamera- und satellitenbasierten Vorhersagesysteme für Einstrahlung auf PV-Anlagen, sowie deren Optimierung und Validierung. Mit Hilfe eines neuronalen Netzes können Wolken zuverlässig in Bildern von unbewölktem Himmel unterschieden werden und durch weitere Bildverarbeitung kann die Wolkenhöhe und -bewegung berechnet werden. Die Validierung der Einstrahlungsvorhersagen mit Messungen vom Gelände der Anlage zeigte deutliche Verbesserungen gegenüber einfacheren Vergleichsvorhersagen. Vorteile durch die Verwendung von zwei bodengestützten Kameras gegenüber der Nutzung einer einzelnen Kamera konnten gezeigt werden. In theoretischen Experimenten konnte gezeigt werden, dass der Vorhersagefehler für Flächenvorhersagen geringer ist als für Punktvorhersagen und damit die im Vorhaben genutzte Vorhersage für das PV-Feld erwartbar bessere Werte liefert. Durch die Vereinigung der kamerabasierten Einstrahlungsprognose mit dem PV-Modell zur PV-Prognose konnte der praktische Nutzen demonstriert werden. Die PV-Prognose kann den Fehler in der erwarteten PV-Leistung für Vorhersagehorizonte über 6 Minuten im Vergleich zu der über diese Zeiträume üblichen Annahme konstanter Stromerzeugung verringern, trotz der zusätzlichen Ungenauigkeiten des PV-Modells. Zusammen mit den Projektpartnern konnte die Einstrahlungsvorhersage erfolgreich in die intelligente Steuerung der Biogasanlage eingebunden und im Testbetrieb genutzt werden. Über den ursprünglichen Fokus dieses Vorhabens hinaus wurden mit den Projektpartnern Anforderungen für mögliche zusätzliche Vorhersagetypen diskutiert, mit denen z.B. durch Abschätzung der erwarteten Vorhersagefehler ein zusätzlicher Mehrwert für die Steuerung von Biogasanlagen generiert werden könnte.Prof. Dr. Bernhard Mayer
Tel.: +49 89 2180-4383
bernhard.mayer@lmu.de
Ludwig-Maximilians-Universität München - Fakultät für Physik - Lehrstuhl für Experimentelle Meteorologie
Theresienstr. 37
80333 München
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2015-07-01

01.07.2015

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28.02.2018
22400415Verbundvorhaben: Upgrading von Bestandsbiogasanlagen hin zu flexiblen Energieerzeugern durch eine bedarfsorientierte Dynamisierung der Biogasproduktion (UBEDB); Teilvorhaben 2: Versuchsdurchführung im Labormaßstab - Akronym: UBEDBDas Forschungsprojekt macht sich zur Aufgabe, die bedarfsorientierte, dynamische Biogasproduktion, ohne Modifikation der Anlagentechnik von Bestandsbiogasanlagen (ohne zusätzlichen Investitionsaufwand!) zu untersuchen. Hieraus sollen Fütterungskonzepte (Betriebsführungskonzepte) für Bestandsbiogasanlagen abgeleitet werden können. Dafür werden Leistungsparameter der dynamischen Biogasproduktion in Laboranlagen, mit im landwirtschaftlichen Umfeld anfallenden Substraten ermittelt. Der Einfluss auf die Gärdynamik soll im Wesentlichen durch Zugaben von leichter umsetzbaren Materialien erreicht werden. Dazu kommen kohlenhydratreiche Substrate oder schnell vergärende fetthaltige Grünschnitte aus verschiedenen Kulturen (v.a. auch Zwischenfrüchte, landw. Reststoffe und alternative Energiepflanzen) infrage, die den Anlagenbetreibern im humiden Klimaraum zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse ermöglichen eine Substratcharakterisierung und werden dann zum Abfahren von am Strombedarf ausgerichteten Gasproduktionsprofilen auf den Betrieb der großtechnischen Forschungsbiogasanlage übertragen. Basierend auf den erzielten Ergebnissen wird die positive Auswirkung des dynamisierten Anlagenbetriebs auf die Wirtschaftlichkeit von Bestandsbiogasanlagen untersucht und bewertet.Dr. Sebastian Georgii
Tel.: +49 611 7608-500
sebastian.georgii@lhl.hessen.de
Landesbetrieb Hessisches Landeslabor - Fachgebiet IV.5.3 Erneuerbare Energien
Schubertstr. 60 Haus 13
35392 Gießen
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31.08.2022
22400418Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 3: Praxisimplementierung selbstlernende Biogasanlagensteuerung - Akronym: NETFLEXZiel des Projekts ist die Simulation von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Es soll eine Steuerung entwickelt werden, die die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für Biogasanlagen rückt Franz Burghart
Tel.: +49 8082 22662-22
franz.burghart@elektro-burghart.de
Burghart GmbH & Co. KG
Mühldorfer Str. 64
84419 Schwindegg
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2015-05-15

15.05.2015

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31.03.2020
22400514Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung für den Einsatz der biologischen Methanisierung in der zweistufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 1: Untersuchung Festbettfermenter und volldurchmischter Reaktor - Akronym: BioHydroMethanDer geplante Ausbaus von EE in Deutschland erfordert beträchtliche Speicherkapazitäten für elektrische Energie, die in dieser Größenordnung nur von chemischen Energieträgern zur Verfügung gestellt werden kann. Die biologische Methanisierung von Wasserstoff im Biogasfermenter ist dabei eine vielversprechende Alternative zur katalytischen Methanisierung. Im Rahmen des Projektes soll speziell die zweiphasige Variante mit separater Hydrolyse und der gezielte Wasserstoffeintrag in der Methaniserungsstufe untersucht werden. Besonderer Vorteil dieses Ansatzes ist, dass das im Biogasprozess entstehende Kohlenstoffdioxid mit Hilfe von hydrogenotrophen Methanbakterien fast vollständig zu Methan umgesetzt und mit einem im Vergleich zu herkömmlichem Biogas deutlich geringerem Aufbereitungsaufwand in das Erdgasnetz wie Biomethan eingespeist oder als Kraftstoff verwendet werden kann. Im Rahmen dieses Verbundvorhabens, das aus 3 Teilprojekten besteht, sollen verfahrenstechnische Untersuchungen mit verschiedenen Reaktorausführungen, wie Festbett-, volldurchmischte und Membranreaktoren im Labormaßstab durchgeführt werden. Fundamental ist dabei die Entwicklung einer Technik zum möglichst feinblasigen Eintrag von Wasserstoff in die Fermenterflüssigkeit, um damit eine optimale Versorgung der Methanbakterien zu erreichen. Es wird auch der Einfluss von Blasengröße und –zugabe sowie der Gestaltung des Blasenaufstiegs auf die Übergabeeffizienz an die Fermenterflüssigkeit sowie die Methanbakterien untersucht. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf der Veränderung der Biozönose in den Methanisierungsreaktoren durch Zugabe von Wasserstoff liegen. Durch Messung der Zusammensetzung und Konzentration von flüchtigen Fettsäuren, der Pufferkapazität, des pH-Wertes, der Konzentration der im Fermentersubstrat gelösten Gase und der Qualität der entstehenden Produktgase werden die Verfahren bewertet, optimiert und weiter entwickelt.Dr. Hans Oechsner
Tel.: +49 711 459-22683
oechsner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

2015-09-01

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30.08.2019
22400515Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter zweiphasiger Biogasanlagen über eine gekoppelte energetische und stoffliche Nutzung nach Abtrennung von Hydrolyseprodukten (Optigär); Teilvorhaben 2: Untersuchung der entkoppelten Hydrolyse zur gezielten Erzeugung von Plattformchemikalien und Methanvergärung - Akronym: OptigaerDas Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Kaskadennutzung und damit nachhaltigeren und ganzheitlicheren Verwertung von Agrarrohstoffen. Dabei ist die stoffliche Nutzung von Koppelprodukten als Basischemikalie mit potenziell hohen Preisen im Fokus. Im Rahmen des Vorhabens wird ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen entwickelt. Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Im Hydrolyseprozess wir durch die gezielte Steuerung von Temperatur, pH-Wert sowie Pufferkapazität und dem Zusatz verschiedener Additive (Enzyme, Mikroorganismenkulturen, Puffersubstanzen) und einer gezielten Futterstoffauswahl versucht, die Konzentration an nutzbaren Plattformchemikalien zu erhöhen. Diese werden dann mit selektiven Membranen aus der Flüssigkeit entfern. Der Rest wird annaerob im Methanisierungsreaktor verwertet. Optimierung der Hydrolysephase des Biogasprozesses durch Variation von verwendetem Ausgangssubstrat und dessen Aufbereitung, Raumbelastung, Verweilzeit, Zuschlagstoffen, Betriebsbedingungen (pH-Wert, Temperatur), Rezirkulierung des Gärrestes der Methanisierungsstufe mit dem Hauptziel der Produktion von Wertstoffen. Zur Optimierung der Ausbeuten an verwertbaren löslichen Stoffen werden die Gärprodukte regelmäßig nasschemisch analysiert. Es wird ein Screening sowohl von verschiedenen Substraten als auch von unterschiedlichen Reaktionsbedingungen der Hydrolyse im Hinblick auf die optimale Säurenproduktion durchgeführt. Ziel des Arbeitspakets ist die Selektion geeigneter Substrate und der geeigneten Hydrolysebedingungen. Die Abtrennung der wertbringenden Säuren erfolgt über spezielle Membranen. Diese werden direkt in die Fermenterkette eingebaut, um einen vollintegrierten Prozessablauf zu realisieren.Dr. Hans Oechsner
Tel.: +49 711 459-22683
oechsner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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30.11.2022
22400517Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 1: Pilotierung des Ethana-Verfahrens und Untersuchungen zur Aufarbeitung der Rohprodukte - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps.Dr. Robert Hartmann
Tel.: +49 3461 43-9111
robert.hartmann@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
Am Haupttor 1251
06237 Leuna
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01.11.2018

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31.03.2022
22400518Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 1: Biomasseproduktion, ökobilanzielle und ökonomische Bewertung - Akronym: BOnaMoorDie herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung verursacht enorme Treibhausgasemissionen sowie fortschreitenden Moorverlust. Durch Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. BonaMoor untersucht daher Möglichkeiten der Optimierung der Bereitstellung, Aufbereitung und thermischen Verwertung von Biomasse nasser Moorstandorte. In dem Verbundprojekt verfolgen Forschung und Praxis in enger Zusammenarbeit das Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren und zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Die Anpassung des Produktionsmanagements auf der Fläche (Erntezeitraum) und verschiedene Brennstoffvarianten sollen durch Praxisversuche getestet werden. Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern werden abgeleitet. Weiterhin wird untersucht, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Darauf basierend werden Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung entwickelt. Die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse wird analysiert. Für die betrachteten Stoffstromketten werden Betriebszweiganalysen durchgeführt und eine Ökobilanz erstellt. Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes werden herausgearbeitet. Da mit dem Heizwerk Malchin der Stoffstrom bereits in einem Pilotbetrieb realisiert ist, wird von einem großen Übertragbarkeitspotential ausgegangen. Daher stellt die Wissensaufbereitung, Öffentlichkeitsarbeit und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Projektbaustein dar. Ziel ist die Ableitung von Handlungsempfehlungen für eine Übertragung des untersuchten Ansatzes.Dr. Wendelin Wichtmann
Tel.: +49 3834 8354216
wichtmann@succow-stiftung.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald
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30.06.2019
22400615Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter zweiphasiger Biogasanlagen über eine gekoppelte energetische und stoffliche Nutzung nach Abtrennung von Hydrolyseprodukten (Optigär); Teilvorhaben 3: Umweltbewertung, Ökonomie und Überführungskonzept (EIFER) - Akronym: OptigaerDas Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Kaskadennutzung und damit nachhaltigeren und ganzheitlicheren Verwertung von Agrarrohstoffen. Dabei ist die stoffliche Nutzung von Koppelprodukten als Basischemikalie mit potenziell hohen Preisen im Fokus. Im Rahmen des Vorhabens wird ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen (Hydrolysereaktor getrennt vom Methanreaktor). Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Im Fokus des Vorhabens steht ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen (Hydrolysereaktor getrennt vom Methanreaktor). Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Flüchtige und nicht methanbildungsrelevante Bestandteile, die bei der anaeroben Hydrolyse entstehen, werden als Wertstoffe durch den Einsatz von Membrantechnik extrahiert. Für diese Wertstoffe werden angepasste Verwertungskonzepte entwickelt. Um die Biogasproduktion zu steuern, werden optimale Prozessbedingungen hinsichtlich der Säurenbildung in der Hydrolysestufe ermittelt und der Betrieb des Hydrolysereaktors mittels Sensortechnik überwacht. Sensoren sollen in Rahmen dieser Projekte am Prozess angebracht werden, um eine online Prozessüberwachung und -steuerung zu ermöglichen.Dipl.-Geoökologe Rainer Bolduan
Tel.: +49 721 6105-1446
bolduan@eifer.org
EIfER Europäisches Institut für Energieforschung EDF-KIT EWIV
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
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2016-07-01

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22400616Erforschung von dezentraler Regler Technologie zum dezentralen Einsatz bei Anlagen zur Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen und bei Verbrauchern - Akronym: ReglerBei dem Projekt "Regler" geht es um die Erforschung und spätere Entwicklung eines Reglers, welcher bei Erzeugern und Verbrauchern im Einsatz ist, um die Flexibilität zu erhöhen, Lastspitzen abzufahren und den erzeugten Strom zu einem maximalen Preis abzusetzen. Durch ein solches Gerät soll die regional erzeugte Energie möglichst auch regional genutzt werden, um Schwankungen auszugleichen und ein netzdienliches Verhalten zu generieren. Außerdem soll dadurch der Netzausbau reduziert werden, da es vermieden wird Energie über weite Strecken zu transportieren sondern sie möglich regional zu verbrauchen. Dieses Konzept ist in diesem Zusammenspiel der Komponenten spezifisch darauf ausgelegt den kleinen Energieanlagen und privaten Verbrauchern einen Regler zu bieten, welcher sich gerade auch in der Anschaffung wirtschaftlich darstellen lässt. Das Projekt lässt sich grob in 4 Phasen unterteilen. Zunächst wird das Vorhaben gründlich geplant, um alle wirtschaftlichen, technischen und normativen Aspekte im vollen Umfang zu berücksichtigen. Dabei werden auch Entwicklungsziele festgelegt und ein Pflichtenheft erstellt, um die späteren Arbeitsschritte zu vereinfachen und Fehlern vorzubeugen. Der nächste Abschnitt beschäftigt sich mit der Forschung des Reglers und seiner Funktionalitäten. Dabei stellt das Zusammenspiel der verschiedener Hardware Komponenten, der vielen verschiedenen Schnittstellen und der entsprechende Software die größte Herausforderung dar. Nach Abschluss dieser Phase wird mit dem Bau des Prototypen und seiner Testphase begonnen. Dabei wird dieser in möglichst vielfältigen und realistischen Szenarien umfänglich getestet und es werden Optimierungen vorgenommen. In der letzten Phase geht es vor allem um die Auswertung der Ergebnisse, einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und um die anschließende Verbreitung der Ergebnisse.Dipl. Ing. Reiner Buss
Tel.: +49 2561 44910-21
reiner_buss@ib-buss.de
IBB Ingenieurbüro Buss
Kapellenweg 7
48683 Ahaus
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30.11.2022
22400617Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 2: Gewinnung von Minorkomponenten aus den Extrakten - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur ganzheitlichen Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. In Pflanzenölen sind verschiedene bioaktive Minorkomponenten wie beispielsweise Tocopherole, Carotenoide oder Tocotrienole mit antioxidativen Eigenschaften oder auch andere sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe wie Sinapinsäure oder Phytinsäure enthalten. Ziel des Teilvorhabens ist es durch spezifische Adsorber Minorkomponenten aus der etablierte Ölsaatenverarbeitung im Gesamtprozess zu erlösen. Dabei werden grundlegende Untersuchungen zur Aufbereitung des Extraktmix zur Gewinnung hochwertiger Inhaltsstoffe durchgeführt. Am Fraunhofer IGB werden polymere Adsorberpartikel für die Abtrennung dieser Minorkomponenten aus Pflanzenölen hergestellt, im Prozess eingesetzt und charakterisiert.Dr. rer. nat. Achim Weber
Tel.: +49 711 970-4022
achim.weber@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
Nobelstr. 12
70569 Stuttgart
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2019-01-01

01.01.2019

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28.02.2021
22400618Einfluss von Bio-Hydrauliköl auf die Effizienz einer mobilen Arbeitsmaschine - Akronym: BIOMOBILDie gezielte Auswahl der Ölviskosität kann den Gesamtwirkungsgrad hydraulischer Anlagen steigern. Bei einer weiten Temperaturspanne in welcher mobilhydraulische Arbeitsmaschinen eingesetzt werden, erweist sich ein Öl mit einem hohen Viskositätsindex von Vorteil, was die hydraulischen Verluste der Maschine angeht. Ein hoher Viskositätsindex bedeutet eine geringere Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur. Moderne hydraulische Systeme tendieren dazu, kompakter sowie mit beispielsweise höheren Temperaturen zu Operieren. Dies führt zu einer höheren thermischen Belastung des Fluides. Deshalb werden in modernen hydraulischen Systemen bereits mineralölbasierte Hydrauliköle verwendet, welche mit polymeren Verdickern additiviert sind, die bei hohen Temperaturen die Fließfähigkeit des Öls verringern und somit dem Viskositätsabfall entgegenwirken. Biohydrauliköle besitzen von Natur aus einen wesentlich höheren Viskositätsindex als Mineralöle und stellen somit eine alternative zu den eingesetzten Mineralölen dar. Ziel des Projektes ist es den Einfluss des Einsatzes von Biohydrauliköl auf den Wirkungsgrad eines mobilen Raupenbaggers zu identifizieren. Mögliche Wirkungsgradsteigerungen und damit verbundene Einsparpotenziale an Kraftstoff sollen zu diesem Zweck herausgestellt werden. Dazu werden vergleichbare Arbeitszyklen der Baumaschine mit Mineralöl und Biohydrauliköl in Bezug auf ihren Kraftstoffverbrauch miteinander verglichen. Auf Grundlage der Messergebnisse des Referenzzyklus mit Mineralöl wird ein Biohydrauliklöl entwickelt, welches auf die thermischen Gegebenheiten der Temperaturverteilung während des Zyklus angepasst ist.Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz
Tel.: +49 241 80-477-01
katharina.schmitz@ifas.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen
Campus-Boulevard 30
52074 Aachen
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31.05.2018
22400715Biomasseaufwertung und Silierung lignocellulosereicher Koppelprodukte zur Optimierung der Methanausbeute - Akronym: BASiliKOMDas Ziel ist, Koppelprodukte aus der Landwirtschaft für die Nutzung in Biogasanlagen zu optimieren. Dies soll entlang der gesamten Prozesskette erfolgen. Schlecht vergärbare aber kostengünstige Koppelprodukte der Pflanzenproduktion werden für die Methanproduktion aufgewertet, was die Effizienz landwirtschaftlicher Biogasanlagen und Nutzfläche erheblich erhöht. Ein optimiertes Silierverfahren wird neben der Konservierung gezielt als biologische Vorstufe zur Biogasproduktion zur Aufwertung der Mischungen genutzt. Ein Upscaling bis in die Praxis ist vorgesehen. Die Wirtschaftlichkeit der Verfahren wird bewertet und es werden Potenzialanalysen bezüglich der Mengengerüste und der Verfügbarkeit der Koppelprodukte durchgeführt. Durch angepassten Pflanzenbau soll die Menge der Koppelprodukte wie Getreidestroh deutlich erhöht werden, ohne Konkurrenz mit Lebensmittelproduktion oder Humusneubildung. Ergebnisse werden in Lehre, Fachzeitschriften und Fortbildungen verbreitet. Das Projekt soll mit Silerversuchen mit ausgesuchten Koppelprodukten beginnen. Zeitgleich dazu sollen Inhaltsstoffe untersucht werden, zur Abschätzung von Silererfolg und Vergärbarkeit. Biogasertragstests schließen sich an. Erfolgreiche Substratgemische sollen dann in sensorgestützen Anlagen getestet und die Gärsubstrate ebenfalls auf Inhaltsstoffe untersucht werden, um deren Abbau nachvollziehen zu können. Erfolgversprechende Substratgemische werden dann zur weiteren Aufskalierung kontinuierlichen Biogasertragstests unterzogen, danach zur Validierung in Biogasanlagen in der landwirtschaftlichen Praxis getestet. Während des gesamten Zeitraumes werden modellhafte Anbausysteme zur Frage der agronomischen Praktikabilität und der mengenbezogenen Relevanz der Koppelprodukte bezüglich der Biogasproduktion erstellt. Eine wirtschaftliche Betrachtung zeigt die ökonomische Praktikabilität. Das Thema wird fest in die Lehre eingebunden. Es wird ein Praxishandbuch erstellt, zudem sollen Fortbildungen angeboten werden.Prof. Dr. Harald Laser
Tel.: +49 2921 378-3105
laser.harald@fh-swf.de
Fachhochschule Südwestfalen
Baarstr. 6
58636 Iserlohn
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28.02.2019
22400716Konsistente Förderung erneuerbarer Energien durch eine Ausweitung des europäischen Emissionshandels (ETSPLUS) - Akronym: ETSPLUSDerzeit existiert keine systematische Förderung, die verschiedenen erneuerbaren Energien gleiche Wettbewerbsbedingungen bezüglich ihres Beitrags zum Klimaschutz garantiert. Dies hat zu beträchtlichen Verzerrungen geführt und verursacht hohe volkswirtschaftliche Kosten. Ziel des Projektes ist die Ausarbeitung von Optionen für eine Ausweitung des Europäischen Emissionshandelssystems (EU-ETS) auf alle Treibhausgase (THGs) und weitere Emissionsquellen, um ein konsistentes, mit den Klimazielen der Bundesregierung übereinstimmendes und wirtschaftlich effizientes Anreizsystem für erneuerbare Energien zu schaffen. Schwerpunkt des Projektes ist dabei die Ausgestaltung eines neuen EU-ETS+, bei dem alle THG-Emissionen entlang der verschiedenen Wertschöpfungsketten erfasst werden. Außerdem werden die Möglichkeiten einer Ausweitung des EU-ETS auf Kleinanlagen im Wärme- und Strommarkt und damit einer weitreichenden Einbindung von erneuerbaren Energien untersucht. Ein angesichts der Vorreiterrolle der Bundesrepublik und der EU wichtiger Aspekt betrifft die Behandlung von importierten Gütern, die keiner klimapolitischen Regulierung unterliegen. Die Zuteilung der Emissionsrechte und die Bestimmung einer neuen Höchstgrenze für die Emissionen spielen eine wichtige Rolle für die Lastenverteilung der klimapolitischen Ziele und für die Effektivität des neuen klimapolitischen Instrumentariums. Eine Reform des EU-ETS und die dadurch erforderliche Anpassung nationaler klimapolitischer Instrumente müssen im Rahmen eines komplexen rechtlichen Systems nationaler und europarechtlicher Regelungen stattfinden. Dazu werden in dem Projekt explizit die rechtlichen Aspekte beleuchtet, unter denen die Reform des EU-ETS zu einem EU-ETS+ stattfinden könnte.Prof. Dr. Gernot Klepper
Tel.: +49 431 8814-485
gernot.klepper@ifw-kiel.de
Institut für Weltwirtschaft (IfW) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Forschungsbereich Umwelt und natürliche Ressourcen
Kiellinie 66
24105 Kiel
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22400717Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Rapsmehlkonzentrate zur Gewinnung von Rapsproteinen und Bewertung der Anwendungsmöglichkeiten - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Im Rahmen des Teilvorhabens 3 ist das Ziel die Charakterisierung der Rapsmehlkonzentrate zur Gewinnung von Rapsproteinen und Bewertung der Anwendungsmöglichkeiten in technischen Applikationen vorrangig in Klebstoffen und Dispersionsfarben.Dr.-Ing. Thomas Herfellner
Tel.: +49 8161 491-447
thomas.herfellner@ivv.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV)
Giggenhauser Str. 35
85354 Freising
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31.12.2015
22400815Kurzstudie: Entwicklung der Biomasseverstromung bei Fortschreibung der aktuellen EEG-Vergütung (EBFE) - Akronym: EBFEIn Folge der EEG-Novelle 2014 wird der zukünftige Neubau von Biomasseanlagen zur Stromerzeugung deutlich geringer ausfallen als in den Vorjahren. Dazu tragen vor allem die starken Vergütungskürzungen und auch der Ausbaudeckel von jährlich 100 MWel bei. Bei Fortschreibung dieser Rahmenbedingungen ist zu erwarten, dass der Zubau nicht ausreicht, um die nach ihrer Förderhöchstdauer von 20 Jahren ausscheidenden Bestandsanlagen in Bezug auf deren Stromerzeugung und Bereitstellung von Systemdienstleistungen zu ersetzen. Für Anlagen zur Nutzung fester und gasförmiger Biomasse soll daher beschrieben werden, wie sich dieser Effekt in unterschiedlichen Erzeugungskategorien entwickelt. Anschließend werden Ansätze für alternative Betriebsstrategien für Bestandsanlagen dargestellt. Darauf aufbauend wird eine qualitative Bewertung zu Rückkopplungseffekten für die Energiewirtschaft, die Rochstoff- und Abfallwirtschaft, die nationalen THG-Emissionen und die direkten Beschäftigungseffekte durchgeführt. Die Kurzstudie gliedert sich in drei auf einander aufbauende Arbeitspakete. Im ersten Arbeitspaket werden aufbauend auf dem aktuellen Anlagenbestand und der derzeitigen Rahmenbedingungen Szenarien zur Entwicklung des Bestandes von Bioenergieanlagen im Stromsektor entwickelt. Diese sollen ausgehend vom Jahr 2015 die Entwicklung bis in Jahr 2035 projizieren. Zusätzlich sollen ein Überblick über mögliche alternative Betriebskonzepte gegeben werden. Im Arbeitspaket 2 werden aufbauend auf AP1 Konsequenzen für folgende Dimensionen abzuleiten: Energiewirtschaft, Rohstoff-/ Abfallwirtschaft, Treibhausgasemissionen und direkte Beschäftigungseffekte. Im abschließenden Arbeitspaket 3 werden Handlungsempfehlungen für die Felder Rahmenbedingungen und Forschungsbedarf erstellt. Martin Dotzauer
Tel.: +49 341 2434-385
martin.dotzauer@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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31.03.2019
22400816Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Grundlagen für eine Softwarelösung - Akronym: BiGTextile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden.Dr.-Ing. Dieter Ströbel
Tel.: +49 711 901-8297
dieter.stroebel@technet-gmbh.com
technet GmbH gründig + partner - Standort Stuttgart
Breitscheidstr. 4
70174 Stuttgart
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22400817Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 4: Untersuchung des Rapsmehlkonzentrats zur Applikation als Futtermittel - Akronym: EthaNaIm Rahmen des Verbundprojekts EthaNa soll durch Etablierung einer Raps-Bioraffinerie die Steigerung der Wertschöpfung von Raps durch Bereitstellung neuer Produkte bzw. verbesserter Produktspezifikationen erreicht werden. Ziel ist hierbei u.a. die Eliminierung antinutritiver Substanzen und Bitterstoffe sowie unerwünschter Farbkomponenten, um hochwertige Öle, Ausgangsprodukte für die Herstellung von Rapsproteinen und höherwertige Futtermittel bereitstellen zu können. Den Einsatz von Rapskuchen und Rapsextraktionsschroten aus der herkömmlichen Verarbeitung in der Nutztierfütterung begrenzen die enthaltenen Gehalte an Glucosinolaten, die zu einer verminderten Futteraufnahme und zu gesundheitlichen Störungen führen können. Da diese Komponenten im Rapsmehlkonzentrat entfernt werden, lässt dies den Schluss zu, dass hiervon eine größere Menge in der Tierernährung oder negative Auswirkungen eingesetzt werden kann.Dipl.-Ing (FH) Verena Kiehne
Tel.: +49 5307 9222-0
iff@iff-braunschweig.de
Internationale Forschungsgemeinschaft Futtermitteltechnik e.V. - Forschungsinstitut Futtermitteltechnik
Frickenmühle 1 A
38110 Braunschweig
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22400916Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Umsetzung einer Versuchsanlage - Akronym: BiGTextile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden.Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher Seybold
Tel.: +49 24 216905-65
cs@seybold-dueren.de
H. Seybold GmbH & Co. KG
Dr.-Christian-Seybold-Str. 4
52349 Düren
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22400917Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 5: Ökonomische und ökologische Begleitforschung im Verbundprojekt - Akronym: EthaNaDas KIT IIP widmet sich im Rahmen des Gesamtprojektes der Bewertung der relevanten ökonomischen und ökologischen Aspekte der einzelnen Teilprozesse sowie des Gesamtprozesses. Es bildet damit eine wesentliche Grundlage für die industrielle Anwendung und Vermarktung des entwickelten Konzeptes. Entwicklungsbegleitend werden ökonomische und ökologische Bewertungsmodelle zu dem Konzept aufgebaut und Bewertungen durchgeführt. Hierzu werden Methoden der Stoff- und Energiebilanzierung (u.a. verfahrenstechnische Simulation), der Investitions- und Betriebskostenschätzung sowie der Ökobilanzierung (u.a. Sachbilanz der gesamten Wertschöpfungskette) eingesetzt. Die Ergebnisse werden kontinuierlich in die technischen Arbeitspakete gespielt und mit den beteiligten Partnern diskutiert. Somit werden die Entwicklungsarbeiten auf die Erreichung von wirtschaftlich und ökologisch vorteilhaften Konzepten konzentriert und notwendige Grundlagen für eine Umsetzung der Verfahren sowie die Einbeziehung aller beteiligten Stakeholder gelegt. Dies dient der Erreichung entscheidender Verbesserungen in der Bewertung der Nachhaltigkeit bei der Rapsverarbeitung als weiterer signifikanter Beitrag zur Industrieeinführung. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserten Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps.Prof. Dr. Frank Schultmann
Tel.: +49 721 608-44469
frank.schultmann@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP)
Hertzstr. 16
76187 Karlsruhe
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2021-03-31

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22401015Nutzung von Leguminosenuntersaaten zur Senkung des N-Düngereinsatzes im Winterraps - Akronym: Legukraft2Die mit Abstand größte Quelle für die THG-Emissionen im landwirtschaftlichen Produktionsverfahren ist die mineralische Düngung. Hier addieren sich die Emissionen aus der Herstellung und die Feldemissionen. Weiterhin kann durch die Substitution von fossilen Kraftstoffen durch Rapsöl die Emission von THG reduziert werden. Aus der Produktion von Raps bzw. Rapsölkraftstoffen entstehen ebenfalls Nebenprodukte, die in der Tierernährung genutzt werden und importierte Futtermittel aus Soja ersetzen, wobei wiederum Emissionen reduziert werden. Um die Vorgaben der Klimaschutzquote zu erreichen und somit die Versorgungssicherheit mit Biokraftstoffen zu gewährleisten, müssen Anbauverfahren hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit verbessert werden. Im Projekt wurde seit 2017 die Möglichkeit untersucht, durch die Nutzung von Leguminosenuntersaaten mineralische Stickstoffdünger einzusparen. Dazu werden in einer Serie von Feldversuchen die Auswirkungen von Untersaaten von Ackerbohnen und Blauen Lupinen im Vergleich zum Standardverfahren untersucht. Der Vergleich zur Herbstdüngung ist ebenfalls Untersuchungsgegenstand. Aus den Ertragsergebnissen wurden Stickstoffproduktionsfunktionen in Abhängigkeit von der Untersaatvariante erstellt und auf signifikante Unterschiede geprüft. So kann die Stickstoffdüngung unter den Aspekten Ökonomie, Treibhausgasemissionen und Wasserschutzanforderungen optimiert werden.Im Ergebnis der Feldversuche liegen vier Stickstoff-Produktionsfunktionen in Abhängigkeit von der Untersaatvariante vor. Diese unterscheiden sich allerdings nicht signifikant. Tendenziell ergeben sich im Bereich der reduzierten Stickstoffdüngung Vorteile für die Nutzung von Leguminosen als Untersaaten. Der Ertragsvorteil der Variante mit Leguminosenuntersaaten beträgt maximal 2 dt/ha und liegt damit unter den Erwartungen. Die ergebnisoffene Betrachtung zeigt, dass gerade unter trockenen Bedingungen die Potenziale der Leguminosen stark eingeschränkt sein können. Insgesamt führte die Ertragssteigerung durch Leguminosen auch dazu, dass im Sinne von Ökonomie, Treibhausgasreduzierung und Gewässerschutz das N-düngungspotenzial besser ausgeschöpft werden kann als ohne Untersaaten. Die zum Vergleich angelegte Variante mit 40 kg/ha Herbstdüngung schnitt hier am ungünstigsten ab. Der Stickstoffdünger sollte auf die Zeiträume verlagert werden, wo er am effizientesten wirken kann, also in das Frühjahr. Im Projektverlauf zeigte sich, dass die Ackerbohnen auch bei einer Aussaat im Spätsommer noch sehr üppige Bestände bilden können, die in milden Wintern nicht sicher abfrieren. Demgegenüber froren die Blauen Lupinen relativ sicher ab. Die Varianten mit Leguminosenuntersaaten konnten zwar beim Raps eine höhere N-Aufnahme der Pflanzen im Frühjahr bewirken, der aufgenommene Stickstoff konnte nur eingeschränkt in höhere Kornerträge umgesetzt werden. eine entscheidende Rolle dabei dürfte die außerordentliche Trockenheit während des Versuchszeitraumes gespielt haben. Trotz der nur relativ geringen Effekte sind die Ergebnisse vielversprechend und sollten in der Praxis angewendet werden, da durch die Nutzung von Leguminosen auf mittlere und lange Sicht viele Vorteile bestehen.Dr. Andreas Gurgel
Tel.: +49 385 588-60220
a.gurgel@lfa.mvnet.de
Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Institut für Pflanzenproduktion und Betriebswirtschaft
Dorfplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
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22401016Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 4: Untersuchung der meteorologischen Einflussfaktoren - Akronym: BiGTextile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden.Dipl.-Ing. Michael Buselmeier
Tel.: +49 7082 94443-15
m.buselmeier@wacker-ingenieure.de
Wacker Bauwerksaerodynamik GmbH
Gewerbestr. 2
75217 Birkenfeld
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22401017Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 6: Technische Begleitung und Engineering der Pilotanlage - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. B+B konzipiert Verfahren und Anlagentechnik der Pilotanlage im Detail und entwickelt die technischen Auslegungsgrundlagen. Für die einzelnen Verfahren werden die Grundlagen für ein scale-up in den Industriemaßstab entwickelt und die erforderlichen Zuarbeiten geliefert, um die ökonomisch und ökologisch sinnvolle Realisierung einer ersten Raps-Bioraffinerie vorbereiten zu können. Mit Abschluss der Entwicklungsarbeiten wird B+B in die Lage versetzt, das Gesamtverfahren als Generalunternehmer vermarkten zu können.M.Eng. Agnes Piór
Tel.: +49 3915054-9676
a.pior@b-b-engineering.de
B+B Engineering GmbH
Otto-von-Guericke-Str. 50
39104 Magdeburg

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22401116Verbundvorhaben: Oberflächenwassermanagement auf Biogasanlagen - Dezentrale Verwertung von organisch belastetem Oberflächenwasser auf Biogasanlagen mittels FLEXBIO-Verfahren (BGA-FLEXBIO); Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitung - Akronym: BGA-FLEXBIOMit zunehmender Anzahl von Biogasanlagen steigt das Problem der Belastung der umliegenden Böden bzw. des Grundwassers sowie der Vorfluter aufgrund der Einleitung von verunreinigtem Regenwasser, das auf den Flächen der Biogasanlagen gesammelt wird und oft stark organisch belastet ist. Immer mehr Behörden streben eine Reinigung des gesammelten Regenwassers einer Biogasanlage an, um eine möglichst umweltverträgliche Entsorgung realisieren zu können. Alternativen zur Reinigung des Niederschlagswassers auf dem Standort der Biogasanlage stellen die i.d.R. mit hohen Kosten verbundenen Verfahren der Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder der Entsorgung über die kommunalen Kläranlagen dar. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens besteht in der Überführung einer Verfahrensinnovation in die Praxis. Hierzu soll das im Technikumsmaßstab untersuchte FLEXBIO-Verfahren erstmalig zur Behandlung von verunreinigtem Regenwasser auf einer Biogasanlage installiert und betrieben werden. Der erste Praxiseinsatz wird durch die Hochschule HAWK, Fachgebiet NEUTec wissenschaftlich begleitet. Zur Umsetzung der neuen Technologie in die Praxis wird die erste Referenzanlage bei Firma BioEnergie Bad Gandersheim eingesetzt. Die Untersuchungen ermöglichen eine geordnete Implementierung des Verfahrens unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen sowie eine Optimierung des Betriebes mit dem Ziel der sicheren Einhaltung von Grenzwerten. Geplant ist die Erprobung von mehreren Anlagenzuständen bzw. Fahrweisen um die Einflussmöglichkeiten auf den Anlagenbetrieb zu identifizieren und die Optimierung vorzunehmen. Unter Berücksichtigung der im Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt, um die wirtschaftlichen Perspektiven des Verfahrens für die Zukunft besser abschätzen zu können. Die Projektergebnisse werden eine Datengrundlage für die Behörden sowie eine Entscheidungshilfe für die Auswahl eines geeigneten Verfahrens für die Biogasanlagenbetreiber liefern.Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen
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22401117Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 7: Bereitstellung von Ölsaaten und Bewertung des Gesamtverfahrens - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Gerhard Wittmann
Tel.: +49 2131 2604-1
gerhard.wittmann@cthywissenoel.de
C. Thywissen GmbH
Industriestr. 34
41460 Neuss
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22401216Verbundvorhaben: Oberflächenwassermanagement auf Biogasanlagen - Dezentrale Verwertung von organisch belastetem Oberflächenwasser auf Biogasanlagen mittels FLEXBIO-Verfahren (BGA-FLEXBIO); Teilvorhaben 2: Errichtung einer Pilotanlage - Akronym: BGA-FLEXBIOMit zunehmender Anzahl von Biogasanlagen steigt das Problem der Belastung der umliegenden Böden bzw. des Grundwassers sowie der Vorfluter aufgrund der Einleitung von verunreinigtem Oberflächenwasser, das auf den Flächen der Biogasanlagen (Fahrwege, Hoffläche) und der Fahrsilos anfällt und oft stark organisch belastet ist. Immer mehr Behörden streben eine Reinigung des gesammelten Oberflächenwassers einer Biogasanlage an, um eine möglichst umweltverträgliche Entsorgung realisieren zu können. Alternativen zur Reinigung des Niederschlagswassers auf dem Standort der Biogasanlage stellen die i.d.R. mit hohen Kosten verbundenen Verfahren der Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder der Entsorgung über die kommunalen Kläranlagen dar. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens besteht in der Überführung einer Verfahrensinnovation in die Praxis. Hierzu soll das im Technikumsmaßstab untersuchte FLEXBIO-Verfahren erstmalig zur Behandlung von verunreinigtem Oberflächenwasser auf einer Biogasanlage installiert und betrieben werden. Der erste Praxiseinsatz wird durch die Hochschule HAWK, Fachgebiet Nachhaltige Energie- und Umwelttechnik (NEUTec) wissenschaftlich begleitet. Zur Umsetzung der neuen Technologie in die Praxis wird die erste Referenzanlage bei Firma BioEnergie Bad Gandersheim GmbH&Co.KG eingesetzt. Die wissenschaftliche Begleitung ermöglicht eine geordnete Implementierung des Verfahrens unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen und Zielvorgaben sowie eine Optimierung des Betriebes mit dem Ziel der sicheren Einhaltung von definierten Grenzwerten. Geplant ist die Erprobung von mehreren Anlagenzuständen bzw. Fahrweisen um die Einflussmöglichkeiten auf den Anlagenbetrieb zu identifizieren und die Optimierung vorzunehmen. Die Projektergebnisse werden eine fundierte Datengrundlage für die Genehmigungsbehörden sowie eine Entscheidungshilfe für die Auswahl eines geeigneten Verfahrens für die Biogasanlagenbetreiber liefern. Hendrik Pferdmenges
Tel.: +49 5563 705591
hpferdmenges@web.de
BioEnergie Bad Gandersheim GmbH & Co. KG
Hilprechtshausen 1
37581 Bad Gandersheim
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22401217Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 8: Pilotierung der kontinuierlichen Schälung von Raps und technische Begleitung - Akronym: EthaNaBasierend auf den vorangegangenen Untersuchungen lag der Arbeitsschwerpunkt der AVA GmbH auf der Weiterentwicklung der Anlagentechnik der Rapsschälung zu einem Pilotmaßstab des Verfahrens, mit der Zielstellung der Entwicklung einer Rapsschälanlage in einem industriellen Maßstab. Die Aufgabenstellung der AVA beinhaltete damit die Entwicklung und Errichtung einer ersten kontinuierlich arbeitenden Pilotanlage zur Schälung von Rapssaat. Schwerpunkt dieser Arbeiten ist die Übertragung der bisher genutzten Berechnungsmethoden und Modelle auf die kontinuierliche Fahrweise der Pilotanlage mit Berücksichtigung der Trocknung während des Schälprozesses, um die für den Zellaufschluss erforderliche Restfeuchte der Saat zu erlangen. Ausgehend von den Ergebnissen der vorherigen Entwicklungsarbeiten wurden das Verfahren und die Anlagentechnik für die Pilotanlage im Detail konzipiert, die technischen Auslegungsgrundlagen weiterentwickelt und die Anlage berechnet und entworfen. Dies war auch eine Voraussetzung für das weitere Scale-Up und für die erste großtechnische Industrieanlage. Die Arbeiten beinhalten weiterhin die technische Begleitung des Aufbaus der Pilotanlage, d.h. die wissenschaftlich-technischen Leistungen zur Vorbereitung des Baus der Pilotanlage, die Begleitung der Anlagenerrichtung und die Leistungen zur Inbetriebnahme der Anlage bis zur Erreichung der geforderten Leistungsparameter. Die Pilotanlage ist im Rahmen eines zu entwickelnden Versuchsprogrammes in Betrieb zu nehmen, der Testbetrieb zur Herstellung der erforderlichen Produktmuster wissenschaftlich-technisch zu begleiten und der Prozess zu optimieren. Die Ergebnisse des Testbetriebes werden ausgewertet und finden Eingang in die Entwicklung der notwendigen Algorithmen für das Scale-Up zur Dimensionierung von Industrieanlagen. Darüber hinaus bestand die Aufgabe einer industriellen Begleitung des Verbundpartners CBP hinsichtlich des Anlagenbetriebes und der Unterstützung bei ingenieurtechnischen Fragestellungen.Dr. Markus Henneberg
Tel.: +49 391 634 1967-20
henneberg@ava-web.de
AVA - Anhaltinische Verfahrens- und Anlagentechnik GmbH
Werner-Heisenberg-Str. 33
39106 Magdeburg
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22401315Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 1: Biokraftstoffe - Akronym: BioREXWiVeDeutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. Jörg Schröder
Tel.: +49 341 2434 522
joerg.schroeder@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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22401316Möglichkeiten zur Nutzung von Koppelprodukten des Ackerbohnen- und Erbsenanbaus in Biogasanlagen - Akronym: KoppelprodukteVon verschiedenen Autoren wird eine Nutzung des Strohs von Ackerbohnen und Erbsen in Biogasanlagen angeregt. Konkrete Untersuchungen zur Praktikabilität wurden bisher nicht angestellt. Ziel dieses Vorhabens ist die Prüfung der Möglichkeiten und Grenzen dieser Verfahren in der Praxis. Die Verfahrensketten werden hinsichtlich der Erntetermine, der Strohbergung und Konservierung entwickelt und optimiert. Zusätzlich werden die Folgen der Strohbergung auf den Düngebedarf der Folgekultur am Beispiel Winterweizen untersucht. Mit Feldversuchen, Laboranalysen sowie Modellrechnungen werden die folgenden Fragestellungen in Bezug auf die Nutzung des Ackerbohnen- und Erbsenstrohs in Biogasanlagen hinsichtlich der Durchführbarkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Wirkungen auf Boden und Grundwasser abgeschätzt. 1. Sind die in der Literatur angegebenen Erntemengen bei Erbsen und Ackerbohnenstroh von rund 3 t/ha TM realistisch? 2. Wie groß ist das Zeitfenster vom Beginn der Druschfähigkeit bei Ackerbohnen und Erbsen bis zum Verlust der Silierbarkeit im Verlauf der Strohabreife 3. Wie verändern sich die Methanausbeuten der Silagen während der Strohabreife 4. Prüfung der Verfahrenskette unter praxisnahen Bedingungen 5. Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Sensivitätsprüfung der Verfahren. 6. Wie verändert sich der Vorfruchtwert und die Humusbilanz von Ackerbohnen und Erbsen bei Abfuhr des Strohs?Prof. Dr. Harald Laser
Tel.: +49 2921 378-3105
laser.harald@fh-swf.de
Fachhochschule Südwestfalen - Standort Soest - Fachbereich Agrarwirtschaft
Lübecker Ring 2
59494 Soest

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22401317Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 9: Auslegung und Pilotierung der Technologie zum Aufschluss der Rapssaat - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Özcan Kumanova
Tel.: +49 7631 93178-22
kumanova@miccra.com
MICCRA GmbH
Grißheimer Weg 5
79423 Heitersheim
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22401416Untersuchungen zur Ausgestaltung der Biokraftstoffgesetzgebung - Akronym: BioSauseDie derzeitige Diskussion um die stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse ist geprägt durch deutliche Erwartungshaltungen an biogene Rohstoffe und Energieträger (z. B. Unterstützung der Energiewende, Beitrag zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors, Rohstoff einer biobasierten Wirtschaft) und einer stark sektorbezogenen Förderpolitik mit zunehmend begrenztem zeitlichen Planungshorizont. Voraussetzung für die Entwicklung einer übergeordneten Biomasse- bzw. Biokraftstoffstrategie ist die Diskussion der realistischen Voraussetzungen der vorhandenen Rohstoffbasis, der technischen Kapazitäten zur Produktion von Bioenergieträgern sowie der ökonomischen und ökologischen Kennzahlen verschiedener Technologiepfade. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen daher Diskussions- und Entscheidungsgrundlagen für kurz- und mittelfristig notwendige Änderungen der politischen Rahmenbedingungen für erneuerbare Kraftstoffe bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck werden mögliche Konsequenzen unterschiedlicher Wege zur zukünftigen Ausgestaltung der Biokraftstoffquote, für zwei Zeithorizonte (bis 2020 und bis 2030) untersucht. Die Ausgestaltung der nationalen Vorgaben für eine Quote von erneuerbaren Kraftstoffen im Verkehr hat naturgemäß direkte Konsequenzen auf die Rohstoff- bzw. technologiebezogene Zusammensetzung des Kraftstoffmixes. Um diese möglichen Konsequenzen und die daraus folgenden Effekte (z. B. in Bezug auf die mögliche THG-Minderung) abzuschätzen, sollen im Rahmen des Vorhabens verschiedene Szenarien zur Ausgestaltung der Quote entwickelt und deren Effekte auf entsprechende Mengengerüste analysiert werden. Siehe ausführliche Beschreibung Anhang PDF-Datei VorhabenbeschreibungDr. Kathleen Meisel
Tel.: +49 341 2434-472
kathleen.meisel@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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22401417Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 10: Auslegung und Pilotierung Trockner und Filterschnecke zur Fest-Flüssigtrennung, Alkoholverdampfung und Trocknung - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Ralf Stanzel
Tel.: +49 561 5001979
ralf.stanzel@vettertec.com
VetterTec GmbH
Leipziger Str. 104-108
34123 Kassel
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22401517Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 11: Strategieentwicklung zur Industrieeinführung und Technologievermarktung - Akronym: EthaNaGesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Zur Industrieeinführung gilt es, die Voraussetzungen zu sondieren, wie Standortbewertungsverfahren, Genehmigungsfähigkeit sowie zur unterstützenden Finanzierung entsprechende Investitionsstrategien zu entwickeln. Die Technologievermarktung einschließlich Sicherstellung von Schutzrechten bzw. schutzrechtliche Begleitung der Forschungsaktivitäten sind weitere Aufgaben des Projektes.Dr.-Ing. Michael Klaeger
Tel.: +49 391 7443520
mklaeger@tti-md.de
tti Technologietransfer und Innovationsförderung Magdeburg GmbH
Bruno-Wille-Str. 9
39108 Magdeburg
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22401614Verbundvorhaben: Upgrading von Bestandsbiogasanlagen hin zu flexiblen Energieerzeugern durch eine bedarfsorientierte Dynamisierung der Biogasproduktion (UBEDB); Teilvorhaben 1: Versuchsdurchführung im Demonstrationsbetrieb und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Akronym: UBEDBDas Forschungsprojekt macht sich zur Aufgabe , die bedarfsorientierte, dynamische Biogasproduktion, die ohne Modifikation der Anlagentechnik von Bestandsbiogasanlagen (ohne zusätzlichen Investitionsaufwand!) zu untersuchen. Hieraus sollen Fütterungskonzepte (Betriebsführungskonzepte) für Bestandsbiogasanlagen abgeleitet werden können. Dafür werden Leistungsparameter der dynamischen Biogasproduktion in Laboranlagen, mit im landwirtschaftlichen Umfeld anfallenden Substratenermittelt. Der Einfluss auf die Gärdynamik soll im Wesentlichen durch Zugaben von leichter umsetzbaren Materialien erreicht werden. Dazu kommen kohlenhydratreiche Substrate oder schnell vergärende fetthaltige Grünschnitte aus verschiedenen Kulturen (v.a. auch Zwischenfrüchte, landw. Reststoffe und alternative Energiepflanzen) infrage, die den Anlagenbetreibern im humiden Klimaraum zur Verfügung stehen. Die Ergebnisse ermöglichen eine Substratcharakterisierung und werden dann zum Abfahren von am Strombedarf ausgerichteten Gasproduktionsprofilen auf den Betrieb der großtechnischen Forschungsbiogasanlage übertragen. Basierend auf den erzielten Ergebnissen wird die positive Auswirkung des dynamisierten Anlagenbetriebs auf die Wirtschaftlichkeit von Bestandsbiogasanlagen untersucht und bewertet. Henning Hahn
Tel.: +49 561 7294-261
henning.hahn@iwes.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)
Joseph-Beuys-Str. 8
34117 Kassel
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31.01.2018
22401615Verbundvorhaben: Effiziente Mikro-Biogasaufbereitungsanlagen (eMikroBGAA); Teilvorhaben 2: Potenzialabschätzung und betriebswirtschaftliche Bewertung für MikroBGAA - Akronym: eMikroBGAADas Vorhaben eMikroBGAA verfolgt das Ziel, die Kostensenkungspotentiale einer optimierten Konstellation von Biogasaufbereitung und Biomethaneinspeisung kleinerer Kapazitäten zu evaluieren und hierfür das auf ganz Deutschland bezogene Potential volkswirtschaftlich optimierter Biogaseinspeisung aufzuzeigen. Darüber hinaus wird untersucht, wie sich die betriebswirtschaftliche Situation des als volkswirtschaftlich sinnvoll identifizierten Anlagentyps unter den gegebenen gesetzlichen Rahmenbedingungen und unter Einbeziehung potenzieller Geschäftsmodelle darstellt. Um die beschriebenen Ziele des Vorhabens zu erreichen, hat sich ein kompetentes Konsortium aus drei Forschungseinrichtungen (DBFZ, Fraunhofer IWES, DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH) und der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) zusammengeschlossen. Die inhaltlichen Arbeitspakete umfassen: -Volkswirtschaftlicher Vergleich potenzieller Konzepte zur dezentralen Biomethaneinspeisung (IWES/DBFZ) - Darstellung weiterer relevanter Aspekte der dezentralen Biomethaneinspeisung (Ökologische Aspekte (DBFZ), Strukturelle Aspekte (dena) -Methodenentwicklung und Verifizierung zur Abschätzung des MinFlows in Gasverteilnetzen (DBI/IWES) - Potenzialabschätzung für eMikroBGAA in Deutschland (DBFZ/DBI) - Analyse und Bewertung kapazitäts-erweiternder Maßnahmen (DBFZ/IWES) - Betriebswirtschaftliche Bewertung der volkwirtschaftlich optimierten MikroBGAA (DBFZ) -Akteurs-basierte Analyse potenzieller Geschäftsmodelle (DENA) - Bewertung von Hemmnissen und Entwicklung von Lösungsansätzen (alle) Das DBFZ als Partner im Verbundvorhaben bearbeitet schwerpunktmäßig die volks- und betriebswirtschaftliche Bewertungen und Vergleich der Anlagenkonzepte (AP 2 in Kooperation mit IWES, AP 7), die Potenzialabschätzung an Standorten in Deutschland hinsichtlich potenzieller Umrüstung von VOV-Anlagen und Errichtung neuer kleiner Aufbereitungsanlagen (AP 5) und die Zusammenstellung der ökologischen Aspekte der dezentralen Biomethaneinspeisung (AP 3). Jaqueline Daniel-Gromke
Tel.: +49 341 2434-441
jaqueline.daniel-gromke@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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2016-09-01

01.09.2016

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22401616Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische, enzymatische und genomische Charakterisierung einer flexiblen Biogasproduktion mit gezieltem Einsatz von Zuckerrüben (FLEXIZUCKER); Teilvorhaben 2: Metagenom- und Metatranskriptomanalysen - Akronym: FLEXIZUCKERDie Biogaserzeugung und -verstromung erlaubt als einzige regenerative Energieerzeugung eine abrufbare Bereitstellung flexibler Leistung. Die Voraussetzung hierfür ist ein kostengünstiges Fütterungsmanagement der Biogasanlagen. Im vorliegenden Vorhaben wird eine gezielte Biogaserzeugung durch schnell verfügbare Kohlenhydrate in Zuckerrübensilage angestrebt. Dies kann dafür sorgen, dass die vorhandenen Biogasanlagen künftig noch effizienter am Einspeisemanagement der Netzbetreiber sowie an den Regelenergiemärkten teilnehmen können. Eine wichtige Grundvoraussetzung hierfür ist, dass ein auf zeitlich fluktuierende Biogasproduktion ausgerichtetes Fütterungsmanagement die Stabilität der mikrobiellen Gemeinschaft nicht beeinträchtigt. Die notwendigen Angleichungen der metabolischen Aktivitäten der Mikroorganismen an die bedarfsorientierte Betriebsweise von Biogasanlagen sollen durch vergleichende Analysen der Expressionsmuster sowie durch Messungen spezifischer Enzymaktivitäten erfasst werden. Die direkte Korrelation der metabolischen Aktivität mit den wesentlichen Prozessparametern soll die Einschätzung der Grenzen einer zeitlich fluktuierenden Biogasproduktion ermöglichen. Die bedarfsorientierte Betriebsweise von Biogasanlagen erfordert eine Anpassung der metabolischen Aktivitäten der mikrobiellen Lebensgemeinschaften. Eine Kombination von Metagenom- und Metatranskriptomanalysen auf Basis der Hochdurchsatz-Sequenziertechnologie ermöglicht die Überwachung der mikrobiellen Stoffwechselaktivitäten in Korrelation zur bedarfsorientierten Betriebsweise. In diesem Teilprojekt soll anhand dieser Methoden die Änderung der Expressionsmuster nach stoßweiser Zugabe von Zuckerrübensilage untersucht werden.Prof. Dr. Rolf Daniel
Tel.: +49 551 39-33827
rdaniel@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Institut für Mikrobiologie und Genetik
Grisebachstr. 8
37077 Göttingen
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01.10.2017

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30.06.2021
22401617Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG-Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 2: Weiterentwicklung Regelungskonzept - Akronym: OptiflexDer weitere Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Dagegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Durch Kopplung einer modellbasierten prädiktiven Regelung zum Fütterungsmanagement mit einer angepassten Regelung der hydrodynamischen Prozessabläufe sollen vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt werden. Aufbauend auf funktionalen Zusammenhängen zwischen den Substrateigenschaften und dem sich ausbildenden Strömungszustand ist ein umfassender Regelalgorithmus für alle zentralen und peripheren Anlagenkomponenten abzuleiten. Neben einer ausrüstungsseitigen Anpassung zielt das Projekt auf die Vorbereitung einer breitenwirksamen MSR-seitigen Nachrüstung bestehender Biogasanlagen als Voraussetzung für einen prozessstabilen, flexiblen Anlagenbetrieb ab. Zu diesem Zweck arbeiten erstmals Partner aus Forschung, Anlagenbau und Prozessautomatisierung gemeinsam an einer umfassenden technischen Lösung für einen optimierten flexibilisierten Anlagenbetrieb.Im Rahmen dieses Projekts wurden auf den Grundlagen von CFD-Simulationen, Laborexperimenten und Praxisuntersuchungen effiziente Regel- und Rührtechniken zur optimalen Durchmischung von Biogasfermentern entwickelt, validiert und optimiert. Die optimierten Mischvorgänge ermöglichen außerdem die ökonomische Anwendung modellbasierter, prädiktiver Fütterungsstrategien für eine bedarfsgerechte und effiziente Biogasproduktion. Dies trägt zur Sicherung des zukünftigen Betriebs von Biogasanlagen bei und ermöglicht somit eine dezentralisierte Stabilisierung der Stromnetze. Anne Deutschmann
Tel.: +49 351 2553-7685
anne.deutschmann@ikts.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
Winterbergstr. 28
01277 Dresden
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31.01.2018
22401715Verbundvorhaben: Effiziente Mikro-Biogasaufbereitungsanlagen (eMikroBGAA); Teilvorhaben 3: Gasnetzseitige Analyse und Potenzialabschätzung für MikroBGAA - Akronym: eMikrBGAADas Projekt hat das Ziel, die zwei wesentlichen Fragen zu beantworten: 1. Unter welchen Rahmenbedingungen ist die Aufbereitung und Einspeisung von vergleichsweise kleinen Biogasmengen, insbesondere durch das Repowering von Vor-Ort-Verstromungsanlagen mit geringer Wärmenutzung, aus volkswirtschaftlicher Sicht sinnvoll? 2. Wie groß ist das Potenzial für Standorte mit einer solchen Konstellation in Deutschland? • AP 1: Projektmanagement (IWES, alle) • AP 4: Methodenentwicklung und Verifizierung zur Abschätzung des MinFlows in Gasverteilnetzen (DBI, IWES) o In diesem AP werden die Methoden zur Ermittlung des MinFlows und MinFlows+ erarbeitet und anhand von Daten zu realen, repräsentativen Modellnetzen verifiziert. Basierend auf den Erkenntnissen werden sowohl theoretische Einspeisepotenziale für die Modellnetze ermittelt als auch die aus volkswirtschaftlicher Sicht am besten geeigneten Druckebenen für die Einspeisung kleiner Biogasmengen. • AP 5: Potenzialabschätzung für eMikroBGAA in Deutschland (DBFZ, DBI) o In diesem AP erfolgt die Abschätzung der Potenziale für MikroBGAA-Standorte in Deutschland, basierend auf dem MinFlow aus AP4 sowie den Biomassepotenzialen. • AP 6: Analyse und Bewertung kapazitätserweiternder Maßnahmen (IWES, DBI, DBFZ) o In diesem Arbeitspaket werden unterschiedliche Ansätze analysiert, welche das Generieren von zusätzlichen Einspeisekapazitäten in den Verteilnetzen für MikroBGAAStandorte zum Ziel haben. Die Analyse soll Aufschluss über die Relevanz und diePraxistauglichkeit der einzelnen Maßnahmen geben. • AP 10: Berichtswesen & Veröffentlichungen (IWES, alle)M.Eng Jens Hüttenrauch
Tel.: +49 341 2457-128
jens.huettenrauch@dbi-gruppe.de
DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH
Karl-Heine-Str. 109/111
04229 Leipzig
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2017-02-01

01.02.2017

2019-01-31

31.01.2019
22401716Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 1: Redox-Flow-Zelle - Akronym: FORESTRedoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht.Im Rahmen des Projektvorhabens wurden Lignin-Moleküle erfolgreich zu Monomeren umgesetzt, die als Rohstoff für die Synthese von organischen Elektrolyten in Redox-Flow-Batterien eingesetzt werden können. Für die ersten Versuche zur Syntheseroute wurden aus den kommerziell erhältlichen Verbindungen Syringaldehyd und Vanillin Synthesewege zu den entsprechenden Hydrochinonen und Chinonen erarbeitet. Diese beiden Verbindungen sind unter anderem Spaltprodukte des Lignins. Während des Projektfortschritts wurde als Rohstoffquelle die Lignin-Ablauge einer industriellen Zellstoff-Anlage genutzt. Als Ausgangsmaterial dienten dabei Konzentrate aus der Ultrafiltration. Zur Untersuchung einer Methode zum oxidativen Abbau der Lignin-Ablauge wurden diverse Metallkatalysatoren verwendet. Dabei konnte eine Gesamtausbeute von 10 Prozent an Monomeren erzielt werden. Zur quantitativen Bestimmung der Abbauprodukte in der Reaktionslösung wurde erfolgreich eine HPLC-Methode erarbeitet und stetig verbessert. Mittels dieser Analysemethode kann eine gleichbleibende Qualität der Syntheseprodukte sichergestellt werden. Bezogen auf die Chinon-Derivate konnte so ausgehend von Vanillin eine Ausbeute von 78 % und ausgehend von Syringaldehyd eine Ausbeute von 83 Prozent erreicht werden. Die entstandenen Produkte sind kleine aromatische Ringsysteme. Diese Monomere wurden anschließend zu Chinonen und Hydrochinonen umgesetzt, die die Kernstruktur für redoxaktive Substanzen bilden. Die elektrochemischen Eigenschaften der Chinone und Hydrochinone wurden an der Justus-Liebig-Universität ausgiebig analysiert. Weiterhin spielen bei Redox-Flow-Batterien besonders die Elektroden eine entscheidende Rolle für die elektrochemische Reaktion. Im Rahmen von FOREST konnten von CMBlu beschichtete Bipolarplatten erfolgreiche polarisiert und zykliert werden. Die Strukturierung von Elektrodenmaterial führte zu einer Leistungssteigerung um 100 Prozent.Dr. Nastaran Krawczyk
Tel.: +49 6023 9670152
nastaran.krawczyk@cmblu.de
CMBlu Energy AG
Industriestr. 19
63755 Alzenau
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01.10.2017

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30.06.2021
22401717Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 3: Weiterentwicklung MPC (modellbasierte prädiktive Regelung) - Akronym: OptiFlexDer Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Da-gegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Durch Kopplung einer modellbasierten prädiktiven Regelung zum Fütterungsmanagement mit einer angepassten Regelung der hydrodynamischen Prozessabläufe sollen bisher vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt werden. Aufbauend auf ersten funktionalen Zusammenhängen zwischen den Substrateigenschaften und dem sich ausbildenden Strömungszustand ist ein umfassender Regelalgorithmus für alle zentralen und peripheren Anlagenkomponenten abzuleiten. Neben einer ausrüstungsseitigen Anpassung zielt das Projekt auf die Vorbereitung einer breitenwirksamen MSR-seitigen Nachrüstung bestehender Biogasanlagen als Voraussetzung für einen prozessstabilen, flexiblen Anlagen-betrieb ab. Zu diesem Zweck arbeiten erstmals Partner aus Forschung, Anlagenbau und Prozessautomatisierung gemeinsam an einer umfassenden technischen Lösung für einen optimierten flexibilisierten Anlagenbetrieb.unterschiedlichen Betriebsszenarien im Praxisbetrieb als auch unter Laborbedingungen angewendet werden. Für die modellbasierte Regelung von Biogasbildung und Beschickung wurden vereinfachte Reaktionsmodelle auf der Basis von unterschiedlich schnell abbaubaren Fraktionen der oTS entwickelt. Weiterhin wurden robuste Methoden zur BHKW-Fahrplanidentifikation entwickelt, welche eine strommarktorientierte Prozessführung anhand von Börsenpreisen ermöglichen. Die Kopplung zur Rührwerkssteuerung konnte umgesetzt werden. Es zeigte sich eine vergleichbare Prozessdynamik, sowohl in der Gasproduktion als auch in der Rheologie bei gleichzeitig reduzierter notwendiger Rührintensität. Es konnte gezeigt werden, dass sich die DBFZ-Modelle neben der Effizienzbewertung des Gärprozesses auch als Kontrollinstanz für die verwendete Messtechnik eignen. Durch die gezielte Anpassung an die Messwerte sind die DBFZ-Modelle aber gleichzeitig sehr robust gegenüber systematischen Messfehlern und können diese Identifizieren. Im Rahmen der Langzeitversuche konnte die Eignung der Modelle für den Einsatz in einer modellprädiktiven Regelung nachgewiesen werden. Die in diesem Zuge etablierte Datenaustausch- Schnittstelle zwischen der Forschungsbiogasanlage und den Partnern stellte einen wichtigen Meilenstein im Forschungsvorhaben OptiFlex dar. Bei der Untersuchung mögliche Einflüsse der flexiblen Fütterung und der variierenden Rühreinstellungen auf die Prozessstabilität konnte ein sehr robuster Prozess nachgewiesen werden. Laborversuchen konnten bestätigen, dass auch mit minimaler Durchmischung ein stabiler Biogasbildungsprozess mit vergleichbarem Biogasertrag etabliert werden kann, ohne Prozessstörungen zu provozieren. Die Mittelwerte über die jeweiligen Phasen deuten an, dass durch eine Beschränkung auf das Einmischen des Substrats ein ebenso hoher Substratabbau gewährleistet werden kann, bei minimaler Rührwerknutzung. Eric Mauky
Tel.: +49 341 2434-745
eric.mauky@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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01.12.2015

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30.06.2018
22401815Verbundvorhaben: ReBi 2.0: Regelung der Gasproduktion von Biogasanlagen (ReBi) für eine am Bedarf orientierte, gesteuerte Biogasverstromung; Teilvorhaben 2: Flexible Biogasproduktion durch die Vergärung eines breiten Substratspektrums mit der bestehenden ReBi-Technikumsanlage - Akronym: ReBi-HAWKDie Versuchsergebnisse aus dem Vorprojekt ReBi zeigen, dass durch die Anpassung der Anlagenkonzeption mit entsprechender Prozessführung eine steuerbare Biogasproduktion möglich ist. Dies ermöglicht es den für eine gesteuerte/bedarfsgerechte Verstromung notwendigen Biogasspeicherbedarf vor Ort deutlich zu reduzieren und führt zu einer insgesamt höheren Flexibilität der bedarfsorientierten Biogasbereitstellung. Ziel ist es, die Ergebnisse, die mit der Technikumsbiogasanlage durch die Vergärung von Maissilage erzielt wurden, hinsichtlich der Übertragbarkeit auf großtechnische Biogasanlagen zu überprüfen. Einen entscheidenden Vorteil der vorgeschlagenen Technologie stellt die Möglichkeit einer Unterbrechung der Biogasproduktion für mehrere Tage und eines erneuten Anfahrens der Biogasproduktion innerhalb weniger Stunden dar. Darüber hinaus wird im Rahmen des Vorhabens der Einsatz eines breiten Substratspektrums, mit besonderer Beachtung schwer vergärbarer Substrate (z. B. Stroh), für die gesteuerte Biogasproduktion untersucht. Aufbauend auf den am Fachgebiet NEUTec (HAWK) vorliegenden Erfahrungen und Erkenntnissen mit der im Vorprojekt aufgebauten Versuchsanlage werden im Arbeitspaket 4 weitere Substrate zum Einsatz in der bestehenden Versuchsanlage kommen. Ziel ist es, möglichst repräsentative Substratmengen über einen längeren Zeitraum in dem zweistufigen Verfahren, entsprechend einem vordefinierten Anforderungsprofils, flexibel zu vergären. Dabei wird Stroh, das allgemein in der Vergärung als problematisch gilt, zusammen mit leicht versauernden Substraten eigesetzt. Das Arbeitspaket ist in zwei Abschnitte aufgeteilt. Im ersten Schritt erfolgt das Substrat-Screening, mit dem Ziel eine Vorauswahl für potenziell geeignete Substratmischungen zu treffen. Anschließend werden drei potenziell geeignete Substratmischungen im kontinuierlichen Prozess, entsprechend den vordefinierten Anforderungsprofilen, zur flexiblen Biogasproduktion genutzt.Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen
Tel.: +49 551 5032-257
achim.loewen@hawk.de
Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec
Rudolf-Diesel-Str. 12
37075 Göttingen
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01.04.2017

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31.12.2019
22402016Systemintegration mit Bioenergie - Kommunikationsmaßnahmen für ein besseres Verständnis der Systemintegration Erneuerbarer Energien unter besonderer Berücksichtigung der Rolle der Bioenergie - Akronym: SymBioDie mit dem Begriff der Systemintegration beschriebenen Aufgaben und Lösungsmöglichkeiten setzen bei politischen Entscheidern, Medienvertretern und Marktakteuren hohe Sachkenntnis voraus, die jedoch häufig erst aufgebaut werden muss. Hier setzt SymBio an: Das Vorhaben setzt sich zum Ziel, die durch weiter steigende Anteile Erneuerbarer Energien geprägte nächste Phase der Energiewende in allgemein verständlichen Begriffen und prägnanten Bildern zu erklären. Die Themen werden anhand von modellhaften Beispielen ("Best Practices") erläutert. Das Vorhaben ist auf eine Laufzeit von zwei Jahren angelegt und soll zum 15.3.2017 starten. Im AP 1 "Informationstransfer" gilt es, den Diskurs zur Systemintegration nachvollziehbar zu machen und den Beitrag der Bioenergie in zu Versorgungssicherheit und Systemstabilität zu erläutern. Dazu werden ab Vorhabenbeginn kontinuierlich Formate der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit entwickelt und umgesetzt (Onlineportal, Pressemitteilungen, Funktionsgrafiken, Pressefahrt). Im AP 2 "Ideentransfer", das sich mit der Identifikation und dem Transfer neuer Geschäftsmodelle für Bioenergie befasst, sind Anlagenbetreiber und Investoren als Zielgruppe angesprochen. Für sie werden "Best Practices" unter systemisch-funktionalen wie auch ökonomischen Gesichtspunkten analysiert und aufbereitet. Ab dem 4. Quartal der Projektlaufzeit sollen insges. drei Regionalkonferenzen veranstaltet werden, auf denen Betreiber modellhafter Pilotanlagen mit Stakeholdern, die auf der Suche nach tragfähigen Geschäftsmodellen sind, in einen Erfahrungsaustausch eintreten können. Details entnehmen Sie bitte dem mit der Vorhabenbeschreibung eingereichten Balkenplan. Nils Boenigk
Tel.: +49 3020053541
n.boenigk@unendlich-viel-energie.de
Agentur für Erneuerbare Energien e.V.
EUREF-Campus 16
10829 Berlin
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31.12.2021
22402017Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 4: Optimierung Rührprozessparameter - Akronym: OptiFlexDie Technische Universität Berlin wird im Rahmen des geplanten For- schungsvorhabens die systematischen Untersuchungen bezüglich des Einflusses der durch die hochviskosen und viskoelastischen Fließ-eigenschaften hervorgerufenen Strömungsphänomene am Propeller-rührwerk und in der Großraumströmung im Pilotmaßstab weiter fortsetzen. Neben einer Variation des Yaw-Winkels soll nun auch der Pitch-Winkel der Rührwerke variiert werden. Die strömungsmechanischen Untersuchungen werden durch Mischzeit- und Färbeversuche ergänzt. Dabei wird u.a. mit unterschiedlichen Fließeigenschaften des Feeds gearbeitet, um unterschiedliche Fütterungsmethoden zu berücksichtigen. Die exp. Unter-suchungen werden zudem von numerischen Strömungssimulationen begleitet. Bei diesen wird sowohl das viskoelastische Verhalten als auch die Gasbildung berücksichtigt. Die experimentellen Arbeiten werden durch eine parallele Messung des Rührwerksschubs als auch des Drehmoments ergänzt. Parallel zu diesen Untersuchungen soll eine Schubspannungsmessung zur indirekten Bestimmung der Sedimentation von Feststoffen in Zonen geringer Geschwindigkeit erprobt werden (vgl. Abb. 1 der Anlage). Somit können die vom Propellerrührwerk erzeugten Strömungskräfte auch in optisch nicht zugänglichen Gebieten messtechnisch erfasst werden. Ähnliche Untersuchungen wurden an der Technischen Universität Berlin bei Untersuchungen von Erosionen an Gewässersohlen durch den Schiffverkehr erfolgreich durchgeführt. Sowohl die Kraft-, Schub- und Drehmomentmessung als auch die Messprogramme zur Charakterisierung der viskoelastischen und nicht-Newtonschen Fließeigenschaften werden im Rahmen des Projekts in den großtechnischen Maßstab überführt und in das Regelkonzept eingebettet. Beteiligung der TU Berlin an den AP-Nr.: 2.1/ 2.2 AP-Nr. 3.3 / 3.4/ 3.6 AP-Nr. 4.2 AP -Nr. 6.2 AP-Nr. 7.1/7.4 AP-Nr. 9.2 gem. beigefügtem Balken und StrukturplanEs konnten erfolgreich Messverfahren auf Basis eines Relativrheometers entwickelt werden, mit welchen die viskoelastische Rheologie von Gärsubstraten quantifizierbar ist. Alle damit untersuchten Proben der Forschungsbiogasanlage Unterer Lindenhof weisen ausgeprägt elastische Fließeigenschaften auf. Mit den Messmethoden können erstmalig Parameter für viskoelastische Stoffmodelle von Gärsubstraten ermittelt werden. Die Messmethode zur Bestimmung von Sedimentations-/Sinkschichten mittels Schubspannungsmessung wurde erfolgreich eingesetzt. Damit konnte die untersuchte Rührtechnik im Labormaßstab derart geregelt werden, dass weder Stagnations- noch Sedimentationszonen entstehen. Die bereits im Labormaßstab in vorangegangenen Projekten untersuchten Auswirkungen von Elastizität auf das Förderverhalten von Propellerrührern konnte auch im Pilotmaßstab nachgewiesen werden: Erst ab einer ausreichend hohen Drehfrequenz, welche über die Elastizitätszahl bestimmt werden kann, fördern die Propeller axial und effizient. Darunter wird die Pumpleistung durch die Elastizität des Fluides stark eingeschränkt. Dieses Verhalten konnte auch in CFD-Simulationen der Forschungsbiogasanlage nachgewiesen werden. Hier zeigte sich auch, dass durch parallelen Einsatz von mehreren Rührwerken eine hohe Effizienzsteigerung der Rührtechnik möglich ist. Sowohl Schub- als auch Drehmoment eignen sich als Regelgröße für die Mischeffizienz in Fermentern. Es konnte für beide Größen jeweils eine Korrelation entwickelt werden, mit der unabhängig von der eingesetzten Rührtechnik die Mischzeit in einem Fermenter abgeschätzt werden kann. Unnötiges Rühren in Fermentern kann so minimiert werden. Die Korrelationen konnten zudem erfolgreich im Industriemaßstab zur Bestimmung der Mischzeit eingesetzt werden, wie Mischversuche bei zeitgleicher Leistungsaufnahme in der Anlage Unterer Lindenhof aufzeigten.Prof. Dr.-Ing. Matthias Kraume
Tel.: +49 30 314-22348
matthias.kraume@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik - Fachgebiet Verfahrenstechnik
Marchstr. 23, Sekr. MAR 2-1
10587 Berlin
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30.09.2020
22402115Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische, enzymatische und genomische Charakterisierung einer flexiblen Biogasproduktion mit gezieltem Einsatz von Zuckerrüben (FLEXIZUCKER); Teilvorhaben 1: Gärversuche, Bestimmung von Enzymaktivitäten und Wirtschaftlichkeitsanalyse - Akronym: FLEXIZUCKERStromerzeugung aus Biogas kann regenerative Regelenergie bereit stellen. Allerdings muss hierfür das laufend produzierte Biogas zwischengespeichert werden. Das vorliegende Vorhaben hat zum Ziel, durch den Einsatz von Zuckerrübensilage Methan zeitgerecht zu produzieren und dadurch ohne Ausbau der Biogasspeicher kosteneffektiv bedarfsgerechte Stromerzeugung auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. Die gezielte Zufuhr von Zuckerrüben soll bei einem schnellen, zeitlich vorhersehbaren und gleichzeitig stabilen Biogasprozess erfolgen. Im Vorhaben werden Parameter des mikrobiellen Stoffumsatzes berücksichtigt, um eine kausale Erklärung für zeitgesteuerte Biogasproduktion bei gleichzeitiger Erhaltung der Prozessstabilität zu liefern. Das Vorhaben hat folgende Teilziele: (1) Bestimmung des Gesamtumfangs in dem eine zeitgerechte Methanproduktion durch die Zufuhr von Zuckerrübensilage erfolgen kann. (2) Ermittlung des zeitlichen Vorlaufs, um eine termingerecht erhöhte Methanproduktion zu erreichen. (3) Abschätzung der langfristigen Folgen auf die Prozessstabilität. (4) Bestimmung spezifischer Enzymaktivitäten. (5) Korrelation der Enzymaktivitäten mit Prozessparametern, (6) Genexpression der beteiligten Mikroorganismen und (7) die Wirtschaftlichkeitskennzahlen einer zuckerrübenbasierten bedarfsgerechten Biogaserzeugung. Das Vorhaben hat eine Laufzeit von 36 Monaten und ist in vier Arbeitspakete gegliedert: AP1 Bedarfsgerechte Biogas- und Methanproduktion AP2 Enzymaktivitäten der Fermenterbiologie AP3 Metagenom- und Metatranskriptomsequenzierungen AP4 Wirtschaftlichkeitsanalyse und Handlungsempfehlungen Die insgesamt drei kontinuierliche Gärversuchen werden in einer Fermentationsanlage mit vier 12-L-Gefäßen, zeitgesteuerter automatischer Substratzufuhr und online-Überwachung durchgeführt. Begleitend finden die Bestimmungen der produzierten organischen Säure der Enzymaktivitäten und Metatranskriptomsequenzierungen statt.Prof. Dr. Marian Kazda
Tel.: +49 731 50-23300
marian.kazda@uni-ulm.de
Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Institut für Systematische Botanik und Ökologie (Biologie V)
Albert-Einstein-Allee 11
89081 Ulm
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31.12.2019
22402116Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 1: Saatgutvermehrung und agronomische Beschreibung - Akronym: EsparsetteIm Esparsette Projektteil "Genetische Ressourcen" wurden insgesamt 45 Akzessionen der Genbank Gatersleben aus der Gattung Onobrychis (40 Akzessionen Onobrychis viciifolia Scop. – 38 Genbankakzessionen und die beiden Sorten Perly und Taja – eine O. altissima Grossh., zwei O. arenaria (Kit. ex Willd.) DC., zwei O. transcaucasica Grossh.) über drei Jahre auf dem Feld angebaut, um sie zu charakterisieren und Biomassevergleiche vornehmen zu können. Außerdem wurden 40 Akzessionen unter isolierten Bedingungen zur Vermehrung angebaut, um ausreichend Material für weitere Versuche, für interessierte Nutzer und auch zur Züchtung zur Verfügung zu haben.Die Genbankakzessionen wurden nach einem mit den Projektpartnern abgestimmten Boniturschema sowohl im Vergleichs- als auch im Vermehrungsanbau beschrieben. Insgesamt wurden 9 agronomische und morphologische Merkmale im Vergleichsanbau und 12 im Vermehrungsanbau erfasst. Besonderes Augenmerk wurde beim Vergleichsanbau auf die Merkmale Lagerneigung, Wuchshöhe und Überwinterung gelegt, beim Vermehrungsanbau auf Ertrag und Ausfallfestigkeit. Es konnten Akzessionen identifiziert werden, die winterhart sind und weitere gute Eigenschaften wie Ausfallfestigkeit und guten Ertrag besitzen. 40 Genbankakzessionen wurden erfolgreich vermehrt. Außerdem konnte festgestellt werden, dass Esparsette die in Sachsen-Anhalt herrschende Trockenheit während der drei Projektjahre ohne jede Bewässerung gut überstanden hat. Die Esparsette zeigte sich als interessante Insektenpflanze. Es ließen sich die verschiedensten Insekten wie Bienen, Hummeln, Schmetterlinge, etc. beim Blütenbesuch beobachten.Dr. Ulrike Lohwasser
Tel.: +49 39482 5-282
lohwasse@ipk-gatersleben.de
Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK)
Corrensstr. 3
06466 Gatersleben
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01.10.2017

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30.06.2021
22402117Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 5: Entwicklung Rührtechnik - Akronym: OptiflexDer weitere Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Dagegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden.Die erhaltenen Ergebnisse aus den Untersuchungen der neuen Propellergeometrie bestätigten vollends die Voruntersuchungen und zeigen somit neue Möglichkeiten des energiesparenden Einsatzes neuer Propellertechnik. Hierbei ist besonders der Einfluss des Leistungsbeiwertes hervorzuheben, da dieser im Vergleich zu bekannten Geometrien deutlich erhöht werden konnte. Zudem wurde eine Optimierung des Propellerfreistrahles beobachtet und ist der Anpassung des Verhältnisses aus Eintrittswinkel und Staffelungswinkel geschuldet. Die Wurfweite des Freistrahles konnte folglich deutlich verbessert werden. Die Messtechnik zur Ermittlung des Axialschubs für den großtechnischen Maßstab wurde geplant und konstruiert. Zu diesem Zweck wurde zunächst ein Anforderungskatalog als Entscheidungsgrundlage erarbeitet. Grundsätzlich wurden fünf Lösungen detailliert geplant und zwei Lösungen in Form eines Prototyps in die Realität überführt. Aufgrund der geringen Abmaße des Serviceschachts am Demonstrator und der speziellen Einbauvariante des Rührwerkes musste auf den Einbau dieser Schubmesseinrichtung verzichtet werden. Dennoch wird davon ausgegangen, dass der umgesetzte Prototyp grundsätzlich voll funktionsfähig ist. Nach der Einstellung der maximalen Drehzahlfrequenz konnte der Algorithmus hinsichtlich der Korrespondenz der verwendeten Rührwerke bestätigt werden. Eine Aussage über die Qualität der Strömung ist abschätzbar, hingegen gilt eine quantitative Beschreibung dieser als noch nicht möglich. In Nachfolgeprojekten kann die entwickelte Hardware und Steuerung weiter untersucht und entwickelt werden. Im Rahmen des Projektes wurde deutlich, dass andere Anwendungsfelder wie beispielsweise die Abwassertechnik durch eine Anpassung des Auslegealgorithmus ebenfalls profitieren können und eine Vertiefung der Untersuchungen als sinnvoll zu betrachten ist.Dipl. -Ing. (FH) Kay Rostalski
Tel.: +49 345 6868 713-0
k.rostalski@repowering-technik-ost.de
Maier Energie und Umwelt GmbH
Bergerhausen 5
87719 Mindelheim
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22402214InterDigSoil - Nachhaltige Verwertung innovativer Gärprodukte - Akronym: InterDigSoilZiel des Verbundvorhabens ist es, präzise und verallgemeinerbare Aussagen zu den Auswirkungen von Gärprodukten (GP) aus Biogasanlagen auf Bodenfunktionen hinsichtlich Bodenstruktur und Mikrobiologie zu gewinnen. Die in Phase 1 gewonnenen Erkenntnisse werden durch Untersuchungen ergänzt, die eine noch größere Praxisnähe darstellen. Hauptaufgabe des TV1 ist die Erstellung von und die Versorgung der anderen beiden Teilvorhaben mit definierten GP aus Fermentationsversuchen, die durch die Fermentation von Pflanzensubstraten im Labormaßstab definiert und reproduzierbar erzeugt werden. Die Hauptaufgabe des TV3 ist die Erfassung der Veränderungen bodenmikrobiologischer Parameter nach Zugabe von GP. Laborversuche mit unterschiedlichen Mengen GP dienen der kontrollierten Beobachtung der Reaktionen der Mikroflora auf die Eingriffe. In den Feldversuchen dienen die direkten mikroskopischen Beobachtungen und Datenerhebungen zur Quantifizierung der Bakterien (Größenklassen, Gemeinschaftsveränderung). TV1: In Arbeitsschwerpunkte (AS) 1 werden hoch aufbereitete Pflanzensubstrate (PS) im Batch-Versuch fermentiert (Inokulum Gärrest). In AS2 werden die PS siliert und anschließend unterschiedlich lang fermentiert (Inokulum Gärrest), so dass GP mit verschiedenen Ausfaulungsgraden erzeugt werden (60%, 80%, 100%). In AS3 werden Gärreste aus Biogasanlagen in Durchflussfermentern einer Bestimmung des Restgaspotentials unterzogen. Die jeweiligen GP werden vor Weitergabe an TV2 u. 3 in einem externen Labor einer Inhaltsstoffanalyse unterzogen. TV3: Mikrobiologische Prozesse werden analog zu Phase 1 nach Ausbringung der GP auf homogenisierten Böden (AS1 u. 2) bzw. im Feld (AS3) erfasst. Die mikrobielle Gemeinschaft wird mit Epifluoreszenzmikroskopie, die mikrobielle Aktivität über Enzymaktivität und CO2-Gaswechsel, organisches / anorganisches Material werden z.T. in einem externen Labor bestimmt. Mikro- und Mesofauna werden durch Beobachtung/Zählung (Binokular) erfasst.Prof. Dr. Eberhard Hartung
Tel.: +49 431 880-2157
ehartung@ilv.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Landwirtschaftliche Verfahrenstechnik
Max-Eyth-Str. 6
24118 Kiel
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22402215Verbundvorhaben: Biogas in Bewegung - Untersuchung der Machbarkeit zur dezentralen Nutzung von partiell aufbereitetem Biogas als Kraftstoff für die Landwirtschaft; Teilvorhaben 1: Biogasaufbereitung - Akronym: BIBÜbergeordnetes Ziel des Projekts ist die Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit einer Aufbereitung von Biogas bei kleinen Durchsätzen und einer nicht vollständigen CO2-Abreicherung zur dezentralen Nutzung in landwirtschaftlichen Maschinen. Bisherige am Markt erhältliche Aufbereitungsverfahren für Biogas sind aufgrund der aufwändigen Aufbereitung zu Erdgasqualität mit hohen Investitionskosten verbunden und deshalb nur bei großen Durchsätzen ab ca. 250 m3/h wirtschaftlich. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob für den Einsatz von Biogas in landwirtschaftlichen Maschinen eine deutlich einfachere Aufbereitung ausreichend und bei kleinen Durchsätzen wirtschaftlich ist. Somit soll ein technisch-wirtschaftliches Optimum hinsichtlich des CO2-Gehalts im aufbereiteten Biogas bei kleinen Durchsätzen ermittelt werden. Der bisher bestehende Zielkonflikt bzgl. der Aufbereitungsqualität des Biogases und der Speicherbarkeit, Energiedichte und Verwendbarkeit im Motor soll im Rahmen der Machbarkeitsstudie gelöst werden. Durch geeignete Ermittlung und Variation von Rahmenbedingungen und Parameterstudien im Hinblick auf Motoren-Anforderung, Gasqualität und Speicherbarkeit werden technisch und wirtschaftlich optimierte Konzepte entwickelt. Zur Prüfung der Konzepte soll eine Laboranlage bestehend aus Aufbereitung und Gastankstelle aufgebaut werden. AP 1: Marktanalyse für den Einsatz und Entwicklung benötigter Komponenten zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 2: Konzeptentwicklung von Anlagen zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 3: Ökologische Evaluierung einer möglichen Anlage AP 4: Projektkoordination, projektinterner und -externer WissenstransferProf. Dr. Markus Goldbrunner
Tel.: +49 841 9348-3420
markus.goldbrunner@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF)
Esplanade 10
85049 Ingolstadt
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31.05.2020
22402216Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 2: Anbaueignung und Fixierleistung (Koordinator) - Akronym: EsparsetteIn diesem Teilvorhaben sollte zum einen die Stickstofffixierleistung der verschiedenen Akzessionen miteinander verglichen werden. Hierzu wurde zunächst ein geeignetes System für die Aufzucht unter reproduzierbaren Bedingungen etabliert. In einem Parzellenversuch wurden die Akzessionen eines Subsets auf ihre Biomasse-Bildung sowie auf wertgebende Inhaltstoffe hin untersucht. Ein Hauptaugenmerk lag hier auf den Gehalten an Gesamt-Phenol und kondensierten Tanninen, da diese für dieses Projekt die zentralen wertgebenden Parameter darstellen. Zusätzlich wurde von frischen bzw. angewelktem sowie getrocknetem und vermahlenem Material NIR-Spektren für die Erstellung einer Kalibration aufgezeichnet. Für die Konservierung der Biomasse-Aufwüchse wurden geeignete Verfahren ermittelt, wobei hier der Fokus zunächst auf die Erzeugung von Silagen lag. In einer Testaussaat mit handelsüblichen Geräten wurde zudem gezeigt, ob diese für eine Ausbringung der Esparsette geeignet sind.Untersuchungen zur Stickstofffixierleistung zeigten, dass ein empfohlenes Inokulum zu keiner reproduzierbaren Knöllchenbildung führt. Aus Knöllchen von Esparsetten konnten (Meso-) Rhizobien isoliert werden, wobei eine Mesorhizobium Art ein vielversprechendes Inokulum für Esparsette-Akzessionen und Sorten darstellt. Es konnte gezeigt werden, dass beim JKI die für das IPK ermittelten hohen Biomasse-Erträge nicht erreicht werden konnten. Untersuchungen zur Knöllchenbildungen zeigte, dass die Pflanzen trotz Inokulation mit einem kommerziellen Inokulum keine signifikante Knöllchenbildung zeigten. Dieses ist auf die mangelnde Kompatibilität des Inokulums mit der Esparsette zurückzuführen. Trotzdem war die Esparsette der Lupine bei reiner Betrachtung der Biomasse überlegen, Steinklee und Serradella, zeigen jedoch deutlich höhere Biomasse-Erträge. Für die Konservierung von Esparsette-Aufwüchsen eignen sich Silierung und Trocknung. Bei der Silierung zeigte sich jedoch ein deutlicher Rückgang der nachweisbaren kondensierten Tannine. Die nasschemischen Untersuchungen verschiedener wertgebender Parameter zeigten deutliche Schwankungen zwischen den Orten, Jahren, Schnittzeitpunkten und innerhalb einzelner Akzession. Dieses ist auf die hohe genetische Variabilität zurückzuführen. Für zukünftige Züchtungsprogramme ist dieses von Vorteil, da ein breites Spektrum als Ausgangsmaterial zur Verfügung steht. Für den Gehalt an kondensierten Tanninen konnte ein hoher Gradient zwischen den Akzessionen beobachtet werden. Zudem ist der Gehalt abhängig von Schnittzeitpunkt. Frühe Stadien zeigen einen erhöhten Gehalt. Es wurden NIRS-Kalibrationen für verschiedene wertgebende Inhaltstoffe mit zum Teil sehr hohen Korrelationen entwickelt. Die Aussaat mit handelsüblichen Geräten ist möglich. Die Pflanze zeigt jedoch eine sehr hohe Anfälligkeit gegenüber der Konkurrenz durch Begleit-Kräuter. Diese kann zu einem großen Teil auf die fehlende Symbiose mit geeigneten Rhizobien zurückgeführt werden.Dr. Torsten Thünen
Tel.: +49 531 596-2317
torsten.thuenen@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI)
Erwin-Baur-Str. 27
06484 Quedlinburg
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2017-07-01

01.07.2017

2021-06-30

30.06.2021
22402217Verbundvorhaben: Membranbasiertes Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen (MEMBIO); Teilvorhaben 2: Begleitende Untersuchungen zur Optimierung und Praxiseinführung - Akronym: MEMBIOIm Rahmen des Vorhabens soll das von den Kooperationspartnern entwickelte membranbasierte Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen weiterentwickelt und im Anschluss an die halbtechnischen Laboruntersuchungen in die landwirtschaftliche Praxis überführt werden. Im Ergebnis soll ein verringerter Substrateinsatz mit effizienterer Nutzung der biobasierten Ressourcen erreicht werden. Die Untersuchungsergebnisse lassen dann auch eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu. Die Versuchsbiogasanlage und der Kontrollfermenters sollen mit Medium aus der späteren Praxisanlage befüllt und synchronisiert werden. Parallel soll die Membraneinheit erweitert und optimiert sowie der UASB-Fermenter an die Membraneinheit und die Versuchsbiogasanlage angeschlossen werden. Anschließend soll der Langzeitbetrieb des membrangekoppelten Gärverfahrens unter stetiger analytischer Prozesskontrolle erfolgen. Insofern notwendig sollen weitergehende Optimierungsschritte der Membraneinheit in Vorbereitung auf den Praxisbetrieb erfolgen. Nach Abschluss der Untersuchungen im Labor soll die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage und die Durchführung von Langezeituntersuchungen realisiert werden. Auf Basis der erhaltenen Daten soll eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden.Die im Vorhaben gewählte Steigerung der Feed-Pumpenlaufleistung von 3 m³/h auf 7,5 m³/h sollte eine Erhöhung der täglichen Permeatproduktion bewirken und somit eine weitergehende Entlastung des Gärprozesses resultieren. Im Ergebnis zeigt sich aufgrund einer bakteriellen Störung, bedingt durch die höhere Scherwirkung auf die Bakterienpopulation, eine NH4-N-Hemmung mit Werten über 3.500 mg/l NH4-N. Die daraus resultierende niedrigere Gasproduktion im membrangekoppelten Gärprozess (Ø0,452 Nm³/kg oTS vs. 0,568 Nm³/kg oTS im Kontrollfermenter) steht dem Ziel der Gasertragssteigerung entgegen. Allerdings liegt nahe, dass die gewählte Überströmungsgeschwindigkeit bei größeren Fermentervolumina keinen negativen Einfluss auf die Fermenterbiologie ausüben würde, da bei höheren Fermentervolumina auch geringere membranbezogene Scherkräfte auf die Mikroorganismen wirken würden. Dies gilt es im Upscaling an einer Forschungsbiogasanlage mit über 100 m³ Fermentervolumen zu prüfen. Bezüglich auftretender Prozessstörungen bedingt durch hohe Frachten an organischen Säuren zeigte sich die Versuchsbiogasanlage stabiler gegenüber dem Kontrollfermenter. Beginnende Erhöhungen der Säurelast regulierten sich ohne Eingriff in den Fütterungsmechanismus selbständig, was auf den Membranbetrieb zurückzuführen ist. Die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage konnte im Vorhaben nicht realisiert werden. Diesbezüglich liegen keine Ergebnisse vor, auf dessen Basis die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden könnte.Bachelor Eng. Nicole Bäger
Tel.: +49 3631 656964
labor-btn-gmbh@t-online.de
BTN Biotechnologie Nordhausen GmbH
Kommunikationsweg 11
99734 Nordhausen
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2015-11-01

01.11.2015

2017-10-31

31.10.2017
22402315Verbundvorhaben: Biogas in Bewegung - Untersuchung der Machbarkeit zur dezentralen Nutzung von partiell aufbereitetem Biogas als Kraftstoff für die Landwirtschaft; Teilvorhaben 2: Kraftstoffspeicherung - Akronym: BIBÜbergeordnetes Ziel des Projekts ist die Untersuchung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit einer Aufbereitung von Biogas bei kleinen Durchsätzen und einer nicht vollständigen CO2-Abreicherung zur dezentralen Nutzung in landwirtschaftlichen Maschinen. Bisherige am Markt erhältliche Aufbereitungsverfahren für Biogas sind aufgrund der aufwändigen Aufbereitung zu Erdgasqualität mit hohen Investitionskosten verbunden und deshalb nur bei großen Durchsätzen ab ca. 250 m3/h wirtschaftlich. In diesem Projekt soll untersucht werden, ob für den Einsatz von Biogas in landwirtschaftlichen Maschinen eine deutlich einfachere Aufbereitung ausreichend und bei kleinen Durchsätzen wirtschaftlich ist. Somit soll ein technisch-wirtschaftliches Optimum hinsichtlich des CO2-Gehalts im aufbereiteten Biogas bei kleinen Durchsätzen ermittelt werden. Der bisher bestehende Zielkonflikt bzgl. der Aufbereitungsqualität des Biogases und der Speicherbarkeit, Energiedichte und Verwendbarkeit im Motor soll im Rahmen der Machbarkeitsstudie gelöst werden. Durch geeignete Ermittlung und Variation von Rahmenbedingungen und Parameterstudien im Hinblick auf Motoren-Anforderung, Gasqualität und Speicherbarkeit werden technisch und wirtschaftlich optimierte Konzepte entwickelt. Zur Prüfung der Konzepte soll eine Laboranlage bestehend aus Aufbereitung und Gastankstelle aufgebaut werden. AP 1: Marktanalyse für den Einsatz und Entwicklung benötigter Komponenten zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 2: Konzeptentwicklung von Anlagen zur Aufbereitung und Nutzung des Biogases als Kraftstoff AP 3: Ökologische Evaluierung einer möglichen Anlage AP 4: Projektkoordination, projektinterner und -externer WissenstransferDr. Ulrich Männl
Tel.: +49 8466 90414-15
u.maennl@regineering.com
regineering GmbH
Am Dörrenhof 13a
85131 Pollenfeld
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2017-01-01

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31.05.2020
22402316Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 3: Biogasgewinnung und Tannin-Einfluss auf Schaumbildung - Akronym: EsparsetteIm Rahmen des Projektes wurden unterschiedliche Akzessionen der Esparsette auf ihr Biogasbildungspotenzial, auf die Eignung für den Biogasprozess, auf die Verhinderung der Schaumentstehung und hinsichtlich der Implementierung in eine landwirtschaftliche Wertschöpfungskette untersucht. Die Untersuchungen wurden im Labor- sowie im erweiterten Pilotmaßstab durchgeführt.Diskontinuierliche Gärversuche zeigten für die Esparsette im Vergleich zum Referenzsubstrat "Maissilage" ähnliche Biogaspotenziale mit geringfügig höheren Methankonzentrationen. Diese Ergebnisse wurden in quasi-kontinuierlichen Gärversuchen und im erweiterten Pilotmaßstab bestätigt. Esparsette eignet sich nicht als Monosubstrat, bis zu einem Anteil von 10 Massen-% am Substratgemisch ist ein Einsatz möglich. Diskontinuierliche Kinetiktests zur Schaumentstehung zeigten kein eindeutiges Ergebnis hinsichtlich eines möglichen positiven Einflusses auf die Vermeidung der Schaumentstehung. In quasi-kontinuierlichen Gärversuchen mit Esparsette als Co-Substrat wurde eine prozessstabilisierende Wirkung der Esparsette im Zuge von Stresssituationen (Rührwerksausfall, nicht konstante Substratzufuhr) beobachtet, da Reaktoren mit Esparsette als Co-Substrat nach Prozessproblemen schneller das ursprüngliche Leistungsniveau erreichen konnten. Im erweiterten Pilotmaßstab stellte sich trotz Esparsette als Co-Substrat ein massives Schaumereignis ein; somit ist nicht davon auszugehen, dass die Esparsette eine schaumvermeidende Wirkung im Biogasprozess ausübt. Sowohl im Labor- als auch im Pilotmaßstab konnten Schaumereignisse durch Überimpfung von Fermenterinhalt aus einer nicht schäumenden Anlage unterbunden werden. Auf Basis der im Rahmen des Projektes festgestellten alternativen positiven Eigenschaften der Esparsette wurden unterschiedliche Implementierungsszenarien ausgearbeitet und einer technisch-ökonomischen Bilanzierung unterzogen.Prof. Dr. Thorsten Ahrens
Tel.: +49 5331 939-39110
th.ahrens@ostfalia.de
Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften
Salzdahlumer Str. 46/48
38302 Wolfenbüttel
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31.01.2018
22402411Verbundvorhaben: Effiziente Mikro-Biogasaufbereitungsanlagen (eMikroBGAA); Teilvorhaben 1: Volkswirtschaftliche Analyse, Geschäftsmodelle und Hemmnisse für MikroBGAA - Akronym: eMikroBGAADas Projekt hat das Ziel, die zwei wesentlichen Fragen zu beantworten: 1. Unter welchen Rahmenbedingungen ist die Aufbereitung und Einspeisung von vergleichsweise kleinen Biogasmengen, insbesondere durch das Repowering von Vor-Ort-Verstromungsanlagen mit geringer Wärmenutzung, aus volkswirtschaftlicher Sicht sinnvoll? 2. Wie groß ist das Potenzial für Standorte mit einer solchen Konstellation in Deutschland? • AP 1: Projektmanagement (IWES, alle) • AP 2: Volkswirtschaftlicher Vergleich potenzieller Konzepte zur dezentralen Biomethaneinspeisung (IWES, DBFZ) • AP 3: Darstellung weiterer relevanter Aspekte der dezentralen Biomethaneinspeisung (DBFZ, dena) • AP 4: Methodenentwicklung und Verifizierung zur Abschätzung des MinFlows in Gasverteilnetzen (DBI, IWES) • AP 5: Potenzialabschätzung für eMikroBGAA in Deutschland (DBFZ, DBI) • AP 6: Analyse und Bewertung kapazitätserweiternder Maßnahmen (IWES, DBI, DBFZ) • AP 7: Betriebswirtschaftliche Bewertung der volkswirtschaftlich optimierten MikroBGAA (DBFZ, IWES) • AP 8: Akteursbasierte Analyse potenzieller Geschäftsmodelle (dena, IWES) • AP 9: Bewertung von Hemmnissen und Entwicklung von Lösungsansätzen (IWES, DBFZ, dena) • AP 10: Berichtswesen & Veröffentlichungen (IWES, alle) Michael Beil
Tel.: +49 561 7294-421
michael.beil@iwes.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) - Abt. Energieaufbereitungstechnik
Königstor 59
34119 Kassel
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01.04.2016

2019-02-28

28.02.2019
22402415Emissionsmonitor Kleinfeuerungsanlagen: Analyse, Bewertung und Optimierung des Umgangs mit Rückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen am Beispiel von Kleinfeuerungsanlagen - Akronym: EmMADer Anfall und der Umgang mit Emissionsrückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen (SEMM) an Kleinfeuerungsanlagen wie Staub, Aerosole und/oder Abwasser werden bisher in der Praxis wenig thematisiert. Eine systematische Handlungsempfehlung zum geregelten Umgang mit diesen Rückständen ist zurzeit nicht vorhanden. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher sich zunächst einen Überblick zu den bestehenden SEMM Systemen mit Schwerpunkt Staubminderungssysteme und deren Emissionsprodukten zu verschaffen. Aufbauend auf einer grundlegenden Beschreibung und Analyse der anfallenden Stoffe (chemische/physikalische Analyse, rechtl. Behandlungshinweise) werden einerseits Optimierungsschritte hinsichtlich der Handhabung der anfallenden Rückstände identifiziert und andererseits mögliche Emissionsverwertungspfade bzw. -entsorgungswege erarbeitet und bewertet. Anhand der Untersuchungsergebnisse werden Handlungsleitfäden und Entsorgungs- bzw. verwertungskonzepte bezüglich des Umgangs mit den Rückständen und der SEMM für die unterschiedlichen Akteursgruppen entwickelt. Innerhalb von Experteninterviews und Workshops werden diese Ergebnisse kommuniziert, ggf. weiterentwickelt und sollen dann in best-practice Beispielen umgesetzt werden. Nach der Entwicklung einer dedizierten Methodik zur Schaffung der Datengrundlage und der Probenahme der einzelnen zu bewertenden Rückständen, werden diese in AP2 physikalisch und chemisch analysiert. AP3 bewertet in rechtlicher bzw. entsorgungstechnischer Sicht und anhand einer SOLL/IST Darstellung diese Ergebnisse, bevor AP4 Entsorgungs- und Verwertungspfade für die einzelnen zusammengefassten Gruppen an Rückständen entwickelt. In AP5 werden diese Konzepte in Handlungsleitfäden überführt und den Akteuren Nutzer, Hersteller, Schornsteinfeger, Fachhandwerk und Politik kommuniziert. Anhand von ersten best-practice Beispielen sollen die Handlungsleitfäden dann umgesetzt werden.Dr. Bodo Groß
Tel.: +49 681 844972-51
gross@izes.de
IZES gGmbH
Altenkesseler Str. 17 Geb. A1
66115 Saarbrücken
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2016-12-01

01.12.2016

2018-08-31

31.08.2018
22402416Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 2: Abgasnachbehandlung - Akronym: BioRexWiVeDeutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen.Dipl.-Ing. Claus-Gunter Kummer
Tel.: +49 351 4049-6921
claus.kummer@argomotive.de
Argomotive GmbH Institut für effiziente und umweltverträgliche Antriebstechnologien
Gutzkowstr. 30
01069 Dresden
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2017-07-01

01.07.2017

2019-12-31

31.12.2019
22402417Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Prüfmethode - Akronym: SAVEbioÜbergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Geplant ist die Entwicklung einer Prüfmethode für den zu optimierenden Injektorprüfstand als Common-Rail-Prüfstand ohne motorische Verbrennung. Der Fokus liegt auf einem Kraftstoff basierend auf Pflanzenöl. Reale Betriebsbedingungen sollen nachgebildet und untersucht werden. Für die realistische und dennoch zeitgeraffte Nachbildung der Betriebszyklen im realen Einsatz muss ein geeignetes dynamisches Prüfprogramm entwickelt werden.Dipl.-Ing. Sebastian Feldhoff
Tel.: +49 2407 9518-117
s.feldhoff@owi-aachen.de
OWI Science for Fuels gGmbH
Kaiserstr. 100
52134 Herzogenrath
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2017-06-01

01.06.2017

2020-05-31

31.05.2020
22402516Verbundvorhaben: Biokatalysatoren in Bioreaktoren: Monitoring, Regelung und multikriterielle Optimierung von Biogasprozessen; Teilvorhaben 1: Einsatz und Wirkung der Biokatalysatoren - Akronym: BIOKATBei Enzymen handelt es sich um Proteine, die die Funktion von biologisch wirksamen Katalysatoren (Biokatalysatoren) haben. Enzyme setzen die Aktivierungsenergie herab und ermöglichen chemische Reaktionen bzw. Stoffumwandlungen. So auch beim vierstufigen Prozess der anaeroben Vergärung von Biomasse zu Biogas. Werden zur Biogasproduktion schwer abbaubare Substrate mit hohem Lignocelluloseanteil eingesetzt, wird die Umwandlung zu einfachen Zuckern, die in der ersten Stufe des Prozesses stattfindet, zum geschwindigkeitslimitierenden Schritt. Die beteiligten Mikroorganismen sind nicht in der Lage, die eingetragenen Substrate über eigene Stoffwechselprozesse vollständig umzusetzen, z.B. Lignocellulose in der Pflanzenzellwand. Der Fokus lag auf der Optimierung des anaeroben Abbaus von Biomasse zu Biogas durch gezielte enzymatische Unterstützung der mikrobiellen Hydrolyse langkettiger organischer Verbindungen, z.B. Lignocellulose. Untersucht wurden unterschiedliche industriell hergestellte Präparate (käuflich erwerbliche sowie Prototypen) und ein neuartiges auf Reststoffen der Produktion des Speisepilzes Lentinula edodes basierendes Präparat. Es wurden die folgenden Ziele verfolgt: Weiterentwicklung reststoffbasierter Enzympräparate durch geeignete Aufarbeitungsverfahren, u.a. Konzentrierung und Stabilisierung, sowie Charakterisierung der Präparate hin-sichtlich der Wirkung auf unterschiedliche Substrate; Wirkungsermittlung unterschiedlicher Enzympräparate auf die Biogasproduktion im Technikumsmaßstab bei Vergärung in Batch bzw. Fed-Batch-Ansätzen und in quasikontinuierlich betriebenen Bioreaktoren/CSTRs unter Einsatz praxisnaher und Modellsubstrate; Ermittlung der Wechselwirkung zwischen Enzym und Säure- sowie Alkoholbildung im Biogasprozess; Bilanzierung der Umsetzung der Faserstoffe Cellulose, Hemicellulose, Lignin unter Optimierung der Analytik; Ermittlung der Wirkung ausgewählter Enzympräparate auf die rheologischen Eigenschaften unter Nutzung neuartiger Technologien.Bei diskontinuierlicher Vergärung enzymatisch vorbehandelter, praxisnaher Substrate wurde eine Erhöhung der Methanausbeute beobachtet: bis zu 7,4 % (Stroh) bzw. bis zu 5,9 % (Getreide-GPS). Die Mehrausbeute konnte durch Nachdosierung der Enzympräparate gesteigert werden, der Effekt war mit zunehmender Inkubationszeit ausgeprägter: für Stroh ab Woche 3 Mehrausbeuten bis zu 24,5 %. Bei quasi-kontinuierlicher Vergärung in CSTRs wurde nur beim Substratgemisch Maissilage/Grassilage, nicht bei Getreide-GPS, ein Einfluss auf die Faserzusammensetzung festgestellt. Der verstärkte Abbau bestimmter Faserstoffe spiegelte sich nicht in der Methanbildung wider. Die Viskosität einer Carboxymethylcellulose(CMC)-Lösung wurde durch Enzympräparate bis zu 70 % reduziert. Eine Senkung des Drehmoments der Rührwerke mit CMC beschickter CSTRs um bis zu 6,1% war möglich. Bei der quasikontinuierlichen Vergärung praxisnaher Substrate konnte dagegen kein eindeutiger Effekt auf die Rheologie erkannt werden. Herstellung und Lagerung von Enzympräparaten aus Reststoffen der Produktion des Speisepilzes L. edodes konnten vereinfacht werden, bei gleichbleibender enzymatischer Aktivität: 54-61 U mL-1 (CMCase), 114-124 U mL-1 (Xylanase) und 5,1-6,0 U mL-1 (Laccase). Die Lagerung bei -18 °C war ohne Verlust der Aktivität möglich. Die Funktionalität der untersuchten Präparate im Biogasprozess kann anhand der Ergebnisse als sicher angesehen werden. Trotzdem waren bei quasikontinuierlicher Vergärung enzymbasierte Effekte kaum erkennbar. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurden Praxis Szenarien identifiziert, die zur vollen Entfaltung des Wirkpotentials von Enzympräparaten am besten geeignet erscheinen: (i) Diskontinuierliche Vergärung faserreicher Substrate im Garagensystem. (ii) Diskontinuierlich beschickte und ggf. aerobe Hydrolyse faserreicher Substrate als Vorstufe eines quasikontinuierlich beschickten CSTR. Dr. Patrice Ramm
Tel.: +49 30 2093-6242
patrice.ramm@iasp.hu-berlin.de
Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte
Philippstr. 13, Hs. 16
10115 Berlin
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2017-07-01

01.07.2017

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31.12.2019
22402517Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 2: Äußere Injektorablagerungen - Akronym: SAVEbioÜbergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Der Fokus der regineering GmbH liegt auf der Untersuchung von technischen Lösungen zur Vermeidung von äußeren Injektorablagerungen und ihr Transfer in vermarktungsfähige Produkte. Es wird direkt an Forschungsergebnisse aus dem Vorgängerprojekt "Ablagerungsbildungsmechanismen" (ABM) angeknüpft. Die bereits erarbeiteten Ursachen für die Ablagerungsbildung sollen nun gezielt beeinflusst und Gegenstrategien verfolgt werden. Die daraus entstehenden technischen Lösungen werden dabei auf dem Vollmotorenprüfstand ausreichend getestet und eine entsprechendes Maßnahmenpaket entwickelt.Dr. Ulrich Männl
Tel.: +49 8466 90414-15
u.maennl@regineering.com
regineering GmbH
Am Dörrenhof 13a
85131 Pollenfeld
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2019-01-01

01.01.2019

2022-09-30

30.09.2022
22402518Verbundvorhaben: THG-Emissionsminderung durch modellgestützte Optimierung und Bewertung von NaWaRo-Anbausystemen; Teilvorhaben 2: Datenbedarf und Unsicherheit bei der Modellierung und Bewertung von naturräumlichen und managementbedingten Effekten - Akronym: THG-EMOBAÜbergeordnetes Ziel des skizzierten Projektes ist es, zur Minderung von Treibhausgas (THG)-Emissionen beim landwirtschaftlichen Rohstoffanbau für die stoffliche und energetische Verwertung beizutragen. Forschungs- und Optimierungsbedarf besteht insbesondere im Bereich der Methoden zur Bewertung der Klimaeffekte von Anbausystemen unter angemessener Berücksichtigung der Wechselwirkungen mit den regionalen Boden- und Klimabedingungen. Der Fokus in diesem Projekt liegt in den drei relevanten Komponenten der THG-Bewertung: Ertragsleistung (potentielle THG-Einsparung), direkte N2O-Emissionen und Nitratauswaschung als Grundlage indirekter N2O-Emissionen. Die ebenfalls wichtigen Teilaspekte der Bodenkohlenstoffbilanz sowie die Bereiche Ammoniak- und Methanemissionen sollen im Rahmen dieses Projektes nicht bearbeitet werden. Der konkrete Beitrag zum Klimaschutz besteht in einer verbesserten Auswahl bzw. Gestaltung von Anbauverfahren sowohl für die landwirtschaftliche Praxis als auch für die Ausgestaltung von förderpolitischen Maßnahmen. Dabei werden sowohl Managementeffekte als auch deren Interaktion mit regionalen naturräumlichen Gegebenheiten adressiert.Prof. Dr. Heinz Flessa
Tel.: +49 531 596-2601
heinz.flessa@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz
Bundesallee 65
38116 Braunschweig
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2017-11-01

01.11.2017

2019-04-30

30.04.2019
22402615Verbundvorhaben: Leitfaden Flexibilisierung der Strombereitstellung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Koordination und Erstellung eines Leitfadens zur Flexibilisierung von Biogasanlagen mit Berücksichtigung rechtlicher, technischer und wirtschaftlicher Aspekte - Akronym: LFFLEXZiel des Vorhabens ist die Erstellung und Kommunikation eines Leitfadens zur flexiblen Strombereitstellung aus Biogas und der damit verbundenen bedarfsorientierten Stromerzeugung bestehender BHKWs. Die Anlagenbetreiber sollen als primäre Zielgruppe angesprochen werden, da sie Adressaten der aktuellen Anreize zur Flexibilisierung des Anlagenbetriebs sind. Mit dem Leitfaden sollen bestehende Hemmnisse insbesondere bei Anlagenbetreibern abgebaut werden und über die Möglichkeiten von wirtschaftlichen Zusatzverdiensten und Risiken sowie Problemstellungen in der Praxis informiert werden. Aus den bisherigen praktischen und forschungsseitigen Erfahrungen mit diesem Förderinstrument soll nach nunmehr über 4 Jahren eine zusammenfassende Bilanz gezogen werden, die das Thema Flexibilisierung der Stromerzeugung durch Biogasanlagen umfassend analysiert und zusammenfasst. Der besondere Schwerpunkt der Publikation soll dabei auf der Zielgruppe der Anlagenbetreiber liegen. Für Anlagenbetreiber soll der Leitfaden alle wesentlichen Aspekte (rechtlich, technisch, ökonomisch) abbilden und Interessenten eine methodische Hilfestellung zur Bewertung der Umsetzbarkeit auf dem Weg zur erfolgreichen Anlagenflexibilisierung bieten. Ebenso sollen Perspektiven für den weiteren Anlagenbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufgezeigt werden. Jaqueline Daniel-Gromke
Tel.: +49 341 2434-441
jaqueline.daniel-gromke@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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2016-12-01

01.12.2016

2018-08-31

31.08.2018
22402616Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 3: Fahrzeugintegration - Akronym: BioRexWiVeDeutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. Jens Scheil
Tel.: +49 341 46830010
jens.scheil@bosch-leipzig.de
car systems Scheil GmbH & Co. KG
Zum Apelstein 2
04158 Leipzig
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2017-07-01

01.07.2017

2019-12-31

31.12.2019
22402617Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 3: Überführung der Prüfmethode in Dienstleistung - Akronym: SAVEbioÜbergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Es ist geplant, die am OWI entwickelte Prüfmethode in eine kommerziell offerierbare Dienstleistung zu überführen. Hierzu wird T4F eng mit dem OWI kooperieren und OWI bei der Auslegung der Prüfmethode und der Versuchsdurchführung zu unterstützen. Hierbei wird besonders auf die Aspekte geachtet, die für wissenschaftliche Untersuchungen von geringerer Bedeutung, für eine potenzielle wiederkehrende Dienstleistung jedoch wichtig sind. Dies betrifft u.a. geringen Aufwand bei Versuchsvor- und Nachbereitung und Umrüstzeiten und Wartungskosten. T4F wird hierzu auch die Betreuung eines Prüflaufs übernehmen und ferner den potenziellen Markt evaluieren.Dr.-Ing. Hajo Hoffmann
Tel.: +49 2407 55830-17
hajo.hoffmann@tec4fuels.com
TEC4FUELS GmbH
Kaiserstr. 100
52134 Herzogenrath
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2015-05-15

15.05.2015

2019-08-31

31.08.2019
22402714Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung für den Einsatz der biologischen Methanisierung in der zweistufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 2: Untersuchung Membranbiofilmreaktor - Akronym: VerMethaBiIm Rahmen dieses Verbundvorhabens, das aus 3 Teilprojekten besteht, sollen die Potentiale der biologischen Methanisierung in zweistufigen Systemen näher untersucht werden. Anhand von experimentellen Untersuchungen werden verschiedene Reaktorausführungen (Festbett, volldurchmischt, Membranreaktor) detailliert analysiert und neuartige Verfahrenskonzepte entwickelt werden. Ein besonderes Augenmerk wird auf der Veränderung der Biozönose durch die biogene Methanisierung liegen. Das Projekt glieder sich in 3 Teilprojekte, wobei TP1 und TP 2 sich mit unterschieldichen Reaktorsystemen auseinanderstetzen und TP 3 für die beiden anderen TPs die mikrobiologischen Untersuchungen furchführen wird. Eine genauere Beschreibung der einzelnen TPs findet sich in der Vorhabensbeschreibung. (Anlage)Prof. Dr. rer. nat. Harald Horn
Tel.: +49 721 608-42580
harald.horn@kit.edu
DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) - Bereich Wasserchemie und Wassertechnologie
Engler-Bunte-Ring 9a
76131 Karlsruhe
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2017-10-01

01.10.2017

2021-06-30

30.06.2021
22402716Verbundvorhaben: Optimierung des Betriebs und Designs von Biogasanlagen für eine bedarfsgerechte, flexibilisierte und effiziente Biogasproduktion unter Berücksichtigung der Prozessstabilität als Post-EEG Strategie (OptiFlex); Teilvorhaben 1: Großtechnische Validierung - Akronym: OptiFlexDer weitere Ausbau des regenerativ bedienten Stromsystems erfordert einen optimierten flexiblen Betrieb der bestehenden und neu zu errichtenden Biogasanlagen. Bisher verfolgte Ansätze zur Flexibilisierung wie die Biomethaneinspeisung, eine Kapazitätserhöhung für Gasspeicher und BHKW oder die Speicherung von Zwischenprodukten zum Beispiel aus der Substratvorbehandlung sind oft durch eine fehlende Wirtschaftlichkeit gekennzeichnet. Dagegen bietet ein optimiertes Substratmanagement in Form einer modellbasierten prädikativen Regelung der Fermenterbeschickung vor allem aus wirtschaftlicher Sicht ein breites Anwendungspotenzial. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erweist sich die technologische Umsetzung dieses Ansatzes derzeit noch als problematisch. Im Rahmen des geplanten Projektes OptiFlex sollen diese bestehenden Grenzen überwunden und eine effiziente und wirtschaftliche Systemlösung für die Post-EEG Zeit für einen stabilen und nachhaltigen flexiblen Anlagenbetrieb entwickelt und unter Praxisbedingungen demonstriert werden. Durch Kopplung einer modellbasierten prädiktiven Regelung zum Fütterungsmanagement mit einer angepassten Regelung der hydrodynamischen Prozessabläufe sollen bisher vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt werden. Aufbauend auf ersten funktionalen Zusammenhängen zwischen den Substrateigenschaften und dem sich ausbildenden Strömungszustand ist ein umfassender Regelalgorithmus für alle zentralen und peripheren Anlagenkomponenten abzuleiten. Neben einer ausrüstungsseitigen Anpassung zielt das Projekt auf die Vorbereitung einer breitenwirksamen MSR-seitigen Nachrüstung bestehender Biogasanlagen als Voraussetzung für einen prozessstabilen, flexiblen Anlagenbetrieb ab. Zu diesem Zweck arbeiten erstmals Partner aus Forschung, Anlagenbau und Prozessautomatisierung gemeinsam an einer umfassenden technischen Lösung für einen optimierten flexibilisierten Anlagenbetrieb.Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung einer effizienten und bedarfsgerechten Biogasproduktion als wirtschaftliche Zukunftsstrategie für Biogasanlagen. Mit der modellprädikativen Fütterungsregelung steht ein geeignetes Mittel für die Flexibilisierung zur Verfügung. Infolge fehlender Einbeziehung hydrodynamischer Prozessabläufe in das entwickelte Regelungskonzept erwies sich bisher die praktische Umsetzung dieses Ansatzes noch als problematisch. Im Projekt wurde durch Kopplung einer angepassten Regelung mit den hydrodynamischen Prozessabläufe bisher getrennt vorliegende Optimierungsansätze zusammengeführt und weiterentwickelt. Zusätzlich stellen in Biogasanlagen die Rührwerke oftmals den größten Eigenstromverbraucher da. Die Wirtschaftlichkeit einer Anlage beruht damit auch auf dem effizienten Durchmischen des Gärsubstrats. Die Optimierung der Mischvorgänge im Rahmen des Projekts führt damit zu einem ökonomischen und stabilen Anlagenbetrieb und trägt somit zur Zukunftssicherheit der Technologie Biogas bei. Im Rahmen des Verbundprojekts befassten sich die fünf Projektpartner mit CFD-Simulationen, Laborexperimenten und Praxisuntersuchungen zur Entwicklung effizienter Regel- und Rührtechniken für die ökonomische Durchmischung in Fermentern. Zusätzlich wurde die modellprädikative Fütterung weiterentwickelt, mit den rheologischen Erkenntnissen zusammengeführt und unter Praxisbedingungen getestet.Dr. sc. agr Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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2017-07-01

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2019-12-31

31.12.2019
22402717Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 4: Additivierung der biogenen Kraftstoffe hinsichtlich der Ablagerungsbildung und Kraftstoffstabilität. - Akronym: SAVEbioÜbergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt.Dr. Svetlana Crusius
Tel.: +49 4181 216-533
s.crusius@erc-additiv.de
ERC Additiv GmbH
Bäckerstr. 13
21244 Buchholz in der Nordheide
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2015-08-15

15.08.2015

2020-03-31

31.03.2020
22402814Verbundvorhaben: Verfahrensentwicklung für den Einsatz der biologischen Methanisierung in der zweistufigen Biogaserzeugung; Teilvorhaben 3: Monitoring der mikrobiellen BiozönosenIm Rahmen dieses Verbundvorhabens, das aus vier Teilprojekten besteht, sollen die Potentiale der biologischer Methanisierung in zweistufigen Systemen näher untersucht werden. Anhand von theoretischen und experimentellen Untersuchungen werden verschiedene Reaktorausführungen (Festbett, volldurchmischt, Membranreaktor) detailliert analysiert und neuartige Verfahrenskonzepte entwickelt werden. Ein besonderes Augenmerk wird auf der Veränderung der mikrobiellen Biozönose durch die biogene Methanisierung liegen. In dem Teilprojekt (TP) 3 erfolgt das mikrobiologische Monitoring der in den TP 1 und 2 etablierten Reaktorsysteme. Hierzu werden nach der Festlegung eines geeigneten analytischen Protokolls (Arbeitspaket AP 1) die in TP 1 und 2 betriebenen Reaktorsysteme in regelmäßigen Zeitabständen (geplant alle 2-3 Monate) beprobt (AP 2 und 3). Das analytische Programm verfolgt einen polyphasischen Ansatz bestehend aus (i) der mikroskopischen Erfassung von Zellverteilung, -formen, -konzentrationen sowie ggf. zusätzlicher Parameter, (ii) der kultivierungsunabhängige Quantifizierung von methanogenen Großgruppen mittels quantitativer Polymerase-Kettenreaktion, (iii) der kultivierungsunabhängigen Erfassung der bakteriellen Begleitflora mittels genetischem Fingerabdruck (TRFLP, alternativ DGGE Analyse) sowie (iv) einer Inventarisierung der mikrobiellen Biodiversität in ausgewählten Proben mittels Klonierung und Sequenzierung des bakteriellen und des archaellen Gens für die 16S rRNA.Dr. Thomas Hoffmann
Tel.: +49 331 5699-310
thoffmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

2015-11-01

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2016-10-31

31.10.2016
22402815Verbundvorhaben: Differenzierung unterschiedlicher Biokraftstoffqualitäten im Hinblick auf die Ablagerungsbildung; Teilvorhaben 1: Einfluss von Vliesvariablen - Akronym: AblagerungsbildungIn diesem Projekt werden Brennstoffe auf die Ablagerungsbildung in verschiedenen Fahrzeugstandheizungsgeräten getestet. Dabei liegt der Fokus der verbrennungstechnischen Untersuchungen auf ottokraftstoffkompatiblen Biokraftstoffen (Ablagerungsbildung im Vliesverdampfern). Es werden die laminaren Brenngeschwindigkeiten und die Neigung zur Ablagerungsbildung von Benzin, Benzin-Ethanol- und Benzin-Butanol-Blends getestet. Dazu werden zum einen der HeatFlux-Prüfstand für die Anwendung von Benzin umgerüstet und ein Benzin-Tiegel neukonstruiert. Zusätzlich werden die Verdampfungsmechanismen von Brennstoffen in metallischen Wirrfasergeflechten untersucht. Weiterhin wird die Materialverträglichkeit von synthetischen Mitteldestillatsubstituten, beispielsweise HVO, hinsichtlich der Schmierfähigkeit in Kolbenpumpen untersucht. Ebenso sollen diese Kraftstoffe auf ihre Ablagerungsbildung auf heißen Oberflächen (Tiegel-Prüfstand) getestet werden. Aufbau eines Benzin-Tiegel-Prüfstands zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Ottokraftstoffen. Weiterentwicklung des HeatFlux-Prüfstands zur Untersuchung der laminaren Brenngeschwindigkeiten von Benzin, Benzin-Ethanol-, Benzin-Butanol-Blends. Nutzung eines für Mitteldestillat ausgelegten Einzeltropfenverdampfers (Tiegel) zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Diesel, HVO und FAME. Nutzung eines Kolbenpumpenprüfstandes zur Analyse der Wirkung verschiedener Brennstoffe auf Pumpen. Martin Zoske
Tel.: +49 89 8 57 94-1299
martin.zoske@webasto.com
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82205 Gilching
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2017-02-01

01.02.2017

2019-01-31

31.01.2019
22402816Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 2: Trennverfahren - Akronym: FORESTRedoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das Filtrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht.Die Ultrafiltration (UF-I) mit identifizierten keramischen Hohlfasermembranen mit einer Trenngrenze von 3,0 bzw. 8,0 nm wurde erfolgreich zur Gewinnung von gereinigtem Ligninsulfonat etabliert (hohe Lignosulfonatretention (70%) bei einer max. Volumenreduktion von 80%). Die organischen Verunreinigungender Dünnlauge können durch Ultrafiltration erfolgreich vom Ligninsulfonat abgetrennt werden (hohe Reinheit der aufkonzentrierte Lignosulfonate). Die membranbasierte Prozessparameter wurden identifiziert und implementiert, der Prozess optimiert. Der Rückhalt für Zielmoleküle der Ligninspaltung (Vanillin, Syringaldehyd) mit einer 3,0 nm keramischen Hohlfasermembrane (UF-II) bei niedrigen Drücken ist ausgeprägt hoch (85%). Flusssteigerung durch TMP-Erhöhung im betrachteten Bereich prinzipiell für alle Membranen möglich. Eine effiziente Reinigungsstrategie konnte für alle ausgewählten keramischen Membranen mit einer Effizienz von > 95% erfolgreich etabliert werden. Die enzymatische Behandlung des Filtrat aus der Ultrafiltration der Dünnlauge (UF-i) zur Herstellung von Xylooligosacchariden (XOS) aus Xylose ist zwar grundsätzlich möglich, der geringe Umsatz an hergestellten Oligosacchariden macht allerdings eine weitere Behandlung des Nebenstromes (evtl. NF), eine Weiteroptimierung des Prozesses sowie den Einsatz weiterer (biotechnologisch hergestellten) Enzyme erforderlich. Die alleinige energetische Nutzung des Filtrates aus der UF-I in einer Biogasanlage ist aufgrund einer starken Hemmung der Anaerob-Biologie durch die Zusammensetzung der Probe nicht erfolgversprechend. Eine anaerobe Behandlung des Konzentrates aus der UF-II zur energetischen Nutzung lieferte vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf die erreichte hohe Gasausbeute.Prof. Dr.-Ing. Peter Czermak
Tel.: +49 641 309-2551
peter.czermak@ime.fraunhofer.de
Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT)
Wiesenstr. 14
35390 Gießen
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2017-07-01

01.07.2017

2019-12-31

31.12.2019
22402817Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 5: Untersuchungen am Traktor - Akronym: SAVEbioÜbergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Die wesentlichen Aufgaben des TFZ im Rahmen des Vorhabens sind: a) Erfassung der Einsatzbedingungen von Injektoren in ein bis zwei Traktoren im Praxiseinsatz b) Identifizierung charakteristischer Einsatzbedingungen und Ableiten von Prüfzyklen c) Alterung und Begutachtung von Injektoren d) Testläufe mit verschiedenen Kraftstoffen am Traktorenprüfstand e) Ermittlung von Kenndaten, die die Bildung von Ablagerungen am Injektor beschreiben f) Entwicklung von Strategien zur Vermeidung von Ablagerungen g) Validierung von Maßnahmen zur Vermeidung von Ablagerungen an Injektoren im Traktormotor h) Diskussion und Veröffentlichung der ErgebnisseDr. Edgar Remmele
Tel.: +49 9421 300-130
edgar.remmele@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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2016-04-01

01.04.2016

2019-06-30

30.06.2019
22402914Verbundvorhaben: Gewährleistung einer ausreichenden Humusreproduktion bei der energetischen Nutzung von Getreidestroh für die Biogasproduktion (SOMenergy); Teilvorhaben 2: Betriebswirtschaftliche Beurteilung von Humusersatzstrategien - Akronym: SOMenergyMit dem Vorhaben soll die Vergärung von Getreidestroh als Option der energetischen Nutzung bei gleichzeitiger Sicherung der Humusreproduktion gemäß der Forderung in §17 BBodSchG analysiert und bewertet werden. Das Vorhaben verfolgt dazu einen interdisziplinären und interaktiven Ansatz, bei dem Aspekte der Humusreproduktion ebenso berücksichtigt werden wie die Ökonomie des Stoffstrommanagements. Übergeordnetes Ziel ist die Identifikation optimaler Lösungsansätze für die energetische Nutzung von Getreidestroh durch Vergärung mit Blick auf Produktionsökonomie und Humusreproduktion. Das Projektziel wird durch zwei Arbeitspakete verfolgt, die Optionen der energetischen Nutzung durch Getreidestroh durch Vergärung unter Berücksichtigung des Zieles einer ausgeglichenen Humusbilanz interaktiv analysieren. Das Vorgehen gewährleistet die notwendige interdisziplinäre Bewertung der Strohvergärung und ermöglicht über den kontinuierlichen Austausch iterative Optimierungen bei der Erarbeitung von Optionen zur Sicherung der Humusversorgung der Ackerböden. Es wird so sichergestellt, daß Anforderungen der einzelnen Elemente (Humusreproduktion – Ökonomie) und bestehende Zielkonflikte berücksichtigt und so realisierbare Handlungsempfehlungen ermöglicht werden. Im AP 2 wird auf Basis des Markwertes für Getreidestroh eine systemtheoretisch fundierte Modellierung der wirtschaftlichen Implikationen der innerbetrieblichen Stroh-Kreislaufwirtschaft, einer Rückführung von Gärresten sowie alternativer Humusersatzstrategien durchgeführt. Die Anforderungen an das Stoffstrommanagement zum Ausgleich der Humusbilanz über die Rückführung von Gärresten oder alternative Maßnahmen sowie die ökonomische Bewertung der Stoffströme und des Stoffstrommanagements sind Gegenstand der Interaktion zwischen den Arbeitspaketen 1 (Humusreproduktion) und 2 (Stoffstromökonomik).Prof. Dr. Detlev Möller
Tel.: +49 5542 98-1330
d.moeller@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 11 Ökologische Agrarwissenschaften - Fachgebiet Betriebswirtschaft
Steinstr. 19
37213 Witzenhausen
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2015-11-01

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31.10.2016
22402915Verbundvorhaben: Differenzierung unterschiedlicher Biokraftstoffqualitäten im Hinblick auf die Ablagerungsbildung; Teilvorhaben 2: Entwicklung v. Prüfmethoden für unterschiedliche Biokraftstoffqualitäten zur Flammencharakterisierung sowie zu Verdampfungseigenschaften und deren Einfluss auf die Ablagerungsbildung - Akronym: AblagerungsbildungIn diesem Projekt werden Brennstoffe auf die Ablagerungsbildung in verschiedenen Fahrzeugstandheizungsgeräten getestet. Dabei liegt der Fokus der verbrennungstechnischen Untersuchungen auf ottokraftstoffkompatiblen Biokraftstoffen (Ablagerungsbildung im Vliesverdampfern). Es werden die laminaren Brenngeschwindigkeiten und die Neigung zur Ablagerungsbildung von Benzin, Benzin-Ethanol- und Benzin-Butanol-Blends getestet. Dazu werden zum einen der HeatFlux-Prüfstand für die Anwendung von Benzin umgerüstet und ein Benzin-Tiegel neukonstruiert. Zusätzlich werden die Verdampfungsmechanismen von Brennstoffen in metallischen Wirrfasergeflechten untersucht. Weiterhin wird die Materialverträglichkeit von synthetischen Mitteldestillatsubstituten, beispielsweise HVO, hinsichtlich der Schmierfähigkeit in Kolbenpumpen untersucht. Ebenso sollen diese Kraftstoffe auf ihre Ablagerungsbildung auf heißen Oberflächen (Tiegel-Prüfstand) getestet werden. Aufbau eines Benzin-Tiegel-Prüfstands zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Ottokraftstoffen. Weiterentwicklung des HeatFlux-Prüfstands zur Untersuchung der laminaren Brenngeschwindigkeiten von Benzin, Benzin-Ethanol-, Benzin-Butanol-Blends. Nutzung eines für Mitteldestillat ausgelegten Einzeltropfenverdampfers (Tiegel) zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Diesel, HVO und FAME. Nutzung eines Kolbenpumpenprüfstandes zur Analyse der Wirkung verschiedener Brennstoffe auf Pumpen. Winfried Koch
Tel.: +49 2407 9518-159
w.koch@owi-aachen.de
OWI Science for Fuels gGmbH
Kaiserstr. 100
52134 Herzogenrath
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2017-02-01

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31.01.2019
22402916Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 3: Elektrochemie - Akronym: FORESTRedox-Flow-Batterien zeichnen sich durch eine hervorragend skalierbare Energiespeichermenge aus und könnten zukünftig die Energiespeicherung zur Netzstabilisierung revolutionieren. Allerdings müssen hierfür neuartige Elektrolyte entwickelt werden. Lignin könnte ein nachwachsender Rohstoff für solche Elektrolyte sein. Die notwendigen Veränderungen an Lignin sowie die Ausschleusung in den (und Einschleusung von Restfraktionen aus dem) kommerziellen Zellstoffprozess werden im Rahmen des Projektes untersucht. Weiterhin wird eine Redox-Flow-Batterie auf Ligninbasis entwickelt. Der Arbeitsplan enthält Arbeitspakete zur Reinigung der Dünnlauge, Spaltung des Lignins in kleinere Elemente, deren weitererer Veredelung und Entwicklung eines Zelldesigns für die Redox-Flow-Batterie.Die elektrochemische Spaltung von Lignin zu niedermolekularen Fragmenten konnte in einem wässrigen Elektrolytsystem realisiert werden. Mithilfe einer statistischen Versuchsplanung wurden die Vielzahl an Reaktionsparameter sowie deren komplexen Querbeziehungen effizient abgeschätzt. Die erhaltenen Spaltprodukte des Delignifizierungsprozesses wurden elektrochemisch zu redox-aktiven Verbindungen umgesetzt und somit die Zugänglichkeit als potentielle Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien gewährleistet.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
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2019-01-01

01.01.2019

2022-09-30

30.09.2022
22402917Verbundvorhaben: THG-Emissionsminderung durch modellgestützte Optimierung und Bewertung von NaWaRo-Anbausystemen; Teilvorhaben 1: Vom Prozessmodell zur Anbausystemoptimierung - Akronym: THG-EMOBAÜbergeordnetes Ziel des skizzierten Projektes ist es, zur Minderung von Treibhausgas (THG)-Emissionen beim landwirtschaftlichen Rohstoffanbau für die stoffliche und energetische Verwertung beizutragen. Forschungs- und Optimierungsbedarf besteht insbesondere im Bereich der Methoden zur Bewertung der Klimaeffekte von Anbausystemen unter angemessener Berücksichtigung der Wechselwirkungen mit den regionalen Boden- und Klimabedingungen. Der Fokus in diesem Projekt liegt in den drei relevanten Komponenten der THG-Bewertung: Ertragsleistung (potentielle THG-Einsparung), direkte N2O-Emissionen und Nitratauswaschung als Grundlage indirekter N2O-Emissionen. Die ebenfalls wichtigen Teilaspekte der Bodenkohlenstoffbilanz sowie die Bereiche Ammoniak- und Methanemissionen sollen im Rahmen dieses Projektes nicht bearbeitet werden. Der konkrete Beitrag zum Klimaschutz besteht in einer verbesserten Auswahl bzw. Gestaltung von Anbauverfahren sowohl für die landwirtschaftliche Praxis als auch für die Ausgestaltung von förderpolitischen Maßnahmen. Dabei werden sowohl Managementeffekte als auch deren Interaktion mit regionalen naturräumlichen Gegebenheiten adressiert.Im Rahmen des Projekts wurde ein Datensatz zusammengestellt, der auch die bisher bei CAU verfügbaren Daten zu Experimenten mit Messungen von Lachgasemissionen und landwirtschaftlichen Erträgen zusammenfasst. Der Umfang der enthaltenen Größen zur Beschreibung von Bodeneigenschaften, Managementbedingungen und meteorologischen Größen erlaubt auch zukünftig die Überprüfung und Weiterentwicklung von Modellen zur Beschreibung von reibhausgasemissionen, landwirtschaftlicher Produktion und Bodenkohlenstoffentwicklung. Der Vergleich der THG-Indikatoren anhand der Berechnungen für Standorte des Datensatzes zeigt, dass die Höhe der direkten Lachgasemissionen einen größeren Effekt auf die spez. THG-Emissionen und die spezifische THG-Minderung haben als auf die THG-Einsparung und die Flächenproduktivität von besonderer Bedeutung für die Höhe der THG-Einsparung aus der THG-Flächenbilanz ist. Die Ergebnisse der anhand des Datensatzes weiterentwickelten und evaluierten Prozessmodelle HUME und DNDC und der aus den Modellergebnissen berechneten THG-Indikatoren zeigte, dass je nach Indikatorwahl ganz unterschiedliche Bewertungen einzelner Managementmaßnahmen wie z.B. N-Düngungshöhe resultieren. Die Betrachtung der N-Sensitivitäten der Indikatoren und ihrer Bestimmungsgrößen zeigt, dass N-Intensitäten für eine Minimierung der spez. THG-Emissionen und damit Maximierung der THG-Minderung oftmals weit unterhalb der nach DüV ermittelten Düngung liegen. Da in diesem Bereich oftmals noch ein deutlicher Ertragszuwachs bei steigender Düngung erfolgt, der zunächst die dann evtl. ebenfalls ansteigenden Anbauemissionen kompensiert, liegt die im Hinblick auf eine maximale THG-Einsparung optimierte N-Düngeintensität im Bereich der DüV oder auch darüber.Prof. Dr. Henning Kage
Tel.: +49 431 880-3472
kage@pflanzenbau.uni-kiel.de
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung
Olshausenstr. 40
24118 Kiel
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2020-02-29

29.02.2020
22403015Verbundvorhaben: Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung und Modellierung des Adsorptionsverhaltens von Aktivkohle in Kraftstoffdampfrückhaltesystemen - Akronym: LangzeitverhaltenUntersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar.Dr. rer. nat. Eva Schieferstein
Tel.: +49 208 8598-1328
eva.schieferstein@umsicht.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
Osterfelder Str. 3
46047 Oberhausen
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01.02.2017

2019-03-31

31.03.2019
22403016Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Modifikation - Akronym: FORESTFOREST Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen - Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Modifikation Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht.Basierend auf der in der AG Wegner entwickelten bidentaten Lewissäure-katalysierten Diels-Alderreaktion mit inversem Elektronenbedarf von 1,2-Diazinen wurden sowohl substituierte Anthraquinone, als auch Diazaanthraquinone zugänglich gemacht. Ausserdem wurden mehrere neue Grundstrukturen, die synthetisch aus dem aus Lignin zugänglichen Benzaldehyden sind, hergestellt. Alle Verbindungen wurden in Kollaboration mit der AG Janek in TV 5 auf ihre elektrochemischen Eigenschaften untersucht. Diese Ergebnisse tragne substanziell zum Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen im Kontext von Flußbatterien bei. In einem weiteren Arbeitspaket wurde eine metall-freie Methode zur Depolymerisation von Lignin entwickelt, die gleichzeitig ein erhaltenes Monomer in einer selektiven Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kupplungsreaktion involviert. Diese Transformation hat auch über die Verwendung in der Synthese von Aktivmaterialien für Flußbatterien Bedeutung zur Nutzung von Lignin als potentielle Rohstoffquelle.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
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29.02.2020
22403115Verbundvorhaben: Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 2: Raman-Messungen im Langzeitbetrieb und experimentelle Charakterisierung der Aktivkohleproben - Akronym: LangzeitverhaltenUntersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird dann ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar.Prof. Dr.-Ing. Thomas Seeger
Tel.: +49 271 740-3124
thomas.seeger@uni-siegen.de
Universität Siegen - Fakultät IV - Department Maschinenbau - Institut für Fluid- und Thermodynamik
Paul-Bonatz-Str. 9-11
57076 Siegen

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31.01.2019
22403116Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 5: Elektrolyte - Akronym: FORESTRedoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht.In Kollaboration mit der AG Wegner (TV 4) wurde durch Funktionalisierung einer chinoiden Grundstruktur mit den 1,2-Diaza-Anthrachinonen eine neue Verbindungsklasse gewonnen, die sich in ihrer Potentiallage deutlich von ihrem Vorbild unterscheidet. Die Untersuchung der Struktur- Wirkungsbeziehung dieser Verbindungen führte zu einer deutlichen Verbesserung der elektrochemischen Stabilität in sauren wie auch in basischen Medien und einer erfolgreichen substitutionsabhängigen Anpassung des resultierenden Redoxpotentials. Infolge dessen konnten Diaza-Anthrachinone als Negolyt-Aktivmaterial in Redox-Flussbatterien eingesetzt werden. Abgeleitet von diesen Erkenntnissen wurden Zielmoleküle für die Posolytseite definiert und Grundstrukturen mit reduzierter Elektronendichte hergestellt. Auch in diesem Fall konnten physikochemische Eigenschaften wie Redoxpotential und Zyklenstabilität durch Anwendung spezifischer Substitutionsmuster anwendungsbezogen modifiziert werden. Aus diesen Anpassungen resultierten leistungsfähige Posolyt- Aktivmaterialien, deren erhöhte Löslichkeit darüber hinaus hohe Energiedichten im Zellbetrieb ermöglicht.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
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01.03.2016

2018-02-28

28.02.2018
22403215Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Europäische Harmonisierung von Messmethoden zur Bestimmung von Methanemissionen aus Biogasanlagen (MetHarmo); Teilvorhaben 1: Einsatz, Optimierung und Harmonisierung von Vor-Ort und Fernmessmethoden durch vergleichende Emissionsmessungen an einer Biogasanlage - Akronym: MetHarmoDie Detektion und Quantifizierung von Treibhausgas-(THG)-emissionen verschiedenster Emissionsquellen ist zur Erreichung des Klimaschutzes unerlässlich. Die Ergebnisse erlauben eine Einordnung der Umweltauswirkungen von Energieerzeugungsanlagen (z. B. Biogasanlagen) und die Entwicklung von THG-Vermeidungsstrategien. Das relevanteste THG im Biogassektor ist Methan. Bekannte Emissionsquellen an Biogasanlagen sind dabei Leckagen, Über-/Unterdrucksicherungen, die Gasnutzungseinrichtungen und offene Gärrestlager. Bisher gibt es keine einheitliche, europäische Richtlinie wie die Gesamtmethanemissionen aus Biogasanlagen zu bestimmen sind. Das Projektgesamtziel besteht darin, national verfügbare Ansätze bzw. Methoden zur Bestimmung der Methanemissionen aus Biogasanlagen zu harmonisieren, um vergleichbare und reproduzierbare Messergebenissen zu erzielen, die dann in einen Normungsprozess einfließen können. Zunächst soll ein europäischer Workshop zum Thema die Akteure zusammenbringen und den aktuellen Stand des Wissen abbilden. Anschließend erfolgt die Auswahl einer Biogasanlage für vergleichende Messungen, die federführend am DBFZ durchgeführt wird. Eine erste methodenvergleichende Messkampagne findet im ersten Projektjahr statt. Es folgt die Projektphase der Auswertung, des Abgleichs und der Harmonisierung. Anschließend findet eine weitere Messkampagne auf derselben Anlage statt. Schließlich werden die Ergebnisse des Projektes veröffentlicht und auf einem abschließenden Workshop diskutiert.Die gemessenen Emissionsfaktoren an BGA 1 bewegten sich in einem Wertebereich zwischen 0,3 (On-Site Ansatz) und 1,2 % CH4 (DIAL). Die Emissionsfaktoren an BGA 2 lagen zwischen 1,1 und 2,7 % CH4 (für IDMM und TDM) und zwischen 2,2 und 2,3 % CH4 (On-Site Ansatz) und waren damit erwartungsgemäß höher als an BGA 1. Die Ergebnisse bestätigten bereits bekannte Erkenntnisse. Für den On-Site Ansatz ist beispielsweise die Quantifizierung der Hauptemissionsquellen sehr wichtig für die Bestimmung der Gesamtemissionsrate. Zum anderen wurden auch neue Erkenntnisse erzielt. Zum Beispiel ist für die IDMM der Aufstellungsort und die Konfiguration der Abtastrate des Ultraschallanemometers sehr wichtig für die Modellierung der Gesamtemissionsrate. Diese Erkenntnisse flossen direkt in die Entwicklung der harmonisierten Richtlinie ein. Zusätzlich wurde die harmonisierte IDMM in erweiterten Emissionsmessungen getestet und weiter optimiert.Dr. Tina Clauß
Tel.: +49 341 2434-0
tina.clauss@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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31.01.2019
22403216Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 6: Filtrationsmembranen - Akronym: FORESTRedoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei MANN+HUMMEL spezielle Filtermembranen entwickelt. Das Filtrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungmethoden untersucht.In Laborversuchen bei der AG Czermak am IBPT wurden Membranmodule im Labormaßstab (Länge 260 mm bzw. 400 mm) und mit verschiedenen Porengrößen eingesetzt. Dabei wurden das Abtrennverhalten, das Aufkonzentrationsvermögen von Wertprodukten und der Flux als Zielgrößen erfasst. Für die Filtrationsversuche im Test- und Pilotmaßstab beim Industriepartner bei der Aufkonzentration des Lignosulfonats sowie bei der Fragmentierung des Lignosulfonates wurden von MANN+HUMMEL entwickelte 2" Membranmodule (10 Stück, Porengrößen 3 nm bzw. 6 nm) in Edelstahlgehäusen (Filterfläche 0,4 m² / Modul) sowie 6" Membranmodule (6 Stück, Porengröße 3 nm) in Edelstahlgehäusen (Filterfläche 4 m² / Modul) bereitgestellt. Die Messergebnisse für Permeatflux sowie die Proben zur optischen Beurteilung der Permeatqualität zeigen, dass die optische Permeatqualität durchweg als sehr gut zu bezeichnen ist und mit zunehmendem Transmembrandruck der Rückhalt von Lignosulfonat in der Dünnlauge erhöht wird. Der Rückhalt von Lignosulfonat als Wertprodukt, der mit den 6" Membranmodulen erzielt werden konnte, ist vergleichbar mit den Rückhaltewerten aus den Vorversuchen mit den Labortestmodulen und stellt somit eine gute Ausgangsbasis für den nachfolgenden Filtrationsprozessschritt (Ligninfragmentierung) dar. Wesentliches Ziel des zweiten Filtrationsschritt bei der Ligninfragmentierung ist die Aufkonzentrierung von etwa 50 % sowie ein möglichst hoher Rückhalt nicht degradierter Ligninbruchstücke in Verbindung mit einer entsprechend hohen Konzentration des Wertproduktes im Permeat. Für diesen Filtrationsschritt wurde gezeigt, dass mit den keramischen MANN+HUMMEL Hohlfasermembranen mit einer Porengröße von 6 nm bei einer Volumenreduktion von 50% ein konstanter Flux im Bereich von 70 - 80 L/(m 2 h) erreicht wurde. Dabei wurden mehr als 95% des Wertproduktes im Permeat nachgewiesen.Prof. Dr.-Ing. Steffen Schütz
Tel.: +49 7141 98-3610
steffen.schuetz@mann-hummel.com
MANN+HUMMEL GmbH
Schwieberdinger Str. 126
71636 Ludwigsburg
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2016-09-01

01.09.2016

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31.03.2019
22403315Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 1: Experimentelle Bestimmung von Membraneigenschaften - Akronym: BiGTextile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden.Professor Dr.-Ing. Rosemarie Wagner
Tel.: +49 721 609-42183
rosemarie.wagner@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fachgebiet Bauphysik & Technischer Ausbau - Institut Entwerfen und Bautechnik
Englerstr. 7
76131 Karlsruhe
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2017-07-01

01.07.2017

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30.06.2021
22403316Verbundvorhaben: Membranbasiertes Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen (MEMBIO); Teilvorhaben 1: Optimierung und Praxiseinführung - Akronym: MEMBIOIm Rahmen des Vorhabens soll das von den Kooperationspartnern entwickelte membranbasierte Verfahren zur weitergehenden Vergärung von nachwachsenden Rohstoffen in Biogasanlagen weiterentwickelt und im Anschluss an die halbtechnischen Laboruntersuchungen in die landwirtschaftliche Praxis überführt werden. Im Ergebnis soll ein verringerter Substrateinsatz mit effizienterer Nutzung der biobasierten Ressourcen erreicht werden. Die Untersuchungsergebnisse lassen dann auch eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zu. Die Versuchsbiogasanlage und der Kontrollfermenters sollen mit Medium aus der späteren Praxisanlage befüllt und synchronisiert werden. Parallel soll die Membraneinheit erweitert und optimiert sowie der UASB-Fermenter an die Membraneinheit und die Versuchsbiogasanlage angeschlossen werden. Anschließend soll der Langzeitbetrieb des membrangekoppelten Gärverfahrens unter stetiger analytischer Prozesskontrolle erfolgen. Insofern notwendig sollen weitergehende Optimierungsschritte der Membraneinheit in Vorbereitung auf den Praxisbetrieb erfolgen. Nach Abschluss der Untersuchungen im Labor soll die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage und die Durchführung von Langezeituntersuchungen realisiert werden. Auf Basis der erhaltenen Daten soll eine erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt werden.Die im Vorhaben gewählte Steigerung der Feed-Pumpenlaufleistung von 3 m³/h auf 7,5 m³/h sollte eine Erhöhung der täglichen Permeatproduktion bewirken und somit eine weitergehende Entlastung des Gärprozesses resultieren. Im Ergebnis zeigt sich aufgrund einer bakteriellen Störung, bedingt durch die höhere Scherwirkung auf die Bakterienpopulation, eine NH4-N-Hemmung mit Werten über 3.500 mg/l NH4-N. Die daraus resultierende niedrigere Gasproduktion im membrangekoppelten Gärprozess (Ø0,452 Nm³/kg oTS vs. 0,568 Nm³/kg oTS im Kontrollfermenter) steht dem Ziel der Gasertragssteigerung entgegen. Allerdings liegt nahe, dass die gewählte Überströmungsgeschwindigkeit bei größeren Fermentervolumina keinen negativen Einfluss auf die Fermenterbiologie ausüben würde, da bei höheren Fermentervolumina auch geringere membranbezogene Scherkräfte auf die Mikroorganismen wirken würden. Dies gilt es im Upscaling an einer Forschungsbiogasanlage mit über 100 m³ Fermentervolumen zu prüfen. Die im Vorhaben gewählte Modulkonfiguration zeigte in Kombination mit der Überströmungsgeschwindigkeit nicht die gewünschte Permeatproduktion. Die anvisierte tägliche Permeatproduktion von 10 % des Fermentervolumens (100 Liter) konnte nicht erreicht werden. Nach über 3.000 Betriebsstunden belief sich die Permeatproduktion mit einer Membranfläche von 0,3088 m² auf täglich 2,5 % des Fermentervolumens. Hier gilt es mit Membranherstellern alternative Verschaltungen oder Modulaufbauten in fortführenden Untersuchungen zu testen, um mit einer höheren Filtrationsfläche und höheren Transmembrandrücken die Leistungsfähigkeit der Membranen zu steigern. Die Anbindung der Membraneinheit an die Praxisanlage konnte im Vorhaben nicht realisiert werden.Prof. Uta Breuer
Tel.: +49 3631 420708
uta.breuer@hs-nordhausen.de
Hochschule Nordhausen
Weinberghof 4
99734 Nordhausen
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2016-09-01

01.09.2016

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31.12.2019
22403415Kerosin aus Erneuerbaren Rohstoffen durch (kombinierte) bio-/chemische Synthese - Akronym: KERoSynDer Bedarf an geeigneten Biokraftstoffen erstreckt sich nicht nur auf den Automobilsektor, sondern nimmt in den letzten Jahren auch im Luftverkehr stark an Bedeutung zu. Der Flugverkehr ist für zwei Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Geeignete Biotreibstoffe könnten die Emission von Treibhausgasen im Luftverkehr um bis zu 60-80 % senken. Aktuelle Alternativen sind beispielsweise Bioethanol und hydrierter Biodiesel, das sogenannte Biokerosin. Hauptkritikpunkte an diesen Rohstoffen sind jedoch die selbst unter optimalen Bedingungen geringen Flächenausbeuten, die Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln und die Abholzung von Regenwäldern zum Anbau von Ölpalmen. Hinzu kommt die für Flugtreibstoffe nicht ideale und insgesamt breite Kettenlängenverteilung der enthaltenen Fettsäuren. Eine Alternative hierzu stellen mikrobiologisch produzierte Intermediate wie 3-(3-hydroxy-alkanoyloxy)alkanoate (HAAs) dar. Diese Fettsäureester einstellbarer Kettenlänge können aus Lignocellulose-haltigen Pflanzenresten durch Aufschäumung gewonnen werden (C5 und C6 Zuckern), sodass zum einen eine ausreichende Rohstoffbasis sichergestellt ist und zum anderen eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden wird. Im Rahmen dieses Projekts sollte untersucht werden, ob mikrobiologisch aus Zuckern zugängliche HAAs geeignete Ausgangsstoffe zur Herstellung von Biokerosin sind. Dafür war es zum einen notwendig, selektiv HAAs geeigneter Kettenlänge bereitzustellen und zum anderen eine direkte chemokatalytische Umsetzung dieser HAAs (idealerweise in wässriger Phase) in Kohlenwasserstoffe vorzunehmen. Die mikrobielle Produktion von HAAs wurde durch einen genetisch optimierten Mikroorganismus erreicht. Verbesserte Fermentationsbedingungen sollten eine weitere Steigerung der Effizienz ermöglichen. Um eine selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen mittels kontrollierter Hydrodeoxygenierung zu ermöglichen, wurden hierzu geeignete Metallkatalysatoren untersucht.Im Vorhaben wurde die biotechnologische Produktion von 3-(3-hydroxyalkanoyloxy)alkanoaten (HAAs) mit einer Kettenlänge von C8-C12 und deren selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen erfolgreich demonstriert. Hierzu wurde zunächst der Stoffwechselweg von strukturell verwandten Rhamnolipiden (natürlichen Biotensiden) entsprechend modifiziert. Die HAAs wurden durch bakterielle Fermentation mit Glucose als Kohlenstoffquelle synthetisiert und durch anschließendes kontinuierliches Ausschäumen aufkonzentriert. Mit dem Produktionsstamm P. putida KT2440 KS03 rhlA wurde eine maßgeschneiderte Kettenlänge für die Weiterverarbeitung zu Biokerosin eingestellt, wobei der überwiegende Teil der HAAs aus C10-C10-Molekülen bestand. Es konnte ein HAA-Produzent geschaffen werden, der sich wegen einer hydrophileren Zelloberfläche zu einem geringeren Anteil im Schaum anreicherte. So konnte der Verlust des eigentlichen Bio-Katalysators während der Produktion reduziert werden. Für die selektive chemo-katalytische Umwandlung zu Kohlenwasserstoffen wurde zunächst die Esterhydrolyse der HAAs zu 3-Hydroxydecansäure (3-HDS) vorgenommen. Das Produktspektrum konnte durch gezielte Optimierung der Säurestärke des Katalysatorträgers mit einem bifunktionellem Ruthenium-Zeolith-Katalysator selektiv (>99 %) von Alkoholen zu Alkanen verschoben werden (Ausbeuten: 72% Nonan und 12% Decan). Die Reaktion war in rein wässrigem Medium durchführbar, was einen entscheidenden Vorteil für den biologisch-chemischen Gesamtprozess darstellt, da die mikrobielle Produktion ebenfalls in einer wässrigen Fermentationsbrühe stattfindet. Somit kann ein zusätzlicher Prozessschritt samt Energie und Zeit eingespart werden, was den Prozess ökonomisch und ökologisch attraktiver macht. Eine elektrochemische Umsetzung ermöglichte zudem die Herstellung eines C9-basierten Oxygenat-Gemisches, dessen entsprechenden Treibstoffeigenschaften eine ausgeprägte Eignung zum Einsatz als Blend in Dieselkraftstoffen aufwies. Prof. Dr. rer. nat. Regina Palkovits
Tel.: +49 241 80-26497
palkovits@itmc.rwth-aachen.de
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie
Worringerweg 2
52074 Aachen
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2015-12-01

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22403515Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Energiebilanzierung, Flexibilisierung, Ökonomie - Akronym: BMPIIIDurch die Untersuchung/ Messung von ca. 60 Biogasanlagen und deren Bewertung soll ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands geliefert werden. Neben der Beschreibung des Standes der Technik und aktuellen Entwicklungen sollen Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven für die Branche aufgezeigt werden. Hierzu sollen innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen Anwendung finden. Dazu zählen neuartige Methoden zur Bewertung der Effizienz, die insbesondere auf Anlagen angepasst werden, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen und so eine breitenwirksame Streuung erzielt werden. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. AP 1: Projektkoordination und Datenbankerstellung AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6. Tino Barchmann
Tel.: +49 341 2434-375
tino.barchmann@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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22403615Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Repowering - Akronym: BMPIIIEs sollen ca. 60 Biogasanlagen messtechnisch erfasst werden. Deren Bewertung soll ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands liefern. Neben der Beschreibung des Standes der Technik und aktueller Entwicklungen sollen Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven für die Branche aufgezeigt werden. Hierzu sollen innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen Anwendung finden. Dazu zählen neuartige Methoden zur Bewertung der Effizienz, die insbesondere auf Anlagen angepasst werden, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen werden, um so eine breitenwirksame Streuung zu erzielen. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. AP 1: Projektkoordination und Datenbankerstellung AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6.Dr.-Ing. Mathias Effenberger
Tel.: +49 8161 71-5157
mathias.effenberger@lfl.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Landwirtschaft (LfL) - Institut für Landtechnik und Tierhaltung
Vöttinger Str. 36
85354 Freising
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22403616Verbundvorhaben: Analyse der gesamtökonomischen Effekte von Biogasanlagen - Wirkungsabschätzung des EEG; Teilvorhaben 1: Erarbeitung der Auswirkungen und Handlungsoptionen von alternativen Refinanzierungsmöglichkeiten - Akronym: MakroBiogasDas Vorhaben zielt auf eine Analyse der vorhandenen bzw. möglichen transsektoralen Systemdienstleistungen von Biogasanlagen (BGA) abseits der Strommärkte ab. Hiermit wird ein Beitrag zur öffentlichen Debatte um die zukünftige Rolle der Bioenergie geleistet, die derzeit häufig eindimensional auf Stromgestehungskosten fokussiert ist. Die durch das EEG ausgelösten Impulse generieren jedoch Klimaschutzwirkungen und weitere relevante ökonomische Effekte in anderen Sektoren (z.B. Agrar-, Entsorgungs-, Forstsektor) – tendenziell – im Sinne einer Kostendämpfung, etwa bei alternativen Finanzierungsinstrumenten, bzw. höherer Wertschöpfung. Das Vorhaben soll, aufbauend auf zwei Studien von IZES und DBFZ, entsprechende Effekte im Sinne einer Gesamtschau umfassend darstellen und, wo möglich, quantifizieren und Auswirkungen einer alternativen Finanzierung sowie die Implikationen möglicher BGA-Bestandsentwicklungen analysieren. Bernhard Wern
Tel.: +49 681 844972-74
wern@izes.de
IZES gGmbH
Altenkesseler Str. 17 Geb. A1
66115 Saarbrücken
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2018-10-01

01.10.2018

2022-02-28

28.02.2022
22403618Verbundvorhaben: Potentiale der THG-Minderung und des Bodenschutzes durch den Anbau von Dauerkulturen auf wechselfeuchten Standorten (Pseudogleye); Teilvorhaben 2: Bodenökologie und Klimawirkung - Akronym: BESTLANDDas Arbeitspaket 4 im Teilvorhaben 2 des Verbundprojektes befasste sich mit dem THG-Minderungspotenzial des Anbaus der Durchwachsenen Silphie auf wechselfeuchten Standorten im Vergleich zum Maisanbau. Hierfür wurden in einem zweijährigen Feldversuch kontinuierlich N2O- und CH4-Flüsse auf Feldebene gemessen. Die N2O-Jahresemissionen wurden mit den durch das Teilvorhaben 1 bereitgestellten Ertragsdaten in Beziehung gesetzt, um beide Anbausysteme hinsichtlich ihrer ertragsbezogenen Emissionen zu vergleichen. Um N2O-Emissionen und deren Regelung auf Prozessebene zu vergleichen und um N2-Emissionen als wichtige Größe in der Stickstoffbilanz abschätzen zu können, wurden zwei Bodeninkubationsversuche unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt. Das Arbeitspaket 3 des Teilvorhabens 2 beinhaltete Freiland- und Laborversuche zur Analyse der Boden-Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen in Silphie und Mais. In vier Feldversuchen wurden Regenwurmabundanz und -biomassen erfasst und gleichzeitig die gesättigte Infiltrationsrate gemessen. Außerdem wurde zwei Jahre lang saisonal die Feldstreu [kg ha-1] erfasst und untersucht. Zudem wurden frische und seneszente Blätter sowie Residuen von Silphie und Mais einer Faseranalyse unterzogen. Ein Laborversuch mit seneszenter Silphie- und Maisstreu wurde durchgeführt, um die Zersetzungsleistung funktioneller Regenwurm-Gruppen und die damit verbundene Nährstoffumsetzung zu untersuchen. In einem weiteren Laborversuch mit seneszenten Silphie- und Maisblättern wurden CO2 und N2O während der Dekomposition durch Regenwürmer gemessen. Zudem wurde der Boden mit K15NO3 markiert, um die Endprodukte der Denitrifikation in Abhängigkeit von Regenwurm-Aktivität und Streu-Applikation zu untersuchen. Silphieflächen emittierten durchschnittlich 0,62 und Maisflächen 4,23 kg N2O-N ha-1 a-1. Dieser Unterschied wurde nicht durch den höheren Methan- bzw. Energieertrag des Maises kompensiert. Jedoch waren Flächen- und N-Produktivität im Silphieanbau ca. ein Drittel geringer. Um die gleiche elektrische Leistung nur mit Durchwachsener Silphie zu produzieren, würden mehr N-Input und Fläche benötigt. Höherer Flächenbedarf steigert das Risiko indirekten Landnutzungswandels und würde wahrscheinlich die niedrigeren direkten Feldemissionen des Silphieanbaus mehr als ausgleichen. Die zur Staunässe neigenden Standorte waren netto-Methansenken, wobei Silphieflächen eine höhere Methanaufnahme hatten. Auf der Prozessebene in den Labor-Inkubationsversuchen zeigte sich, dass Silphieboden gleich viel oder mehr N2O oder N2 wie Maisboden emittierte. Die N-Umsetzungsprozesse und Denitrifikation unterscheiden sich zwischen beiden Böden deutlich. Die im Feld beobachteten niedrigen N2O-Emissionen von Silphieflächen beruhen wahrscheinlich auf den konstant niedrigen N-Gehalten im Boden aufgrund langanhaltender N-Aufnahme einer mehrjährigen Kultur. Im Feld wurden bis zu dreimal mehr Regenwürmer in Silphieflächen gesammelt. Die wichtigsten Faktoren dafür waren der ungestörte Boden im Silphie-Anbau, die klimatischen Bedingungen zu den Probenahmezeiten und die Landnutzungsgeschichte. Die gesättigte Infiltrationsrate war höher auf Maisflächen. Die saisonal vorhandene Streu war auf Silphieflächen drei- bis viermal so hoch wie auf Maisflächen. Laborversuche zeigten, dass Dekomposition und Nährstoffumsatz eher eine Funktion der Regenwurmanzahl und -biomasse als der funktionellen Gruppe waren. Niedrige Nährstoffgehalte in der Losung waren bedingt durch nährstoffarme Silphie- und Maisstreu. Regenwurm-Aktivität führte zu höheren CO2- und N2O-Emissionen sowie zu verstärkter N2-Bildung. Diese Ergebnisse waren auf Streu-Inkorporierung und verfügbares labiles C zurückzuführen. Prof. Dr. Stefan Schrader
Tel.: +49 531 596-2514
stefan.schrader@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Biodiversität
Bundesallee 65
38116 Braunschweig
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30.11.2019
22403715Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Effizienz der biologischen Prozesse - Akronym: BMPEs sollen ca. 60 Biogasanlagen messtechnisch erfasst werden und ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands liefern. Beschreibung des Standes der Technik und aktuellen Entwicklungen, Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven. Innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen anwenden. Dazu zählen neuartige, angepasste Methoden zur Bewertung der Effizienz, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen und so eine breitenwirksame Streuung erzielt werden. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. Die LAB bearbeitet zusätzlich das Querschnittsthema "Effizienz des biologischen Prozesses" mit Betreuung der Ringversuche AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6Dr. Hans Oechsner
Tel.: +49 711 459-22683
oechsner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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31.03.2019
22403814Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: des Sondervermögens Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Synthese - Akronym: k. A.Das geplante Projekt knüpft direkt an die Aktivitäten von KIT-IKFT zur Synthese und Weiterverarbeitung von Methanol (MeOH) bzw. Dimethylether (DME) an. Beide können, letzteres z.B. im bioliq®-Verfahren, aus biomassestämmigem Synthesegas gewonnen werden und es soll ein effizienter Prozess zur Synthese von Oxymethylenethern (OME), ausgehend von MeOH/DME entwickelt werden. OME sind leistungsfähige Dieseladditive zur Rußemissionssenkung. Bei ihrer Erzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen verbleibt der ursprünglich in der Biomasse gebundene Sauerstoff weitgehend im Produkt, so dass eine Herstellung mit hoher Energie- und Atomeffizienz möglich ist. Es ist bekannt, dass sich OME durch Reaktion von MeOH/DME mit Trioxan als Formaldehydquelle herstellen lassen. Allerdings sind die Umsätze und Selektivitäten dieser Reaktion nicht befriedigend. Durch systematische Variation von Reaktionsparametern wie z.B. Druck, Temperatur, Stöchiometrie oder Katalysatorverweilzeit sollen hier, begleitet von einem umfassenden Katalysatorscreening, Fortschritte erzielt werden. Hinsichtlich Reaktionstechnik, werden die Versuche zunächst im Batchbetrieb durchgeführt und auf Basis der so gewonnenen Daten wird im nächsten Schritt eine kontinuierlich operierende, heterogen katalysierte Gasphasensynthese entwickelt. Im nächsten Schritt soll der benötigte Formaldehyd unter oxidativen Bedingungen direkt aus MeOH/DME generiert werden, so dass auf den Einsatz einer separaten Formaldehydquelle verzichtet werden kann.Dr. Ulrich Arnold
Tel.: +49 721 608-23694
ulrich.arnold@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT)
Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen
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31.05.2019
22403815Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III – TEIL 1: Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen; Teilvorhaben 4: Neue Methoden der Prozessbewertung - Akronym: BMPIIIEs sollen ca. 60 Biogasanlagen messtechnisch erfasst werden. Deren Bewertung soll ein umfassendes Bild vom aktuellen Zustand des nationalen Anlagenbestands liefern. Neben der Beschreibung des Standes der Technik und aktuellen Entwicklungen sollen Optionen für die Weiterentwicklung der Technologie und Perspektiven für die Branche aufgezeigt werden. Hierzu sollen innovative Methoden zur Beschreibung des Anlagenzustandes unter großtechnischen Bedingungen Anwendung finden. Dazu zählen neuartige Methoden zur Bewertung der Effizienz, die insbesondere auf Anlagen angepasst werden, die ein Repowering bzw. eine Flexibilisierung durchführen. Die methodische Weiterentwicklung bezieht sich auf Vorschriften zur Probenahme und -behandlung, die Prozessbewertung über Massen- und Energiebilanzen, die Bewertung der biologischen Effizienz des Vergärungsprozesses sowie die Bewertung des Gärprozesses mit Hilfe des Heiz-/Brennwertes, der chemometrischen und der spektrometrischen Analyse. Diese innovativen Methoden sollen stärker in die Praxis hineingetragen und so eine breitenwirksame Streuung erzielt werden. Auf Basis der Betrachtung der Energieeffizienz soll eine Bewertung der ökonomischen Bedingungen erfolgen und über die Identifizierung maßgeblicher Hemmnisse zur Weiterentwicklung der Branche dienen. AP 1: Projektkoordination und Datenbankerstellung AP 2: Anlagenauswahl, Methodenentwicklung und Validierung AP 3 und AP 4: Durchführung Messphase 1 und 2 AP 5: Datenanalyse, Dokumentation, Ergebnisdarstellung Der Meilenstein M1 markiert die Implementierung und den erfolgreichen Funktionstest der Datenbank (Grundlage der koordinierten Datenaufnahme). Die Auswahl von ca. 60 Biogasanlagen markiert M2. Die erfolgreiche Methodenentwicklung und Validierung über Ringversuche bildet M3. Der Abschluss beider Messphasen (AP3 und 4) bilden die Meilensteine 4 und 5. Die erfolgreiche Auswertung und Endberichtserstellung mündet in M6.Dr. Christian R. Moschner
Tel.: +49 431 880-2659
cmoschner@ilv.uni-kiel.de
Forschungs- und Entwicklungszentrum Fachhochschule Kiel GmbH
Schwentinestr. 24
24149 Kiel
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30.04.2021
22403816Verbundvorhaben: Biokatalysatoren in Bioreaktoren: Monitoring, Regelung und multikriterielle Optimierung von Biogasprozessen; Teilvorhaben 2: Systemmikrobiologie - Akronym: BIOKATHauptziel des Vorhabens ist die Charakterisierung der mikrobiellen Stoffwechselaktivitäten in semi-kontinuierlich betriebenen Biogasreaktoren auf Basis vorrangig auftretender mikrobieller Proteine und Enzyme. Die Ergebnisse dieser Studie sollen zur Entwicklung von Strategien zur Unterstützung der Hydrolyse von nachwachsenden Rohstoffen (multikriterielle Optimierung) mittels der gezielten Zugabe von ergänzenden Enzymen pilzlichen Ursprungs komplementär zum bereits vorhandenen endogenen Hydrolysepotenzial dienen. Im Rahmen von Teilvorhaben II erfolgt die systemanalytische Begleitforschung zu den mikrobiellen Stoffwandlungsprozessen der im Teilvorhaben I stattfindenden Fermentationen. Ziel ist die Ermittlung der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften auf taxonomischer und funktioneller Ebene, das Monitoring von Veränderungen in der Struktur der mikrobiellen Gemeinschaften während der durchgeführten Fermentationen und der jeweiligen prozesstechnischen Variation sowie die Ermittlung von Veränderungen in der metabolischen Aktivität der mikrobiellen Gemeinschaft. Hierzu soll ein kombinierter Ansatz bestehend aus der kontinuierlichen Erfassung der mikrobiellen Populationsdynamik mittels DNA-basierten TRFLP-Fingerprints und punktuell erfolgender Charakterisierung der Zusammensetzung der mikrobiellen Lebensgemeinschaft und deren metabolischem Potential mittels hochauflösenden und kombinierten OMICS-Technologien angewandt werden. Durch den bioinformatischen Abgleich aller erhaltenen Datensätze soll ein funktionelles Netzwerk der Systemmikrobiologie erstellt werden.Im Rahmen des Verbundvorhabens wurden zwei Langzeitversuche mit Labormaßstab-Biogasreaktoren durchgeführt. In diesen Versuchen sollte im Teilvorhaben II untersucht werden, ob der Einsatz von pilzlichen Enzymen einen Effekt auf die mikrobielle Gemeinschaft hat. Während im 1. Versuchsdurchlauf die Anpassung der mikrobiellen Gemeinschaft zu einem Steady state Zustand betrachtet wurde, stand im 2. Versuchsdurchlauf der Einsatz der pilzlichen Enzyme auf die mikrobielle Gemeinschaft im Fokus. Die Metagenomanalysen zeigen das sich Kontroll- und Enzymbehandelte Reaktoren ähneln. Die Metaproteom-Analysen vermitteln, dass sich alle Reaktoren unähnlich sind, bis auf einen Zeitpunkt. Da die Ähnlichkeit auf diesen einen Zeitpunkt beschränkt ist und wiederum alle Reaktoren umfasst, kann auch hier nicht von einem Effekt der pilzlichen Enzyme gesprochen werden.Dr. Thomas Hoffmann
Tel.: +49 331 5699-310
thoffmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam

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30.09.2018
22403914Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: der Technischen Universität Kaiserslautern: Verfahrenstechnik - Akronym: k. A.Die Beimischung von Poly(oxymethylen)dimethylethern (OME) zu Dieselkraftstoff führt zur Senkung der Rußentstehung bei der Verbrennung im Motor ohne Modifikationen am Kraftstoffsystem oder der Einspritztechnik. OME können vollständig aus Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. In den letzten Jahren wurden am LTD zwei Syntheserouten für OME untersucht: im Vordergrund stand die Synthese von OME aus Methylal und Trioxan, beides Methanol-Derivate. Mittlerweile stehen für diese vielversprechende Route alle benötigten Stoff- und Reaktionsdaten zur Verfügung. Ein Verfahrensentwurf ist auf der Basis eines rigorosen Prozessmodells ausgearbeitet. Diese Arbeiten sind so weit fortgeschritten, dass damit Anlagen ausgelegt werden können. Dies soll im Rahmen des Projekt für eine Pilot Demonstration Unit (PDU) durchgeführt werden, die in einem eventuellen Folgeprojekt gebaut werden könnte. Des Weiteren wurde auch die Synthese von OME in der Flüssigphase aus den Edukten Formaldehyd und Methanol untersucht. Die Schwierigkeiten liegen dabei in der Trennung. Im Prozess tritt unvermeidbar Wasser auf. Die aufzuarbeitenden Mischungen aus Formaldehyd, Wasser, Methanol und OME sind aufgrund von Oligomerisations-reaktionen extrem komplex. Diese Reaktionen sind auch im Aufarbeitungsteil unvermeidlich vorhanden. Ziel ist die Ausarbeitung des Verfahrens auf Basis von Messungen zu Reaktionen und Stoffdaten. Die Arbeitsplanung der sich ergänzenden Partner ist im Antrag genauer erläutert.Dr.-Ing. Hans Hasse
Tel.: +49 631 205-3464
hans.hasse@mv.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Thermodynamik
Erwin-Schrödinger-Str. 44
67663 Kaiserslautern
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30.11.2019
22403915Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III - TEIL 2: Systemmikrobiologie; Teilvorhaben 1: Mikrobielle Biodiversität - Akronym: BMP3-BioGegenstand des Verbundvorhabens ist die Abbildung des Stands der Technik der Biogastechnologie im Rahmen eines bundesweiten Messprogramms unter Berücksichtigung aktueller und zukünftiger Entwicklungen. Dafür wird an einer repräsentativen Anzahl von Anlagen ein detailliertes Monitoring durchgeführt. Das Projekt ist in zwei große Teilbereiche untergliedert. Im Teil 1 "Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen" erfolgte die messtechnische Erfassung und Bewertung der Effizienz von Biogasanlagen, des Erfolges von Repowering-Maßnahmen und der Möglichkeiten von Flexibilisierungsmaßnahmen unter Federführung des DBFZ (4 TV). Im Teil 2 "Systemmikrobiologie" erfolgt unter Koordination des ATB die Charakterisierung der Mikrobiologie (3 TV). Mit dem Vorhaben wird erstmals der Einfluss verfahrenstechnischer Prozessparameter auf die mikrobielle Lebensgemeinschaft in Biogasanlagen unter Verwendung modernster Analysenmethoden untersucht, um die Effizienz und Betriebssicherheit sowie die Nachhaltigkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Ziel des ATB ist die Ermittlung der zeitlich-räumlichen Variabilität der Mikrobiomstruktur im jahreszeitlichen Verlauf u/o über alle Prozessstufen einer Biogasanlage. Dafür werden aus dem Anlagenset, das zusammen mit BMP III - Teil 1 betrachtet wird, zehn Biogasanlagen ausgewählt. Die strukturelle Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften wird mittels TRFLP-Analyse auf Basis der Analyse des 16S rRNA-Gens separat für Bakterien und Archaeen erfasst. Unter Anwendung multivariater Statistik werden die Prozesszustände charakterisiert und die Anpassungsfähigkeit des Mikrobioms an die spezifischen Bedingungen bewertet. Da die Mehrzahl der an der Bildung von Biogas beteiligten Mikroorganismen nach wie vor unbekannt ist, ist die Isolierung, Kultivierung und Beschreibung bisher unbekannter Arten ein weiterer Schwerpunkt. Für zehn Biogasanlagen wurde die zeitlich-räumlichen Variation im jahreszeitlichen Verlauf und/oder über alle Prozessstufen untersucht. Die Mikrobiomstruktur ist in Anlagen, die pflanzliche Biomassen verwerten, durch ein hohes Maß an Ähnlichkeiten gekennzeichnet, während Anlagen mit Reststoffen aus der Tierhaltung eine hohe Variabilität/Dynamik aufweisen. Bezogen auf die Prozessstabilität zeigt ein Vergleich, dass ein mesophiler Anlagenbetrieb zu bevorzugen ist, insbesondere dann, wenn Einsatzstoffe verwendet werden, die zur Anreicherung von prozesshemmenden Metaboliten führen können. Zudem konnte gezeigt werden, dass das Risiko einer Prozessstörung deutlich erhöht ist, wenn der mikrobiellen Gemeinschaft nach einer Instabilitätsphase nicht ausreichend Zeit zur Regeneration gegeben wird. Grundsätzlich lässt sich vermuten, dass Biogasanlagen, in denen größere Mengen Fermenterinhalt rezirkuliert werden, weniger anfällig für Prozessinstabilitäten/-störungen sind. Bei den untersuchten Anlagen handelte es sich um reine NaWaRo-Anlagen, die mit Mais-, Gras- oder Roggenganzpflanzensilage sowie saisonalen Zugabe von Zuckerrübensilage unter mesophilen Bedingungen betrieben wurden. Eine Rezirkulation von Fermenterinhalten aus den Nachgärern/Gärrestlagern in die jeweiligen Hauptfermenter ist hier gängige Praxis, um insbesondere die Abbaueffizienz der zugeführten Einsatzstoffe durch "ausgehungerte" Mikroorganismen zu erhöhen. Eine Rezirkulation von Fermenterinhalten führt insgesamt zur Ausbildung einer sehr konstanten und widerstandsfähigen Mikrobiomstruktur, so dass Änderungen in der Prozessführung, z.B. wie hier dargestellt ein Einsatzstoffwechsel, keine Auswirkungen auf die Prozessstabilität haben, da diese permanent `abgepuffert´ werden. Darüber hinaus wurden 691 Isolate (Bakterien) gewonnen, die 43 verschiedenen Arten zugeordnet werden konnten. 13 Isolate wurden als potenziell neue Arten eingestuft, von denen drei Isolate potenzielle neue Gattungen darstellen.Dr. Susanne Theuerl
Tel.: +49 331 5699-900
stheuerl@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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31.03.2019
22404014Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3: der Technischen Universität München: Motorische Nutzung - Akronym: k. A.Der sich abzeichnende Anstieg an Biokraftstoffanteilen im Dieselkraftstoff ist mit den aktuellen Strategien nicht unbeschränkt umsetzbar. In diesem Forschungsvorhaben sollen Untersuchungen der Auswirkungen auf die Verbrennung und Abgasnachbehandlung von Dieselmotoren durch Beimischung von alternativen Zusätzen (Oxymethylether), die auch auf Basis erneuerbarer Energiequellen herstellbar sind, durchgeführt werden. Mit verschiedenen Methoden soll ein besseres Verständnis für den Einfluss von OMEs auf die dieselmotorische Verbrennung aufgebaut werden. Durch den Einsatz von AFIDA können die physikalischen Eigenschaften der Kraftstoff-Blends untersucht und abgesichert werden. In den Einzylinder- und Vollmotorversuchen werden dann die Auswirkungen des OME-Anteils im Diesel auf den realen dieselmotorischen Betrieb untersucht und optimiert. Der Modellgasprüfstand dient dazu, die Aktivität bzw. Selektivität von Serien-Oxidationskatalysatoren hinsichtlich der Totaloxidation von unverbrannten OMEs zu screenen, um den optimalen Oxidationskatalysator für die Abgasnachbehandlung auszuwählen und die Potentiale vorhandener Katalysatoren zu erkennen. Ziel des Einsatzes von OME und damit des Forschungsvorhabens ist die Demonstration einer stark vereinfachten Abgasnachbehandlung, die auf Partikelfilter und SCR-Nachbehandlung verzichtet. Auf die Arbeitsplanung der Institute im Forschungsverbund wird im Antrag detailliert eingegangen. Prof. Georg Wachtmeister
Tel.: +49 89 289-24102
wachtmeister@lvk.mw.tum.de
Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme - Motorenlabor
Schragenhofstr. 31
80992 München
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22404015Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III - TEIL 2: Systemmikrobiologie; Teilvorhaben 2: Genetische Biodiversität - Akronym: BMP3-BioGegenstand des Verbundvorhabens ist die Abbildung des Stands der Technik der Biogastechnologie im Rahmen eines bundesweiten Messprogramms unter Berücksichtigung aktueller und zukünftiger Entwicklungen. Dafür wird an einer repräsentativen Anzahl von Anlagen ein detailliertes Monitoring durchgeführt. Das Projekt ist in zwei große Teilbereiche untergliedert. Im Teil 1 "Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen" erfolgte die messtechnische Erfassung und Bewertung der Effizienz von Biogasanlagen, des Erfolges von Repowering-Maßnahmen und der Möglichkeiten von Flexibilisierungsmaßnahmen unter Federführung des DBFZ (4 Teilvorhaben). Im Teil 2 "Systemmikrobiologie" erfolgt unter Koordination des ATB die Charakterisierung der Mikrobiologie (3 Teilvorhaben). Mit dem Vorhaben wird erstmals der Einfluss verfahrenstechnischer Prozessparameter auf die mikrobielle Lebensgemeinschaft in Biogasanlagen unter Verwendung modernster Analysenmethoden untersucht, um die Effizienz und Betriebssicherheit sowie die Nachhaltigkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Das Ziel des Monitorings ist es, die Ergebnisse auf den deutschen Anlagenbestand zu übertragen und sowohl Ergebnisse als auch verwendete Methoden der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Die taxonomische und genetische Biodiversität wird am CeBiTec mittels Hochdurchsatz-Amplikon-Sequenzierung des prokaryontischen 16S rRNA Gens und Sequenzierung des mikrobiellen Metagenoms sowie einer entsprechenden bioinformatischen Datenauswertung ermittelt.Im Teilvorhaben 2 (Genetische Biodiversität) des Projekts wurden 95 Biogas-Fermenter aus 60 Biogas-Praxisanlagen taxonomisch mit Hilfe der Hochdurchsatz 16S rRNA-Gen Amplikon-Sequenzierung profiliert. Die ausgewählten Biogas-Anlagen unterschieden sich in Bezug auf die Einsatzstoffe, Prozesstechnologie und –führung sowie die entsprechenden Prozessparameter. Insgesamt wurden in den analysierten Biogasfermentern vier archaeale und 35 bakterielle Phyla identifiziert. Das Phylum Firmicutes dominierte die Bakteriengemeinschaft, gefolgt von Bacteroidetes, Cloacimonetes, Actinobacteria und Tenericutes. Unter den Archaea war das Phylum Euryarcheota dominant. In den 95 analysierten Biogas-Fermentern wurden insgesamt 21.408 verschiedene OTUs (Operational Taxonomic Units) identifiziert. Pro Biogas-Fermenter wurden 2.066 ± 646 OTUs gefunden. Um tiefere Einblicke in unterschiedliche Biogas-produzierende mikrobielle Gemeinschaften hinsichtlich ihrer taxonomischen Zusammensetzungen und genetischen Ausstattungen zu erhalten, wurden Metagenom-Sequenzierungen durchgeführt. Insgesamt wurden für zehn Biogas-Fermenter von fünf Biogasanlagen metagenomische Datensätze erzeugt. Das funktionelle Profil der jeweiligen Mikrobiome wurde aus den Sequenzdaten abgeleitet. Unterschiede in den funktionellen Profilen der einzelnen Mikrobiome erklärten sich aus den korrespondierenden Prozessparametern. Des Weiteren wurden die Metagenom-Sequenzen assembliert und Genome mittels Binning rekonstruiert (Metagenomically Assembled Genomes,MAGs). Eine taxonomische Eingruppierung der rekonstruierten MAGs ergab, dass viele MAGs bislang unbekannte Spezies repräsentieren. Aus den Genom-Sequenzdaten der Mikrobiom-Mitglieder ließen sich auch Anpassungen an herrschende Reaktor- und/oder Lebensbedingungen ableiten. Vergleichende Analysen der MAG-Abundanzen in unterschiedlichen Reaktoren erlaubten die Aufklärung von Zusammenhängen zwischen Mikrobiom-Zusammensetzungen und entsprechenden Prozessparametern. Prof. Dr. Alfred Pühler
Tel.: +49 521 106-8750
puehler@cebitec.uni-bielefeld.de
Universität Bielefeld
Universitätsstr. 25
33615 Bielefeld
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22404016Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 1: Bioenergie-Input-Output-Modell und Transformationsstrategien - Akronym: BE20plusZiel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell erstellt. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. Martin Dotzauer
Tel.: +49 341 2434-385
martin.dotzauer@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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01.12.2015

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30.11.2019
22404115Verbundvorhaben: Biogas-Messprogramm III - TEIL 2: Systemmikrobiologie; Teilvorhaben 3: Enzymatische Biodiversität - Akronym: BMP3-BioGegenstand des Verbundvorhabens ist die Abbildung des Stands der Technik der Biogastechnologie im Rahmen eines bundesweiten Messprogramms unter Berücksichtigung aktueller und zukünftiger Entwicklungen. Dafür wird an einer repräsentativen Anzahl von Anlagen ein detailliertes Monitoring durchgeführt. Das Projekt ist in zwei große Teilbereiche untergliedert. Im Teil 1 "Faktoren für einen effizienten Betrieb von Biogasanlagen" erfolgte die messtechnische Erfassung und Bewertung der Effizienz von Biogasanlagen, des Erfolges von Repowering-Maßnahmen und der Möglichkeiten von Flexibilisierungsmaßnahmen unter Federführung des DBFZ (4 Teilvorhaben). Im Teil 2 "Systemmikrobiologie" erfolgt unter Koordination des ATB die Charakterisierung der Mikrobiologie (3 Teilvorhaben). Mit dem Vorhaben wird erstmals der Einfluss verfahrenstechnischer Prozessparameter auf die mikrobielle Lebensgemeinschaft in Biogasanlagen unter Verwendung modernster Analysenmethoden untersucht, um die Effizienz und Betriebssicherheit sowie die Nachhaltigkeit von Biogasanlagen zu verbessern. Das Ziel des Monitorings ist es, die Ergebnisse auf den deutschen Anlagenbestand zu übertragen und sowohl Ergebnisse als auch verwendete Methoden der breiten Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Das Forschungsziel der OvGU ist die Inventarisierung der funktionalen Diversität von Mikrobiomen in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) mittels einfacher und hochaufgelöster Metaproteomanalyse sowie die Korrelation dieser Daten mit der taxonomischen Diversität (Teilvorhaben 1 und 2) und mit den Anlagen-spezifischen Prozesszuständen. Für die Inventarisierung wurden 95 Biogasfermenter (BGF) aus 60 BGA untersucht. Die erfassten mikrobiellen Funktionen konnten der Hydrolyse, den Gärungsstoffwechselwegen und der Methanogenese entsprechend des Anaerobic Digestion Model 1 (ADM 1) zugeordnet werden. Die Daten zeigen, dass das ADM 1 um die Gärungswege für Ethanol, Milch- und Ameisensäure ergänzt werden sollte. Bezüglich der Methanogenese lassen sich zwei Typen von BGF unterscheiden: (i) BGF mit acetoklastischer und hydrogenotropher Methanogenese und (ii) BGF mit ausschließlich hydrogenotropher Methanogenese. Entgegen der Erwartung werden schwerer abbaubare Substanzen wie Zellulose oder Xylan nicht in der Hydrolysestufe abgebaut, sondern entsprechende Enzyme wurden in erhöhter Konzentration im Hauptfermenter gefunden. Die hochauflösende Metaproteomanalyse von zehn BGF zeigte Effekte von Einsatzstoffen auf das Mikrobiom. Bei Zugabe von Resten aus der Kartoffelverarbeitung wurden Proteine mit antimikrobieller Aktivität gegen pflanzenpathogene Mikroorganismen gefunden. Der Effekt solcher antimikrobiell-wirksamen Enzyme sollte zukünftig näher betrachtet werden. In BGF wurden Bacteriophagen nachgewiesen. Potenzielle Wirte könnten sowohl hydrolytische und fermentative Bakterien als auch methanogene Archaeen sein. Die Wirkung von Phagen in Biogasanlagen kann momentan nur schwer beurteilt werden. In einer großskaligen Versuchsanlage wurde eine fast homogene Verteilung des Mikrobioms gezeigt, sodass Zonierungen bei Modellierungen von BGF wahrscheinlich nicht berücksichtigt werden müssen.Dr. rer. nat. Dirk Benndorf
Tel.: +49 391 67-52160
dirk.benndorf@ovgu.de
Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg - Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik - Institut für Verfahrenstechnik - Bioprozesstechnik
Universitätsplatz 2
39106 Magdeburg
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31.03.2019
22404215ERA-NET Bioenergy, 9th Call-Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Brennstoffadditive zur Verringerung der verbrennungstechnischen Probleme bei der Rest- und Gebrauchtholzverbrennung (REFAWOOD); Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: REFAWOODDas Ziel des Refawood-Projektes ist es, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit von Rest- und Gebrauchtholznutzung in Heiz- und Heizkraftwerken durch ressourceneffiziente Additive zu erhöhen. Der Ansatz im Projekt Refawood beruht auf der Zusammenführung von Grundlagenforschung, angewandter Forschung und Überführung der Erkenntnisse in Versuche in industriellen Großanlagen. Das Vorhaben gliedert sich in insgesamt 6 Arbeitspakete (AP). In AP1 wird der grundlegende Einfluss der neuartigen Brennstoffadditive zum Agglomerations- und Verschlackungs- und Verschmutzungsverhalten sowie Hochtemperaturkorrosion und Emissionsbildung während der Verbrennung von Rest- und Gebrauchtholz untersucht und geeignete Konzepte zum Brennstoffdesign entwickelt. Die Ergebnisse dienen dann im AP3 als Grundlage, um diese Konzepte im industriellen Maßstab zu untersuchen. Die ausgewählten Feuerungsanlagen unterscheiden sich grundlegend in ihrer Größe, sowie eingesetzten Technologie, Brennstoff und Additiv. Im zweiten AP werden Fallstudien durchgeführt, um beispielhaft die Einbindung von Additiven in die Brennstoffbereitstellungskette unter rechtlichen, technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten aufzuzeigen. Die Fallstudien basieren auf den in AP 3 verwendeten Feuerungsanlagen und eingesetzten Brennstoff-Additiv-Mischungen. Ausgehend von den Ergebnissen aus AP2 und AP3 werden in AP4 Lebenszyklusanalysen zur systematischen Analyse der Umweltwirkungen beim Einsatz der neuartigen Brennstoffadditive durchgeführt. In Rahmen von AP5 werden anhand geeigneter Instrumente die relevanten Ergebnisse des Projektes zielgruppenspezifisch verbreitet. Um den Informationsfluss zwischen den Partnern und dem Zuwendungsgeber zu gewährleisten, werden in AP6 verschiedene Projekttreffen und Telefonkonferenzen einberufen, die Forschungsziele und Meilensteine im geplanten Zeitrahmen gesteuert sowie die Berichterstattung koordiniert.Dipl.-Ing. Thomas Zeng
Tel.: +49 341 2434-542
thomas.zeng@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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01.10.2018

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28.02.2022
22404217Verbundvorhaben: Potentiale der THG-Minderung und des Bodenschutzes durch den Anbau von Dauerkulturen auf wechselfeuchten Standorten (Pseudogleye); Teilvorhaben 1: Standort, Boden & Koordination - Akronym: BESTLANDDas Verbundvorhaben "BESTLAND" untersuchte die Fragestellung, welchen Beitrag die Durchwachsene Silphie (Silphium perfoliatum L.; im Folgenden kurz als "Silphie" bezeichnet) auf staunass-wechselfeuchten Böden (Pseudogleyen) im Mittelgebirgsraum verglichen zu Silomais als Substrat für die anaerobe Vergärung zum Umwelt-, Klima-, und Bodenschutz leisten kann. Das Teilvorhaben 1 widmete sich innerhalb des Verbundvorhabens der Auswahl der Standorte und deren Charakterisierung, der Ertragserfassung sowie der Bestimmung ihrer physiko-chemischen Eigenschaften. Die Biomethanpotentiale wurden in 50-tägigen Laborversuchen unter mesophilen Bedingungen in Batch-Versuchen ermittelt. Weiterhin wurden bodenphysikalische, -chemische und -biologische Kennwerte wie beispielsweise Lagerungsdichte, Bodenfeuchte, Korngrößenverteilung, mineralischer Stickstoff und Durchwurzelung auf verschiedenen zeitlichen Skalen untersucht. In enger Zusammenarbeit mit Teilvorhaben 2 wurden wöchentlich Gasproben zur Bestimmung der Lachgasflüsse aus den Böden entnommen, die Feldmesstechnik gewartet und Daten für das Verbundvorhaben bereitgestellt. Teilvorhaben 1 oblag zudem die Projektkoordination sowohl innerhalb des Projektverbundes als auch die Einbindung von assoziierten Akteuren. Dies umfasste insbesondere auch die Wissensvermittlung in Form von mehreren Round-Table-Veranstaltungen und eines großen Feldtages an denen Landwirten, Biogasanlagenbetreibern, Beratern und Entscheidungsträgern sowohl allgemeine als auch projektspezifische Aspekte zu Anbau und Nutzung der Silphie als auch deren Umweltwirkungen hinsichtlich Bodenschutz, Reduzierung von Treibhausgasen und Biodiversität vorgestellt wurden.TV 1 wählte für den Versuch vergleichbare Standorte (Hangpseudogleye) aus. Bei einer geringmächtigen Ausprägung der Sw-Horizonte von ca. 15 cm lagen die wasserundurchlässigen Stauhorizonte in ca. 60 cm Tiefe. Die Bodenarten des Oberbodens waren schluffig, die des Unterbodens toniger ausgeprägt. In Verbindung von Böden mit einem stauenden [Sd-] Horizont und somit deutlich begrenztem Wurzelraum sowie den während der Versuche vorherrschenden Wetterbedingungen zeigten die Bodenwasser- und Temperatursensoren, dass die Böden in den Winterhalbjahren Wassergehalte über der Feldkapazität aufwiesen, wohingegen die Sommerhalbjahre durch andauernde Trockenheit gekennzeichnet waren. Die Gehalte an mineralischem Stickstoff sanken im Frühjahr unter der Silphie aufgrund ihrer raschen Jugendentwicklung schnell ab, während sie unter Mais länger auf hohem Niveau lagen. Weiterhin führte die flache Herbstbodenbearbeitung zur Zwischenfruchtaussaat zu einem N-Mineralisierungsschub. Die Biomasseerträge der Silphie lagen im Mittel 27% unter denen von Silomais. Das biochemische Methanpotential der Silphie (297 LN g-1 oTS) war signifikant niedriger als jenes von Silomais (382 LN g-1 oTS). Die Methanerträge der Silphie lagen somit 35% unter denen von Mais. Hauptursächlich ist der höhere Anteil des unverdaulichen Lignins in der Silphie. Die Gesamtwurzelmasse unter der Silphie (4915 kg TM ha-1) war verglichen mit Mais (3626) allgemein, aber v.a. in den tieferen Bodenschichten höher, was von Vorteil ist im Hinblick auf eine Reduzierung der Erosionsgefährdung der Standorte und auch bezüglich eines möglichen Speicherpotentials für org. Kohlenstoff. Die durchgeführten Round-Table-Veranstaltungen und der Feldtag waren gut besucht. Durch die Einbeziehung externer Akteure und Fachleute konnte ein breites Fachpublikum angesprochen und die Thematik des Silphieanbaus vor dem Hintergrund einer umwelt- und klimafreundlichen sowie bodenschützenden Gewinnung eines Substrates zur Vergärung erläutert werden.Prof. Dr. Christoph Emmerling
Tel.: +49 651 201-2238
emmerling@uni-trier.de
Universität Trier
Universitätsring 15
54296 Trier
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31.03.2019
22404315ERA-NET Bioenergy, 9th Call-Verbundvorhaben: Ressourceneffiziente Brennstoffadditive zur Verringerung der verbrennungstechnischen Probleme bei der Rest- und Gebrauchtholzverbrennung (REFAWOOD); Teilvorhaben 2: Industrielle Unterstützung und Feldversuche - Akronym: REFAWOODDas Ziel des Projektes ist es, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit der Rest- und Gebrauchtholznutzung in Heiz- und Heizkraftwerken durch ressourceneffiziente Additive anhand von Versuchen im Labor- und industriellen Maßstab zu erhöhen. Das Vorhaben gliedert sich in 6 Arbeitspakete (AP), wobei Endress nicht an AP 1, AP 2 und AP 4 beteiligt ist. In AP1 wird der grundlegende Einfluss der neuartigen Brennstoffadditive zum Agglomerations-, Verschlackungs- und Verschmutzungsverhalten sowie Hochtemperaturkorrosion und Emissionsbildung während der Verbrennung von Rest- und Gebrauchtholz untersucht und geeignete Konzepte zum Brennstoffdesign entwickelt. Die Ergebnisse dienen dann im AP3 als Grundlage, um diese Konzepte im industriellen Maßstab anhand von Verbrennungsversuchen in Anlagen zur Wärmeerzeugung zu untersuchen. In AP2 werden Fallstudien durchgeführt, um beispielhaft die Einbindung von Additiven in die Brennstoffbereitstellungskette unter rechtlichen, technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten aufzuzeigen. Die Fallstudien basieren auf den in AP 3 verwendeten Feuerungsanlagen und eingesetzten Brennstoff-Additiv-Mischungen. Ausgehend von den Ergebnissen aus AP2 und AP3 werden in AP4 Lebenszyklusanalysen zur systematischen Analyse der Umweltwirkungen beim Einsatz der neuartigen Brennstoffadditive durchgeführt. In Rahmen von AP5 werden anhand geeigneter Instrumente die relevanten Ergebnisse des Projektes zielgruppenspezifisch verbreitet. Für den Erfolg des Projektes muss zudem eine produktive Arbeitsatmosphäre durch ein effektives Projektmanagement sichergestellt werden. Um den Informationsflusses zwischen den Partnern und dem Zuwendungsgeber zu gewährleisten, werden in AP6 verschiedene Projekttreffen einberufen, die Forschungsziele und Meilensteine im geplanten Zeitrahmen gesteuert sowie die Berichterstattung koordiniert. Markus Heese
Tel.: +49 9843 936348-15
markus.heese@endress-feuerungen.de
Endress Holzfeuerungsanlagen GmbH
Industriestr. 18
91593 Burgbernheim

2018-12-01

01.12.2018

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31.01.2022
22404318Verbundvorhaben: Geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem; Teilvorhaben 2: GIS IT-System - Akronym: GeoOPTbioIm Projekt GeoOPT-bio wird ein Werkzeug entwickelt, das die geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem ermöglicht. Die Plattform bildet eine geodatenbasierte Abbildung von Wechselwirkungen bei der Nutzung erneuerbarer Energien, Energiesystemen und Effizienzmaßnahmen in einem räumlichen Kontext, der über die Grenzen der üblichen kommunalen Wirkungsbereiche hinausgeht. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf eine räumlich aufgelöste Integration der verschiedenen Biomassepotenziale in die bestehenden Energiesysteme gelegt. Sie soll es den verschiedenen Akteuren erlauben, in Kenntnis der bestehenden Randbedingungen, zielsichere Entscheidungen zu treffen. Zusammengefasst verfolgt das Vorhaben die folgenden Ziele und Lösungsansätze: • Abbildung der lokalen Biomassepotenziale nach Energieträgern • Abbildung des lokalen Energiebedarfs und Versorgungsprofils (Anteil Biomasse am bestehenden Energiesystem, Schwerpunkt dezentrale Holzfeuerung) • Abbildung von lokalen und regionalen Potenzialflächen • Szenarien für optimierte Energiewendepfade und Klimaschutzmaßnahmen mit Schwerpunkt Systemintegration Biomasse • Kartenbasiertes Szenarien-Werkzeug für Kommunikations- und Beteiligungsverfahren • Web-basierter Datenzugang zur Nachhaltung /-pflege von Indikatoren- und Fortschrittsberichten; transparente Darstellung von Flächenpotenzialen sowie Bedarfsstrukturen • Kompakte Darstellung der wichtigsten Ergebnisse in Form von Reports als Diskussionsgrundlage für politische Entscheidungsträger • Transparente Bewertung von Szenarien und Entwicklung von Least-Regret-Szenarien Arbeitsschwerpunkte von INTEND im Projektverlauf: • Anpassung der Visualisierungen • Einfügen von interaktiven Visualisierung Mechanismen • Darstellung der relevanten Themen • Aufsetzen des Nutzerportals • Entwicklung einer einheitlichen Datenbank, sowie deren BetriebIn der konzeptionellen Phase wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik gearbeitet. Im Mittelpunkt stand die Festlegung auf die zentralen Anforderungen in den Bereichen Biomassepotential und Energiebedarf. Diese zwei Protagonisten stellen im System die führenden Module dar, die zu bilanzierenden Zwecken zusammengeführt werden. Die benötigten Softwarekomponenten für EnergyExpert wurden im Analyse- und Designteil der Konzeption fixiert. Es wurde eine Bedienbarkeit konzipiert, die eine anwenderfreundliche und intuitive Nutzung gewährleistet. Der zweite Part der Konzeption befasste sich mit der Sichtung, Auswahl und Integrationsmöglichkeit von frei verfügbaren Daten, die benötigt werden, um eine Nutzung von EnergyExpert auch ohne vorgelagerte Datenerhebung des Anwenders zu ermöglichen. Zu den fundamentalen vorbereitenden Schritten für die Teamarbeit zählten die Festlegung der Entwicklungsumgebung, das Repository sowie die Konzeption der Versionierung. Der ArcGIS Experience Builder bietet eine erweiterbare Umgebung, die einerseits aus vorgefertigten Widgets (Funktionalitäten) besteht, die in die agil zu erstellende Web-App integriert werden können. Darüber hinaus wurde dieses Portfolio mit Hilfe von Eigenentwicklungen individualisiert und ergänzt. Zentraler Arbeitsschwerpunkt war die Implementierung der Webanwendung EnergyExpert. Der Anwender kann für seine Gebietsanalyse zwei parallel verfügbare Betrachtungsweisen nutzen. Zum einen das Biomassenpotenzial und die Bedarfsabschätzung auf Basis der integrierten öffentlichen Daten und zum anderen eine konkrete Determinierung der zu analysierender Potenziale und Bedarfe. Darüber hinaus stellt EnergyExpert dem Nutzer die gebietsspezifische Parametrisierung und die Archivierung von Szenarien zur Verfügung. Matthias Nagel
Tel.: +49 561 316799-0
nagel@intend.de
INTEND Geoinformatik GmbH
Johanna-Waescher-Str. 5
34131 Kassel
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01.03.2016

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28.02.2019
22404415ERA-NET Bioenergy: Saubere und flexible Nutzung schwieriger Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen - Leitfaden für fortschrittliche Kessel und Brennstoffdesign sowie Verbreitung der Projektergebnisse und experimentelle Unterstützung - Akronym: BIOFLEXDas Projekt zielt darauf ab, Brennstoffflexibilität und das Entwicklungspotential für schwierige Biobrennstoffe in kleinen bis mittelgroßen Verbrennungsanlagen zu erweitern. Dabei sollen Brennstoffe und Feuerungssysteme weiterentwickelt werden. Ebenso soll ein Leitfaden für die Bereitstellung von emissionsarmen Feuerungstechnologien sowie Brennstoffdesigns erarbeitet werden. Diese Maßnahmen sollen abschließend in Zusammenarbeit mit Kesselherstellern überprüft werden. Die Arbeiten werden in 6 technisch / wissenschaftlichen Arbeitspaketen (AP) sowie je einem Arbeitspaket für die Koordination / Administration und die Ergebnisverwertung durchgeführt: AP 1: Brennstoffdesign für emissionsarme Verbrennung mit verringerter Ascheproblematik bei unterschiedlichen Biobrennstoffen; AP 2: Modellierung und Validierung unterschiedlicher Biobrennstoffe; AP 4: Untersuchung und Optimierung der entwickelten Konzepte; AP 6: Erarbeitung von Leitfäden für fortschrittliche Kessel und Brennstoffdesign.Dr. Hans Hartmann
Tel.: +49 9421 300-112
hans.hartmann@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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22404418Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 2: Verbrennungstechnische Aspekte - Akronym: BONaMoorIn dem Projekt verfolgen Forschung und Praxis das gemeinsame Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren, zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Es werden Verbrennungsversuche im Labormaßstab, im kleintechnischen Maßstab und im technischen Maßstab im Biomasseheizwerk Malchin durchgeführt. Hierdurch können die Möglichkeiten zur Optimierung der Verfeuerung systematisch im Praxisbetrieb überprüft werden. Ansatzpunkte zur Optimierung bestehen bei der Wahl bzw. der Mischung unterschiedlicher Brennstoffe, deren Aufbereitung sowie bei der Anpassung des Produktionsmanagements. Die Verbrennungsversuche werden wissenschaftlich begleitet und Möglichkeiten zur Optimierung der Verbrennungseigenschaften im Labor analysiert. Ziel ist es, Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern abzuleiten (AP3). Das Projekt untersucht weiterhin, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Ziel ist es, Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung zu entwickeln (AP2). Darüber hinaus wird die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse analysiert und für die betrachteten Stoffstromketten Betriebszweiganalysen durchgeführt. Für die Produktionsverfahren und die thermische Verwertung der Biomasse wird zudem eine Ökobilanz erstellt, um nicht nur die Höhe der Treibhausgasreduktionen zu ermitteln, sondern auch die Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes herauszuarbeiten (AP 4). Darüber hinaus stellt die Wissensaufbereitung und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Baustein des Projektes dar (AP 5).Prof. Dr. Mirko Barz
Tel.: +49 30 5019-3392
mirko.barz@htw-berlin.de
Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
Treskowallee 8
10318 Berlin
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30.06.2018
22404615Kleinpellets - Grundlegende Voruntersuchungen zum Einsatz kleiner Holzpellets in Pelletöfen zur Emissionsminderung - Akronym: KleinpelletsVor dem Hintergrund der zukünftig vermehrten Nutzung von Pelletöfen und -heizkesseln im kleinen Leistungsbereich soll im Rahmen dieses Projektes überprüft werden, ob die bisherigen Beobachtungen zum Emissionsanstieg bei Pelletfeuerungen in einem systematischen Zusammenhang mit den Pelletabmessungen steht. Daher sollen in diesem Vorhaben Pellets mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern hergestellt und in einem beispielhaften Pelletofen systematisch im Hinblick auf die Förder- und Zuführfähigkeit sowie das Abbrand- und Emissionsverhalten untersucht werden. 1. Herstellung von qualitativ hochwertigen Holzpellets mit einheitlichen chemischen Eigenschaften entsprechend ENplus (inklusive kontrolliertem und einheitlichem Gehalt der Staubbildner) und einer einheitlichen Dichte der Pellets in folgenden Abmessungen: 6 mm-Holzpellets mit 8 unterschiedlichen Pelletlängen (4 - 36 mm) und verringertem Pelletdurchmesser (4 mm Ø mit einer Länge von 4 - 12 mm) inklusive der Erfassung des Produktionsenergieaufwands 2. Umfassende Brennstoff-Charakterisierung der Pelletchargen (Schüttdichte, Abriebfestigkeit, Energiedichte, Abmessungsverteilung etc.). 3. Untersuchung des Fließverhaltens und der Veränderung der physikalischen Pelletqualität (Länge, Durchmesser, Schüttdichte, Feinanteil, Abriebfestigkeit) in der Steigschnecke eines definierten Pelletofens mit Abwurffeuerung. 4. Untersuchungen zum Verbrennungs- und Emissionsverhalten (CO, NOx, Org-C., PM) aller Pelletchargen in einem typischen Pelletofen (Steigschnecke und Abwurffeuerung) mit kleinem Leistungsbereich. 5. Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf den Einfluss der Länge und des Durchmessers der Pellets auf deren Veränderung im Zuführprozess im Ofen und den Emissionen (CO, NOx, Org-C., PM). 6. Ableitung von Handlungsempfehlungen und weiterem Forschungsbedarf.Dr.-Ing. Volker Lenz
Tel.: +49 341 2434-450
volker.lenz@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
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04347 Leipzig
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29.02.2020
22404616Verbundvorhaben: Next Generation [BIOGAS] - einen Schritt weiter gedacht. Regionalspezifische ganzheitliche Analyse von Folgekonzepten zur Bewertung des Finanzierungsbedarfs erhaltenswerter Bestandsanlagen; Teilvorhaben 1: Ökonomische Bewertung und Kostenallokation von Folgekonzepten - Akronym: NxtGenBGAAus technischer Sicht steht einem Weiterbetrieb vieler landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) nach dem Ende der 20-jährige Förderdauer des Erneuerbare-Energien-Gesetzes nichts entgegen. Entscheidend ist es jedoch, den Finanzierungsbedarf der Bestandsanlagen langfristig zu decken und dies, soweit die Finanzierung aus öffentlichen Mitteln bzw. Förderquellen erfolgen soll, aus den Wirkungen der Bioenergie heraus logisch zu begründen. Solche Gründe können in der vielfältigen Rolle dieser Anlagen für die regenerative Energieerzeugung, für die Systemdienlichkeit, für die Treibhausgas-Emissionsminderung, für regionale Nährstoffkreisläufe oder in ihrer Bedeutung als wichtiges Standbein im Agrarsektor liegen. Hauptziel des Projektes ist es daher, innovative Konzepte, Betriebsanpassungen und Diversifikationsstrategien für den Weiterbetrieb bestehender BGA in Deutschland ganzheitlich zu untersuchen. Die Analyse berücksichtigt u.a. unterschiedliche Technologievarianten, Substratalternativen und die Bewertung mittels quantitativer Leistungsmerkmalen wie Effizienz, Umweltwirkungen und Gestehungskosten. Über die Entwicklung von Gütekriterien sollen alternative Finanzierungsinstrumente vorgeschlagen und geprüft werden. Diese sind zur Deckung des derzeitigen und künftigen Differenzbetrags, der sich aus den entstehenden Aufwendungen abzüglich aller Erträge ergibt, notwendig. Die praktische Umsetzbarkeit der Folgekonzepte, Gütekriterien und Finanzierungsinstrumente wird gemeinsam mit Akteuren der Branche auf regionalen Workshops diskutiert. Mit Hilfe eines regionalspezifischen Ansatzes, in dem drei Regionen detailliert betrachtet werden, wird die heterogene, dezentrale Struktur der BGA abgebildet und die Übertragbarkeit auf das Bundesgebiet geprüft. Anhand repräsentativer Anlagenbeispiele werden zudem die Folgekonzepte anschaulich dargestellt.Dr. Ludger Eltrop
Tel.: +49 711 685-87816
ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Heßbrühlstr. 49 a
70565 Stuttgart
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22404618Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and Innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 2: Algorithmen-basierte BHKW-Steuerung - Akronym: PowerLandDie zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-Blockheizkraftwerken kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben und damit die zuvor beschriebenen Vorteile der KWK auch im Rahmen einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Strom- und Wärmeversorgung ausspielen können. Hier knüpft das geplante Forschungsprojekt an, in dem mittels eines Reallabors die Umsetzung von stromoptimierter, flexibler und residuallastangepasster KWK an Biogasanlagen in Verbindung mit regenerativer Stromerzeugung mittels einer Photovoltaik-Anlage von vorgenommen werden soll.Die im Rahmen des Projektes entwickelten Modelle können zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Biogasproduktion von Vergärungsanlagen genutzt werden. Im Rahmen der Akzeptanzanalyse zeigte sich, dass besonders Strom-Direktvermarkter Interesse an dieser Technologie haben. Im Rahmen eines Folgeprojektes sollte daher gemeinsam mit Direktvermarktern diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Die im Projekt entwickelten Datenbanken ermöglichten einen einfachen online, zweiseitigen Datenaustausch im laufenden Betrieb der Biogasanlage, ohne dass die Betriebssicherheit der Anlage dadurch gefährdet wurde. Diese Technik vereinfacht die Kooperation mit wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zur Entwicklung von Biogas-Anlagensteuerungen erheblich. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf nationalen und internationalen Tagungen publiziert. Zudem wurden 3 Artikel in internationalen Zeitschriften publiziert, die auf eine sehr große Resonanz stoßen. Die Artikel, dia im Zeitraum 2021 bis 2022 publiziert wurden, wurden bereits mehrfach zitiert. Auch die Poster und Vorträge auf den Tagungen stießen auf eine große Resonanz. Dabei wurde immer wiede die Kombination der hohen Präzision der Modelle mit ihrer Anwenderfreundlichkeit und Übertragbarkeit hervorgehoben.Prof. Bernd Thomas
Tel.: +49 7121 271-7041
bernd.thomas@reutlingen-university.de
Hochschule Reutlingen
Alteburgstr. 150
72762 Reutlingen
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31.01.2019
22404715Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Opti-Methan) - Akronym: Opti-MethanZiel des Vorhabens ist die Anwendung eines Berechnungsmodells auf Praxisbiogasanlagen, um in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager Zusammenhänge zwischen Verweilzeit in den beheizten Prozessstufen und Lagerzeit im Gärrestlager aufzuzeigen. Hierfür werden in Praxisuntersuchungen Basisdaten für ein Modell gewonnen, das die Zusammenhänge zwischen dem im Gärsubstrat vorhandenen Methanpotenzial, der im Fermenter gebildeten Methanmenge, der im Fermenter nicht umgesetzen Methanmenge im Gärrest sowie der bei der Lagerung tatsächlich freigesetzen Methanmenge in Abhängigkeit der Prozessparameter beschreibt. Die Ergebnisse stellen eine neue Berechnungsgrundlage dar, um die Prozessführung bestehender Anlagen zu optimieren oder eine Effizienzsteigerung durch optimale Auslegung neu errichteter Anlagen zu erreichen. Schwerpunkte des Vorhabens sind: (1) die Ermittlung von praxisrelevanten Basisdaten zur Methanproduktion in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager, (2) die Bewertung der Methanpotenziale praxisrelevanter Gärsubstratmischungen mit Wirtschaftsdüngern, (3) die Bewertung von tatsächlichen Methanemissionen bei der offenen Gärrestlagerung, (4) die Erstellung eines allgemein gültigen Bemessungstools als Beitrag für das Repowering von Biogasanlagen. Für das Vorhaben ist ein Laufzeit von 2 Jahren geplant. Dabei erfolgt die Auswahl der Praxisbiogasanlagen (AP1), das Monitoring, die Erprobung und die Datenauswertung (AP2) im Zeitraum von 20 Monaten. Begleitend dazu werden Methan- und Gärrestpotenziale in Batch-Gärtests im Labor ermittelt (AP4, AP5). Zeitgleich erfolgen zudem eine Validierung der Praxisdaten und ergänzende Untersuchungen zu Substratmischungen mit hohem Wirtschaftsdüngeranteil in kontinuierlichen Laborversuchen über 12 Monate (AP3). Für die Erstellung eines Bemessungstools zur Auslegung von Rührfermentern und gasdicht ausgeführten Gärrestlagern (AP6) sowie die Anfertigung von Berichten und Publikationen werden 5 Monate eingeplant.Dr. Christiane Herrmann
Tel.: +49 331 5699-231
cherrmann@atb-potsdam.de
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB)
Max-Eyth-Allee 100
14469 Potsdam
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31.05.2022
22404717Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 1: Prognosemodelle und Biogasanlagensteuerung - Akronym: PowerLandDie zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert.Die im Rahmen des Projektes entwickelten Modelle können zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Biogasproduktion von Vergärungsanlagen genutzt werden. Im Rahmen der Akzeptanzanalyse zeigte sich, dass besonders Strom-Direktvermarkter Interesse an dieser Technologie haben. Im Rahmen eines Folgeprojektes sollte daher gemeinsam mit Direktvermarktern diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Die im Projekt entwickelten Datenbanken ermöglichten einen einfachen online, zweiseitigen Datenaustausch im laufenden Betrieb der Biogasanlage, ohne dass die Betriebssicherheit der Anlage dadurch gefährdet wurde. Diese Technik vereinfacht die Kooperation mit wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zur Entwicklung von Biogas-Anlagensteuerungen erheblich. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf nationalen und internationalen Tagungen publiziert. Zudem wurden 3 Artikel in internationalen Zeitschriften publiziert, die auf eine sehr große Resonanz stoßen. Die Artikel, dia im Zeitraum 2021 bis 2022 publiziert wurden, wurden bereits mehrfach zitiert. Auch die Poster und Vorträge auf den Tagungen stießen auf eine große Resonanz. Dabei wurde immer wiede die Kombination der hohen Präzision der Modelle mit ihrer Anwenderfreundlichkeit und Übertragbarkeit hervorgehoben.Dr. Andreas Lemmer
Tel.: +49 711 459-22684
andreas.lemmer@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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31.03.2022
22404718Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and Innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 3: Praktische Einbindung im Reallabor - Akronym: PowerLandDie zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert.Die im Rahmen des Projektes entwickelten Modelle können zur bedarfsgerechten Strom- bzw. Biogasproduktion von Vergärungsanlagen genutzt werden. Im Rahmen der Akzeptanzanalyse zeigte sich, dass besonders Strom-Direktvermarkter Interesse an dieser Technologie haben. Im Rahmen eines Folgeprojektes sollte daher gemeinsam mit Direktvermarktern diese Technologie zur Marktreife geführt werden. Die im Projekt entwickelten Datenbanken ermöglichten einen einfachen online, zweiseitigen Datenaustausch im laufenden Betrieb der Biogasanlage, ohne dass die Betriebssicherheit der Anlage dadurch gefährdet wurde. Diese Technik vereinfacht die Kooperation mit wissenschaftlichen und industriellen Projektpartnern zur Entwicklung von Biogas-Anlagensteuerungen erheblich. Die Ergebnisse des Projektes wurden auf nationalen und internationalen Tagungen publiziert. Zudem wurden 3 Artikel in internationalen Zeitschriften publiziert, die auf eine sehr große Resonanz stoßen. Die Artikel, dia im Zeitraum 2021 bis 2022 publiziert wurden, wurden bereits mehrfach zitiert. Auch die Poster und Vorträge auf den Tagungen stießen auf eine große Resonanz. Dabei wurde immer wiede die Kombination der hohen Präzision der Modelle mit ihrer Anwenderfreundlichkeit und Übertragbarkeit hervorgehoben. Alexander Christmann
Tel.: +49 7904 943-1105
a.christmann@novatechgmbh.com
NOVATECH Gesellschaft für umweltschonende Technologie mbH
Frankenstr. 6-8
74549 Wolpertshausen
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2016-07-01

01.07.2016

2019-12-31

31.12.2019
22404815Verbundvorhaben: Werkstoffentwicklung zur Brennrostherstellung für Biomassereaktoren zur Nutzung alternativer Brennstoffe (BioRost); Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und - Entwicklung - Akronym: BioRostDie Verstromung von Biomasse ist ein wichtiger Schritt zur CO2-neutralen Stromerzeugung und damit eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg in die umweltfreundliche Zukunft. Die dabei im Brennraum eingesetzten Materialien müssen neben den hohen Temperaturen auch Gasen widerstehen, die in normalen Ofenatmosphären nicht vorkommen, dies sind insbesondere Kohlenstoff-, schwefel- und chlorhaltige Gase. Diese führen zu Hochtemperaturkorrosion und sind der Hauptgrund für Wartungs- und Reparaturarbeiten an den Anlagen. Die Verlängerung der Lebensdauer der Schlüsselkomponente ist das Hauptziel der hier beantragten Forschungsarbeiten. Dazu werden neue Materialkonzepte erprobt und Fertigungsstrategien für die betreffenden Bauteile erarbeitet. In diesem Projekt wird ein oxidationsbeständiger Hochtemperaturwerkstoff entwickelt. Dieser Werkstoff kann die notwendigen Voraussetzungen erbringen, um einen Brennrost für bis zu 1500 h - 3000 h stabil im Einsatz zu halten. Die wichtigsten Eigenschaften des Werkstoffes sind dabei die Hochtemperaturfestigkeit, um das Brenngut aufzunehmen. Die Festigkeit muss insbesondere unter dem Einfluss der korrosiven Gase und der anfallenden Aschen gewährleistet werden. Neben der Werkstoffentwicklung sind auch die Aspekte der Formgebung und Fügetechnik zu beachten. Ein großer Vorteil der Pulvermetallurgie ist die endformnahe Fertigung. Dabei entsteht wenig Abfall und durch die wegfallenden Bearbeitungsschritte können Kosten gespart werden. Insbesondere für den Industriepartner ist der Werkstoffpreis enorm wichtig, um über die Einsetzbarkeit des Werkstoffes oder Bauteils zu entscheiden. Die Fügetechnik ist wichtig, um den Formkörper oder das Bauteil mit dem Grundwerkstoff oder andern Basisbauteilen zu verbinden. Da diese Aufgabenstellung vielfach in der Pulvermetallurgie angetroffen wird, kann hier auf einen reichen Erfahrungsschatz am Fraunhofer IFAM zurückgegriffen werden.Die beste Beständigkeit wurde mit partikelverstärkten FeCrAlY-Rosten erzielt die nach etwa 1000 h Brenndauer ohne erkennbare Schäden ausgebaut und charakterisiert wurden. Neben der fehlenden Abzehrung durch Korrosion zeigten diese Roste auch eine erhöhte Beständigkeit gegen die sog. Verschlackung, also die Verschließung der Zwischenräume im Brennrost mit versinterten oder angeschmolzenen Aschepartikeln. Eine Beschichtung mit FeCrAlY war ebenfalls erfolgreich. Allerdings wurde diese Schicht im Betrieb vollständig aufgezehrt, sodass der Korrosionsmechanismus in dieser Legierung nicht experimentell belegt werden konnte. Es wurde aber eine deutliche Verlängerung der Standzeit im Vergleich zum unbeschichteten Rost erzielt.Dr. Uwe Gaitzsch
Tel.: +49 351 2537-430
uwe.gaitzsch@ifam-dd.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) - Institutsteil Dresden
Winterbergstr. 28
01277 Dresden
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2017-10-01

01.10.2017

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31.08.2020
22404816Verbundvorhaben: Biogasbestandsanlagen nach der EEG-Phase – Geschäftsmodelle einer energetischen Eigenversorgung landwirtschaftlicher Betriebe mittels ihrer Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Betrachtung Gesamtmodell - Akronym: Biogas_autarkEin übergeordnetes Ziel der Biogasproduktion ist es im Kontext aktueller Nachhaltigkeitskriterien in einem System ohne staatliche Förderungen perspektivisch wirtschaftlich produzieren zu können. Die Biogasbranche ist derzeit abhängig vom Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG). Dieses Projekt untersucht die Möglichkeiten, eine Biogasproduktion unabhängig vom EEG zu gestalten. Die Biogasanlagen sollen dabei besser in die landwirtschaftliche Produktion der Betriebe integriert und dadurch "autark" gegenüber externen Energiebereitstellungen für die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität werden. Dabei werden wirtschaftliche Perspektiven für einzelne landwirtschaftliche Biogasanlagen herausgearbeitet sowie auf Basis dieser Ergebnisse Handlungsempfehlungen im Sinne eines Leitfadens erarbeitet. Es werden sieben unterschiedliche Biogasanlagen betrachtet, um bezogen auf die einzelnen Produktionsverfahren eine optimierte energetische Nutzung der Biogasanlage in konkreten landwirtschaftlichen Betrieben zu ermitteln. Die Erkenntnisse werden als bottom-up-Betrachtung für landwirtschaftliche Betriebe mit Biogasanlagen erarbeitet.Die Untersuchungen im Projekt "Biogas Autark" haben gezeigt, dass eine komplette Autarkie in den untersuchten Betrieben nicht erzielt werden kann. Hierfür wären Investitionen zu tätigen, die anhand einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung aktuell zu keinem positiven Ergebnis kommen. Aus juristischer Sicht ergab sich für vier der sieben Betriebe das Problem, dass die Biogasanlage aus steuerrechtlicher Sicht nicht zum landwirtschaftlichen Betrieb gehört. Um eine Autarkie zu erreichen, müssen neben der physikalischen Trennung vom öffentlichen Stromnetz auch der Stromproduzent und der Stromverbraucher die gleiche juristische Person sein. In vielen Fällen sind hier die steuerlichen Vorteile höher, als die, die sich durch eine Zusammenlegung der Betriebsteile und der Kosteneinsparung durch die Eigenstromproduktion ergeben würden. Aufgrund wiederkehrender technischer Probleme wie bspw. ein Ausfall der BHKW‘s war zudem einigen Anlagenbetreibern keine autarke Eigenversorgung zu empfehlen. Wenn eine Autarkie angestrebt wird, muss die Biogasanlage technisch uns biologisch optimal laufen. Ansonsten kann eine Autarkie eine hohe Belastung durch die permanente Bereitschaft für den Betriebsleiter darstellen. Dagegen hat sich gezeigt, dass alle Betriebe einen hohen Grad an einer bilanziellen Autarkie erreichen. Dies hat den Vorteil, dass einige Investitionen nicht getätigt werden müssen, da keine Trennung von öffentlichem Stromnetz stattfindet. Bei einer zu geringen Stromproduktion kann der Strom einfach weiter aus dem öffentlichen Netz bezogen werden. Für eine wirtschaftliche Nutzung des Eigenstromes müssen folgende drei Punkte von der Gesetzgebung angepasst werden: Ausschreibung mit Eigenstromnutzung, keine/geringe EEG-Umlage auf Eigenstromnutzung und Erweiterung des Autarkiebegriffes. Bernhard Wern
Tel.: +49 681 844972-74
wern@izes.de
IZES gGmbH
Altenkesseler Str. 17 Geb. A1
66115 Saarbrücken

2018-01-01

01.01.2018

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31.03.2020
22404916Verbundvorhaben: Repoweringmaßnahmen hinsichtlich zukünftiger Aufgaben von Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Technische Analyse und Entwicklung von Repoweringkonzepten - Akronym: REzABZiel des Projekts ist die Erstellung eines Leitfadens für Bestandsbiogasanlagen zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb nach dem Ende ihrer EEG-Vergütung (insbesondere Teilnahme an Ausschreibungen). Es wird eine Analyse des Ist-Zustands hinsichtlich baulichem Zustand und technischem Optimierungspotenzial von ausgewählten Bestandsbiogasanlagen vorgenommen. Auf dieser Basis erfolgt eine verallgemeinerte Schwachstellenanalyse unter technischen, ökologischen, ökonomischen und soziologischen Gesichtspunkten. Darauf aufbauend werden Konzepte für Repoweringmaßnahmen entwickelt, die einen Weiterbetrieb nach 20-jähriger EEG-Vergütung, insbesondere der Teilnahme an Ausschreibungen ermöglichen. Durch den Vergleich des Ist-Zustands mit dem Zustand nach der Repoweringmaßnahme kann eine ökologische und ökonomische Bewertung und Gewichtung der Maßnahmen erfolgen. Diese Ergebnisse werden in einem Leitfaden zusammengeführt.Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner
Tel.: +49 841 9348-2270
wilfried.zoerner@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF)
Esplanade 10
85049 Ingolstadt
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01.03.2019

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31.12.2022
22404917Dynamisches Modell für den stromoptimierten Betrieb von dezentralen Biomasseheizkraftwerken in Nahwärmenetzen durch intelligente Integration von Power-to-Heat und Wärmespeicher - Akronym: BioDyNahMoZiel des Vorhabens ist es, den Betrieb von derzeit häufig defizitären Biomasse-Heizkraftwerken in ländlichen Nahwärmenetzen ökonomischer zu gestalten. Dazu wird im Projektvorhaben BioDyNahMo, mittels dynamischer Systemsimulation und –analyse, die Flexibilisierung eines bestehenden Biomasseheizkraftwerkes durch den Einsatz eines Langzeit-Wärmespeichers mit integriertem Power-to-Heat System realisiert. Zur Erstellung stromorientierter Anlagenfahrpläne (Berücksichtigung von Strompreissignalen), bei gleichzeitiger Garantie der Versorgungssicherheit im Wärmenetz, werden numerische Optimierungsverfahren verwendet. Im Fokus des Simulationsmodells steht die optimale Auslegung und Steuerung der einzelnen Komponenten im Energieverbund zur Steigerung der Ressourceneffizienz (Wirtschaftlichkeit, Wirkungsgrad, Ökologie) des Gesamtmodells.Mit Abschluss der Arbeiten und Auswertung der Ergebnisse steht ein Leitfaden zur Verfügung, welcher einem Wärmenetzbetreiber die Kombination aus KWK-Anlagen, Biomasseheizwerken, Spitzenlastkesseln sowie Langzeit-Wärmespeichern ermöglicht, auch unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen und gesetzlichen Rahmenbedingungen. Die erarbeiteten Lösungsansätze zeigen auf, dass eine dekarbonisierte, auf nachwachsende Rohstoffe basierende Wärmeversorgung in Deutschland unter Einbeziehung von Digitalisierung und Künstlicher Intelligenz möglich ist. Hierfür könnten die vorrangig für den ausländischen Markt produzierten Vergaser-KWK-Anlagen deutscher Hersteller mit ihren hochentwickelten Produkten sorgen, wenn die regulatorischen Rahmenbedingungen angepasst werden würden. Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer
Tel.: +49 9421 187-100
gaderer@tum.de
Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme
Schulgasse 16
94315 Straubing
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2016-03-01

01.03.2016

2018-02-28

28.02.2018
22405015Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Europäische Harmonisierung von Messmethoden zur Bestimmung von Methanemissionen aus Biogasanlagen (MetHarmo); Teilvorhaben 2: Überprüfung der Anwendbarkeit einer harmonisierten Methode zur Bestimmung von Methanmassenströmen aus Biogasanlagen - Akronym: MetHarmoBiogasanlagen emittieren Methan, hauptsächlich durch Leckagen, Über-/Unterdrucksicherungen, Gasleitungen oder offenen Gärrestlager. Um aktiv zum Klimaschutz beitragen zu können, ist es essentiell notwendig die Treibhausgasemissionen dieser Quellen zu quantifizieren. Derzeit gibt es keine europaweit einheitliche Methode um die Gesamtemissionen von Biogasanlagen zu bestimmen. Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist es, die jeweiligen nationalen Versuche zur Quantifizierung der Emissionen zu einem allgemein geläufigen Verfahren zu harmonisieren. AP1 "Projektmanagement" umfasst Koordination des Projekts und Kommunikation zwischen allen Projektpartnern und ERA-NET. Zu dem gehört die Teilnahme an den 3 Projekttreffen und an den 2 Workshops. AP2 "Auswahl der Biogasanlagen für AP3" dient der Auswahl einer geeigneten Biogasanlage für das AP3, die zu den speziellen Anforderungen der Messmethoden aller Projektpartner korrespondiert. AP3 "Messkampagnen" enthält die Ausführungen der zwei gemeinsamen Emissionsmessungen an einer deutschen Biogasanlage. Jedes Team hat dabei seiner verwendeten Methodik entsprechende Vorbereitungen zu treffen. Anschließend erfolgen die Datenauswertung und die Modellierungen der Gesamtmethanemissionen der Anlage. AP4 "Methodenharmonisierung" dient der Harmonisierung der Ergebnisse aller Projektpartner aus AP3. Ziel ist eine optimale Ausführungsweise zur Bestimmung von Methanemission. Diese soll anschließend in einer Richtlinie gefasst werden. Mögliche Erfolge werden in wissenschaftlichen Publikationen veröffentlicht. AP5 "Erweiterte Emissionsmessungen" ist ein Solovorhaben des USTUTT Teams. Hier werden zusätzliche Messkampagnen im süddeutschen Raum durchgeführt. Ziel ist es, die harmonisierte Methode aus AP4 auf andere Anlagen mit unterschiedlichen technischen und geografischen Faktoren zu übertragen und gegebenenfalls weitere Kriterien zur harmonisierten Methode zu definieren. Die Ausführungen dieser Messkampagnen gleichen denen aus AP3.Die gemessenen Emissionsfaktoren an BGA 1 bewegten sich in einem Wertebereich zwischen 0,3 (On-Site Ansatz) und 1,2 % CH4 (DIAL). Die Emissionsfaktoren an BGA 2 lagen zwischen 1,1 und 2,7 % CH4 (für IDMM und TDM) und zwischen 2,2 und 2,3 % CH4 (On-Site Ansatz) und waren damit erwartungsgemäß höher als an BGA 1. Die Ergebnisse bestätigten bereits bekannte Erkenntnisse. Für den On-Site Ansatz ist beispielsweise die Quantifizierung der Hauptemissionsquellen sehr wichtig für die Bestimmung der Gesamtemissionsrate. Zum anderen wurden auch neue Erkenntnisse erzielt. Zum Beispiel ist für die IDMM der Aufstellungsort und die Konfiguration der Abtastrate des Ultraschallanemometers sehr wichtig für die Modellierung der Gesamtemissionsrate. Diese Erkenntnisse flossen direkt in die Entwicklung der harmonisierten Richtlinie ein. Zusätzlich wurde die harmonisierte IDMM in erweiterten Emissionsmessungen getestet und weiter optimiert.Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
Tel.: +49 711 685-65500
martin.kranert@iswa.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft
Bandtäle, Gewann 2
70569 Stuttgart
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01.09.2018

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31.08.2021
22405016Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 1: Netz-, Markt- und Motorenanalyse, Optimierungsmodell - Akronym: OPTIBIOSYIm Projekt OPTIBIOSY werden mögliche Vermarktungsoptionen für Biogasanlagen nach Auslaufen der EEG-Förderung im Bereich der Systemdienstleistungsbereitstellung für das Stromnetz untersucht. Im Fokus stehen dabei ein gezieltes Engpassmanagement unter Ausnutzung der Speichereigenschaften von Biogasanlagen, die Bereitstellung von Blindleistung, der Beitrag zur Momentanreserve und eine mögliche Teilnahme von Biogasanlagen an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten. Für die Erbringung dieser Systemdienstleistungen werden die technischen Fähigkeiten und Grenzen von Biogasanlagen herausgearbeitet und Kosten für die Erbringung aus alternativen Quellen ermittelt. Auf Basis einer Bestandsanalyse des deutschen Biogasanlagenparks werden Referenzanlagen definiert, für die anhand zweier Optimierungsmodelle verschiedene Fahrpläne unter Berücksichtigung der Vermarktung an der Strombörse und der Vermarktung von Systemdienstleistungen berechnet werden. Mit diesen Fahrplänen sowie mittels Lastflussberechnungen in Modellen realer Mittelspannungsnetze erfolgen Betrachtungen der monetären Auswirkungen der Systemdienstleistungsbereitstellung sowie des tatsächlichen systemdienlichen Beitrages von Biogasanlagen im Stromnetz. Aus den Erkenntnissen werden abschließend an Biogasanlagenbetreiber, Direktvermarkter, Netzbetreiber und Politik gerichtete Handlungsempfehlungen abgleitet.Durch die eingehende Analyse der am Projekt beteiligten Praxisanlagen konnten die für eine Flexibilisierung relevanten Anlagenbestandteile herausgearbeitet und der momentane Stand der Technik flexibilisierter Biogasanlagen ermittelt werden. Aufbauend darauf wurden die weiteren Ergebnisse in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erarbeitet. Biogasanlagen können im Rahmen des Engpassmanagements bei geringen Überlastungen im Verhältnis zu ihrer Bemessungsleistung einen nennenswerten Anteil der notwendigen Abregelenergie aufnehmen und im Gasspeicher zwischenspeichern. Damit ermöglichen sie eine verbesserte Integration erneuerbarer Energie im Stromnetz. Die maximal möglichen Zusatzeinnahmen für Biogasanlagenbetreiber durch eine Vergütung von gezielten Engpassreaktionen summieren sich über ein Jahr auf einen einstelligen Prozentbereich der Spotmarkteinnahmen. Im Rahmen der Vermarktung von Blindleistung an möglichen zukünftigen Märkten sind jährliche Zusatzeinnahmen in Höhe von ca. 1 % der Spotmarkteinnahmen zu erwarten, wenn als Wert der Blindleistung der netzbetreiberseitige Aufwand für die Errichtung von konventionellen Kompensationsanlagen zugrunde gelegt wird. Es ist auch bei Berücksichtigung von Blindleistungspreisen in der Fahrplanberechnung nicht zu erwarten, dass Biogasanlagen ihr maximales Blindleistungspotential in Zeiten hoher Blindleistungspreise ausschöpfen können. Dem stehen technische Restriktionen durch Mindestlaufzeiten und Mindestleistungen der BHKW entgegen. Zur notwendigen Momentanreserve im europäischen Verbundnetz tragen Biogasanlagen mit Synchrongeneratoren nur einen geringen Anteil bei, erbringen diesen aber inhärent. Zur Teilnahme an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten sind Biogasanlagen technisch grundsätzlich in der Lage. Solche Konzepte werden gegenwärtig erforscht.Prof. Dr.-Ing. Oliver Brückl
Tel.: +49 941 943-9881
oliver.brueckl@oth-regensburg.de
Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg - Forschungsstelle für Energiespeicher und Energienetze (FENES)
Seybothstr. 2
93053 Regensburg
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15.12.2021
22405116Verbundvorhaben: Biogasanlagen als Akteur am Smart Market – Zusätzliches Erlöspotenzial heben; Teilvorhaben 1: Modellbildung und Analyse - Akronym: SmartBioErneuerbarer Strom aus Biogasanlagen weist im Vergleich zu anderen erneuerbaren Erzeugungstechnologien relativ hohe Gestehungskosten auf. Im Gegensatz zur volatilen Stromproduktion mit Windkraft- und PV-Anla-gen können flexible Biogasanlagen ihre Stromproduktion jedoch gezielt anpassen und dadurch auf Preissig-nale aus verschiedenen Märkten reagieren. Biogasanlagen können diese Flexibilität nutzen, um sinkender Förderintensität durch EEG oder KWKG entgegenzuwirken. Das Projekt SmartBio untersucht, welche Zusatz-erlöse Biogasanlagen bei der Teilnahme an einem marktbasierten Engpassmanagementregime realisieren können. Voraussetzung für Zusatzerlöse an einem solchen Markt ist die Umstellung des Engpassmanage-ments in Deutschland vom derzeit kostenbasierten System auf ein marktbasiertes System. Ein marktbasiertes Design nach dem Smart Market Ansatz ermöglicht dabei, dass Biogasanlagen zur Kostenreduktion der deutschlandweiten Engpassbewirtschaftung beitragen und hierbei Zusatzerlöse erwirtschaften können. Diese Zusatzerlöse werden im Rahmen des Forschungsvorhabens für verschiedene flexible Biogasanlagenkonzepte und repräsentative Engpasssituationen in Nord- und Süddeutschland im Jahr 2025 quantifiziert.Flexible Biogasanlagen sind ein wichtiger Bestandteil des marktbasierten Engpassmanagements und können sowohl beim "Leistungssaldo reduzieren" als auch beim "Leistungssaldo erhöhen" einen großen Beitrag zur Kostenreduktion des Engpassmanagements und der Vermeidung von EE-Abregelung leisten. Die Verfügbar-keit von Biogasanlagen hängt stark vom Anlagenkonzept (Flexfaktor und Gasspeichergröße) im Zusammen-spiel mit der Engpasscharakteristik ab. So stehen strompreisgeführte Biogasanlagen mit hohem Flexfaktoren bei kurzen Engpässen zur Mittagszeit (z.B. in Bayern) oft nicht zum Einsenken zur Verfügung – tragen aber auch nicht zur Engpasssituation bei. Bei längeren Engpasssituationen in Schleswig-Holstein oder in Bayern (z.B. Signal "Leistungssaldo erhöhen") ist für alle modellierten Anlagenkonzepte eine Engpassbewirtschaftung über den Smart Market möglich. Auf Grund der hohen installierten Leistung - im Vergleich zu flexiblen Lasten – können bei erfolgreicher Marktteilnahme große Energiemengen zur Engpassbewirtschaftung durch Biogas mit geringem CO2-Ausstoß bereitgestellt werden. Besonders gute Chancen auf Zusatzerlöse am Smart Market haben Biogasanlagen durch niedrige Gebote beim Signal "Leistungssaldo reduzieren". Hier bewegen sich die spezifischen Erlöspotentiale am Smart Market zwischen 22 und 76 €/MWh, was im Szenariojahr 2025 - ab-hängig von der Aktivität am Smart Market - eine jährliche Steigerung der Markterlöse der Stromproduktion von ca. 0 bis 44 % ergibt. Da die Gebote der Biogasanlagen beim Signal "Leistungssaldo erhöhen" näher an der Kostenobergrenze liegen und auch häufiger preissetzend sein können, fällt das Potential für Zusatzerlöse geringer aus. Die spezifischen Zusatzerlöse liegen hier zwischen ca. 0 und 35 €/MWh, was im Szenariojahr 2025 eine jährliche Steigerung der Markterlöse der Stromproduktion von ca. 0 bis 6 % ergibt.Prof. Dr.-Ing. Uwe Holzhammer
Tel.: +49 841 9348-5025
uwe.holzhammer@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF)
Esplanade 10
85049 Ingolstadt
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01.09.2018

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31.08.2022
22405217Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 1: Entwicklung selbstlernende Biogasanlagensteuerung - Akronym: NETFLEXZiel des Projekts ist die Entwicklung von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen (BGAs) zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Die Steuerung soll die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für BGAs rücken. Die Steuerung soll auf Schwankungen von Photovoltaikanlagen (PV) kurzfristig und selbstlernend reagieren. Hierzu werden laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren sowie PV-Strom-Einspeiseprofile, realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen, in den Steuerungsablauf integriert. Es werden Verbesserungen bisher verfügbarer Wetterprognosen hinsichtlich kleinräumiger und kurzfristiger Schwankungen bei sehr kurzen Vorhersagehorizonten auf Basis hochaufgelöster Satelliten- und Wetterkameradaten integriert. Die Stromerzeugung und die gleichzeitige Versorgung von Wärmenetzen durch BGAs werden untersucht. Zusätzlich soll die Steuerung der BGA Zellerfeld auf Netzbedürfnisse sensibilisiert und verbessert sowie das bestehende Monitoring weitergeführt werden.Die im Projekt entwickelte Steuerung plant den Einsatz der Blockheizkraftwerke einer Biogasanlage automatisiert und vorausschauend, unter Berücksichtigung der Photovoltaik-Einspeisung, Wärmenachfrage- und Angebot im lokalen System, den technischen Eigenschaften der Anlagenkomponenten sowie des wirtschaftlichen Betriebs der Biogasanlage. Die Systemkomponeten Photovoltaik-Anlage, Biogasanlage, Stromnetz und Blockheizkraftwerke sind in unterschiedlichem Detailgrad modelliert und mit Messdaten validiert. Das größte Potential für den Einsatz der Steuerung liegt in der Mittelspannungsebene des Stromnetzes. Die Steuerung besteht grundlegend aus einer Optimierung und einer Nachregelung. Der hinterlegte Optimierungsalgorithmus bestimmt die Leistungsabgabe der Biogasanlage unter definierten Nebenbedingungen in zwei Iterationen. In der ersten Stufe wird der Einsatz des Systems langfristig und ökonomisch geplant. Die ermittelten Sollwerte werden dann in der zweiten Iteration durch eine Leistungsflussoptimierung hochaufgelöst dargestellt. Der langfristige Optimierungsalgorithmus konnte in den durchgeführten Testläufen den ökonomischen Betrieb der Biogasanlage zuverlässig und optimal planen. Mit dem Einsatz der kurzfristigen Optimierungsstufe kann eine zusätzliche Sicherheit für die Einhaltung von Leistungslimitierungen geschaffen werden, allerdings wird der Betrieb aufgrund der Ungenauigkeiten der Photovoltaik-Prognose eingeschränkt. Eine sichere Einhaltung von Leistungslimitierungen kann aufgrund von Prognosefehlern nicht garantiert werden. Für einem Einsatz der entwickelten Steuerung werden folgende Hemmnisse identifiziert: - Die Vorhersagequalität der Einstrahlungsprognose ist limitiert. Vor allem bei der Betrachtung inminütlichen Zeitbereichen müssen daher große Varianzen bei der Einsatzplanung berücksichtigt werden. - Bei einer Übertragung der Steuerung auf andere Biogasanlage müssen große Anpassungen vorgenommen werden.Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner
Tel.: +49 841 9348-2270
wilfried.zoerner@thi.de
Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF)
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85049 Ingolstadt
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2022-04-30

30.04.2022
22405218Verbundvorhaben: Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah; Teilvorhaben 2: Bürgerbeteiligung und Reststoffverwertung - Akronym: PerspektivenBEDDas 3-jährige Verbundprojekt "Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah" hat Handlungsempfehlungen für den Erhalt und die Weiterentwicklung von Bioenergiedörfern (BED) erarbeitet. Der Fokus lag auf zukunftsfähigen Geschäftsfeldern, die den langfristigen wirtschaftlichen Betrieb von BED sichern. An dem Forschungsprojekt waren die Fachgebiete "Mikroökonomik und empirische Energieökonomik" und "Solar- und Anlagentechnik" der Universität Kassel sowie die Abteilung "Kartographie, GIS und Fernerkundung" des Geographischen Instituts der Georg-August- Universität Göttingen beteiligt. Als Praxispartner und Reallabore wurden die zwei BED Wollbrandshausen/Krebeck im Landkreis Göttingen/ Niedersachsen und Altenmellrich im Landkreis Soest/Nordrhein-Westfalen ausgewählt. Begleitend konnte ein "Praxisbeirat" aus ca. 20 BED etabliert werden, der die Forschungsergebnisse reflektiert und als Ideengeber für die Maßnahmenumsetzung fungiert hat. In diesem inter- und transdisziplinären Verbund wurden verschiedene Post-EEG-Szenarien speziell für BED erarbeitet und diese technisch und wirtschaftlich bewertet. Zudem wurden Vor-Ort Interviews und deutschlandweite Fragebogenstudien in BED durchgeführt. Die erarbeiteten Handlungsempfehlungen wurden in Versammlungen bzw. Videokonferenzen vorgestellt und in einer Reflektionsphase zusammen mit dem "Praxisbeirat" auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Für den Transfer der Ergebnisse wurde die interaktive Transferplattform "energiewendedörfer.de" eingerichtet, die der Verbreitung der Forschungsergebnisse und der Vernetzung relevanter Akteure dient. Die Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst und an alle BED versandt. Sie sollen als eine Art Blaupause für weitere BED fungieren und ihnen Handlungsmöglichkeiten für einen Weiterbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufzeigen.Im Leitfaden werden für die 7 Themen "Stromvermarktung, Nahwärmenetze, Reststoffnutzung, alternative Energiepflanzen, Wertstoffkreisläufe und weitere erneuerbare Energien" zukünftige Geschäftsfelder für BED dargestellt. Diese müssen in Einklang mit der Nahwärmeversorgung stehen – nur überschüssige Biogasmengen können in neue Geschäftsfelder fließen. Bei den Partner-BED waren die Biogasüberschüsse zu gering, um eine Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz oder den Betrieb einer Hoftankstelle wirtschaftlich in Betracht zu ziehen. Erst die Zusammenarbeit mit einer benachbarten Biogasanlage würde die Biogasüberschüsse erhöhen und diese Geschäftsfelder befördern. Eine Pyrolyseanlage könnte als 2. Wärmequelle neben den BHKW eingesetzt werden, um den Gasüberschuss zu erhöhen oder als alternative Wärmequelle bei Aufgabe der Biogasanlage agieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist jedoch nur bei sehr spezifischen Parametern für Substrate gegeben. Berechnungen für eines der BED zeigen, dass es sinnvoll ist, Post-EEG-Windkraftanlagen als potenzielle Stromquelle für die Wärmebereitstellung in Wärmenetzen und Großwärmespeichern zu berücksichtigen. Auch Solarthermieanlagen stellen eine relativ kostengünstige Wärmequelle dar. BED vermeiden eine hohe Flexibilisierung der Stromerzeugung durch mehrfache BHKW-Überbauung, so dass die BHKWs wärmegeführt operieren und die Fütterung der Biogasanlage dem saisonalen Wärmebedarf angepasst wird. So steigt die Substrateffizienz und der Einsatz redundanter Wärmequellen wird reduziert bzw. vermieden. Die regionale Vermarktung von Grünstrom, ein eigenes Stromnetz zur Selbstversorgung und Stromdirektlieferungen sind interessante Geschäftsfelder für BED, die jedoch noch auf große Hemmnisse stoßen. Laut Interviews ist den BED besonders wichtig: Eine stabile auskömmliche Förderung mit verlässlichen gesetzlichen Regeln, eine unkomplizierte Nutzung von Strom und Wärme vor Ort, Abbau bürokratischer Hürden und die Unterstützung des Ehrenamtes.Prof. Dr. Martin Kappas
Tel.: +49 551 39-9805
mkappas@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geographisches Institut
Goldschmidtstr. 5
37077 Göttingen
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30.09.2021
22405317Integration und Bewertung regenerativer Energien in bestehenden Wärmenetzen und dezentralen Wärmeversorgungskonzepten - Akronym: IE-BioNetzDas Vorhaben soll den Status Quo und zukünftige Kombinationsmöglichkeiten von Bioenergie mit anderen erneuerbaren Energieträgern in Wärmenetzen und dezentralen Systemlösungen untersuchen. Dabei werden politische Rahmenbedingungen, technische und wirtschaftliche Aspekte, Umwelt- und Klimaauswirkungen sowie Hemmnisse und Treiber einzelner Wärmeerzeuger untersucht. Anhand von zwei ausgewählten, bereits bestehenden Referenz-Wärmenetzen werden für die vorhandene Infrastruktur konkrete, innovative und nachhaltige Netzkonzepte und mögliche dezentrale Systemlösungen als Beispiel für "Smart Bioenergy" untersucht. Ein besonderer Fokus in diesem Projekt liegt auf der ökonomischen Betrachtung unterschiedlicher Wärmeversorgungsmöglichkeiten und der anschließenden Bewertung dieser Konzepte.M. Eng. Henryk Haufe
Tel.: +49 341 2434-388
henryk.haufe@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig

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2022-02-28

28.02.2022
22405416Verbundvorhaben: BIOGAS PROGRESSIV – zukunftsweisende Strategien für landwirtschaftliche Biogasanlagen (ProBiogas); Teilvorhaben 1: Datenbanken, Kalkulationsmethoden und –tools - Akronym: ProBiogasEine Vielzahl von Ansätzen für eine optimierte Biogasproduktion ist in Forschungsvorhaben von Hochschulen, landwirtschaftlichen Forschungsanstalten und der Industrie bereits entwickelt und erprobt worden. Eine systematische Evaluierung dieser Ansätze im Hinblick auf die Nutzbarkeit in praxistauglichen Geschäftsmodellen und ein auf die Betreiber von Biogasanlagen und die Biogasberatung ausgerichtetes Informationsangebot zu dieser Optimierung fehlen allerdings bislang. Diese Lücke wird das Projekt "BIOGAS PROGRESSIV" schließen. Ziel ist ein umfangreiches Informationsangebot mit dessen Hilfe Anlagenbetreiber und Berater in die Lage versetzt werden, passende Konzepte für Biogasanlagen zu identifizieren und weiterzuentwickeln.Im Projekt konnte eine Vielzahl an Parametern und ökonomischen Kennwerten anhand von Befragungen bei Betreibern und Herstellern gewonnen werden. Die Daten direkt in die Biogas-Betriebsmodelle und in eine Web-Anwendung eingeflossen. Für die techno-ökonomische Betrachtung von Weiterbetriebsoptionen, inkl. der Bewertung der Treibhausgasemissionen, wurden 15 Biogas-Betriebsmodelle mit den Optionen Veränderung der Einsatzstoffe, Ausbau des Nahwärmenetzes sowie Anlagenpooling mehrerer Biogasanlagen über Mikrogasnetz, dem Verwertungsweg Biomethan sowie die Flexibilisierung der Stromproduktion erstellt. Die Weiterbetriebskonzepte Flexibilisierung sowie Biomethan bieten für Bestandsanlagen eine mögliche Option, jedoch ist dies von den anlagenspezifischen Rahmenbedingungen abhängig. Die Erweiterung der Wärmenutzung ist wirtschaftlich besonders interessant, diese ist allerdings von der regionalen Verfügbarkeit von Wärmeabnehmern abhängig. Die entwickelte Web-Anwendung "Post-EEG-Rechner Biogas" ermöglich eine anlagenindividuelle Prüfung der Post-EEG-Optionen für Bestandsbiogasanlagen. Der Anwender wird in die Lage versetzen, seine existierende Biogasanlage über die Eingabe der eingesetzten Substrate und die Auswahl entsprechender (Teil-)Anlagen datenbankgestützt darzustellen. Darauf aufbauend können Post-EEG-Optionen für einen möglichen Weiterbetrieb, über die 1. Förderperiode des EEG hinaus, dargestellt werden. 15 Exposés beschreiben zukünftige Einkommensoptionen, die als mögliche Einkommensquelle für landwirtschaftliche Biogas-Betriebe dienen können. Die Konzeptbeschreibungen behandeln Themen wie die Nutzung von Blühpflanzen zur Verbesserung der Artenvielfalt, die Stromvermarkung über 'Power Purchase Agreement' (PPA), Aquakultur als neuer Betriebszweige oder Faserstoff- oder Biowachsgewinnung aus Gärprodukte. Die Projektergebnisse sind im Post-EEG-Fachportal "Zukunft Biogas" (www.zukunftbiogas.de) online abrufbar. Mark Paterson
Tel.: +49 6151 7001-234
m.paterson@ktbl.de
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL) - Team Energie, Emissionen und Klimaschutz
Bartningstr. 49
64289 Darmstadt
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30.04.2022
22405817Verbundvorhaben: Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah; Teilvorhaben 1: Geschäftsmodelle und Nahwärmenetze - Akronym: PerspektivenBEDDas 3-jährige Verbundprojekt "Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah" hat Handlungsempfehlungen für den Erhalt und die Weiterentwicklung von Bioenergiedörfern (BED) erarbeitet. Der Fokus lag auf zukunftsfähigen Geschäftsfeldern, die den langfristigen wirtschaftlichen Betrieb von BED sichern. An dem Forschungsprojekt waren die Fachgebiete "Mikroökonomik und empirische Energieökonomik" und "Solar- und Anlagentechnik" der Universität Kassel sowie die Abteilung "Kartographie, GIS und Fernerkundung" des Geographischen Instituts der Georg-August- Universität Göttingen beteiligt. Als Praxispartner und Reallabore wurden die zwei BED Wollbrandshausen/Krebeck im Landkreis Göttingen/ Niedersachsen und Altenmellrich im Landkreis Soest/Nordrhein-Westfalen ausgewählt. Begleitend konnte ein "Praxisbeirat" aus ca. 20 BED etabliert werden, der die Forschungsergebnisse reflektiert und als Ideengeber für die Maßnahmenumsetzung fungiert hat. In diesem inter- und transdisziplinären Verbund wurden verschiedene Post-EEG-Szenarien speziell für BED erarbeitet und diese technisch und wirtschaftlich bewertet. Zudem wurden Vor-Ort Interviews und deutschlandweite Fragebogenstudien in BED durchgeführt. Die erarbeiteten Handlungsempfehlungen wurden in Versammlungen bzw. Videokonferenzen vorgestellt und in einer Reflektionsphase zusammen mit dem "Praxisbeirat" auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Für den Transfer der Ergebnisse wurde die interaktive Transferplattform "energiewendedörfer.de" eingerichtet, die der Verbreitung der Forschungsergebnisse und der Vernetzung relevanter Akteure dient. Die Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst und an alle BED versandt. Sie sollen als eine Art Blaupause für weitere BED fungieren und ihnen Handlungsmöglichkeiten für einen Weiterbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufzeigen. Im Leitfaden werden für die 7 Themen "Stromvermarktung, Nahwärmenetze, Reststoffnutzung, alternative Energiepflanzen, Wertstoffkreisläufe und weitere erneuerbare Energien" zukünftige Geschäftsfelder für BED dargestellt. Diese müssen in Einklang mit der Nahwärmeversorgung stehen – nur überschüssige Biogasmengen können in neue Geschäftsfelder fließen. Bei den Partner-BED waren die Biogasüberschüsse zu gering, um eine Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz oder den Betrieb einer Hoftankstelle wirtschaftlich in Betracht zu ziehen. Erst die Zusammenarbeit mit einer benachbarten Biogasanlage würde die Biogasüberschüsse erhöhen und diese Geschäftsfelder befördern. Eine Pyrolyseanlage könnte als 2. Wärmequelle neben den BHKW eingesetzt werden, um den Gasüberschuss zu erhöhen oder als alternative Wärmequelle bei Aufgabe der Biogasanlage agieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist jedoch nur bei sehr spezifischen Parametern für Substrate gegeben. Berechnungen für eines der BED zeigen, dass es sinnvoll ist, Post-EEG-Windkraftanlagen als potenzielle Stromquelle für die Wärmebereitstellung in Wärmenetzen und Großwärmespeichern zu berücksichtigen. Auch Solarthermieanlagen stellen eine relativ kostengünstige Wärmequelle dar. BED vermeiden eine hohe Flexibilisierung der Stromerzeugung durch mehrfache BHKW-Überbauung, so dass die BHKWs wärmegeführt operieren und die Fütterung der Biogasanlage dem saisonalen Wärmebedarf angepasst wird. So steigt die Substrateffizienz und der Einsatz redundanter Wärmequellen wird reduziert bzw. vermieden. Die regionale Vermarktung von Grünstrom, ein eigenes Stromnetz zur Selbstversorgung und Stromdirektlieferungen sind interessante Geschäftsfelder für BED, die jedoch noch auf große Hemmnisse stoßen. Laut Interviews ist den BED besonders wichtig: Eine stabile auskömmliche Förderung mit verlässlichen gesetzlichen Regeln, eine unkomplizierte Nutzung von Strom und Wärme vor Ort, Abbau bürokratischer Hürden und die Unterstützung des Ehrenamtes.Prof. Dr. Heike Wetzel
Tel.: +49 561 804-7750
heike.wetzel@uni-kassel.de
Universität Kassel - Fachbereich 07 Wirtschaftswissenschaften - Institut für Volkswirtschaftslehre - Fachgebiet Volkswirtschaftslehre mit Schwerpunkt dezentrale Energiewirtschaft
Nora-Platiel-Str. 4
34127 Kassel
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01.12.2018

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31.01.2022
22406317Verbundvorhaben: Geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem; Teilvorhaben 1: Systemintegration Biomasse - Akronym: GeoOptbioIIm Projekt GeoOPT-bio wird ein Werkzeug entwickelt, das die geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem ermöglicht. Die Plattform bildet eine geodatenbasierte Abbildung von Wechselwirkungen bei der Nutzung erneuerbarer Energien, Energiesystemen und Effizienzmaßnahmen in einem räumlichen Kontext, der über die Grenzen der üblichen kommunalen Wirkungsbereiche hinausgeht. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf eine räumlich aufgelöste Integration der verschiedenen Biomassepotenziale in die bestehenden Energiesysteme gelegt. Sie soll es den verschiedenen Akteuren erlauben, in Kenntnis der bestehenden Randbedingungen, zielsichere Entscheidungen zu treffen. Die wichtigsten Ziele für das Werkzeug sind: • Abbildung der lokalen Biomassepotenziale nach Energieträgern • Abbildung des lokalen Energiebedarfs und Versorgungsprofils (Anteil Biomasse am bestehenden Energiesystem, Schwerpunkt dezentrale Holzfeuerung) • Abbildung von lokalen und regionalen Potentialflächen • Szenarien für optimierte Energiewendepfade und Klimaschutzmaßnahmen mit Schwerpunkt Systemintegration Biomasse • Kartenbasiertes Szenarien-Werkzeug für Kommunikations- und Beteiligungsverfahren • Web-basierter Datenzugang zur Nachhaltung /-pflege von Indikatoren- und Fortschrittsberichten; transparente Darstellung von Flächenpotenzialen sowie Bedarfsstrukturen • Kompakte Darstellung der wichtigsten Ergebnisse in Form von Reports als Diskussionsgrundlage für politische Entscheidungsträger • Transparente Bewertung von Szenarien und Entwicklung von Least-Regret-Szenarien Arbeitsschwerpunkte vom IEE im Projektverlauf: • Beschaffung der notwendigen Datenbasis • Berechnung der Potenziale (Bioenergie und Energiebedarf) • Definition der Technologiemodule (Technologiebaukasten) • Aufbereitung der Datenbasis für zwei Referenzquartiere • Organisation und Moderation des LenkungskreisesIn der konzeptionellen Phase wurde in enger Zusammenarbeit mit INTEND gearbeitet. Im Mittelpunkt stand die Festlegung auf die zentralen Anforderungen in den Bereichen Biomassepotential und Energiebedarf. Diese zwei Protagonisten stellen im System die führenden Module dar, die zu bilanzierenden Zwecken zusammengeführt werden. Das Fraunhofer IEE war im Projekt dafür zuständig, die Datenbasis zu beschaffen. Geprüft wurde, welche Daten für die Potenzialermittlung kostenfrei zur Verfügung stehen. Dabei hat sich ergeben, dass z.B. die Zensus-Daten sehr gut geeignet sind, die Wärmebedarfe in den Kommunen zu ermitteln. Für die Bioenergie-Potenziale bieten z.B. die Corine-Daten (Bioenergie-Flächen), die hessische Gemeindestatistik (Landwirtschaftliche Betriebe, etc.) und die Agrarstrukturerhebung (Tierarten und Anzahl) eine gute Datengrundlage. Fehlende Daten wurden vor Ort bei den beteiligten Kommunen beschafft. Es wurde im Projekt nachgewiesen, dass die Abschätzung der Bioenergie-Potenziale mit dem im Projekt entwickelten Tool mit wenig Zeitaufwand möglich ist. Das gilt sowohl für das Gesamtpotenzial in Regionen, als auch für konkrete Planungen neuer Bioenergie-Anlagen. Insbesondere die Ermittlung der Flächen mit wenigen Mausklicks hat sich als sehr hilfreich erwiesen. Darüber hinaus wurde im Projekt ein Verfahren entwickelt, wie mit frei verfügbaren Zensus-Daten die Wärmebedarfe für Kommunen und Regionen abgeschätzt werden können. Dieser Ansatz hat sich in den Treffen mit dem Lenkungskreis als interessante Alternative für Kommunen bezüglich deren CO2-Bilanzierung erwiesen. Entstanden ist ein einfach bedienbares Tool, das ideal für Kommunen geeignet ist, um die Bioenergie als zentralen Baustein der regionalen Transformation des Energiesystems besser zu verankern und den Fortschritt der lokalen Energiewende zu überwachen. Patrick Selzam
Tel.: +49 561 7294-303
patrick.selzam@iee.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)
Joseph-Beuys-Str. 8
34117 Kassel
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31.12.2018
22406517Verbundvorhaben: Analyse der gesamtökonomischen Effekte von Biogasanlagen - Wirkungsabschätzung des EEG; Teilvorhaben 2: Review makroökonomischer Effekte und Auswertung alternativer Refinanzierungsinstrumente - Akronym: MakroBiogasDas Vorhaben zielt auf eine Analyse der vorhandenen bzw. möglichen transsektoralen Systemdienstleistungen von Biogasanlagen (BGA) abseits der Strommärkte ab. Hiermit wird ein Beitrag zur öffentlichen Debatte um die zukünftige Rolle der Bioenergie geleistet, die derzeit häufig eindimensional auf Stromgestehungskosten fokussiert ist. Die durch das EEG ausgelösten Impulse generieren jedoch Klimaschutzwirkungen und weitere relevante ökonomische Effekte in anderen Sektoren (z.B. Agrar-, Entsorgungs-, Forstsektor) – tendenziell – im Sinne einer Kostendämpfung, etwa bei alternativen Finanzierungsinstrumenten, bzw. höheren Wertschöpfung. Das Vorhaben soll, aufbauend auf zwei Studien von IZES und DBFZ, entsprechende Effekte im Sinne einer Gesamtschau umfassend darstellen und wo möglich quantifizieren und Auswirkungen einer alternativen Finanzierung sowie die Implikationen möglicher BGA-Bestandsentwicklungen analysieren.Prof. Dr. Erik Gawel
Tel.: +49 341 235-1940
erik.gawel@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
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22406617Verbundvorhaben: Biogasbestandsanlagen nach der EEG-Phase – Geschäftsmodelle einer energetischen Eigenversorgung landwirtschaftlicher Betriebe mittels ihrer Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Evaluation Praxisanlagen - Akronym: Biogas_autarkDas übergeordnete Ziel für die Biogasproduktion sollte ein System ohne staatliche Förderungen sein. Die Biogasbranche ist derzeit zu abhängig vom EEG. Dieses Projekt untersucht die Möglichkeiten, eine Biogasproduktion unabhängig vom EEG zu gestalten. Das Ziel ist es, die Biogasanlagen besser in die landwirtschaftliche Produktion der Betriebe zu integrieren und dadurch energetisch "autark" zu werden von der externen Energiebereitstellung für die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität. Dabei sollen wirtschaftliche Perspektiven für einzelne landwirtschaftliche Biogasanlagen herausgearbeitet sowie auf Basis dieser Ergebnisse Handlungsempfehlungen erarbeitet werden. Es werden explizit nur landwirtschaftliche Biogasanlagen fokussiert, um bezogen auf die einzelnen Produktionsverfahren eine optimierte energetische Nutzung der Biogasanlage in konkreten landwirtschaftlichen Betrieben zu ermitteln. Die Erkenntnisse werden zum einen als bottom-up-Betrachtung für landwirtschaftliche Betriebe mit Biogasanlagen erarbeitet. Zum anderen werden durch eine Clusterbetrachtung auf die bundesweiten Auswirkungen und Potentiale für den existierenden Anlagenpark Rückschlüsse gezogen.Dr. sc. agr. Simon Zielonka
Tel.: +49 711 459-22531
simon.zielonka@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart

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22406717Verbundvorhaben: Analyse der gesamtökonomischen Effekte von Biogasanlagen - Wirkungsabschätzung des EEG; Teilvorhaben 3: Anlagenentwicklung und ökologische Folgenabschätzung für den Biogasanlagenbestand in Deutschland - Akronym: MakroBiogasDas Vorhaben zielt auf eine Analyse der vorhandenen bzw. möglichen transsektoralen Systemdienstleistungen von Biogasanlagen (BGA) abseits der Strommärkte ab. Hiermit wird ein Beitrag zur öffentlichen Debatte um die zukünftige Rolle der Bioenergie geleistet, die derzeit häufig eindimensional auf Stromgestehungskosten fokussiert ist. Die durch das EEG ausgelösten Impulse generieren jedoch Klimaschutzwirkungen und weitere relevante ökonomische Effekte in anderen Sektoren (z.B. Agrar-, Entsorgungs-, Forstsektor) – tendenziell – im Sinne einer Kostendämpfung, etwa bei alternativen Finanzierungsinstrumenten, bzw. höheren Wertschöpfung. Das Vorhaben soll, aufbauend auf zwei Studien von IZES und DBFZ, entsprechende Effekte im Sinne einer Gesamtschau umfassend darstellen und wo möglich quantifizieren und Auswirkungen einer alternativen Finanzierung sowie die Implikationen möglicher BGA-Bestandsentwicklungen analysieren. Martin Dotzauer
Tel.: +49 341 2434-385
martin.dotzauer@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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30.06.2020
22406917Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 3: Referenz- und Trendszenarien - Akronym: BE20plusZiel des Gesamtvorhabens ist es, auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen werden in einem Elektrizitätsmarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen ausgearbeitet und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet. Die Ziele des Teilvorhabens liegen in der Analyse und Bewertung von Entwicklungskorridoren für Bioenergieanlagen (Strategien), ausgehend vom heutigen Stand. Diese werden in Form von Referenz- und Trendszenarien untersucht.Dr. Ludger Eltrop
Tel.: +49 711 685-87816
ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung
Heßbrühlstr. 49 a
70565 Stuttgart
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22407017Verbundvorhaben: Leitfaden Flexibilisierung der Strombereitstellung von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Technisch-ökonomische Herausforderungen und Betriebskonzepte einer bedarfsorientierten Stromproduktion für Biogasanlagen - Akronym: LFFlexIn einem von fluktuierenden erneuerbaren Energien geprägten Energiesystem wird der Ausgleich von Angebot und Nachfrage mittels Flexibilitätsoptionen an Bedeutung zunehmen. Biogasanlagen stellen als steuerbare Energiequelle diesbezüglich einen möglichen Baustein für die erfolgreiche Transformation des Energiesystems dar. Das Vorhabensziel ist deshalb die Erstellung und Kommunikation eines Leitfaden zur Flexibilisierung der Strombereitstellung aus Biogasanlagen, um das vorhandene Potential zu mobilisieren. Die Anlagenbetreiber sollen als primäre Zielgruppe angesprochen werden, da sie Adressaten der aktuellen Anreize zur Flexibilisierung des Anlagenbetriebs sind. Sie tragen die finanziellen Risiken der bedarfsgerechten Strombereitstellung und sind deshalb zentrale Treiber für die Ausweitung flexibel bereitgestellten Stroms im Energiesystem. Im Fokus steht deshalb der Abbau von bestehenden Hemmnissen für die Anlagenbetreiber, als auch die Bereitstellung fundierter Informationen über die Möglichkeiten von wirtschaftlichen Zusatzverdiensten und Risiken sowie Problemstellungen in der Praxis. Manuel Stelzer
Tel.: +49 561 7294-301
manuel.stelzer@iee.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE)
Joseph-Beuys-Str. 8
34117 Kassel
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22407117Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 4: Stakeholdereinbindung - Akronym: BE20plusZiel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Ein Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen die ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Sicherstellung des Praxisbezugs des Verbundvorhabens. Dazu werden in diesem Teilvorhaben die Stakeholder, wie z.B. Anlagenbetreiber, Experten, Verbände und Direktvermarkter, in das Verbundprojekt eingebunden. Die Projektpartner werden in ihren Arbeiten dahingehend begleitet, dass für sie wichtige Stakeholder ausfindig gemacht und sie entsprechend mit diesen vernetzt werden. Zusätzlich werden interaktive Stakeholder-Workshops durchgeführt, bei denen sich der Verbund interessierter Stakeholder über den aktuellen Projektverlauf, bereits bestehende Zwischenergebnisse und das weitere Vorgehen im Vorhaben austauschen kann. Ebenso werden auf regionaler Ebene Akteure identifiziert und über Arbeitstreffen in das Projekt integriert. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den betroffenen Biogasanlagenbetreibern. Ein Teil von ihnen soll mittels persönlicher Interviews in das Vorhaben integriert werden.Dr. sc. agr. Simon Zielonka
Tel.: +49 711 459-22531
simon.zielonka@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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29.02.2020
22407217Verbundvorhaben: Next Generation [BIOGAS] - einen Schritt weiter gedacht. Regionalspezifische ganzheitliche Analyse von Folgekonzepten zur Bewertung des Finanzierungsbedarfs erhaltenswerter Bestandsanlagen; Teilvorhaben 2: Deckung des Differenzbetrages, finanzwirtschaftliche und organisatorische Implikation - Akronym: NxtGenBGAAus technischer Sicht steht einem Weiterbetrieb vieler landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) nach dem Ende der 20-jährige Förderdauer des Erneuerbare-Energien-Gesetzes nichts entgegen. Entscheidend ist es jedoch, den Finanzierungsbedarf der Bestandsanlagen langfristig zu decken und dies, soweit die Finanzierung aus öffentlichen Mitteln bzw. Förderquellen erfolgen soll, aus den Wirkungen der Bioenergie heraus logisch zu begründen. Solche Gründe können in der vielfältigen Rolle dieser Anlagen für die regenerative Energieerzeugung, für die Systemdienlichkeit, für die Treibhausgas-Emissionsminderung, für regionale Nährstoffkreisläufe oder in ihrer Bedeutung als wichtiges Standbein im Agrarsektor liegen. Hauptziel des Projektes ist es daher, innovative Konzepte, Betriebsanpassungen und Diversifikationsstrategien für den Weiterbetrieb bestehender BGA in Deutschland ganzheitlich zu untersuchen und sie quantitativ zu bewerten. Die Analyse berücksichtigt u.a. unterschiedliche Technologievarianten, Substratalternativen und die Bewertung mittels Leistungsmerkmalen wie Effizienz, Umweltwirkungen und Gestehungskosten. Über die Entwicklung von Gütekriterien sollen alternative Finanzierungsinstrumente vorgeschlagen und geprüft werden, die zur Deckung des derzeitigen und künftigen Differenzbetrags (Kosten – Erlöse) notwendig sind. Die praktische Umsetzbarkeit der Folgekonzepte, Gütekriterien und Finanzierungsinstrumente wird gemeinsam mit Akteuren der Branche auf Workshops diskutiert. Mit Hilfe eines regionalspezifischen Ansatzes, in dem drei Regionen detailliert betrachtet werden, wird die heterogene, dezentrale Struktur der BGA abgebildet und anhand repräsentativer Anlagenbeispiele anschaulich dargestellt sowie die Übertragbarkeit auf das Bundesgebiet geprüft.Prof. Dr. Heinrich Degenhart
Tel.: +49 4131 677-1930
degenhart@uni-leuphana.de
Leuphana Universität Lüneburg - Fakultät Wirtschaftswissenschaften - Institut für Finanz- und Rechnungswesen (IFR) - Professur für Finanzierung und Finanzwirtschaft
Scharnhorststr. 1
21335 Lüneburg
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01.04.2016

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22407314Energiewende Unterallgäu Nordwest - Modellregion für eine beschleunigte Energiewende im ländlichen Raum - Akronym: E-Wende-UAZiel des Projektes Energiewende Unterallgäu ist es, in der in Energiefragen bereits gut vernetzten und entwickelten Region den Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch (ohne Verkehr) von derzeit 33% (2012) innerhalb von fünf Jahren auf 60% zu steigern. Dieses Ziel soll durch eine Vielzahl an Projekten erreicht werden, die in der Region in den nächsten Jahren umgesetzt werden sollen. Des Weiteren ist es ein Ziel des Projektes möglichst alle in dem Bereich Energie tätigen relevanten Akteure als Kooperationspartner in die Projektumsetzung einzubinden. Über die Region hinaus ist es das Ziel des Vorhabens beispielhaft zu demonstrieren, wie eine erfolgreiche Energiewende mit der Verknüpfung von Energieeinsparung, Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in einem ländlichen Raum in Deutschland funktionieren kann. Das Projekt "Energiewende Unterallgäu Nordwest besteht aus einer Vielzahl an Bausteinen die im Rahmen der Vorhabensbeschreibung dargestellt werden. Das Projekt baut auf bereits vorhandenem umfassendem Know-how, vorhandenen Netzwerken, Konzepten und Projektideen auf, die in einem Know-how-Pool gebündelt werden. Auf diesen Know-how Pool aufbauend werden die Einzelprojekte (aus der Vorhabensbeschreibung) gestartet. In der ersten Projektphase werden die Umsetzungsprojekte gestartet bzw. im Detail geplant. In der zweiten Projektphase werden Ergebnisse evaluiert und Grundlagen für weitere Projekte (Transfer von Erfolgen und Weiterentwicklung) gelegt, die in der dritten Projektphase umgesetzt werden. Eine Steuerungsgruppe, ein Beirat und eine wissenschaftlich Begleitung durch ein Institut für Marktforschung bilden den Rahmen des Vorhabens. Martin Sambale
Tel.: +49 831 960286-20
sambale@eza.eu
Energie- und Umweltzentrum Allgäu gemeinnützige GmbH
Burgstr. 26
87435 Kempten (Allgäu)
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01.02.2018

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31.03.2021
22407317Verbundvorhaben: Biogasanlagen als Akteur am Smart Market – Zusätzliches Erlöspotenzial heben; Teilvorhaben 2: Praktische Anwendung - Akronym: SmartBioErneuerbarer Strom aus Biogasanlagen weist im Vergleich zu anderen erneuerbaren Erzeugungstechnologien relativ hohe Gestehungskosten auf. Im Gegensatz zur volatilen Stromproduktion mit Windkraft- und PV-Anla-gen können flexible Biogasanlagen ihre Stromproduktion jedoch gezielt anpassen und dadurch auf Preissig-nale aus verschiedenen Märkten reagieren. Biogasanlagen können diese Flexibilität nutzen, um sinkender Förderintensität durch EEG oder KWKG entgegenzuwirken. Das Projekt SmartBio untersucht, welche Zusatz-erlöse Biogasanlagen bei der Teilnahme an einem marktbasierten Engpassmanagementregime realisieren können. Voraussetzung für Zusatzerlöse an einem solchen Markt ist die Umstellung des Engpassmanagement in Deutschland vom derzeit kostenbasierten System auf ein marktbasiertes System. Ein marktbasiertes Design nach dem Smart Market Ansatz ermöglicht dabei, dass Biogasanlagen zur Kostenreduktion der deutschland-weiten Engpassbewirtschaftung beitragen und hierbei Zusatzerlöse erwirtschaften können. Inwiefern beste-hende Prozesse zum Datenaustausch und der Netzbewirtschaftung zwischen verschiedenen Netzbetreibern genutzt werden können und welche Rolle virtuelle Kraftwerke zur Einbindung von Biogasanlagen in Smart Markets spielen können, wird im Teilvorhaben "Praktische Anwendung" untersucht.Die aktuelle Netzsituation der Stadtwerke Rosenheim liefert keine Anreize für einen Smart Market, da bisher noch keine Einspeisemanagement- bzw. Redispatch 2.0-Maßnahmen notwendig waren. Aufgrund künftiger Entwicklungen und der veränderten Rolle von Verteilnetzen sehen die Stadtwerke Rosenheim ein Potential für Smart Markets auf Verteilnetzebene. Geschaffene Kommunikationsschnittstellen zwischen den Netzbetrei-ber/Netzebenen durch die Einführung von Redispatch 2.0 könnten auch bei der Einführung von Smart Markets genutzt werden. Die Nutzung eines virtuellen Kraftwerks zur Einbindung von Biogasanlagen und weiteren dezentralen Kapazitäten in Smart Marktes wird als möglicher Business Case gesehen. Da bei Biogasanlagen auf Erfahrungen als Marktakteure und auf vorhandener IT- und Anlagen-Technik zurückgegriffen werden kann, werden Biogasanlagen als bereits vorhandenes Potential gesehen das schnell in Smart Markets integriert werden könnte. Smart Markets werden als mögliche Option für Biogasanlagen gesehen um künftig Zusatzer-löse zu generieren.Dipl. Ing Gilbert Vogler
Tel.: +49 8031 365-2498
gilbert.vogler@swro.de
Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG
Bayerstr. 5
83022 Rosenheim
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01.11.2017

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30.06.2020
22407417Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 6: Weiterentwicklung der (Direkt-)Vermarktung von Bioenergieanlagen über den Rahmen des Marktprämienmodells hinaus - Akronym: BE20plusZiel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektiven zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen soll in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden.a) Zur Quantifizierung der Flexibilität von Bioenergieanlagen wurde ein Katalog von Flexibilitätskennzahlen für die Geschäftsmodelle Bedarfsorientierte Einspeisung und Regelenergie entwickelt. Zusätzlich wurden aufbereitete Marktdaten (Spot- und Regelenergiepreise) für die Hochrechnungen über 2020 hinaus an den Projektverbund geliefert. Die Daten bilden die Grundlage für die Simulationsmodelle der Projektpartner. b) Für das innovative Geschäftsmodell der Verteilnetzflexibilität zur Vermeidung von Netzengpässen erfolgten Untersuchungen in einem Verteilnetz in Schleswig-Holstein. Im Rahmen einer Potenzialanalyse wurde untersucht, ob flexible Biogasanlagen (BGA) Abregelungen von Windenergieanlagen reduzieren können. Volkswirtschaftlich gesehen entsteht ein Mehrwert, wenn die Flexibilität günstiger ist als die Ausfallvergütung für die abgeregelten Anlagen. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass der gezielte Einsatz von Biogasanlagen die Nutzung der aus EE-Anlagen produzierten Energie steigern kann. c) Mittels Simulation wurde als weiteres innovatives Geschäftsfeld die Intraday-Vermarktung von BGA-Strom untersucht. Je flexibler eine Anlage ist, das heißt, je stärker sie überbaut ist und je mehr Schaltungen pro Tag möglich sind, desto höhere Zusatzerlöse lassen sich durch die Optimierung der Fahrweise der Anlage in den Kurzfristmärkten (Day-Ahead, Intraday) im Vergleich zu einer unflexiblen Fahrweise erzielen. d) Die Untersuchungen zu Geschäftsfeld-relevanten Kostenpositionen ergaben, dass ein Großteil der Kosten für die Erschließung der Flexibilisierung anfällt (initialer Aufwand). Die meisten Kosten lassen sich aufgrund vorherrschender Pooling-Konzepte nicht sinnvoll einzelnen Anlagen und Ereignissen (Flexibilitätsabruf) zuzuordnen und müssen bei jedem Geschäftsmodell auf die Einzelkosten umgelegt werden. Einige Kostenpositionen können durch Marktdesign und Regulierung reduziert werden (Standardisierung, Automatisierung und Synergien). Dipl. Geogr. Alexander Krautz
Tel.: +49 221 820085-862
krautz@next-kraftwerke.de
Next Kraftwerke GmbH
Lichtstr. 43 g
50825 Köln
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30.06.2020
22407517Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 5: Räumliche Infrastrukturanalyse - Akronym: BE20plusZiel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen soll in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. Die Ziele des Teilvorhabens liegen dabei in einer räumlich differenzierten Bewertung bestehender Bioenergieanlagen hinsichtlich ihrer räumlichen Lage zu bestehenden, netzgebundenen Energieinfrastruktureinrichtungen bis auf Gemeindeebene, ihrer Lage zu anderen erneuerbaren Stromerzeugern und ihrer Lage zu potenzieller Wärmesenken. Dabei dient die Lokalisation von Wärmesenken, der Entwicklung von zukünftigen Geschäftsfeldern für Bioenergieanlagen. Beispielsweise können so Regionen identifiziert werden in denen in besonderem Umfang eine KWK-Erzeugung anzustreben ist. Michael Steubing
Tel.: +49 341 2434 594
michael.steubing@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bioenergie
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
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31.10.2021
22407617Verbundvorhaben: BIOGAS PROGRESSIV – zukunftsweisende Strategien für landwirtschaftliche Biogasanlagen (ProBiogas); Teilvorhaben 2: Entwicklung und Verifizierung von Verfahrensmodellen - Akronym: ProBiogasEine Vielzahl von Ansätzen für eine optimierte Biogasproduktion ist in Forschungsvorhaben von Hochschulen, landwirtschaftlichen Forschungsanstalten und der Industrie bereits entwickelt und erprobt worden. Eine systematische Evaluierung dieser Ansätze im Hinblick auf die Nutzbarkeit in praxistauglichen Geschäftsmodellen und ein auf die Betreiber von Biogasanlagen und die Biogasberatung ausgerichtetes Informationsangebot zu dieser Optimierung fehlen allerdings bislang. Diese Lücke wird das Projekt "BIOGAS PROGRESSIV" schließen. Ziel ist ein umfangreiches Informationsangebot mit dessen Hilfe Anlagenbetreiber und Berater in die Lage versetzt werden, passende Konzepte für Biogasanlagen zu identifizieren und weiterzuentwickeln.Es wurden drei Machbarkeitsstudien zu niedersächsischen Biogasanlagen erstellt. Zusammen mit den von der Universität Hohenheim ausgewerteten Anlagen aus Bayern, Baden-Württemberg und Thüringen konnte ein breites Spektrum an Anlagen bezüglich Größe, Substraten und verbleibender Laufzeit in der ersten Förderperiode dargestellt werden. Die meisten Anlagen müssen Änderungen vornehmen, um die Voraussetzungen für das neue EEG bezüglich Maisdeckel, Überbauung oder der Mindestverweilzeit einzuhalten. Für viele Anlagen konnten über diese Mindestanpassungen hinaus Maßnahmen gefunden werden, die die Anlage für einen Weiterbetrieb wirtschaftlicher machen würde. Es zeigte sich aber auch, dass Maßnahmen, welche hohe Investitionen mit sich bringen, bei zu später Umsetzung und einem kurzen Betrachtungszeitraum von zehn Jahren (Laufzeit zweite Förderperiode) nicht wirtschaftlich sein können. Dies betrifft zum Beispiel Biomethanaufbereitungsanlagen, insbesondere für kleine Anlagen. Es wurde auch deutlich, dass eine hohe Ausnutzung der anfallenden Wärme mit einem guten Vermarktungskonzept als zweites Standbein neben der Stromvermarktung wichtig ist. Neben den Machbarkeitsstudien wurden von der Landwirtschaftskammer Niedersachsen einige Steckbriefe zu weniger üblichen Optimierungsoptionen verfasst und zwar zur Kopplung von Biogas- und Insektenproduktion, zur Herstellung von Pflanzenkohle zur stofflichen Nutzung sowie zur Gärrestnutzung zur Faserstoffgewinnung. Die Steckbriefe (insgesamt 15 Konzeptbeschreibungen) sollen Anlagenbetreibern und Beratern dazu dienen, sich über ggf. in Frage kommende Maßnahmen zu informieren. Neben einer genauen Beschreibung von Funktion und Technik und einer Darstellung des Standes der Umsetzung bisher wurden auch ökonomische und förderrechtliche Aspekte sowie ggf. Hemmnisse zur Umsetzung betrachtet. Alle Projektergebnisse sind auf dem Post-EEG-Fachportal "Zukunft Biogas" (www.zukunftbiogas.de) online abrufbar.Dr. Hans Oechsner
Tel.: +49 711 459-22683
oechsner@uni-hohenheim.de
Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740)
Garbenstr. 9
70599 Stuttgart
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29.02.2020
22407717Verbundvorhaben: Next Generation [BIOGAS] - einen Schritt weiter gedacht. Regionalspezifische ganzheitliche Analyse von Folgekonzepten zur Bewertung des Finanzierungsbedarfs erhaltenswerter Bestandsanlagen; Teilvorhaben 3: Technisch-ökologische Bewertung von Folgekonzepten - Akronym: NxtGenBGAAus technischer Sicht steht einem Weiterbetrieb vieler landwirtschaftlichen Biogasanlagen (BGA) nach dem Ende der 20-jährige Förderdauer des Erneuerbare-Energien-Gesetzes nichts entgegen. Entscheidend ist es jedoch, den Finanzierungsbedarf der Bestandsanlagen langfristig zu decken und dies, soweit die Finanzierung aus öffentlichen Mitteln bzw. Förderquellen erfolgen soll, aus den Wirkungen der Bioenergie heraus logisch zu begründen. Solche Gründe können in der vielfältigen Rolle dieser Anlagen für die regenerative Energieerzeugung, für die Systemdienlichkeit, für die Treibhausgas-Emissionsminderung, für regionale Nährstoffkreisläufe oder in ihrer Bedeutung als wichtiges Standbein im Agrarsektor liegen. Hauptziel des Projektes ist es daher, innovative Konzepte, Betriebsanpassungen und Diversifikationsstrategien für den Weiterbetrieb bestehender BGA in Deutschland ganzheitlich zu untersuchen. Die Analyse berücksichtigt u.a. unterschiedliche Technologievarianten, Substratalternativen und die Bewertung mittels quantitativer Leistungsmerkmalen wie Effizienz, Umweltwirkungen und Gestehungskosten. Über die Entwicklung von Gütekriterien sollen alternative Finanzierungsinstrumente vorgeschlagen und geprüft werden. Diese sind zur Deckung des derzeitigen und künftigen Differenzbetrags, der sich aus den entstehenden Aufwendungen abzüglich aller Erträge ergibt, notwendig. Die praktische Umsetzbarkeit der Folgekonzepte, Gütekriterien und Finanzierungsinstrumente wird gemeinsam mit Akteuren der Branche auf regionalen Workshops diskutiert. Mit Hilfe eines regionalspezifischen Ansatzes, in dem drei Regionen detailliert betrachtet werden, wird die heterogene, dezentrale Struktur der BGA abgebildet und die Übertragbarkeit auf das Bundesgebiet geprüft. Anhand repräsentativer Anlagenbeispiele werden zudem die Folgekonzepte anschaulich dargestellt.Prof. Dr.-Ing. Joachim Fischer
Tel.: +49 3631 420-469
joachim.fischer@hs-nordhausen.de
Hochschule Nordhausen - Institut für Regenerative Energietechnik (in.RET)
Weinberghof 4
99734 Nordhausen
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31.08.2020
22407817Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 2: Chancen Bestandsanlagen und Landwirtschaft - Akronym: BE20plusZiel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell erstellt. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden.Die Projektergebnisse wurden in der Fachpresse sowie auf wissenschaftlichen Veranstaltungen präsentiert. Die Veröffentlichungen sind im Erfolgskontrollbericht S. 6 detailliert aufgelistet. Die vielen Anfragen seitens Verbänden, nationaler und internationaler Forschungsgruppen und der Politik belegen das rege Interesse an den Projektergebnissen. Bernhard Wern
Tel.: +49 681 844972-74
wern@izes.de
IZES gGmbH
Altenkesseler Str. 17 Geb. A1
66115 Saarbrücken
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31.03.2021
22407917Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Bewertung und Minderung von Methanemissionen aus verschiedenen europäischen Biogasanlagenkonzepten (EvEmBi); Teilvorhaben 1: Quantifizierung und Minderung von Methanemissionen aus landwirtschaftlichen Biogasanlagen und Wissenstransfer in die Praxis - Akronym: EvEmBiDas EvEmBi-Projekt zielt darauf ab, verschiedene Biogasanlagenkonzepte in Europa hinsichtlich ihrer Methanemissionsfaktoren zu bewerten. Basierend auf den gesammelten Emissionsdaten werden repräsentative Emissionsfaktoren für verschiedene Anlagenkonzepte des Biogassektors für den Einsatz in den nationalen Treibhausgasinventaren entwickelt. Nach der Quantifizierung der Methanemissionen sowie der Identifizierung der Hauptquellen werden Emissionsminderungsstrategien für ausgewählte Biogasanlagen entwickelt, implementiert und überprüft. Dies trägt zur Entwicklung eines allgemeinen europäischen Positionspapiers sowie nationaler Positionspapiere zu Treibhausgasemissionen und Emissionsminderungsstrategien bei. Darüber hinaus wird in Zusammenarbeit mit den beteiligten nationalen Biogasverbänden ein allgemeines europäisches freiwilliges System sowie spezifische nationale freiwillige Systeme zur Emissionsminderung im Biogassektor entwickelt. Das gewonnene Wissen wird in den im Rahmen des Projektes erarbeiteten Schulungsworkshops an den europäischen Biogassektor vermittelt.Das Teilvorhaben 1 beschreibt die Ergebnisse, die für die deutschen (landwirtschaftlichen) Biogasanlagen mit On-Site- und Remote-Sensing-Ansatz ermittelt worden sind. Dabei wurden für insgesamt 13 Biogasanlagen Emissionsmessungen durchgeführt. Die gemessenen Methan-EF mit dem On-Site-Ansatz zeigen insgesamt eine hohe Schwankungsbreite von 0,07 % CH4 (DE-01) bis 8,35 % CH4 (DE-02). Die durchschnittliche Methanemissionsrate aller untersuchten Anlagen liegt bei 2,7 ± 2,3 % CH4 (Median: 2,8 % CH4). An drei Biogasanlagen DE-05, DE-07 und DE-09 konnten insbesondere die großen, kontinuierlich emittierenden Quellen (BHKW-Abgasstrom, Abgetrennter CO2-Strom der BGAA) nicht erfasst werden. Werden diese Anlagen daher nicht berücksichtig, ergibt sich ein mittlerer Methan-EF von 3,3 ± 2,4 % CH4 (Median: 3,2 % CH4). Durch eine umfangreichen Datensammlung von komponentenspezifischen Emissionsdaten aus früheren Forschungsvorhaben, Umfrage Ergebnissen von Anlagenbetreibenden zu emissionsrelevanten Anlagendaten sowie den im Vorhaben erhobenen Daten, konnte ein Ansatzes für ein Modell zur Abschätzung von Emissionsfaktoren entwickelt werden. Im Zuge der Entwicklung und Umsetzung von Emissionsminderungsmaßnahmen wurden Erfolgskontrollmessungen (Messphase 2) an 6 ausgewählten BGA durchgeführt. Hierbei ergaben sich die größten Minderungspotentiale in Hinsicht auf die gasdichte Abdeckung der Gärproduktlager, den Füllstand der Gasspeicher und die regelmäßige Überprüfung von Leckagen. Neben den Emissionsmessungen spielte der praxisorientierte Wissenstransfer eine große Rolle. In Zusammenarbeit mit der Universität Stuttgart (ISWA) und dem Fachverband Biogas (FvB) wurde ein nationales Positionspapier zum Thema Methanemissionsvermeidung erstellte sowie Schulungskonzepte für Anlagenbetreibende entwickelt und umgesetzt. Lukas Knoll
Tel.: +49 341 2434-365
lukas.knoll@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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22408017Verbundvorhaben: ERA-NET Bioenergy: Bewertung und Minderung von Methanemissionen aus verschiedenen europäischen Biogasanlagenkonzepten (EvEmBi); Teilvorhaben 2: Quantifizierung von Methanemissionen aus landwirtschaftlichen Biogasanlagen mit Hilfe einer Remote Sensing Methode - Akronym: EvEmBiIm Rahmen des Vorhabens sollen die Auswirkungen verschiedener Anlagentechniken und Betriebszustände von landwirtschaftlichen Biogasanlagen auf die Emissionen evaluiert und in die Entwicklung von spezifischen Emissions-faktoren einbezogen werden. Die im Projekt durch ergänzende Messungen auf Basis der Erkenntnisse aus dem Projekt "MetHarmo" erweiterte Wissensbasis hinsichtlich Methanemissionen der jeweiligen Biogastechnologie verbessert die Datenbasis des jeweiligen nationalen THG-Inventars. Die Forschungsdaten sollen dafür nach dem FAIR-Datenprinzip (European Commision Directorate-General for Research and Innovation 2016) in einer separaten Datenpublikation veröffentlicht werden. Neben diesem Projektkernziel zielen weitere wesentliche Projektziele direkt auf die Praxis, insbesondere die Anlagenbetreiber ab, darun-ter folgende Teilziele: • Entwicklung, Validierung und Bewertung von Emissionsminderungs-maßnahmen in der Praxis (z. B. durch Änderung der Betriebsorganisation und/oder der Betriebsweise, Änderungen im Biogasspeichermanagement) • Entwicklung von nationalen "Voluntary systems" (nach Vorbild der schwedischen/dänischen Systeme für die freiwillige Kontrolle/Minderung von Methanemissionen in der Praxis durch Einbindung der nationalen Biogasver-bände (in Deutschland Fachverband Biogas). Ein solches "Voluntary system" kann beispielsweise aus einer Verknüpfung von Eigenkontrolle des Anlagenbe-treibers, Kontrollmessungen Dritter sowie der Dokumentation/Prüfung der Emissionsmessungen bestehen. • Entwicklung von nationalen Positionspapieren (in Deutschland in Zu-sammenarbeit mit dem Fachverband Biogas) zum Thema Emissionskontrol-le/Emissionsminderung Die vorgenannten Ziele sollen auch im europäischen Kontext durch die Einbin-dung der European Biogas Association umgesetzt werden.AP 1 beinhaltete das Projektmanagement und die Auswahl und Organisation der Emissionsmessungen an geeigneten landwirtschaftlichen BGA. • Anlagenauswahl bzw. –akquise von 6 Biogasanlagen im süddeutschen Raum AP 2 beinhaltete die Durchführung der Emissionsmessungen an den ausgewählten landwirtschaftlichen BGA und die Entwicklung repräsentativer EF, sowie die Datenpublikation. • Durchführung der Emissionsmessungen an 6 Biogasanlagen DE-07 - 12 je 3d (MP1) • Beteiligung an der Entwicklung repräsentativer EF AP 3 beinhaltete die Entwicklung und Umsetzung von Emissionsminderungsmaßnahmen an ausgewählten BGA, sowie die Auswertung des Minderungspotenzials. • Ausarbeitung von Optimierungsvorschlägen für die betreffenden BGA • Erfolgskontrollmessungen und Bewertungen nach Umsetzung von Minderungsmaßnahmen an 3 ausgewählten BGA je 2d (MP2) AP 4 beinhaltete den praxisorientierten Wissenstransfer durch Positionspapiere und die Entwicklung von Schulungskonzepten von Voluntary Monitoring Systems zum Erreichen von Emissionsminderungszielen. • Mithilfe bei der Akquise eines Voluntary Monitoring Systems in Deutschland • Mitwirken bei der Erstellung eines Positionspapieres zum Thema Methanemissionsvermeidung • Mitwirken bei der Entwicklung und Umsetzung von Schulungskonzepten Wesentliche Ergebnisse des Teilvorhabens: Die größten Minderungspotentiale für Methanemissionen an landwirtschaftlichen Biogas-/ Biomethananlagen ergaben sich in Hinsicht auf die Abdeckung der GPL, den Füllstand der Gasspeicher und die regelmäßige Überprüfung von Leckagen. Für die Darstellung der Ergebnisse des TV 2 sei auf die Beschreibung der AP sowie auf die Zusammenfassung der Ergebnisse im Abschlussbericht Kapitel 3 verwiesen.Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
Tel.: +49 711 685-65500
martin.kranert@iswa.uni-stuttgart.de
Universität Stuttgart - Fakultät 2 Bau- und Umweltingenieurwissenschaften - Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft - Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft
Bandtäle, Gewann 2
70569 Stuttgart
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22408117Verbundvorhaben: BIOGAS PROGRESSIV – zukunftsweisende Strategien für landwirtschaftliche Biogasanlagen (ProBiogas); Teilvorhaben 3: Machbarkeitsstudien und Know-how Transfer - Akronym: ProBiogas Eine Vielzahl von Ansätzen für eine optimierte Biogasproduktion ist in Forschungsvorhaben von Hochschulen, landwirtschaftlichen Forschungsanstalten und der Industrie bereits entwickelt und erprobt worden. Eine systematische Evaluierung dieser Ansätze im Hinblick auf die Nutzbarkeit in praxistauglichen Geschäftsmodellen und ein auf die Betreiber von Biogasanlagen und die Biogasberatung ausgerichtetes Informationsangebot zu dieser Optimierung fehlen allerdings bislang. Diese Lücke wird das Projekt "BIOGAS PROGRESSIV" schließen. Ziel ist ein umfangreiches Informationsangebot mit dessen Hilfe Anlagenbetreiber und Berater in die Lage versetzt werden, passende Konzepte für Biogasanlagen zu identifizieren und weiterzuentwickeln.Es wurden drei Machbarkeitsstudien zu niedersächsischen Biogasanlagen erstellt. Zusammen mit den von der Universität Hohenheim ausgewerteten Anlagen aus Bayern, Baden-Württemberg und Thüringen konnte ein breites Spektrum an Anlagen bezüglich Größe, Substraten und verbleibender Laufzeit in der ersten Förderperiode dargestellt werden. Die meisten Anlagen müssen Änderungen vornehmen, um die Voraussetzungen für das neue EEG bezüglich Maisdeckel, Überbauung oder der Mindestverweilzeit einzuhalten. Für viele Anlagen konnten über diese Mindestanpassungen hinaus Maßnahmen gefunden werden, die die Anlage für einen Weiterbetrieb wirtschaftlicher machen würde. Es zeigte sich aber auch, dass Maßnahmen, welche hohe Investitionen mit sich bringen, bei zu später Umsetzung und einem kurzen Betrachtungszeitraum von zehn Jahren (Laufzeit zweite Förderperiode) nicht wirtschaftlich sein können. Dies betrifft zum Beispiel Biomethanaufbereitungsanlagen, insbesondere für kleine Anlagen. Es wurde auch deutlich, dass eine hohe Ausnutzung der anfallenden Wärme mit einem guten Vermarktungskonzept als zweites Standbein neben der Stromvermarktung wichtig ist. Neben den Machbarkeitsstudien wurden von der Landwirtschaftskammer Niedersachsen einige Steckbriefe zu weniger üblichen Optimierungsoptionen verfasst und zwar zur Kopplung von Biogas- und Insektenproduktion, zur Herstellung von Pflanzenkohle zur stofflichen Nutzung sowie zur Gärrestnutzung zur Faserstoffgewinnung. Die Steckbriefe (insgesamt 15 Konzeptbeschreibungen) sollen Anlagenbetreibern und Beratern dazu dienen, sich über ggf. in Frage kommende Maßnahmen zu informieren. Neben einer genauen Beschreibung von Funktion und Technik und einer Darstellung des Standes der Umsetzung bisher wurden auch ökonomische und förderrechtliche Aspekte sowie ggf. Hemmnisse zur Umsetzung betrachtet. Alle Projektergebnisse sind auf dem Post-EEG-Fachportal "Zukunft Biogas" (www.zukunftbiogas.de) online abrufbar.Dr. Harm Drücker
Tel.: +49 441 801-320
harm.druecker@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Mars-la-Tour-Str. 1-13
26121 Oldenburg
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22408217Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 1: Adaption von Motorsteuergeräten und dessen Implementierung in ein Versuchsfahrzeug - Akronym: MuSt5-TrakIm Rahmen des MuSt5 - Trak Projektes soll ein Multi-Fuel-Motor der Abgasstufe 5 mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem entwickelt werden. Um die Redundanz zu gewährleisten soll der Motor neben einem neu entwickelten Kraftstoffsensor über einen Kraftstoffdetektionsalgorithmus verfügen, mit denen sich jeweils der eingesetzte Kraftstoff (Diesel, Biodiesel, Pflanzenöle) bzw. deren Mischungen bestimmen lässt. Die Motorsteuerung wird über eine vom eingesetzten Kraftstoff bzw. Kraftstoffgemisch abhängige automatische Anpassung der Motorparameter verfügen, die auf der Grundlage ein eigens entwickeltes Motor-Modell entwickelt wird. Der Kraftstofferkennungsalgorithmus sowie die automatisierte Motoreinstellung werden mit bereits vorhandenen Sensoren (Abgastemperatur, etc.) realisiert. Das Vorhabensziel ist es, die Entwicklung sicherer, effizienter und schadstoffarmer Multi-Fuel-Motoren der Abgasstufe 5, die eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes bieten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenölen als Kraftstoff abbauen.Prof. Dr.-Ing. Peter Pickel
Tel.: +49 631 36191-850
pickelpeter@johndeere.com
John Deere GmbH & Co. KG - European Technology Innovation Center
Straßburger Allee 3
67657 Kaiserslautern
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22408317ERA-Net-Verbundvorhaben: VABIFLEX - Wertoptimierte Nutzung von Biomasse in einer flexiblen Energieinfrastruktur; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: VabiflexDas globale Energiesystem befindet sich derzeit in einer Phase mit weitreichenden Veränderungen, ausgelöst durch die weiter sinkenden Kosten für die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern (EE) sowie politischen Anstrengungen zur Dekarbonisierung der Energieerzeugung. Für herkömmliche Energiesysteme, dominiert von leistungsstarken, zentralen und grundlastbetriebenen Stromerzeugern, stellt die schnelle Einbindung volatiler erneuerbarer Energieträger (VEE) eine enorme technische und finanzielle Herausforderung dar. Das Hauptziel des VaBiFlex-Projektes ist somit die Entwicklung neuer biomassebasierter Technologien und Lösungen zur Energieerzeugung, wobei umweltrelevante, wirtschaftliche und sozialverträgliche Faktoren berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang soll in den Teilvorhaben der Era-Net Projektpartner DBFZ und Entrade ein neuartiges Mikro-KWK-Konzept mit einer hohen Flexibilität hinsichtlich der einsetzbaren Rohstoffe und des Anlagenbetriebs entwickelt und experimentell untersucht werden. Die konkreten Hauptziele des VaBiFlex-Gesamtvorhabens sind: • Entwicklung von 3 neuen Konversionstechnologien (TRL 4 bis 5) um Energiemärkte mit einem hohen Bedarf an Flexibilität zu bedienen • Entwicklung und Demonstration einer nennenswerten Erweiterung der Brennstoff- und Betriebsflexibilität von 4 bereits verfügbaren Bioenergiekonzepten • Identifizierung von Kosten, Nutzen und Entwicklungsbedarf für ausgewählte Bioenergiekonzepte in einem VEE dominierten Energiesystem • Betrachtung von Nachhaltigkeits- und Akzeptanzfragestellungen bei der Integration von Bioenergie in ein flexibles Energiesystem • Beschleunigung der Entwicklung von flexiblen Bioenergiekonzepten durch Marktbeobachtungen und die Erstellung von möglichen Geschäftsmodellen Daniel Büchner
Tel.: +49 341 2434-556
daniel.buechner@dbfz.de
DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH
Torgauer Str. 116
04347 Leipzig
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22408412Verbundvorhaben: Gewährleistung einer ausreichenden Humusreproduktion bei der energetischen Nutzung von Getreidestroh für die Biogasproduktion (SOMenergy); Teilvorhaben 1: Ermittlung von Humusbilanzkoeffizienten und Berechnung von Humusbilanzen - Akronym: SOMenergyMit dem Vorhaben soll die Vergärung von Getreidestroh als Option der energetischen Nutzung bei gleichzeitiger Sicherung der Humusreproduktion gemäß der Forderung in §17 BBodSchG analysiert und bewertet werden. Das Vorhaben verfolgt dazu einen interdisziplinären und interaktiven Ansatz, bei dem Aspekte der Humusreproduktion ebenso berücksichtigt werden wie die Ökonomie des Stoffstrommanagements. Übergeordnetes Ziel ist die Identifikation optimaler Lösungsansätze für die energetische Nutzung von Getreidestroh durch Vergärung mit Blick auf Produktionsökonomie und Humusreproduktion. Das Projektziel wird durch zwei Arbeitspakete verfolgt, die Optionen der energetischen Nutzung durch Getreidestroh durch Vergärung unter Berücksichtigung des Zieles einer ausgeglichenen Humusbilanz interaktiv analysieren. Das Vorgehen gewährleistet die notwendige interdisziplinäre Bewertung der Strohvergärung und ermöglicht über den kontinuierlichen Austausch iterative Optimierungen bei der Erarbeitung von Optionen zur Sicherung der Humusversorgung der Ackerböden. Es wird so sichergestellt, daß Anforderungen der einzelnen Elemente (Humusreproduktion – Ökonomie) und bestehende Zielkonflikte berücksichtigt und so realisierbare Handlungsempfehlungen ermöglicht werden. Im AP 1 (Humusreproduktion) werden der Wert unterschiedlich konditionierter Reststoffe aus der Strohvergärung für die Nachlieferung organischer Bodensubstanz analytisch ermittelt und Kennziffern für die Humusbilanzierung generiert. Die Anforderungen an das Stoffstrommanagement zum Ausgleich der Humusbilanz über die Rückführung von Gärresten oder alternative Maßnahmen sowie die ökonomische Bewertung der Stoffströme und des Stoffstrommanagements sind Gegenstand der Interaktion zwischen den Arbeitspaketen 1 (Humusreproduktion) und 2 (Stoffstromökonomik).Prof. Dr. Andreas Gattinger
Tel.: +49 641 99-37731
andreas.gattinger@agrar.uni-giessen.de
Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung II
Karl-Glöckner-Str. 21 C
35394 Gießen
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22408517Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 3: Sensortest und Validierung der Motorkennfeldanpassungen auf dem Motorprüfstand - Akronym: MuSt5-TrakIm Rahmen des MuSt5-Trak Projekts soll auf Basis eines Serien-Dieseltraktors ein Multi-Fuel-Traktor der Abgasstufe 5 entwickelt und demonstriert werden, welcher mit verschiedenen Pflanzenölkraftstoffen, Biodiesel und Dieselkraftstoff, sowie mit Mischungen dieser Kraftstoffe gleichermaßen betrieben werden kann. Der Traktor soll mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem und einer Motorsteuerung mit automatischer Anpassung der Motorparameter in Abhängigkeit vom erkannten Kraftstoff beziehungsweise Kraftstoffgemisch ausgestattet sein. Die Motorsteuerung soll auf der Grundlage eines eigens entwickelten, geeigneten Motor-Modells agieren. Mit dem neu entwickelten Kraftstofferkennungssystem und der Motor-Steuerung soll ein sicherer, effizienter und schadstoffarmer Betrieb des Multi-Fuel-Traktors mit verschiedenen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen möglich sein. Landwirten wird damit eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes geboten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff werden abgebaut.Prof. Dr.-Ing. Michael Günthner
Tel.: +49 631 205-5796
guenthner@mv.uni-kl.de
Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Gottlieb-Daimler-Str. 47
67663 Kaiserslautern
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2018-11-01

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31.10.2021
22408617Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 2: Sensortests und Untersuchung des Gesamtsystems auf dem Traktorenprüfstand und im Feldeinsatz - Akronym: MuSt5-TrakIm Rahmen des MuSt5-Trak Projekts soll auf Basis eines Serien-Dieseltraktors ein Multi-Fuel-Traktor der Abgasstufe 5 entwickelt und demonstriert werden, welcher mit verschiedenen Pflanzenölkraftstoffen, Biodiesel und Dieselkraftstoff, sowie mit Mischungen dieser Kraftstoffe gleichermaßen betrieben werden kann. Der Traktor soll mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem und einer Motorsteuerung mit automatischer Anpassung der Motorparameter in Abhängigkeit vom erkannten Kraftstoff beziehungsweise Kraftstoffgemisch ausgestattet sein. Die Motorsteuerung soll auf der Grundlage eines eigens entwickelten, geeigneten Motor-Modells agieren. Mit dem neu entwickelten Kraftstofferkennungssystem und der Motor-Steuerung soll ein sicherer, effizienter und schadstoffarmer Betrieb des Multi-Fuel-Traktors mit verschiedenen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen möglich sein. Landwirten wird damit eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes geboten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff werden abgebaut.Dr. Edgar Remmele
Tel.: +49 9421 300-130
edgar.remmele@tfz.bayern.de
Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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22408818Verbundvorhaben: Innovative Prozessführung für eine neue Generation von Biogasanlagen zur Flexibilisierung der Stromwirtschaft; Teilvorhaben 2: Methanisierung im Festbett-Umlaufreaktor und Metagenomanalyse - Akronym: NextGenBioGasBioenergie stellt, abgesehen von Wasserkraft, den einzigen regenerativen Energieträger dar, der ohne sogenannte Fluktuationen im Angebot jederzeit verfügbar ist. Infolgedessen bildet die Nutzung biogener Energieträger eine ideale Ergänzung des mit der Energiewende assoziierten Umbaus des Energiesystems hin zur Nutzung von Sonnen- und Windenergie. Die Ansprüche an infrastrukturelle Einrichtungen, flexibel auf Netzzustände reagieren zu können die sich in Versorgungsnetzen einstellen, werden im Laufe der weiteren Energiesystemtransformation rapide steigen. In diesem Kontext bieten sich Biogasanlagen an, die wichtige Funktionen für die Netzstabilität übernehmen und die hierfür energiewirtschaftlich arrangierten Flexibilitätsmärkte bedienen. Das vorrangige Ziel liegt daher in der Nutzung flexibler Biogasanlagen zur verursachernahen Ausregelung von Störungen, die aus dem Einsatz fluktuierender erneuerbarer Energien wie Wind- oder Solarstrom resultieren, in den Verteilnetzebenen. Die übergeordneten Ziele dieses Verbundprojektes sind: - eine bedarfsgesteuerte Biogasproduktion für eine flexible Stromproduktion durch bioprozesstechnische Maßnahmen, mit denen im Bedarfsfall die Methanproduktion signifikant schneller hochgefahren wird als nach dem bisherigen Stand der Technik und der Forschung - Konzepte für neue Biogasanlagen, die auf diesen Verfahrensvarianten aufbauen und für die kostengünstige Nachrüstung von Bestandsanlagen - neue Geschäftsmodelle für die Betreiber von Biogasanlagen Das wird mit einem neuartigen Verfahren erreicht, in dem Hydrolyse/Acidogenese konsequent von der Methanogenese getrennt werden, was ein Hochfahren der Methanproduktion innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne ermöglicht.Die optimalen Bedingungen für die Herstellung von Hydrolysaten liegen bei t = 51°C und pH = 5,5; bei einem Verhältnis von zerkleinerter Maissilage zu Rindergülle von 50:50 im Substrat-Einsatz. Bei den Versuchen wurde die Erhöhung der OLR im Bereich zwischen 5,43 und 8,89 kgCOD·m3·Tag-1 untersucht. Bei den flexiblen Fütterungsversuchen wurden verschiedene Szenarien getestet. Der chemische Sauerstoffbedarf des in diesen Versuchen verwendeten Substrats betrug 6394 mg·l-1. Das empfohlene Szenario für die flexible Fütterung in der methanogenen Stufe: 48 Stunden Fütterungspause; 2 Stunden Schockbelastung mit einer OLR von 22,68 kgCOD·m3·Tag-1; 14 Tage zwischen den Pausen. Bei Anwendung dieses flexiblen Fütterungsszenarios begann die Biogasproduktion nach 10-15 Minuten nach Beginn der Fütterung und es dauerte etwa 6 Stunden, bis die ursprüngliche Biogaserzeugung erreicht war. Die am häufigsten vorkommenden Mikroorganismen, die für die Bioaugmentation in der hydrolytischen Stufe empfohlen werden: Defluviitoga tunisiensis; Acetomicrobium mobile; Mesotoga infera; Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, Coprothermobacter proteolyticus; Weizmannia coagulans; Sphaerochaeta globosa; Thermacetogenium phaeum DSM 12270; Thermoclostridium stercorarium; Petrimonas mucosa; Acetivibrio thermocellus. Wesentlich für die methanogene Stufe war die maximale relative Abundanz von methanogenen Archaeen im Ablauf; die methanproduzierenden Mikroorganismen für eine mögliche Bioaugmentation wurden bestimmt. Die am häufigsten vorkommenden Mikroorganismen, die für die Bioaugmentation für die methogene Stufe empfohlen werden, sind Methanothrix soehngenii; Methanobacterium formicicum, Methanosarcina barkeri. Die Bestimmung der am häufigsten vorkommenden Spezies ist wichtig für die Gewährleistung eines effizienten und flexiblen Prozesses.Dr. Marius Mohr
Tel.: +49 711 970-4128
marius.mohr@igb.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB)
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70569 Stuttgart
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2017-11-15

15.11.2017

2021-05-31

31.05.2021
22408917Nutzung von entwässerten Mooren in einer Bioökonomie: Entwicklung von verbesserten Bewertungsansätzen und nachhaltigen Techniken für die Vermeidung von Klimagasen (ERA-Net) - Akronym: PEATWISEEtwa ein Drittel der gesamten, in Böden gespeicherten, globalen Kohlenstoffvorräte befinden sich in naturbelassenen Mooren. Drainierte Moorböden gelten als Hotspots von THG-Emissionen. Die EUMitgliedsstaaten sind hierbei weltweit die zweitgrößten Verursacher von Emissionen. Die Drainage ist eine Voraussetzung für "klassische" Biomasseerzeugung aus Land- und Forstwirtschaft. Die THG-Emissionsrate hängt von einer Reihe verschiedener Faktoren ab, wie Boden- und Wassermanagement, Nährstoffstatus und Verfügbarkeit von Kohlenstoff, sowie Klima und Hydrologie. PEATWISE fokussiert auf Methoden zur Messung und Erfassung von THG-Flüssen und Emissionen verschiedener Moornutzungsarten (Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Paludikulturen). Darüber hinaus wurden Boden- und Wassermanagementmaßnahmen (weiter)entwickelt, mit denen trotz Nutzung THG-Emissionen reduziert werden können. Die Schaffung von Anreizstrukturen zur Unterstützung solcher Managementmaßnahmen durch staatliche Politikinstrumente und Initiativen des Privatsektors wird essentiell für eine Klimapolitik sein, die sich zum Ziel gesetzt hat den Landnutzungssektor stärker in das europäische und internationale Klimaschutzregime zu integrieren. PEATWISE hat daher, unter Einbeziehung der wichtigsten Akteure, existierende staatliche anreizbasierte Politikinstrumente in Europa analysiert, um einen Beitrag für eine kohärente Strategie zur Förderung dieser Maßnahmen zu leisten.In PEATWISE konnten wir vorhandenes Wissen nutzen und Ansichten von Stakeholder aufnehmen, um die Beziehung zwischen Moornutzung und Umweltschutz für verschiedene regionale und nationale biophysikalische, sozioökonomische und institutionelle Kontexte aufzuzeigen. In Feldexperimenten konnten wir zeigen, dass die Anhebung des Grundwasserspiegels nahe der Bodenoberfläche eines landwirtschaftlich genutzten Moores, das mit Rohrglanzgras bepflanzt ist, die THG-Emissionen ausgleichen kann, wenn die geerntete Biomasse zur Substitution fossiler Energie verwendet wird. Bei einer vollständigen Flutung kommt es zu einer großen Emission von CH4, die das CO2-Minderungspotenzial konterkariert. Darüber hinaus konnten wir weitere Minderungsmaßnahmen testen, u.a.: verbesserte Entwässerung, Planierung, Auswirkungen des Grundwasserspiegels auf die verbesserte Weideproduktion, unterirdische Bewässerung, Feldversuche mit wassertoleranten Gräsern (Rohrglanzgras, Rohrschwingel, Festulolium), Bodenzusätze wie mineralische Materialien (Gießereisand und Tonabdeckung), Kalk, Gips und Biokohle. Zu den verschiedenen untersuchten Minderungsmaßnahmen und Bewirtschaftungsoptionen haben wir einen Überblick erstellt der aufzeigt, wie viel THG-Reduzierung auf der Grundlage der Daten aller am Projekt beteiligten Partner erwartet wird. Auf der Grundlage einer Analyse der Zielkonflikte und Synergien zwischen verschiedenen staatlichen und sektoralen Politiken in Bezug auf entwässerte Moore untersuchten wir, wie die Kohärenz zwischen anreizbasierter Politik und rechtlichen Rahmenbedingungen hergestellt werden kann. Darüber hinaus bewerteten wir, wie sich die Wiedervernässung von Mooren als Emissionsminderungsmaßnahme auf freiwilligen Kohlenstoffmärkten in Finnland, Deutschland und den Niederlanden entwickeln konnten.Prof. Dr. Bettina Matzdorf
Tel.: +49 33432 82-150
matzdorf@zalf.de
Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.
Eberswalder Str. 84
15374 Müncheberg
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31.03.2020
22409117Verbundvorhaben: Repoweringmaßnahmen hinsichtlich zukünftiger Aufgaben von Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Ökonomische und Sozioökonomische Analyse - Akronym: REZABZiel des Projekts ist die Erstellung eines Leitfadens für Bestandsbiogasanlagen zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb nach dem Ende ihrer EEG-Vergütung (insbesondere Teilnahme an Ausschreibungen). Es wird eine Analyse des Ist-Zustands hinsichtlich baulichem Zustand und technischem Optimierungspotenzial von ausgewählten Bestandsbiogasanlagen vorgenommen. Auf dieser Basis erfolgt eine verallgemeinerte Schwachstellenanalyse unter technischen, ökologischen, ökonomischen und soziologischen Gesichtspunkten. Darauf aufbauend werden Konzepte für Repoweringmaßnahmen entwickelt, die einen Weiterbetrieb nach 20-jähriger EEG-Vergütung, insbesondere der Teilnahme an Ausschreibungen ermöglichen. Durch den Vergleich des Ist-Zustands mit dem Zustand nach der Repoweringmaßnahme kann eine ökologische und ökonomische Bewertung und Gewichtung der Maßnahmen erfolgen. Diese Ergebnisse werden in einem Leitfaden zusammengeführt.Dipl. Ing. Robert Wagner
Tel.: +49 9421 960-350
rw@carmen-ev.de
C.A.R.M.E.N. e.V.
Schulgasse 18A
94315 Straubing
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22409217Verbundvorhaben: Repoweringmaßnahmen hinsichtlich zukünftiger Aufgaben von Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Technische Analyse - Akronym: REzABZiel des Projekts ist die Erstellung eines Leitfadens für Bestandsbiogasanlagen zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb nach dem Ende ihrer EEG-Vergütung (insbesondere Teilnahme an Ausschreibungen). Es wird eine Analyse des Ist-Zustands hinsichtlich baulichem Zustand und technischem Optimierungspotenzial von ausgewählten Bestandsbiogasanlagen vorgenommen. Auf dieser Basis erfolgt eine verallgemeinerte Schwachstellenanalyse unter technischen, ökologischen, ökonomischen und soziologischen Gesichtspunkten. Darauf aufbauend werden Konzepte für Repoweringmaßnahmen entwickelt, die einen Weiterbetrieb nach 20-jähriger EEG-Vergütung, insbesondere der Teilnahme an Ausschreibungen ermöglichen. Durch den Vergleich des Ist-Zustands mit dem Zustand nach der Repoweringmaßnahme kann eine ökologische und ökonomische Bewertung und Gewichtung der Maßnahmen erfolgen. Diese Ergebnisse werden in einem Leitfaden zusammengeführt.Prof. Dr. Christof Wetter
Tel.: +49 2551 9-62725
wetter@fh-muenster.de
FH Münster - Abt. Steinfurt - Fachbereich Energie, Gebäude, Umwelt
Stegerwaldstr. 39
48565 Steinfurt
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31.03.2022
22409317Verbundvorhaben: Innovative Prozessführung für eine neue Generation von Biogasanlagen zur Flexibilisierung der Stromwirtschaft; Teilvorhaben 1: Methanisierung im Schlaufenreaktor und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Akronym: NextGenBioGasBioenergie stellt, abgesehen von Wasserkraft, den einzigen regenerativen Energieträger dar, der ohne sogenannte Fluktuationen im Angebot jederzeit verfügbar ist. Infolgedessen bildet die Nutzung biogener Energieträger eine ideale Ergänzung des mit der Energiewende assoziierten Umbaus des Energiesystems hin zur Nutzung von Sonnen- und Windenergie. Weil das· Angebot von Sonne und Wind stets von natürlichen Fluktuationen geprägt ist, gilt es für ausreichend Systemflexibilität zu sorgen. Die Ansprüche an infrastrukturelle Einrichtungen, flexibel auf Netzzustände reagieren zu können die sich in Versorgungsnetzen einstellen, werden im Laufe der weiteren Energiesystemtransformation rapide steigen. In diesem Kontext bieten sich Biogasanlagen an, die diese die für die Stromnetzsteuerung elementare Förderung der sogenannten Fahrplantauglichkeit inhärent erfüllen. Damit können Biogasanlagen wichtige Funktionen für die Netzstabilität übernehmen und die hierfür energiewirtschaftlich arrangierten Flexibilitätsmärkte bedienen. Das vorrangige Ziel liegt daher in der Nutzung flexibler Biogasanlagen zur verursachernahen Ausregelung von Störungen, die aus dem Einsatz fluktuierender erneuerbarer Energien wie Wind- oder Solarstrom resultieren, in den Verteilnetzebenen. Die übergeordneten Ziele dieses Verbundprojektes sind: - eine bedarfsgesteuerte Biogasproduktion für eine flexible Stromproduktion durch bioprozesstechnische Maßnahmen, mit denen im Bedarfsfall die Methanproduktion signifikant schneller hochgefahren wird als nach dem bisherigen Stand der Technik und der Forschung - Konzepte für neue Biogasanlagen, die auf diesen Verfahrensvarianten aufbauen und für die kostengünstige Nachrüstung von Bestandsanlagen - neue Geschäftsmodelle für die Betreiber von Biogasanlagen Das wird mit einem neuartigen Verfahren erreicht, in dem Hydrolyse/Acidogenese konsequent von der Methanogenese getrennt werden, was ein Hochfahren der Methanproduktion innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne ermöglichtIm Perkolator wurden hohe Konzentrationen an flüchtigen Fettsäuren, vor allem die leicht verwertbaren Säuren Essigsäure (2,5 g/l) und Buttersäure (1,4 g/l) gebildet. In der Gasphase wurden jeweils bis zu 17% H2 und CO2 gemessen, Methan wurde nur anfangs in geringen Spuren produziert, im Laufe der Versuchsdauer wurde die Methanbildung vollständig unterdrückt. Von Proben aus der Anfangsphase der Perkolationsversuche wurden am Fraunhofer IGB Metagenomanalysen durchgeführt. Die Änderungen der mikrobiellen Population durch die Temperaturerhöhung von 46,2°C auf 52°C und die pH-Wert-Senkung sind plausibel und konsistent mit den ermittelten Säurekonzentrationen. In den ersten fünf Tagen verdoppelte sich der Anteil von Lactobacillus amylovorus durch den im Vergleich zur Biogasanlage, aus der das Inokulum stammte, deutlich niedrigeren pH-Wert. Nach weiteren fünf Tagen hatte der Anteil der Milchsäurebakterien signifikant abgenommen. Dafür vermehrten sich vor allem Clostridien. Obwohl die Methanbildung unterdrückt war, wurden auch methanogene Archaeen nachgewiesen. Mikrofiltration in Rohrmodulen oder durch Crossflow-Filtration erwies sich als ungeeignet für die Feststoffelimination aus der Umlaufflüssigkeit des Perkolators. Es wurden daher verschiedene Alternativen zur Partikelentfernung durch eine Kombination von Feinsiebung (< 500 µm) und Mikrofiltration (< 20 µm) aufgezeigt, Rückspülfilter (< 30 µm) oder eine Kombination aus Feinsiebung und Rückspülfilter. Eine Wirtschaftlichkeitsanalyse zur Flexibilisierung von Biogasanlagen wurde anhand verschiedener Fallbeispiele mit verschiedenen Varianten durchgeführt. Eine relativ kleine Anlage zur Güllebehandlung lässt sich aufgrund dieser Analyse nur durch eine mindestens vierfache Überbauung wirtschaftlichen betreiben. Auch für eine mittlere NaWaRo-Anlage mit 652 kWel führt erst eine möglichst hohe Überbauung zum entsprechend hohem Grad der Flexibilisierung.Prof. Dr. Dieter Bryniok
Tel.: +49 2381 8789-115
dieter.bryniok@hshl.de
Hochschule Hamm-Lippstadt
Marker Allee 76-78
59063 Hamm
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30.09.2021
22409517Biomasseheizwerke mit hocheffizienter Wärmeauskopplung durch die innovative Integration einer Abgaskondensationswärmepumpe - Akronym: BioKondIm Rahmen des Projektes BioKond soll anhand bestehender Heiz(kraft)werke eine intensive Analyse der möglichen Effizienzsteigerung durchgeführt und die Ergebnisse in ein bestehendes Auslegungsprogramm transformiert werden. Dabei soll insbesondere die effektivste verfügbare Maßnahme, die Abgaskondensation am Biomasseheizwerk, weiterentwickelt und innovativ mit Hilfe einer Wärmepumpe in Netze mit zu hohen Rücklauftemperaturen integriert werden.Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer
Tel.: +49 9421 187-100
gaderer@tum.de
Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme
Schulgasse 16
94315 Straubing
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22409617Verbundvorhaben: 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-toDie 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
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22409717Verbundvorhaben: 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-toHauptziel 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
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30.09.2021
22409817Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 3: Reaktormodule - Akronym: IntEleK-toDie 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
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28.02.2019
22410212Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter zweiphasiger Biogasanlagen über eine gekoppelte energetische und stoffliche Nutzung nach Abtrennung von Hydrolyseprodukten (Optigär); Teilvorhaben 1: Spektroskopische Verfahrensüberwachung und Produktaufbereitung (ICT) - Akronym: OptigaerDas Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens welches aufgrund der Kaskadennutzung zu einer nachhaltigeren und ganzheitlicheren Verwertung von Agrarrohstoffen beiträgt und einen Mehrwert durch die stoffliche Nutzung von Koppelprodukten als Basischemikalie mit potenziell hohen Preisen schafft. Somit zielt das Verfahren auf eine Stärkung der deutschen Landwirtschaft und auf eine umweltfreundlichere Bereitstellung von Basischemikalien für die chemische Industrie. Im Fokus des Vorhabens steht ein neuartiges Konzept zur integrierten stofflichen Nutzung von zweiphasigen Biogasanlagen (Hydrolysereaktor getrennt vom Methanreaktor). Mit diesem Konzept soll eine gekoppelte stoffliche und energetische Nutzung der Biogassubstrate ermöglicht werden. Flüchtige und nicht methanbildungsrelevante Bestandteile, die bei der anaeroben Hydrolyse entstehen, werden als Wertstoffe durch den Einsatz von Membrantechnik extrahiert. Für diese Wertstoffe werden angepasste Verwertungskonzepte entwickelt. Um die Biogasproduktion zu steuern, werden optimale Prozessbedingungen hinsichtlich der Säurenbildung in der Hydrolysestufe ermittelt und der Betrieb des Hydrolysereaktors mittels Sensortechnik überwacht. Sensoren sollen Sebastian Reinhardt
Tel.: +49 721 4640-523
sebastian.reinhardt@ict.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT)
Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7
76327 Pfinztal
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31.08.2021
22410417Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 2: Bestandsanalyse und Handlungsempfehlungen - Akronym: OPTIBIOSYIm Projekt OPTIBIOSY werden mögliche Vermarktungsoptionen für Biogasanlagen nach Auslaufen der EEG-Förderung im Bereich der Systemdienstleistungsbereitstellung für das Stromnetz untersucht. Im Fokus stehen dabei ein gezieltes Engpassmanagement unter Ausnutzung der Speichereigenschaften von Biogasanlagen, die Bereitstellung von Blindleistung, der Beitrag zur Momentanreserve und eine mögliche Teilnahme von Biogasanlagen an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten. Für die Erbringung dieser Systemdienstleistungen werden die technischen Fähigkeiten und Grenzen von Biogasanlagen herausgearbeitet und Kosten für die Erbringung aus alternativen Quellen ermittelt. Auf Basis einer Bestandsanalyse des deutschen Biogasanlagenparks werden Referenzanlagen definiert, für die anhand zweier Optimierungsmodelle verschiedene Fahrpläne unter Berücksichtigung der Vermarktung an der Strombörse und der Vermarktung von Systemdienstleistungen berechnet werden. Mit diesen Fahrplänen sowie mittels Lastflussberechnungen in Modellen realer Mittelspannungsnetze erfolgen Betrachtungen der monetären Auswirkungen der Systemdienstleistungsbereitstellung sowie des tatsächlichen systemdienlichen Beitrages von Biogasanlagen im Stromnetz. Aus den Erkenntnissen werden abschließend an Biogasanlagenbetreiber, Direktvermarkter, Netzbetreiber und Politik gerichtete Handlungsempfehlungen abgleitet.Die umfangreiche Bestandsanalyse im Projekt OPTIBIOSY mündete in einer georeferenzierten Übersicht über den deutschlandweiten Biogasanlagenbestand. Darin sind die wichtigsten technischen Daten enthalten. Aufbauend darauf wurden die weiteren Ergebnisse in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erarbeitet. Biogasanlagen können im Rahmen des Engpassmanagements bei geringen Überlastungen im Verhältnis zu ihrer Bemessungsleistung einen nennenswerten Anteil der notwendigen Abregelenergie aufnehmen und im Gasspeicher zwischenspeichern. Damit ermöglichen sie eine verbesserte Integration erneuerbarer Energie im Stromnetz. Die maximal möglichen Zusatzeinnahmen für Biogasanlagenbetreiber durch eine Vergütung von gezielten Engpassreaktionen summieren sich über ein Jahr auf einen einstelligen Prozentbereich der Spotmarkteinnahmen. Im Rahmen der Vermarktung von Blindleistung an möglichen zukünftigen Märkten sind jährliche Zusatzeinnahmen in Höhe von ca. 1 % der Spotmarkteinnahmen zu erwarten, wenn als Wert der Blindleistung der netzbetreiberseitige Aufwand für die Errichtung von konventionellen Kompensationsanlagen zugrunde gelegt wird. Es ist auch bei Berücksichtigung von Blindleistungspreisen in der Fahrplanberechnung nicht zu erwarten, dass Biogasanlagen ihr maximales Blindleistungspotential in Zeiten hoher Blindleistungspreise ausschöpfen können. Dem stehen technische Restriktionen durch Mindestlaufzeiten und Mindestleistungen der BHKW entgegen. Zur notwendigen Momentanreserve im europäischen Verbundnetz tragen Biogasanlagen mit Synchrongeneratoren nur einen geringen Anteil bei, erbringen diesen aber inhärent. Zur Teilnahme an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten sind Biogasanlagen technisch grundsätzlich in der Lage. Solche Konzepte werden gegenwärtig erforscht.Prof. Dr.-Ing. Markus Brautsch
Tel.: +49 9621 482-3308
m.brautsch@oth-aw.de
Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23
92224 Amberg

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31.08.2021
22410517Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 3: Verfahrens- und Anlagenauslegung - Akronym: OPTIBIOSYBiogasanlagen liefern einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Ende 2014 waren in Deutschland etwa 7.800 Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von 3.650°MWel in Betrieb. Vor allem in ländlichen Räumen entstehen Biogasanlagen, die für landwirtschaftliche Betriebe eine Existenzgrundlage bilden und Wertschöpfung in ländliche Regionen bringen. Biogas kann als Regelenergie die schwankende Produktion von Wind- und Solarstrom ausgleichen und trägt somit zu einer regenerativen Energievollversorgung maßgeblich bei. Trotzdem ist die Stromerzeugung aus Biomasse und Biogas auch in Zukunft im Verhältnis zu anderen erneuerbaren Energien relativ teuer. Das Projekt soll herausarbeiten, welche Potenziale Biogasanlagen im künftigen Stromsystem haben und welche Systemdienstleistungen unter welchen technischen Voraussetzungen angeboten werden können. Es soll untersucht werden, welche Kombinationen an Einsatzfällen von Biogasanlagen wirtschaftlich optimal sind und welche Auslegung der Motoren-, Verfahrens- und Anlagentechnik dazu erforderlich ist. Diese Untersuchung soll zusätzlich dahingehend durchgeführt werden, wie sich für einen optimalen wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen die Einsatzfälle und technische Auslegung ändern müssten, wenn künftig ein Markt für die Vergütung der zu beschaffenden Systemdienstleistungen entstehen würde. Dabei werden die Betrachtungen in Abhängigkeit von der Anlagengröße und dem Verknüpfungspunkt mit dem Netz angestellt, weil die Erbringung von Systemdienstleistungen davon abhängig ist, an welcher Stelle die Anlage im Netz angeschlossen ist (z. B. Einfluss auf Spannung oder Beitrag zur Netzentlastung). In Bezug auf den rechtlichen und regulatorischen Rahmen möchte das Projekt herausarbeiten, wie dieser Rahmen künftig aussehen müsste, damit Biogasanlagen betriebs- und volkswirtschaftlich effizienter betrieben werden können.Prof. Dr. Raphael Lechner
Tel.: +49 9621 8977 0
raphael.lechner@ifeam.de
Institut für Energietechnik IfE GmbH an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden
Kaiser-Wilhelm-Ring 23a
92224 Amberg

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31.12.2023
22410618Verbundvorhaben: Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen; Teilvorhaben 1: Reststoffspezifische Humus- und Stickstoffdüngewirkung - Akronym: HUMORIn dem Vorhaben sollen die Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen mit besonderer Berücksichtigung von Gärresten aus der Biogasgewinnung ermittelt werden. Dazu sollen in Abstimmung mit dem VDLUFA Methoden zur Ermittlung der Nährstoff- und Humuswirkung standardisiert und Primärdaten zu chemischen und biochemischen Eigenschaften sowie zur Humusreproduktions- und Nährstoffwirkung von Reststoffen unter kontrollierten Bedingungen in Inkubations- und Gefäßversuchen sowie in Feldversuchen erhoben werden. Weiterhin soll mit Hilfe von Modellen der Einfluss unterschiedlicher Standortbedingungen auf den Humusumsatz und den Humusbezogenen Stickstoff- und Phosphorumsatz im Boden quantifiziert werden. Auf der Grundlage der Primärdaten und Modellierungsergebnisse soll in Abstimmung mit dem VDLUFA eine quantitative Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung erfolgen. Diese Bewertung soll in der landwirtschaftlichen Praxis zur Verbesserung der Düngungsberatung und Erhöhung der Nährstoffeffizienz beitragen und dient auch zur Information von politischen Entscheidungsträgern.Prof. Dr. Christof Engels
Tel.: +49 30 2093-46273
christof.engels@agrar.hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Landwirtschaftlich-Gärtnerische Fakultät - Department für Nutzpflanzen- und Tierwissenschaften - FG Pflanzenernährung und Düngung
Albrecht-Thaer-Weg 4
14195 Berlin

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31.08.2022
22410718Verbundvorhaben: Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen; Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Humus, N- und P-Düngewirkung durch Modellierung - Akronym: HUMORDas Verbundvorhaben "Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen" (HUMOR) hat zum Ziel, die Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen mit besonderer Berücksichtigung von Gärresten aus der Biogasgewinnung zu ermittelt. Hierbei werden verschiedenste Methoden angewandt, wie chemische Analysen, Inkubationsversuche, Gefäßversuche, die Auswertung von Dauerfeldversuchsexperimenten und Modellansätze. Im Teilvorhaben 3 soll die Humus und Nährstoffwirkung mit Modellansätzen ermittelt werden. Hierbei sollen die experimentellen Ergebnisse genutzt werden, um eine Informationsbasis für die Präzisierung von Anwendungsempfehlungen beim Einsatz organischer Reststoffe zu schaffen. Nach einer vorgelagerten Auswahl eines Modells zur Beschreibung der Stoffflüsse (C, N, P) erfolgt dies in den Teilschritten (1) Modellierung der Inkubationsexperimente, (2) Modellvalidierung an Feldversuchen und (3) Szenario-Studien als Datengrundlage zur Ableitung von Beratungskennziffern. Abschließend sollen die Ergebnisse aus den verschiedenen Teilvorhaben dazu beitragen, in Abstimmung mit dem VDLUFA eine quantitative Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung zu erstellen. Diese Bewertung soll in der landwirtschaftlichen Praxis zur Verbesserung der Düngeberatung und zur Erhöhung der Nährstoffeffizienz beitragen und zur Information von politischen Entscheidungsträgern dienen.Im Rahmen des HUMOR Projektes wurde das CCB Modell um ein P Modul erweitert und ist nun als CNP Modell verfügbar. Das P Modul umfasst drei P Fraktionen, hierrunter fallen zwei mineralische P Pools sowie organische P Pools, welche zusammen den totalen P ergeben. Das Modell wurde auf den Dauerfeldversuchen in Bad Lauchstädt, Berge, Speyer und Rostock mit guten Resultaten getestet und kann die dortigen P Dynamiken abbilden. Die Inkubationsversuche wurden mit sechs mechanistischen Kohlenstoffmodellen modelliert. Hieraus konnte ein Kennwert für organische Substrate abgeleitet werden, welcher die Effizienz eines Stoffes zum Aufbau von Humus beschreibt (EHUM). EHUM liegt zwischen 0 und 1, wobei 1 für eine hohe Humusaufbaueffizienz steht ist 0 für eine geringe. Mit der vorrangegangen Methodik kann auch das CNP Modell dazu verwendet werden, Inkubationsversuche zu modellieren. Hierbei erhält man, Parameter, welche die Mineralisationsdynamik im Modell beschreiben. Die aus den Inkubationsversuchen gewonnen Parameter können direkt dazu verwendet werden Dauerfeldversuche zu modellieren ohne weitere Parametrisierungen durzuführen. Auch hier konnten gute Ergebnisse für die C und N Dynamiken erzielt werden. Die optimale Humusversorgung wird in der VDLUFA Klassifizierung mit der Klasse C bezeichnet und entspricht hoher Ertragssicherheit bei optimaler Humusversorgung, unter Berücksichtigung der Nährstoffflüsse der Dünger und Fruchtarten. Durch Modellrechnungen lassen sich Aussagen über die Zustandsklasse eines Reststoffes in Bezug auf die Humus- N und P Wirkung treffen. Dies wurde für Deutschland für Silomaisanbau unter Verwendung von Stallmist als organische Düngung durchgeführt. Abschließend wurden die in dem HUMOR Projekt untersuchten Substrate klassifiziert. Dies geschah durch die Einteilung in Klassen von niedrig, mittel und hoch. Hierfür wurden der EHUM Wert verwendet, um die Humusaufbaueffizienz zu beschreiben, abhängig davon wird die N und P Wirkung berechnet.Dr. Uwe Franko
Tel.: +49 341 235-5432
uwe.franko@ufz.de
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bodensystemforschung
Permoserstr. 15
04318 Leipzig
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30.06.2022
22410918Verbundvorhaben: Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen; Teilvorhaben 2: Chemische Charakterisierung der Reststoffe und Ermittlung von deren N- und P-Dynamik in Inkubationsversuchen - Akronym: HUMORInnerhalb des Verbundvorhabens "Bewertung der Humus- und Nährstoffwirkung von organischen Reststoffen (HUMOR)" wurden im Teilvorhaben 2 (Chemische Charakterisierung der Reststoffe und Ermittlung von deren N- und P-Dynamik in lnkubationsversuchen) standardisierte Primärdaten zu chemischen Eigenschaften von 59 unterschiedlichen organischen Reststoffen ermittelt. Die Stickstoff- (N) und Phosphor- (P) Freisetzung aus diesen Reststoffen wurde unter kontrollierten Bedingungen (konstante Temperatur und Bodenfeuchte) in Inkubationsversuchen untersucht. In den Inkubationsversuchen zur Ermittlung der N-Freisetzung wurden einheitliche N-Mengen mit den organischen Reststoffen appliziert, welche einer Düngermenge von ca. 170 kg N ha-1 entsprechen. Zusätzlich wurden eine Mineraldüngervariante (Ammoniumnitrat) und eine ungedüngte Kontrolle untersucht. Während des insgesamt 445-tägigen Untersuchungszeitraumes wurde als Maß für die Stickstoff-Freisetzung zu 10 Terminen der in Calciumchlorid lösliche mineralische Stickstoff (Nmin) untersucht. In den Inkubationsversuchen zur Ermittlung der P-Freisetzung wurden einheitliche P-Mengen mit den organischen Reststoffen appliziert, welche einer Düngermenge von ca. 65 kg P ha-1 entsprechen. Zusätzlich wurden eine Mineraldüngervariante (Triple-Superphosphat) und eine ungedüngte Kontrolle untersucht. Während des insgesamt 600-tägigen Untersuchungszeitraumes wurde als Maß für die Phosphor-Freisetzung zu 10 Terminen der in Calcium-Acetat-Laktat lösliche Phosphor (PCAL) untersucht. Zur Untersuchung des Einflusses der Bodenart auf die N- und P-Freisetzung wurde für 12 Reststoffe ein weiterer Inkubationsversuch bei konstanter Temperatur und Bodenfeuchte mit unterschiedlichen Böden durchgeführt. Ergänzend wurde für 12 Reststoffe ein Vegetationsversuch (Neubauertest) mit Gerste durchgeführt, um die Pflanzenverfügbarkeit des applizierten Phosphors zu bestimmen und mit der P-Freisetzung in den Inkuabtionsversuchen zu vergleichen.Die chemische Analyse ergab neben Unterschieden zwischen den Reststoffgruppen (i) pflanzliche Reststoffe, (ii) Wirtschaftsdünger tierischen Ursprungs, (iii) Gärreste und (iv) Komposte insbesondere auch eine hohe Variation innerhalb der Reststoffgruppen. Dies macht deutlich, dass die chemische Analyse organischer Reststoffe, vor allem wenn diese zugekauft oder zum ersten Mal eingesetzt werden, deren zielgerichteten Einsatz sehr stark verbessen kann. Die höchste apparente N-Wiederfindung im Inkubationsversuch wurde mit 80 bis 90 % in der Mineraldüngervariante ermittelt. Für Gärreste und Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft konnten mittlere Wiederfindungsraten von ca. 40 % ermittelt werden. Deutlich geringere Wiederfindungsraten von 0 bis 20 % ergaben sich für Komposte und pflanzliche Reststoffe. Die Stickstoff-Freisetzung während der Inkubation stand in signifikanter Beziehung zu dem Gesamt-N-Gehalt, dem NH4-N-Gehalt, dem Anteil von NH4-N am Gesamt-N und dem C/N-Verhältnis der Reststoffe. Die höchste apparente P-Wiederfindung im Inkubationsversuch wurde mit ca. 30 % für Mineraldünger ermittelt. Niedrigere Wiederfindungsraten von ca. 25 % wurden für Gärreste, Wirtschaftsdünger tierischer Herkunft und Komposte ermittelt. Während der ersten 100 Tage der Inkubation bestanden gute Beziehungen zwischen dem Gesamt-P-Gehalt der Reststoffe und den PCAL-Gehalten im Boden. Im weiteren Verlauf entwickelten sich gute Beziehungen zum C/N- und C/P-Verhältnis der Reststoffe. Die P-Aufnahme im Vegetationsversuch stand in signifikant positiver Beziehung zu den PCAL-Gehalten im Inkubationsversuch. Im Hinblick auf den Einfluss der Bodenart wurden die niedrigsten apparenten N-Wiederfindungsraten im Quarzsand und im lehmigen Schluff ermittelt; die höchsten N-Wiederfindungsraten wies der lehmige Sand auf. Demgegenüber war die apparente P-Wiederfindung bei Inkubation mit Quarzsand am höchsten, gefolgt vom lehmigen Sand. Sie war am niedrigsten im lehmigen Schluff.Prof. Dr. Franz Wiesler
Tel.: +49 6232 136-115
f.wiesler@lufa-speyer.de
Landwirtschaftliche Untersuchungs- und Forschungsanstalt Speyer
Obere Langgasse 40
67346 Speyer

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31.01.2022
22WA401331WasMon - Monitoring der Versickerungsleistung bei grundwasserbetontem Waldumbau. (Wasserwald-Versickerungsmonitoring) - Akronym: WasMonIn niederschlagsarmen Regionen des östlichen Niedersachsens kommt aufgrund der ungünstigen Bodenverhältnisse der sich mit dem Klimawandel abzeichnende steigende Wasserbedarf besonders zum Tragen. Eine Situation der in der Landwirtschaft nur noch begrenzt mit einer stärkeren Förderung begegnet werden kann. Für den erhöhten Bedarf der dort ortsüblichen Beregnung landwirtschaftlicher Flächen aus dem Grundwasser sind daher Möglichkeiten zu ergründen, die zu einer entsprechenden Erhöhung der Grundwasserspende führen. Hierzu zählt der Waldumbau. Waldgebiete stellen aufgrund der bleibend hohen Sickerwasserqualität generell bevorzugte Räume von Wasserschutzgebieten dar, doch ist die Grundwasserspende v.a. unter Nadelholz aufgrund hoher Verdunstungsverluste stark reduziert. Nach den Ergebnissen zahlreicher Untersuchungen kann der Umbau nadelholzreicher Waldbestände zu Laubwald oder laubbetontem Mischwald zu einer deutlichen Erhöhung der Sickerwassermenge von bis zu 100 mm beitragen. Diese Mengenangaben sind jedoch nur bedingt übertragbar und können von Modellen räumlich nur begrenzt abgebildet werden. Diesem Defizit soll durch Messungen zur Ermittlung des Wasserhaushaltes unterschiedlicher Bestockungsvarianten im Waldumbau in den betroffenen niederschlagsarmen Regionen begegnet werden. Es wurde ein Untersuchungskonzept erstellt, welches sich auf die Versuchsstandorte Wibbese und Elze bezieht. Für die jeweiligen Versuchsstandorte wurde eine Versuchsdesign entwickelt. Einzelheiten sind aus der Anlage zum Antrag zu entnehmen.Dr. Karsten Mohr
Tel.: +49 441 801-783
karsten.mohr@lwk-niedersachsen.de
Landwirtschaftskammer Niedersachsen
Johannssenstr. 10
30159 Hannover
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22WA407401Anpassungs- und Umsetzungsstrategien für Stockausschlagwälder in Steillagen mit herausragenden Schutzfunktionen im Klimawandel - Akronym: KlimaNiederwaldFür das Vorhaben sind insgesamt 36 Monate Bearbeitungszeit geplant. Primäre Ziele sind die Erhöhung der Anpassungsfähigkeit von Stockausschlagwäldern mit herausragenden Schutzfunktionen an den Klimawandel unter Erhalt ihrer Funktionen und Information/Kommunikation zur Unterstützung der Adaption von Stockausschlagwäldern bei gleichzeitiger Sicherstellung von Mitigationsleistungen. Konkrete Ziele sind: (a) die Entwicklung einer bundesweit einsetzbaren Handlungsanleitung, wie Stockausschlagwälder mit herausragenden Schutzfunktionen bei gleichzeitiger Sicherung ihrer Funktionen an den Klimawandel angepasst werden können. (b) die Umsetzung der Handlungsanleitung an Demonstrations- und Monitoringflächen, verbunden mit einem bundesweiten Coaching von Multiplikatoren. Das Vorhaben besteht aus 4 Arbeitspaketen (AP), deren Inhalte anhand der zu erreichenden Milestones (MS) deutlich wird: AP 1 Flächenscharfe Situations- und Gefährdungsanalyse MS 1.1 Identifizierung betroffener Stockausschlagwälder; 30 davon werden analysiert und klassifiziert. MS 1.2 Neun Demonstrationsflächen werden ausgesucht und evaluiert; Abstimmung des Versuchsprogramms mit den Bewirtschaftern. AP 2 Simulation der Waldentwicklung im Klimawandel MS 2.1 Auswertung der für RhPf vorhandenen regionalen Klimaprojektionen für die Stockausschlagwälder; diese werden im Expertenkreis diskutiert; Behandlungsmöglichkeiten werden identifiziert. MS 2.2 Optimierung der Klimaprojektionen und Simulationen; Die ermittelten Klimafolgen werden im Expertenkreis diskutiert und verfeinert. AP 3 Handlungsanleitung "Stockausschlagwald im Klimawandel" MS 3.1 Erstellung der Handlungsanleitung mit Empfehlungen zu waldbaulichen Anpassungsmaßnahmen. MS 3.2 Pilothafte Umsetzung der Handlungsanleitungen auf den Demonstrationsflächen. AP 4 Umsetzung Handlungsanleitung als Teil einer Kommunikationsstrategie MS 4 Durchführung eines Programms für waldbauliche Coachings mit Multiplikatoren aus verschiedenen Bundesländern. .Prof. Dr. Marc Hanewinkel
Tel.: +49 761 203-3691
marc.hanewinkel@ife.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstökonomie und Forstplanung
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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22WA409601Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: MoorWaldBilanzUnser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, ÖffentlichkeitsarbeitProf. Dr. Gebhard Schüler
Tel.: +49 6306 911-113
schueler@forestclim.eu
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF)
Hauptstr. 16
67705 Trippstadt
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22WA409602Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: MoorWaldBilanzUnser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, ÖffentlichkeitsarbeitDr. Markus Dotterweich
Tel.: +49 6321 9989450
dotterweich@udata.de
UDATA GmbH
Hindenburgstr. 1
67433 Neustadt an der Weinstraße
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22WA409603Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 3 - Akronym: MoorWaldBilanzUnser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, ÖffentlichkeitsarbeitProf. Dr. Joachim Hill
Tel.: +49 651 201-4592
hillj@uni-trier.de
Universität Trier - Campus II - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Umweltfernerkundung und Geoinformatik
Behringstr. 21
54296 Trier
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22WA409604Verbundvorhaben: Kohlenstoffbilanzen bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalpark Hunsrück-Hochwald; Teilvorhaben 4 - Akronym: MoorWaldBilanzUnser Ziel ist die flächendeckende Bilanzierung der CO2-Speicherung bei der Renaturierung von Moorwäldern am Beispiel des Nationalparks Hunsrück-Hochwald. Die CO2-Bilanz von Moorwäldern ist derzeit noch nicht ausreichend erforscht. Unser Projekt übernimmt eine wichtige Beispiel- und Vorbildfunktion und liefert einen Beitrag sowohl zur Quantifizierung der Kohlenstoffflüsse von Moorwald-Ökosystemen als auch zum Monitoring von Kohlenstoffbilanzen insgesamt. Als Projektgebiet wurde der neu gegründete Nationalpark Hunsrück-Hochwald ausgewählt. Schützenswerte Hangmoore mit ihren Sumpf- und Moorwäldern sowie Mittelgebirgshochmoore ("Hunsrückbrücher") sind charakteristische Naturelemente im Hunsrück. Um das Projektziel zu erreichen, wird zunächst ein GIS-gestütztes Moorkataster, in dem Informationen zur Verbreitung von Torfböden und deren Flächennutzung, ihrer Entwicklung, ökologischen Charakterisierung und hydrochemischen Eigenschaften dargestellt sind. Mit Hilfe der Analysen von Torfkernen ermitteln wir die Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Degradationsstadien. Das Gesamtziel einer flächendeckenden Kohlenstoffbilanzierung wird erreicht, indem wir auf der Grundlage des Moorkatasters ein Upscaling der Kohlenstoffvorräte bei unterschiedlichen Renaturierungsszenarien durchführen. AP 1: Karten- und Datenauswertung AP 2: Laserscanning AP 3: Geoelektrische Widerstandstomographie AP 4: Auswahl / Einrichtung Monitoringflächen AP 5: Schwerpunktkartierung / Verifizierung AP 6: GIS-Moorkataster für den Nationalpark AP 7: Bohrkerne, Laboranalysen AP 8: Kohlenstoffbilanzierung AP 9: Projektmanagement, ÖffentlichkeitsarbeitProf. Dr. Christof Kneisel
Tel.: +49 931 31-85441
kneisel@uni-wuerzburg.de
Julius-Maximilians-Universität Würzburg - Institut für Geographie und Geologie - Lehrstuhl I - Physische Geographie
Am Hubland
97074 Würzburg
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22WA510001Verbundvorhaben: Regionaler Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung; Teilvorhaben 1 - Akronym: SpeicherWaldIn dem Verbundprojekt zwischen dem Klima-Bündnis und dem Naturschutzbund Deutschland (NABU) e.V. wurde mithilfe von Informationsmaterialien und auf Veranstaltungen in fünf Modellregionen der regionale Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung dargestellt. Die heutigen, vergleichsweise jungen Wälder in Deutschland speichern in den kommenden Jahrzehnten und Jahrhunderten erhebliche Mengen Kohlenstoff in oberirdischer Biomasse sowie im Waldboden. Einige dieser Wälder einer natürlichen Entwicklung zu überlassen, ist demnach eine Maßnahme, die zum Klimaschutz beiträgt. Derzeit ist der Anteil solcher Wälder mit 2,8 Prozent der deutschen Waldfläche sehr gering. Ziel des Projektes war es, das Bewusstsein für die Bedeutung unbewirtschafteter Wälder für den Klimaschutz in der deutschen Öffentlichkeit zu stärken. Damit wird ein Thema in die Öffentlichkeit transportiert, das derzeit im Vergleich zu anderen Klimaschutzmaßnahmen noch wenig Beachtung findet. Durch Umweltbildungsmaßnahmen in Schulen, Informations- und Dialogveranstaltungen, einen Cartoon- Wettbewerb sowie die Weiterbildung von Multiplikator*innen wurden interessierte Bürger*innen und politische Entscheidungsträger*innen in Städten und Gemeinden zielgruppenspezifisch über die Zusammenhänge von Klima- und Naturschutzschutz in unbewirtschafteten Wäldern in Deutschland informiert. Gerade die Kommunen, die häufig zugleich selbst Waldbesitzerinnen sind, können durch ihre unmittelbare Nähe zur Bevölkerung eine wichtige Rolle bei der Aufklärung über die beschriebenen Zusammenhänge spielen. Zugleich wurde das Thema mit positiven Bildern in der öffentlichen Wahrnehmung deutschlandweit platziert, um so die gesellschaftliche und politische Akzeptanz für den forstwirtschaftlichen Nutzungsverzicht im Wald zu erhöhen und die lokale Bevölkerung zu motivieren, sich aktiv an der Lösung dieser gesellschaftlichen Herausforderungen zu beteiligen.Ziel war es, die Bevölkerung dazu zu motivieren, sich für den Wald vor ihrer Haustür einzusetzen. Zur Erreichung dieses Zieles wurden bundesweit fünf Modellregionen etabliert, in denen die Bevölkerung durch gezielte Öffentlichkeitsarbeit mit dem Projektthema vertraut gemacht und zum eigenen Handeln angeregt wurde. Auf den angebotenen Waldexkursionen haben sich Interessierte, Förster und Pädagogen ausgetauscht. Die Zusammenarbeit mit Schulen, Bildungseinrichtungen und Naturparken schaffte darüber hinaus einen wichtigen Multiplikatoren-Effekt, ebenso wie die Zusammenarbeit mit Kommunen, als politische Entscheidungsebene und Impulsgeber. Die im Projektrahmen erstellten Materialien dienten dazu, die teilweise unzureichend aufbereiteten bestehenden Informationen zum Thema anschaulich und in zielgruppenspezifischer Sprache darzustellen. So wurden viele Menschen erreicht, welches die überaus hohe Nachfrage an Broschüren deutlich zeigt. Das Projekt wurde in den lokalen und überregionalen Medien aufgegriffen und dessen Inhalte in Rundfunkund TV-Beiträgen, in den sozialen Medien sowie in zahlreichen Presseartikeln verbreitet. Über die eigentlichen Projektaktivitäten hinaus haben Landes- und Kreisverbände des NABU sowie die beteiligten Kommunen in Eigeninitiative die Notwendigkeit für Naturwälder medial zur Sprache gebracht. Der intensive Dialog mit Bürger*innen, Waldbesitzer*innen und politischen Entscheidungsträger*innen hat alle Beteiligten bereichert und in Einzelfällen sogar dazu motiviert, sich für die Ausweisung und Ausweitung von Naturwäldern einzusetzen, wie das Beispiel "Beberburg" – siehe Projektbericht – zeigt. Das Interesse an den Einreichungen aus dem Cartoon-Wettbewerb hält auch nach Ablauf des Projektes an und so werden einzelne Kunstwerke auch heute noch etwa zur Bebilderung von Fachartikeln angefragt Stefan Adler
Tel.: +49 30 284984-1623
stefan.adler@nabu.de
Naturschutzbund Deutschland (NABU) e.V.
Charitéstr. 3
10117 Berlin
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22WA510002Verbundvorhaben: Regionaler Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung; Teilvorhaben 2 - Akronym: SpeicherWaldWälder mit natürlicher Entwicklung besitzen durch die hohe biologische Vielfalt und durch intakte ökologische Kreisläufe eine besonders gute Anpassungsfähigkeit an sich ändernde Umweltbedingungen wie den Klimawandel und Verfügen somit über eine hohe Resilienz gegenüber Veränderungen die im Rahmen des Klimawandels auftreten. Damit besitzen sie eine notwendige Voraussetzung, um die dauerhafte Speicherung von Kohlenstoff zu gewährleisten. Ziel ist es dabei, in der allgemeinen Öffentlichkeit und bei politischen Entscheidungsträgern das Bewusstsein für die Bedeutung von unbewirtschafteten Wäldern, neben anderen möglichen Maßnahmen die zum Klimaschutz beitragen, zu steigern. Mit kommunikativen Mitteln werden relevantes Wissen und positive Werte in Bezug auf das Themenfeld Klimaschutzbeitrag von Wäldern ohne forstliche Nutzung vermittelt. Die Botschaft lautet: "Je mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre in der Vegetation und im Boden gebunden wird, desto stärker wirkt der Wald der vom Menschen verursachten Erwärmung der Erdatmosphäre entgegen". Für die Realisierung des Projektziels werden Maßnahmen zur allgemeinen und zielgruppenspezifischen Öffentlichkeitsarbeit und Weiterbildung lokaler Akteure sowie Methoden der Umweltbildung miteinander verknüpft. Das Projekt umfasst dazu fünf ineinandergreifende Module. Für die Durchführung der projektbezogenen Arbeiten werden zu Projektbeginn gezielt fünf Modellregionen ausgewählt. Die Aktivitäten in den verschiedenen Modulen werden innerhalb dieser Modellregionen zusammengebracht, um Netzwerke zwischen Kommunen, Schulen und lokalen Initiativen anzuregen. Durch eine Reihe regionaler Informations- und Dialogveranstaltungen und Workshops, einem Wettbewerb zum Thema sowie Aktionen zur Umweltbildung in Schulen soll grundlegendes Wissen über die Klimaschutzbedeutung heimischer Wälder, die forstlich nicht genutzt werden, vermittelt werdenDr. Andreas Kress
Tel.: +49 69 717139-33
a.kress@klimabuendnis.org
Klima-Bündnis der europäischen Städte mit indigenen Völkern der Regenwälder / Alianza del clima
Galvanistr. 28
60486 Frankfurt am Main
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22WA510401Verbundvorhaben: Moderner Holzbrückenbau als Beitrag zum Klimaschutz (Offensive Holzbrückenbau); Teilvorhaben 1 - Akronym: OHBHolzbautechnische und baupolitische Veränderungen wie auch sich wandelnde Nutzerinteressen lassen erwarten, dass sich der Anteil von Holzkonstruktionen im Bauwesen deutlich erhöhen wird. Mit der Entwicklung der Mobilisierung des modernen Lebens steigt der Bedarf an Verkehrswegen und Brücken in vorher nicht dagewesenen Dimensionen. Allerdings erfährt der Baustoff Holz im Brückenbau nicht die ihm gebührende Marktdurchdringung. Brücken aus Holz sind ebenso wie alle anderen Holzbauwerke Baumaßnahmen mit Gewinn für den Klimaschutz. Holz ersetzt bei Brücken Stahl, Beton oder Aluminium, deren Herstellung besonders CO2-intensiv ist, und vermeidet die dabei entstehenden Emissionen. Deshalb prophezeien führende Brückenbauexperten dem Naturstoff eine gute Zukunft. Voraussetzung ist allerdings, dass man sich seiner überragenden Eigenschaften wieder bewusst wird und Baufachleute der naturgesetzlichen Disziplin des Konstruierens mit Holz unterziehen. Zentrale Strategie der "Offensive Holzbrückenbau" ist die Vermittlung von Wissen. Ziel ist eine Erhöhung des Anteils von Holzbrücken am wachsenden Markt des Brückenbaus. Für die Erarbeitung und Herstellung von Publikationen sowie die damit verbundene Öffentlichkeitsarbeit sind zwei Jahre geplant. Namhafte Autoren des Ingenieurholzbaus erarbeiten für Tragwerksplaner und Architekten technische Basisinformationen als Planungshilfe für drei thematisch zusammenhängende Broschüren von jeweils 48 Seiten. Sie bewirken einen sicheren Umgang mit dem Baustoff Holz und stärken die Bereitschaft, Holz als Baustoff zu häufiger zu berücksichtigen. Für Bauentscheidungsträger im kommunalen Bereich wird ergänzend eine Buchveröffentlichung von ca. 84 Seiten herausgegeben, die vor allem auf die Darstellung und Überzeugungskraft bestehender Referenzbauten setzt. Das Buch soll den Leser von den gestalterischen Qualitäten einer Holzbrücke überzeugen und Argumentationshilfe für eine Holzbaulösung bieten.Dipl.-Ing Frank Miebach
Tel.: +49 2205 9044-80
info@ib-miebach.de
IB-MIEBACH - Ingenieurbüro für Holzbau und Holzbrückenbau
Haus Sülz 7
53797 Lohmar
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22WA510402Verbundvorhaben: Moderner Holzbrückenbau als Beitrag zum Klimaschutz (Offensive Holzbrückenbau); Teilvorhaben 2 - Akronym: OHBMit zunehmender Mobilisierung steigt der Bedarf an Verkehrswegen und Brücken. Gleichzeitig verursachen holzbautechnische und baupolitische Veränderungen eine deutliche Erhöhung des Anteils von Holzkonstruktionen im Bauwesen. Dies betrifft auch den bislang unterrepräsentierten Holzbrückenbau. Brücken aus Holz sind ebenso wie alle anderen Holzbauwerke Baumaßnahmen mit Gewinn für den Klimaschutz. Holz ersetzt bei Brücken Stahl, Beton oder Aluminium, deren Herstellung besonders CO2-intensiv ist. Deshalb prophezeien Brückenbauexperten dem Naturstoff eine gute Zukunft. Baufachleute sollen sich die überragenden Eigenschaften von Holz vergegenwärtigen und sich der Disziplin des Konstruierens mit Holz unterziehen. Zentrale Strategie der "Offensive Holzbrückenbau" ist die Vermittlung von Wissen. Ziel ist eine Erhöhung des Anteils von Holzbrücken am wachsenden Markt des Brückenbaus. Geplant ist dafür die Verbreitung von Publikationen und damit verbundene Öffentlichkeitsarbeit. Baufachleute erhalten als Planungshilfe drei thematisch zusammenhängende Broschüren. Sie bewirken einen sicheren Umgang mit dem Baustoff Holz und motivieren zu einer häufigeren Berücksichtigung des Baustoffes Holz. Ergänzend wird für Bauentscheider im kommunalen Bereich ein Buch herausgegeben, das auf die Darstellung und Überzeugungskraft bestehender Referenzbauten setzt. Es soll den Leser von den Qualitäten einer Holzbrücke überzeugen und Argumentationshilfe für Holzbaulösungen bieten. Für die Erarbeitung und Herstellung der Publikationen sowie die damit verbundene Öffentlichkeitsarbeit sind zwei Jahre geplant. Das Projekt wird durch eine Arbeitsgruppe aus Bauingenieuren, Architekten, Designern und Redakteuren gesteuert. Nach umfangreichen Recherchen erarbeitet diese Gruppe zusammen mit namhaften Autoren des Ingenieurholzbaus technische Basisinformationen in Form von drei Broschüren mit je 48 Seiten. Die Buchveröffentlichung für Bauentscheider umfasst ca. 84 Seiten.Dipl.-Ing. Arnim Seidel
Tel.: +49 211 9665580
seidel@fachagenturholz.de
Fachagentur Holz
Franklinstr. 42
40479 Düsseldorf
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31.05.2022
22WB309801Verbundvorhaben: Entwicklung von ligninbasierten Polyurethanen für Hartschäume und Holzklebstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Ligninderivaten - Akronym: LignoPurZiel 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 BerichtswesenDr. 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
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18.12.2017

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31.05.2022
22WB309802Verbundvorhaben: Entwicklung von ligninbasierten Polyurethanen für Hartschäume und Holzklebstoffe; Teilvorhaben 2: Prüfung spezifischer Applikationsbereiche - Akronym: LignoPurIn 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
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2015-10-01

01.10.2015

2018-09-30

30.09.2018
22WB405801Schwellenwerte-KW - Spezifizierung biogeochemischer Schwellenwerte für den Anbau wichtiger Waldbaumarten im Klimawandel - Akronym: Schwellenwerte-KWProjektziel ist es, Planungsgrundlagen für den im Klimawandel erforderlichen Waldumbau zu schaffen. Die zu erarbeitenden Schwellenwerte spezifizieren die bisherigen rein qualitativen Kriterien für die Baumartenwahl und stellen damit die durch Klimaänderungen und anthropogene Stoffbelastung der Waldökosysteme unsicher gewordene Einschätzung der standortsgemäßen Baumarteneignung auf eine neue Basis. Für die Identifikation der baumartenspezifischen Schwellenwerte entlang von Klima- und Ernährungsgradienten werden moderne Maschinenlern-Verfahren (z.B. Boosted Regression Trees) eingesetzt, die sich bei stark rauschenden Datensätzen bewährt haben. Modul 1: Harmonisierung und Ableitung von Ernährungskennwerten und Tropieindikatoren aus Primärdaten der BZE2. Modul 2: Plausibilitätsprüfung bestehender ernährungskundlicher Grenzwerte anhand von Ernährungs-/Wachstumsrelationen. Gegebenenfalls notwendige Anpassungen erfolgen unter Einbeziehung von Expertenwissen. Modul 3: Spezifizierung biogeochemischer Schwellenwerte (Substrat-, Bodenchemie) auf Basis der auf die Wuchsleistung kalibrierten Ernährungskennwerte des BZE2-Datensatzes. Dies ermöglicht die Identifikation primär limitierender Nährelemente sowie die Ermittlung der substrat- bzw. bodenchemischen Toleranzgrenzen. Für wärmere Regionen Deutschlands, deren künftiges Klima auf dem Gebiet der Bundesrepublik heute noch nicht vorkommt, werden europäische Daten herangezogen. Modul 4: Überprüfung der erarbeiteten Schwellenwerte an repräsentativen Standortsgradienten. Modul 5: Erstellung von Planungsgrundlagen für den klimagerechten Waldumbau. Das zentrale Produkt ist eine Palette von Baumarteneignungstabellen für die charakterisierten Standortsbereiche. Ferner werden Problemstandorte identifiziert, die bei künftig wärmerem Klima im Ausschlussbereich der meisten mitteleuropäischen Forstbaumarten liegen.Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein
Tel.: +49 8161 71-4749
goettlein@forst.tu-muenchen.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldernährung und Wasserhaushalt
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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15.12.2015

2020-03-14

14.03.2020
22WB406601Verbundvorhaben: Entwicklung und Implementierung biotechnischer Verfahren der insektizidfreien Borkenkäferregulation durch Nutzung und Steuerung natürlicher Borkenkäferantagonisten als Maßnahmen zum Erhalt der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen CO2-Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 1 - Akronym: bioProtectZiel des Projektes ist die Entwicklung und Implementierung naturnaher und umweltverträglicher biotechnischer Verfahren zur Steuerung und Regulation von Borkenkäfern. Es sollen insektizidfreie Waldschutzverfahren für die Praxis bereitgestellt und damit gleichzeitig agrarpolitische Ziele der Bundesregierung unterstützt werden. Es werden sich zusätzlich neue Möglichkeiten im Monitoring und in der Steuerung von Borkenkäfern und deren Antagonisten ergeben. Es interagieren drei Arbeitspakete (AP). In AP 1 (Uni Göttingen) werden mit der vorhandenen Kombination aus Gaschromatographie, Massenspektrometer und Elektroantennographie (GC-MS/EAD) eine Spurenanalyse von baumbürtigen Volatilen sowie käferbürtigen Pheromonen vorgenommen und die elektrophysiologische Wahrnehmbarkeit dieser Stoffe durch Borkenkäfer und deren Antagonisten festgestellt werden. Außerdem werden elektrophysiologische Messungen an den Zielarten zur Erfassung der Wahrnehmungsschwellen der identifizierten Substanzen im Labor und Messungen zur Erfassung der Wahrnehmbarkeit im Freiland und die dort vorliegenden Wirkstoffkonzentrationen durch Sensoren durchgeführt. In AP 2 (TUD) werden Verhaltensexperimente zur Bestimmung der Wirkungsrichtung der identifizierten Substanzen auf die Zielinsekten (aggregierend, neutral, repellent) und Freilandexperimente durchgeführt. Letztere dienen der Erprobung der naturnahen Verfahren zur Steuerung- und Regulation von Borkenkäferpopulation am Modell Falle und am Modell Fangholz. Die Erprobung der Verfahren im Praxiseinsatz erfolgt in AP 3 (OGF) mit Freilandexperimenten an Holzpoltern sowie an den simulierten Windwürfen. Dies beinhaltet auch methodische Innovationen hinsichtlich einer Applikationsform der Substanzen sowie die Begutachtung der unterschiedlichen Wirkungsgrade. Aus den Ergebnissen sowie deren Diskussion wird durch die Kooperationspartner ein Praxisleitfaden abgeleitet, welcher Alternativen zum bisher üblichen Insektizideinsatz im Borkenkäfermanagement aufzeigt.Im Rahmen der Projektbearbeitung an der TU Dresden wurden insgesamt 26 Substanzen und Substanzkombinationen aus den Gruppen der allochthonen Kairomone, Wirtsbaum-/Nichtwirtsbaumvolatile und Aggregations-/ Antiaggregationspheromone in Beständen der Gemeinen Esche, Gemeinen Fichte, Gemeinen Kiefer, Rotbuche und Stiel-/Traubeneiche in Borkenkäferschlitzfallen sowie an Einzelfanghölzern erprobt. Im Ergebnis zeigte sich in allen fünf Habitaten sowohl bei den Borkenkäfern als auch bei deren Antagonisten eine hohe Artenvielfalt. Insgesamt wurden so mindestens 62 Borkenkäferarten mit rund 405.500 Individuen und mindestens 59 Antagonistenarten mit rund 16.500 Individuen nachgewiesen. Zusätzlich wurde die Gruppe der potenziellen Antagonisten mit fünf Untergruppen erfasst. Für die erprobten Semiochemikalien zeigten sich artspezifische Wirkungen, so dass sich deren Anwendung in insektizidfreien Waldschutzverfahren zur Regulierung, Steuerung und Überwachung von Borkenkäfern sowie zur Steuerung von Antagonisten an den Zielarten bzw. der Zielstellung des jeweiligen Einsatzes orientieren muss. Dabei gilt es auch, Kreuzwirkungen zu Nichtzielarten zu beachten. In den Freilandversuchen wurde außerdem festgestellt, dass beim Modell Fangholz verschiedene methodische Problematiken auftreten können bzw. zu beachten sind. Bei den Laborversuchen zur olfaktorischen Orientierung von Thanasimus formicarius stellte sich heraus, dass Y-Glasolfaktometer eher ungeeignet für derartige Versuche mit dieser Art sind. In Laborversuchen zur Auswirkung der Nahrungsverfügbarkeit auf das Überleben von Thanasimus formicarius und Thanasimus femoralis zeigte sich, dass beide Arten auch mit minimalen Futtermengen lange überleben können, sehr flexibel hinsichtlich der Beutetierqualität sind und olfaktorische sowie visuelle Reize zur Beutetierfindung nutzen.Prof. Dr. Michael Müller
Tel.: +49 35203 3831280
michael.mueller@tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt
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2015-12-15

15.12.2015

2020-03-14

14.03.2020
22WB406602Verbundvorhaben: Entwicklung und Implementierung biotechnischer Verfahren der insektizidfreien Borkenkäferregulation durch Nutzung und Steuerung natürlicher Borkenkäferantagonisten als Maßnahmen zum Erhalt der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen CO2-Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 2 - Akronym: bioProtectZiel des Vorhabens war die Entwicklung eines naturnahen und umweltverträglichen Steuerungs- und Regulationsmechanismus von Borkenkäferpopulationen als Alternative zu unspezifisch wirkenden Insektiziden. Durch die Verwendung von Nicht-Wirtsbaum-Volatilen, allochthone Kairomonen und Antiaggregationssubstanzen aus der chemischen Kommunikation von Borkenkäfern und deren Antagonisten sollte eine gezielte Steuerung und Ablenkung dieser Insekten erfolgen. Aufgabe des Teilvorhabens war die Identifizierung von baumbürtigen flüchtigen organischen Substanzen (Volatilen, kurz VOCs) zweier Nadelbaumarten (Fichte und Kiefer) sowie dreier Laubbaumarten (Buche, Eiche und Esche). Dabei sollten nach wirtsbaumeigenen und wirtsbaumfremden VOCs gesucht werden, die zum Polterschutz genutzt werden können, um Laub- bzw. Nadelholzpolter mit dem VOC-Muster des jeweiligen anderen vor holzbesiedelnde Insekten wie Borkenkäfern olfaktorisch, ohne den Einsatz von Insektiziden, zu schützen. Es wurde dabei nach VOCs gesucht, die möglichst repellent auf Schad- und attraktiv auf Nutzinsekten wie dem Ameisenbuntkäfer (Thanasimus spp.) wirken, sogenannte allochthone Kairomone. Des Weiteren sollte nach käferbürtigen VOCs von holzbesiedelnden Insekten gesucht werden, die eine anlockende Verhaltenswirkung auf Thanasimus spp. ausüben und die zusätzlich als Polterschutz in Form von Dispensern ausgebracht werden können. Bei der Untersuchung des VOC-Spektrums von verschiedenen Holzpoltern konnten 31 laubbaumbürtige VOCs (vorwiegend aus den folgenden Stoffgruppen: sieben Aromate, fünf Alkane, vier Alkohole, vier Aldehyde und vier Alkene) identifiziert werden, die sich potenziell für den Schutz von Nadelholzpolter eignen und 12 nadelbaumbürtige VOCs (vorwiegend aus der Stoffgruppe der Terpene), die sich potenziell für den Schutz von Laubholzpoltern eignen. Des Weiteren konnte die Wahrnehmung von 15 Wirtsbaum- und Nichtwirtsbaum-VOCs (Alkohole, Terpene und Ketone) von Ips typographus durch I. typographus und Thanasimus spp. mittels eines Elektroantennographen (EAG) Dosis-Antwort-Kurven untersucht werden. Die Antennen zeigten bei allen getesteten VOCs ab einer Konzentration von 10-4 deutliche Antennenreaktionen. Insgesamt zeigte I. typographus auf alle getesteten VOC geringere Antennenreaktion als T. formicarius. In Verhaltensversuchen in einem Zwei-Arm-Olfaktometer mit Thanasimus spp. auf Wirtsbaum-VOCs und Pheromon-Komponenten von I. typographus konnten für T. formicarius zwei VOCs und für T. femoralis für drei VOCs signifikante Verhaltensreaktionen nachgewiesen werden. Zusätzlich konnte in dieser Studie ein VOC gefunden werden, welches in den bisherigen Borkenkäfernstudien unbekannt ist. Dieses VOC erzeugte bei den Antennenableitungen sowohl bei I. typographus als auch bei dessen Antagonisten Thanasimus spp. deutliche konzentrationsabhängige EAG-Antworten und scheint auf das Verhalten von I. typographus tendenziell attraktiv zu wirken. Das Vorhaben bieten mit seinen gefundenen VOCs die Möglichkeit, insektizidfreie Waldschutzverfahren für die Praxis bereitzustellen. Die negativen Auswirkungen bisheriger Insektizideinsätze auf die biologische Vielfalt der Wälder können durch eine naturnahe Steuerung von Borkenkäferpopulationen mittels VOCs reduziert und dadurch die biologische Vielfalt im Wald gefördert und die Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel verbessert werden. Prof. Dr. Niko Balkenhol
Tel.: +49 551 39-33622
nbalken@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstzoologie und Waldschutz
Büsgenweg 3
37077 Göttingen

2015-12-15

15.12.2015

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14.03.2020
22WB406603Verbundvorhaben: Entwicklung und Implementierung biotechnischer Verfahren der insektizidfreien Borkenkäferregulation durch Nutzung und Steuerung natürlicher Borkenkäferantagonisten als Maßnahmen zum Erhalt der biologischen Vielfalt und der damit verbundenen CO2-Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 3 - Akronym: bioProtectIm Rahmen eines naturnahen Waldschutzes sollte das Projekt dazu dienen, naturnahe und umweltverträgliche biotechnische Verfahren zur Steuerung und Regulation von Borkenkäferpopulationen weiterzuentwickeln sowie deren Implementierung unter Praxisbedingungen zu erproben. Das Vorhaben war damit geeignet, insektizidfreie Waldschutzverfahren für die Praxis bereitzustellen und gleichzeitig agrarpolitische Ziele der Bundesregierung zu unterstützen. Diese bestehen u. a. darin, in einer Periode des erwarteten Klimawandels davon profitierende Borkenkäfer mit möglichst naturnahen und insektizidfreien Verfahren so zu regulieren, dass Schäden an Wäldern vermieden werden und deren Gesundheit sowie Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel optimal erhalten bleiben. Durch Entwicklung von naturnahen Regulationsmechanismen sollten die negativen Auswirkungen des bisherigen Insektizideinsatzes auf die biologische Vielfalt der Wälder reduziert, die biologische Vielfalt im Wald gezielt gefördert und damit die Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel verbessert werden. Die Verwertung der entwickelten Verfahren bezieht sich einerseits auf die Vermeidung von Borkenkäferbefall und andererseits darauf, dass aus bereits von Borkenkäfern besiedelten Bäumen oder Rohhölzern keine Borkenkäfernachkommenschaft entsteht. Während der erste Aspekt vor allem in Wirtschaftswäldern relevant ist, betrifft der zweite Aspekt darüber hinaus auch bewirtschaftungsfreie Wälder, von denen keine Borkenkäferausbreitung ausgehen soll.An Laub- (Esche, Eiche und Buche) und Nadelholzbaumarten (Fichte und Kiefer) konnten Semiochemikalien identifiziert werden, welche das Besiedlungsverhalten von den auftretenden Borkenkäferarten in reduzierender Weise beeinflussen. Die erzielten Wirkungsgrade schwanken natürlicherweise und gelten nur für in den Versuchen untersuchten Mengenrelationen. Bestenfalls konnten mit den eingesetzten Semiochemikalien für bestimmte Borkenkäferarten Befallsreduktionen von über 90 % gegenüber unbehandelter Referenzvarianten erzeugt werden. Verfahren mit derart hohen Wirkungsgraden können als echte Alternativen zum bisher üblichen Insektizideinsatz betrachtet werden (Wirkungsgrade im Bereich 99 %). Da die Wirkungen der Substanzen derzeit noch nicht für alle Borkenkäferarten, welche an einer Baumart auftreten können, gleichermaßen effektiv sind, wurde die Entwicklung von kombinierten Verfahren mit gekoppelter Anwendung von Semiochemikalien in Kombination mit einem rein mechanisch wirkenden Netz angestrebt. Die untersuchten Verfahren konnten an Versuchsholzpoltern verschiedener Dimensionen erwünschte Resultate erzielen. Der Übertrag von an Versuchsholzpoltern erzielten Ergebnissen auf das Modell liegender Ganzbaum in Vorbereitung eines Schutzverfahrens für Windwurfflächen konnte in der Baumart Fichte bereits erste erhoffte Wirkungen erzielen. Der statistische Nachweis erzielter Effekte ist aufgrund des hohen Aufwandes in der Versuchsbereitstellung und -durchführung nicht immer möglich. Bezüglich eines zu entwickelnden Verfahrens zum Nützlingsschutz konnte eine Methodik ausgearbeitet und optimiert werden, welche es ermöglicht, sowohl das Auftreten von Ameisenbuntkäfern an einem Gefahrenort (= begifteter Holzpolter) aufzuzeigen, als auch den durch ein angewandtes Verfahren erzielten Schutzeffekt zu messen. Bezüglich potenziell einsetzbarer Repellenzsubstanzen besteht weiterer Forschungsbedarf.Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner
Tel.: +49 35204 605-36
sachsen@ogf.de
OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen
Sachsenallee 24
01723 Kesselsdorf
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2017-05-01

01.05.2017

2021-06-30

30.06.2021
22WB407501Verbundvorhaben: Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 1 - Akronym: KalKoZiel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. Im Fokus des Arbeitspakets 1 an der NW-FVA steht die Stabilisierung der C-Sequestrierung in der ober- und unterirdischen Biomasse. Es werden einerseits die Kohlenstoffpools in der unterirdischen Biomasse quantifiziert, andererseits Bestandesdaten ertragskundlich ausgewertet und Vegetationsaufnahmen durchgeführt, um die Kohlenstoffpools in der oberirdischen Biomasse zu ermitteln. Die Quantifizierung der unterirdischen Biomasse stellt bisher ein methodisches Problem dar. Ein wichtiges Ziel dieses Arbeitspakets ist es, ein elektrisches Verfahren zur Quantifizierung von Feinwurzelbiomassen weiterzuentwickeln und für die Anwendung im Wald zu optimieren. Eine erfolgreiche Methodenentwicklung käme der angewandten forstlichen Forschung sehr zu Gute. Neben den inhaltlichen Arbeiten im Rahmen des AP 1 hat die NW-FVA die Koordination des gesamten KalKo-Projektes inne. Dazu gehören zum einen die Kommunikation mit der projektbegleitenden Arbeitsgruppe und die Organisation regelmäßiger Treffen, zum anderen die Organisation des Abschlusskolloquiums und der Informationsveranstaltungen für die forstliche Praxis.Dr. Ulrike Talkner
Tel.: +49 551 69401-248
ulrike.talkner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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2017-05-01

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30.06.2021
22WB407502Verbundvorhaben: Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 2 - Akronym: KalKoZiel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Biomassebildung, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. Im Fokus des Arbeitspakets stehen die Effekte der Waldbodenkalkung auf den Bodenwasser- und Gashaushalt, auf den Stoffhaushalt sowie auf das Baumwachstum. Die Untersuchungen zur Bodenstruktur dienen der Quantifizierung der Wasserspeicherfähigkeit und Infiltrationsleistung der Böden und liefern die bodenphysikalischen Kenngrößen für die Berechnung von Wasserhaushaltsmodellen und Spurengasflüssen. Zur Beschreibung der Nährstoffversorgung sind zusätzlich Daten der Nährstoffvorräte im Boden erforderlich. Zur Bewertung des Ernährungszustands werden Nadelproben einmalig auf allen Messflächen gewonnen. Sickerwasserbeprobungen geben Auskunft über die Mobilität und Flüsse der untersuchten Elemente (Nährstoffe, DOC) und werden im Jahresverlauf mittels mobiler Saugkerzenanlagen gewonnen. Klimarelevante Gasflüsse (CO2, N2O und CH4) werden mittels Gassammlern gewonnen und zwischen Bodenluft und Atmosphäre bilanziert. Ertragskundliche Aufnahmen und Analysen der Jahrringbreiten sollen Daten über die Reaktionsbreite des Baumwachstums auf Kalkung und bei Trockenstress liefern.Dr. Peter Hartmann
Tel.: +49 761 4018215
peter.hartmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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30.06.2021
22WB407503Verbundvorhaben: Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder; Teilvorhaben 3 - Akronym: KalKoZiel des Vorhabens ist es, Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich ändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu schaffen. Dafür sind die Wirkungen der Kalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen, die Bodenstruktur, die Vertiefung der Wurzelsysteme, die klimarelevanten Spurengasflüsse, den Wasserhaushalt, die Waldernährung und das Baumwachstum als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. Es geht um den Nachweis, dass mit der Bodenschutzkalkung parallel zur Entsauerung des Bodens die Bioturbation, Aggregatbildung und -stabilität und damit der Gasaustausch als Grundlage für eine verstärkte Tiefendurchwurzelung gefördert werden. Von einer besseren Tiefendurchwurzelung ist ein wichtiger Beitrag zur Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel zu erwarten. TUB: An der TUB werden im Rahmen des Arbeitspaketes 2 die Wirkungen der Kalkung auf die Stabilisierung der organischen Substanz (OS) im Boden (Einschluss von partikulärer OS in stabile Bodenaggregate, Bindung von OS an pedogene Oxide) untersucht. Hinzu kommen Arbeiten zur Tiefenwirkung der Kalkung und Untersuchungen zum Einfluss der Kalkung auf die Stabilität von Bodenaggregaten. Der methodische Ansatz kombiniert Mesokosmenexperimente mit unterschiedlichen Kalken zur Analyse der kurzfristigen Wirkungen der Kalkung auf die Dynamik der OS (mit Schwerpunkt auf die gelöste OS) und die Alkalinitätsverlagerung in Bodensäulen mit Untersuchungen an Bodenproben, die auf den Flächen der in den 1960er und 1980er Jahren angelegten Waldkalkungsexperimente gewonnen werden. An diesen Proben werden mittels der Analyse der Gleichgewichtsbodenporenlösung die mittel- bis langfristige Tiefenwirkung der Kalkung sowie mittels einer Kombination von Dichtefraktionierung und Ultraschalldispergierung die Stabilität der Bodenaggregate sowie der Einschluss von partikulärer OS in stabile Aggregate quantifiziert.Prof. Dr. Martin Kaupenjohann
Tel.: +49 30 314-73530
martin.kaupenjohann@tu-berlin.de
Technische Universität Berlin - Fakultät VI - Bauen Planen Umwelt - Institut für Ökologie - Fachgebiet Bodenkunde
Ernst-Reuter-Platz 1
10587 Berlin
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2017-04-01

01.04.2017

2023-03-31

31.03.2023
22WB408101Prägung: ein alternativer Ansatz zur schnellen Entwicklung von Resistenzen bei Forstbäumen - Akronym: PrimingUnsere Wälder werden aufgrund der Klimaänderung immer mehr biotischen und abiotischen Stressfaktoren ausgesetzt. Daher müssen zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel effizientere Züchtungsstrategien für Baumarten entwickelt werden. Die lange Generationsdauer der Waldbäume haben bisher die Züchtungsmöglichkeiten stark eingeschränkt. Mit Hilfe der Resistenz-Prägung ("Priming") konnte bereits mehrfach eine schnelle Resistenzverbesserung an krautigen Pflanzen und mehreren Baumarten herbeigeführt werden. Zudem konnte in mehreren Fällen die durch "Priming" entwickelten Resistenzen einem epigenetischen Hintergrund und dessen Vererbbarkeit zugeschrieben werden. "Priming" fördert Resistenzen, ohne das Genom durch wiederholte Kreuzungen verändern zu müssen. Somit stellt dieser Ansatz eine Strategie dar, wertvolles Pflanzenmaterial aus sogenannten Plusbäumen in ihrer Widerstandsfähigkeit maßgeblich zu stärken, ohne deren "genetische Konstitution" zu verändern. Diese Methode hat das Potential, die Anpassung der einheimischen Wälder an den Klimawandel effizienter zu gestalten und einer genetischen Verarmung entgegenzuwirken, ohne in den vorliegenden Genpool einzugreifen. Die langfristige Existenz der Gemeinen Esche und der Bergulme in Deutschland wird von eingeführten Pilzkrankheiten stark bedroht. Im Rahmen dieses Forschungsvorhaben soll daher an beiden Baumarten eine Resistenzverbesserung durch "Priming" getestet werden. Verschiedene "Priming-Methoden" werden mit jungen Pflanzen und Samen überprüft. Resistenztests sollen mit den behandelten Pflanzen durchgeführt werden. Ausgesuchte Pflanzen werden mittels MSAPs ("methylation sensitive amplified polymorphism") und qPCRs untersucht. Damit soll ein möglicher Zusammenhang zwischen der Entwicklung von Resistenzen und epigenetischen Veränderungen überprüft werden. Darüber hinaus sollen die Pflanzen nach der Behandlung in verschiedenen Zeiträumen phenotypisiert werden, um die Wirkungsdauer des "Primings" zu erfassen.Dr. Matthias Fladung
Tel.: +49 4102 696-107
matthias.fladung@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf
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2015-12-15

15.12.2015

2020-03-31

31.03.2020
22WB408301Verbundvorhaben: Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen; Teilvorhaben 1 - Akronym: Fichte-TrockenheitDas Thünen-Institut war zentral an den Fragestellungen zur Trockenheitsresistenz unterschiedlicher Fichtenherkünfte beteiligt. Ziel war, in Analysen zur Mortalität an Jungpflanzen und in Untersuchungen zum Baumwachstum und zur Wassernutzungseffizienz in Altbeständen, die Reaktion von Fichtenherkünften auf Trockenheit zu erfassen. Zusätzlich wurden Genmarker entwickelt, die mit Trockenheitstoleranz bei der Baumart Fichte assoziiert sind. Die Forschungen erfolgten zum einen an 960 Fichtensämlingen von 8 Herkünften bei experimentell simulierter Trockenheit im Gewächshaus. Die Reaktion auf die Abnahme des pflanzenverfügaren Bodenwassergehaltes wurde anhand verschiedener Größen untersucht wie z.B. der Absterberate und dem Pre-dawn-Pflanzenwasserpotenzial der Pflanzen. Zum anderen wurden in fünf Monitoringflächen 18 bis 20 Bohrkerne entnommen, um und an diesen das Wachstum, die Trockenstress-Reaktion und die intrinsische Wassernutzungeffizienz (iWUE) zu untersuchen. Zur Entwicklung von Markern für das Merkmal Trockentoleranz bei der Baumart Fichte kam ein experimenteller Minimalansatz zum Auffinden assoziierter genetischer Marker ähnlich einer "Bulk Segregant Analysis" zur Anwendung. Eine kleine Anzahl von 26 Bäumen mit möglichst extremer Ausprägung von Trockenheitsreaktion (13 tolerante und 13 sensitive Bäume) wurde aus einer 50 Jahre alten Herkunftsversuchsfläche mittels Jahrringanalysen ausgewählt. Von diesen 26 Bäumen wurde das Exom von ca. 500 Kandidatengenen sequenziert, die nach RNA-Sequenzierungen aus Pflanzen eines Fichtenklons im Gewächshausexperiment mit und ohne Trockenstress identifiziert wurden. Die Exomsequenzen wurden auf das Fichten-Referenzgenom gemappt und damit ca. 88 000 SNPs in den 26 untersuchten Bäumen detektiert. Als potentielle genetische Marker wurden für die Validierung solche SNPs ausgesucht, die eine möglichst große Allelfrequenzdifferenz zwischen den beiden Gruppen bei hoher statistischer Sicherheit aufwiesen.In der Trockenstress-Simulation ließen sich Unterschiede in der Trockenheitstoleranz zwischen den Herkünften erkennen. So sind die 3 Hochlagenherkünfte aus Bayern deutlich sensitiver gegenüber Trockenstress als die deutsche Tieflandsherkunft Nochten. Die übrigen 4 Herkünfte weisen eine mittlere Sensitivität auf. Der Zuwachs von dominanten Fichten auf den Monitoringflächen wird positiv von hohem sommerlichen Bodenwasserangebot sowie Niederschlag (Vorjahr und/oder Bezugsjahr) und negativ von hohen Temperaturen und Einstrahlung (besonders Vorjahr) bestimmt. Die Isotopen-Untersuchungen und die Wassernutzungseffizienz ergaben, dass sich standörtlich unterschiedliche Dispositionen der Monitoringflächen gegenüber Trockenstress sehr gut abbilden lassen. Auffällig war, dass die sehr feuchte Fläche Elberndorf (Nordrhein-Westfalen) schon bei mildem Wassermangel bereits Stressreaktionen zeigt, während die Bäume auf den trockeneren Flächen Schönborn und Cunewald (Tiefland Brandenburg, Sachsen) erst bei deutlich stärkerem Wassermangel Stress aufweisen. Dies deckt sich mit dem Befund, dass Tieflandsherkünfte eine stärkere Anpassung an Trockenstress aufweisen. Im Bereich Genetik konnte eine Liste mit SNP-Markerkandidaten zur Verfügung gestellt werden, die sowohl im Material der Markerentwicklung (2 x 13 Bäume) als auch im Material zur Markervalidierung (34 + 35 Pflanzen) deutlich über dem Durchschnitt liegende und gleichgerichtete Allelfrequenzverschiebungen zwischen den beiden phänotypisch unterschiedlich reagierenden Gruppen besitzen. Diese sollten mit einer großen Anzahl von phänotypisierten Individuen weiter getestet werden. Außerdem stehen die im Rahmen der Markerentwicklung identifizierten ca. 88 000 SNPs mit zugehörigen Informationen für weitere Projekte und andere Fragestellungen zur Verfügung. Darüber hinaus steht die im Projekt generierte Liste von Kandidatengenen, welche bei Trockenstress differentiell in Fichte exprimiert werden, zukünftigen Projekten zur Verfügung.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
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2015-12-15

15.12.2015

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31.03.2020
22WB408302Verbundvorhaben: Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen; Teilvorhaben 2 - Akronym: Fichte-TrockenheitDie Hochschule für nachhaltige Entwicklung befasste sich der mit holzanatomischen Analyse der Fichtenpopulationen. Ziel war es, einen Zusammenhang zwischen holzanatomischen Kenngrößen und der potenziellen Wasserleitfähigkeit sowie der Trockenstress-Reaktion von Jungpflanzen und Altbeständen auf den Herkunftsversuchsflächen und Monitoringflächen abzuleiten. Intensive lichtmikroskopische Untersuchungen erfolgten für die Monitoringflächen in Hermeskeil, Elberndorf, Lange Branke und Cunewalde an den negativen Weiserjahren 1976, 2003 und 2011 sowie am positiven Weiserjahr 1996. Die Bildanalyse erlaubte eine Untersuchung holzanatomischer Kenngrößen, wie z. B. Jahrringbreite, Zellwanddicke, Holzstrahldichte und Harzanaldichte. In Ergänzung dazu wurden Verfahren der Lichtmikroskopie und der synchrotronstrahlungsbasierten Mikrotomographie (SRµCT) vergleichend angewendet: Jahrringproben von zwei unterschiedlichen Herkünften des Herkunftsversuches Hinterweidenthal (Herkunft 746, 776) wurden sowohl lichtmikroskopisch als auch mit synchrotronstrahlungsbasierte Mikrotomographie (SRµCT) untersucht, um dadurch mittels der dreidimensionalen Auswertung der Probenkörper den Einfluss von Trockenheitsereignissen auf die Wasserleitfähigkeit der entsprechenden Jahrringe über die Darstellung der Tracheidenlumina zu ermöglichen. Die mikrotomographischen Untersuchungen wurde am PETRA III Speicherring des Deutschen Elektronen Synchrotrons (DESY) in Hamburg durchgeführt. Methoden der Lichtmikroskopie wurden ebenfalls zur Untersuchung von ausgewählten Jungpflanzen der Trockenstresssimulation verwendet.Die lichtmikroskopische Analyse junger Einzelbäumen aus Proben der Trockenheitssimulation ergaben eine erhöhte Harzkanaldichte im Bast der toleranten Bäume gegenüber dem der sensitiven Bäume. Diese Ergebnisse zeigen sich aber unabhängig von der Herkunft, da innerhalb der einzelnen Herkünfte sowohl tolerante als auch sensitive Individuen auftraten. Anhand der mittels SRµCT gewonnenen Tomogramme aus einem Herkunftsversuch konnte die dreidimensionale Struktur des Holzkörpers sehr gut dargestellt werden. Im Vergleich zu den lichtmikroskopischen Analysen, die an den identischen Fichtenholzproben durchgeführt wurden, ergab sich ein sehr ähnliches Volumenverhältnis der Lumina im Frühholz zum Spätholz, wobei das etwa zehnmal höhere Volumen im Frühholz die Bedeutung dieses Gewebetyps für die axiale Wassertransportkapazität widerspiegelt. Ebenso deutet die Zunahme des Zellwandvolumens in den Spätholzbereichen eines Jahrringes auf eine Verbesserung der Festigkeit und Stabilität für den Holzkörper in diesem Teil des Jahrringes hin. In der Zusammenschau mit Isotopenanalysen ergaben sich Folgendes: Ein gegenläufiges Verhalten zur intrinsischen Wassernutzungseffizienz zeigt die Resillience, also die Fähigkeit der Pflanzen zur Erholung nach einer Störung. Die Querschnittstracheidenfläche zeigt ein gegenläufiges Verhalten zur Anzahl der Harzkanäle im Spätholz und zur Resistance (Reaktionstärke nach Störung), die Zellwanddicke zeigt ein gegenläufiges Verhalten zur Recovery (Schnelligkeit der Erholung). Die holzanatomischen Untersuchungen auf den Monitoringflächen zeigen insbesondere auf der trockeneren Versuchsfläche, dass sich der relative Flächenanteil der wasserleitenden Frühholztracheiden in den negativen Weiserjahren in Bezug zu den jeweiligen Jahren davor und danach erhöhen, die Zellwanddicke dagegen nimmt ab. Auch die Harzkanaldichte nimmt als Reaktion auf negative Weiserjahre zu. Auf den "feuchteren" Versuchsflächen sind die Zusammenhänge weniger deutlich oder fehlen.Prof. Dr. Silke Lautner
Tel.: +49 3334 657-347
silke.lautner@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Professur Angewandte Biologie des Holzes
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde
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31.03.2020
22WB408303Verbundvorhaben: Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen; Teilvorhaben 3 - Akronym: Fichte-TrockenheitDas Landeskompetenzzentrum Eberswalde untersuchte im Rahmen der AP 2 und 5 die biochemischen Gehalte an diversen Nadelinhaltsstoffen mit dem Ziel Herkünfte, Populationen und Einzelbäume hinsichtlich ihrer Trockenstresstoleranz zu bewerten. Hierzu wurden sowohl die Gehalte der einzelnen Inhaltsstoffe als auch Konstellation der Inhaltsstoffe in Biomarkermustern betrachtet. Innerhalb des Projektes gab es hierfür drei Versuchsansätze: AP 2: Herkunfts-Gefäßversuch im Gewächshaus (2017) AP 5: Herkunftsversuche Fi44 und Fi77 im Freiland (2016, 2017) sowie Monitoring-Dauerbeobachtungsflächen (2016, 2017)Mit zunehmendem Bodenwasserverlust zeigten die Gehalte einiger Nadelinhaltstoffe deutliche Abweichungen zu den Referenzbereichen, die zu folgender Stresskaskade zusammengeführt wurden: Anstieg Osmolalität des Nadelpresssaftes -> Anstieg der Kohlenhydratgehalte - Abbau der Stärkegehalte ->Prolinakkumulation -> Verringerung Blattwassergehalt -> Pigmentund Proteinabbau. Eine statistisch signifikante Differenzierung zwischen den acht Herkünften des Gefäßversuches war ab dem 17. Versuchstag anhand des prozentualen Prolingehaltes am Gesamtgehalt der ungebundenen Aminosäuren gegeben. Danach besaßen die deutsche Tieflandsherkunft Nochten und die österreichische Herkunft Rohrbach die höchste Trockenstresstoleranz, während die drei deutschen Mittelgebirgsherkünfte Altötting, Walting und Dollnstein hoch sensitiv reagierten. Fichten, die frühzeitig die Aminosäure Prolin akkumulierten, starben auch frühzeitig ab. Aufgrund niederschlagsreichen Untersuchungsperioden war eine signifikante Differenzierung zwischen den Herkünften der beiden Freilandversuche vor allem auf Grundlage der Inhaltsstoffe des 2. Nadeljahrgang des Jahres 2016, der aus dem Trockensommer 2015 hervorgegangen war, möglich. Die Spätfolgen der Trockenheit führte anhand folgender Parameter zu einer Differenzierung der Herkünfte: Nadelwassergehalt (%), 100-Nadel-Trockenmasse, Nadellänge, Gehalt an Chlorophyllen (a+b), Aminosäuren und allen untersuchten phenolischen Inhaltsstoffen, Chlorophyll/Carotinoid-Verhältnis, Kohlenhydrat- und Stärke-Gehalt. Auf der Populations- und Individualebene unterschieden sich die Biomarkermuster (5 Cluster) deutlich. So stiegen die Gehalte der Aminosäure Prolin von West nach Ost an, während die Gehalte an Ascorbinsäure abfielen. Die Fichten der westliche Fläche ED enthielten die höchsten Chlorophyll- und Nadelwassergehalte. Nach der Trockenheit 2015 nahmen die Anteile stressassoziierter Biomarkermuster der Altfichten vor allem der beiden östlichen Bestände SB und CW zu.Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE)
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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30.09.2017
22WB4085013D_CO2-Forest - Großflächenanalyse von Waldstrukturen und des CO2-Vorrats mit Hilfe von Fernerkundungsdaten - Akronym: 3D_CO2-ForestFür die Erforschung von Anpassungsprozessen und Reaktionen von Waldökosystemen auf den Klimawandel bedarf es einer dauerhaften Beobachtung und Erfassung von verschiedenen Waldstrukturparametern (u.a. Baumartenverteilung, Holzvorrat, Totholzverteilung, nachwachsende Verjüngungen, Biodiversität, CO2-Vorrrat) in ausgewählten Beobachtungsflächen mit hoher Genauigkeit. Moderne Fernerkundungssensoren wie Laserscanner und digitale Luftbildkameras bieten völlig neue Möglichkeiten zur großflächigen und detaillierten 3D-Erfassung von Baumbeständen. Airborne Laserscanning ist heute eine etablierte Technik zur schnellen und hochgenauen 3D-Abtastung aus dem Flugzeug. Die neuartige Full-Waveform Technologie liefert neuerdings auch detaillierte Informationen über die reflektierte Signalform. Digitale Luftbildkameras ermöglichen eine detailgenaue Rekonstruktion der Waldoberfläche und liefern spektrale Information im Infrarotbereich für eine baumartenspezifische Charakterisierung. Das beantragte kooperative Forschungsvorhaben verfolgt die förderpolitischen Ziele: (i) Eine neuartige 3D-Baumsegmentierung wird erweitert, um Einzelbäume sowie nachwachsende Baumbestände (= Verjüngungen) und Totholz (liegend, stehend) zu kartieren und zu klassifizieren. Aus der berechneten Biomasse (lebend, tot) wird der CO2-Vorrat geschätzt. (ii) Das neue Verfahren soll auf die Waldgroßfläche übertragen werden. Umfangreiche Validierungsuntersuchungen sollen die Eignung für die flächendeckende und kostengünstige Strukturanalyse von Waldgroßflächen demonstrieren. Arbeitspakete: (i) Vermessung von Kontrollflächen (ii) Systematische Erstellung, Analyse und Bewertung neuer Merkmale für bestehende Anwendungsgebiete (iii) Detektion von Verjüngungen (iv) Detektion von Totholz (Liegend, stehend) (v) Anwendung der Verfahrens auf der Waldgroßfläche (vi) Berechnung von Zielparametern einer Waldbestandsaufnahme (vii) Berechnung des CO2-Vorrats (viii) Aufbereitung/Darstellung der Daten für Anwender.Prof. Dr.-Ing. Peter Krzystek
Tel.: +49 89 1265-2617
peter.krzystek@hm.edu
Hochschule für angewandte Wissenschaften München - Fakultät 08 Geoinformation
Karlstr. 6
80333 München

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30.04.2019
22WB410201Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 1 - Akronym: SCHUWADurch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren unterliegen die Waldökosysteme einer permanenten Veränderung und sind Gefahren ausgesetzt. Durch die Messnetze des Forstlichen Monitorings stehen zwar Instrumente der Ökosystemüberwachung europaweit zur Verfügung, die derzeit jedoch keine unmittelbare Gefährdungseinschätzung bei aktuellen Extremwettersituationen erlauben und somit auch keine gezielten Gegenmaßnahmen ermöglichen. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf die langfristige Zustandskontrolle und nicht auf die aktuelle Abwehr von Gefahren und Schäden in Waldbeständen. Das zu entwickelnde System dient der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald unter Nutzung bestehender Beobachtungs- und Vorhersagenetze. Ziel ist es, vorhandene Umweltmonitoringsysteme speziell in der Forst- und Landwirtschaft zu ergänzen und somit zu vervollkommnen. Schwerpunkt des Vorhabens sind die Waldbrandprävention und die Gefahrenvorsorge bei Extremwetterereignissen. Das Vorhaben soll in vier Arbeitspaketen, die gleichzeitig die Anzahl der beteiligten Projektpartner darstellen, durchgeführt werden. Im Arbeitspaket 1 ist das Anforderungsprofil an die Sensorik in Abhängigkeit von der Waldstruktur zu erstellen. Danach sind Versuchsflächen einzurichten. Dann erfolgt die Labor- und Freilanderprobung. Schwerpunkt des Arbeitspaketes 2 ist die Weiterentwicklung des Wasserstoffsensors zur Waldbrandfrüherkennung. Im Arbeitspaket 3 erfolgen die Sensorfindung, die Entwicklung des Sensorsystems einschließlich Energieversorgung und die Felderprobung. Im Arbeitspaket 4 werden die gemessenen Prozessdaten verarbeitet, die Kommunikation der Sensoren untereinander und zum Kontrollzentrum organisiert und ein Alarmmanagement zur Gefahrenabwehr entwickelt. Das System der Gefahrenerkennung und -abwehr soll in Form eines Demonstrationsfeldes auf der Versuchsstation des Thünen-Institutes in Kooperation mit den Projektpartnern etabliert werden.Dr. Jürgen Müller
Tel.: +49 3334 3820-335
juergen.mueller@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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22WB410202Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 2 - Akronym: SCHUWADas zu entwickelnde System dient der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald. Schwerpunkt des Vorhabens sind die Waldbrandprävention und die Gefahrenvorsorge bei Extremwetterereignissen. Im Teilprojekt der Humboldt-Universität soll die Selektivität des Wasserstoffsensors verbessert werden und insbesondere der Einfluß der Luftfeuchtigkeit (RH) minimiert werden. Dieses Ziel soll durch eine Permeatorstruktur mit einer porösen Membran und einer Pd-Diffusionsbarriere erreicht werden. Die resultierende Struktur kann als HSSD (High Selectivity Sensor Device) bezeichnet werden. Simulationsrechnungen werden als Basis für eine Optimierung des Systems genutzt. Nach der Präparation der HSSD wird der Sensor in ein Netzwerk integriert und in Feldversuchen sowie in einem Demonstrationsfeld getestet. Für den Einsatz des Wasserstoffsensors muss eine akzeptable Ansprechzeit erreicht werden. Die Diffusion des Wasserstoffs durch Palladium ist jedoch bei Raumtemperatur relativ langsam. So wäre die Ansprechzeit bei einer Dicke der Pd-Schicht von 25 Mym und typischen HSSD-Geometrien 3 Minuten. Für eine Ansprechzeit von 1 Sekunde muß die Pd-Membrandicke kleiner 200nm sein. Eine solche Membran ist freitragend nicht stabil, so dass eine gasdurchlässige Trägerschicht notwendig ist. Gleichzeitig muß zur Gewährleistung der Selektivität die Pd-Schicht porenfrei sein. Dies stellt eine sehr anspruchsvolle Aufgabe dar. Die Lösung soll erreicht werden, indem 4 verschiedene nanoporöse Trägerschichten präpariert und getestet werden. Weiterhin ist die Pd Beschichtung von beiden Seiten der Trägerschicht vorgesehen, um das erhebliche Risiko von pinholes zu eliminieren. In Feldversuchen soll der Einsatz des Sensors in Kooperation mit den Partnern in Waldgebieten getestet werden.Professor Nicola Pinna
Tel.: +49 30 2093-7245
nicola.pinna@hu-berlin.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Chemie
Brook-Taylor-Str. 2
12489 Berlin
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30.04.2019
22WB410203Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 3 - Akronym: SCHUWABewirtschaftete Wälder sind durch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren Gefahren ausgesetzt. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf eine langfristige Zustandskontrolle repräsentativer Standorte. Das Projekt SCHUWA fokussiert sich auf unmittelbare Gefährdungseinschätzung in (spezifischen) Waldbeständen bei aktuellen Extremwettersituationen, um somit gegebenenfalls gezielte Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Mit dem Ziel der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald auf Bestandsebene wird, unter Nutzung bestehender Beobachtungs- und Vorhersagenetze, ein sensorgestütztes System entwickelt. Vorhandene Umweltmonitoringsysteme werden ergänzt und somit vervollkommnet. Schwerpunkt des Vorhabens sind die Waldbrandprävention und die Gefahren und Schäden bei Extremwetterereignissen wie Sturm, Hitze und Trockenheit.Das System konnte in einem Feldversuch getestet und weiterentwickelt werden. Die Prozesskette von der Messung bis zur Alarmauslösung über SMS funktionierte. Um die Funktionalität des Alarmsystems, Datentransfers und Datenspeicherung zu demonstrieren wurde ein Prototyp der GUI / Softwareanwendung als Online-Demonstrationsanwendung realisiert. Es wurde eine interaktive Webseite entwickelt, welche die Messknoten in einer interaktiven Karte mit ihrer Position im Pilot-Messnetz Britz darstellt und die Messdaten der einzelnen Sensoren in einem Diagramm ausgibt. Die Entwicklung des Netzwerkes konnte noch nicht bis zur industriellen Nutzbarkeit verwirklicht werden. Eine Weiterentwicklung und die Nutzung der Ergebnisse in Folgeprojekten ist geplant.Dr. Dipl. -Ing. Manfred Seyfarth
Tel.: +49 334 3289-575
manfred.seyfarth@ugt-online.de
Umwelt-Geräte-Technik GmbH
Eberswalder Str. 58
15374 Müncheberg
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30.04.2019
22WB410204Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes; Teilvorhaben 4 - Akronym: SCHUWADurch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren unterliegen die Waldökosysteme einer permanenten Veränderung und sind Gefahren ausgesetzt. Durch die Messnetze des Forstlichen Monitorings stehen zwar Instrumente der Ökosystemüberwachung europaweit zur Verfügung, die derzeit jedoch keine unmittelbare Gefährdungseinschätzung bei aktuellen Extremwettersituationen erlauben und somit auch keine gezielten Gegenmaßnahmen ermöglichen. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf die langfristige Zustandskontrolle und nicht auf die aktuelle Abwehr von Gefahren und Schäden in Waldbeständen. Das zu entwickelnde System dient der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald unter Nutzung bestehender Beobachtungs- und Vorhersagenetze. Ziel ist es, vorhandene Umweltmonitoringsysteme speziell in der Forst- und Landwirtschaft zu ergänzen und somit zu vervollkommnen. Schwerpunkt des Teilvorhabens ist das Drahtlose Sensornetzwerk, welches die Verarbeitung der Messwerte, Früherkennung von Gefahrsituationen und Adaptive Messintervalle unterstützt. Es soll definierte Schnittstellen bieten (und damit erweiterbar sein) und die Aufgaben zuverlässig und energieeffizient ausfüllen. Das Teilvorhaben wird als ein Arbeitspaket mit fünf Arbeitspunkten (APs) realisiert. In dem ersten AP werden die Anforderungen definiert und das Sensornetzwerk spezifiziert. In dem zweiten AP wird die Hardware für die Sensor- und Gateway-Knoten realisiert. Im ersten Schritt aus Modulen, in dem zweiten als spezifische aber erweiterbare Lösung. In dem dritten AP wird die Software für die beiden Hardware Varianten entwickelt die die definierten Aufgaben effizient und zuverlässig realisiert und eine intelligente Früherkennung von Gefahrsituationen bietet. Der vierte AP beinhaltet die Feldversuche, die die Nutzbarkeit und Qualität der Lösung bestätigen sollen. Als letzes werden die Ergebnisse zussamengefasst und präsentiert (Endbericht und Workshop).Gesamtziel des Vorhabens war die Entwicklung, Herstellung und Erprobung eines vernetzten Sensorsystems als Prototyp für die Gefahrenerkennung im Wald. Die Herausforderungen dabei sind die Anforderungen wie lange Lebensdauer und begrenzte Wartungsmöglichkeiten nach dem Ausbringen. Darüber hinaus soll das Sensorsystem zuverlässige Messwerte liefern die auch in dem Sensornetzwerk vorab analysiert werden und das Mess- und Übertragungsverhalten beeinflussen. Bewirtschaftete Wälder sind durch das Einwirken unterschiedlichster Umweltfaktoren Gefahren ausgesetzt. Die derzeitige Umweltbeobachtung im Wald konzentriert sich auf eine langfristige Zustandskontrolle repräsentativer Standorte. Das Projekt SCHUWA konzentriert sich auf unmittelbare Gefährdungseinschätzung in (spezifischen) Waldbeständen bei aktuellen Extremwettersituationen, um somit gegebenenfalls gezielte Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Dr.-Ing. Krzysztof Piotrowski
Tel.: +49 335 5625-756
piotrowski@ihp-microelectronics.com
IHP GmbH - Innovations for High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik
Im Technologiepark 25
15236 Frankfurt (Oder)

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31.12.2020
22WB410601Verbundvorhaben: Einsatz von Fernerkundung zur frühzeitigen Erkennung von Trockenstress auf gefährdeten Waldstandorten; Teilvorhaben 1 - Akronym: ForDroughtDetDas Vorhaben befasst sich mit Fragen der Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel. Es entwickelt Methoden, um Veränderungen des physiologisch/morphologischen Zustandes von Waldbäumen unter Trockenstress flächendeckend und automatisiert zu detektieren. Ziel ist dabei, dieses möglichst prävisuell, bzw. in einem noch reversiblen Zustand zu erreichen. Der Ansatz baut auf Methoden der Fernerkundung und führt spektrale Information, Höhen-Information und Anisotropie-Information in einem räumlich-zeitlichen Kontext (4D Ansatz) zusammen. Die Anisotropie wird nicht bloß als Störfaktor berücksichtigt sondern als eigenständige, unabhängige Informationsquelle ausgewertet. Das Vorhaben nutzt Messaufbauten und laufende Messungen zu Physiologie und Morphologie von Waldbäumen unter künstlich erzeugtem Trockenstress des Kranzberg Roof Experiments (KROOF) (Pretzsch et al., 2013). Diese werden durch goniometrisch-spektrale Messungen komplementär ergänzt. Das hierbei generierte Wissen über die Abbildung der Auswirkungen des künstlich induzierten Trockenstresses wird für die Übertragung der Erkenntnisse auf die Fläche über Methoden der Fernerkundung genutzt. Die zu entwickelnden Auswertungsketten stützen sich auf die Kombination von (Hyper)-spektral und multidirektionalen Daten von Forschungsflugzeugen und Satelliten-Daten der Copernicus Programme und nationaler Missionen (EnMap, TanDEM-X). Die Ergebnisse liefern empirische Unterstützung für die "Stress-Gradient-Hypothesis, (SGH)" (Calloway & Walker, 1997, Forrester, 2013) und dienen der Erstellung von Forst-Risikokarten der zweiten Generation.Prof. Dr. Thomas Knoke
Tel.: +49 8161 71-4700
knoke@forst.wzw.tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt - Fachgebiet für Waldinventur und nachhaltige Nutzung
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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22WB410602Verbundvorhaben: Einsatz von Fernerkundung zur frühzeitigen Erkennung von Trockenstress auf gefährdeten Waldstandorten; Teilvorhaben 2 - Akronym: ForDroughtDetDas Vorhaben befasst sich mit Fragen der Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel. Es entwickelt Methoden, um Veränderungen des physiologisch/morphologischen Zustands von Waldbeständen unter Trockenstress flächendeckend und automatisiert zu detektieren. Ziel ist dabei, dieses möglichst prävisuell, bzw. in einem noch reversiblen Zustand zu erreichen. Der Ansatz baut auf Methoden der Fernerkundung und führt spektrale Information, Höhen-Information und Anisotropie-Information in einem räumlich-zeitlichen Kontext (4D Ansatz) zusammen. Die Anisotropie wird als Störfaktor berücksichtigt aber auch als eigenständige, unabhängige Informationsquelle ausgewertet. Das Vorhaben nutzt Messaufbauten und laufende Messungen zu Physiologie und Morphologie von Waldbäumen unter künstlich erzeugtem Trockenstress des Kranzberg Roof Experiments (KROOF) (Pretzsch et al., 2013). Diese werden durch goniometrisch-spektrale Messungen komplementär ergänzt.Das hierbei generierte Wissen über die Abbildung der Auswirkungen des künstlich induzierten Trockenstresses wird für die Übertragung der Erkenntnisse auf die Fläche über Methoden der Fernerkundung genutzt. Die zu entwickelnden Auswertungsketten stützen sich auf die Kombination von (Hyper)-spektral und multidirektionalen Daten von Forschungsflugzeugen und Satelliten-Daten der Copernicus Programme und nationaler Missionen (EnMap, TanDEM-X). Die Ergebnisse liefern empirische Unterstützung für die "Stress-Gradient-Hypothesis, (SGH)" (Calloway & Walker, 1997, Forrester, 2013) und dienen der Erstellung von Forst-Risikokarten der zweiten Generation.Prof. Dr. Peter Reinartz
Tel.: +49 8153 28-2757
peter.reinartz@dlr.de
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Methodik der Fernerkundung
Münchener Str. 20
82234 Weßling
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31.12.2020
22WB410603Verbundvorhaben: Einsatz von Fernerkundung zur frühzeitigen Erkennung von Trockenstress auf gefährdeten Waldstandorten; Teilvorhaben 3 - Akronym: ForDroughtDetDas Vorhaben befasst sich mit Fragen der Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel. Es entwickelt Methoden, um Veränderungen des physiologisch/morphologischen Zustandes von Waldbäumen unter Trockenstress flächendeckend und automatisiert zu detektieren. Ziel ist dabei, dieses möglichst prävisuell, bzw. in einem noch reversiblen Zustand zu erreichen. Der Ansatz baut auf Methoden der Fernerkundung und führt spektrale Information, Höhen-Information und Anisotropie-Information in einem räumlich-zeitlichen Kontext (4D Ansatz) zusammen. Die Anisotropie wird nicht bloß als Störfaktor berücksichtigt sondern als eigenständige, unabhängige Informationsquelle ausgewertet. Das Vorhaben nutzt Messaufbauten und laufende Messungen zu Physiologie und Morphologie von Waldbäumen unter künstlich erzeugtem Trockenstress des Kranzberg Roof Experiments (KROOF) (Pretzsch et al., 2013). Diese werden durch goniometrisch-spektrale Messungen komplementär ergänzt. Das hierbei generierte Wissen über die Abbildung der Auswirkungen des künstlich induzierten Trockenstresses wird für die Übertragung der Erkenntnisse auf die Fläche über Methoden der Fernerkundung genutzt. Die zu entwickelnden Auswertungsketten stützen sich auf die Kombination von (Hyper)-spektral und multidirektionalen Daten von Forschungsflugzeugen und Satelliten-Daten der Copernicus Programme und nationaler Missionen (EnMap, TanDEM-X). Die Ergebnisse liefern empirische Unterstützung für die "Stress-Gradient-Hypothesis, (SGH)" (Calloway & Walker, 1997, Forrester, 2013) und dienen der Erstellung von Forst-Risikokarten der zweiten Generation.Prof. Dr. Joachim Hill
Tel.: +49 651 201-4592
hillj@uni-trier.de
Universität Trier - Campus II - Fachbereich VI - Raum- und Umweltwissenschaften - Umweltfernerkundung und Geoinformatik
Behringstr. 21
54296 Trier
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30.09.2022
22WB411301Verbundvorhaben: Entwicklung von Biomarkern für ein Monitoring von Schädlingstoleranten Eichen in unterschiedlichen Klimazonen; Teilvorhaben 1: Fraßexperimente, Selektion der Kandidatengene und Entwicklung genomischer Marker - Akronym: Eichen-AbwehrDer bevorstehende Klimawandel stellt eine große Herausforderung für eine ordnungsgemäße und nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder in Deutschland dar. Neben einem gehäuften Auftreten von Extremereignissen, wie Trockenheit und Überflutungen werden insbesondere Kalamitäten durch Insekten prognostiziert, die verstärkt aus Ost- und Südeuropa einwandern. Damit wird sich der ohnehin kritische Gesundheitszustand der Eichenwälder weiter verschlechtern, da bereits heute die Eiche eine der am stärksten mit Insekten konfrontierten Baumarten darstellt. Das skizzierte Projekt hat daher zum Ziel, die Verteilung von Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen über einen Klimagradienten in Deutschland mit neu entwickelten Biomarkern zu analysieren. Zu diesem Zweck werden zunächst mittels quantitativer Transkriptomik und Metabolomik Kandidatengene sowie Metabolite identifiziert, die für konstitutive und induzierte Toleranzantworten verantwortlich sind. Darauf basierend sollen neue molekulare und biochemische Marker entwickelt werden, die in einfach zu handhabenden Testverfahren Anwendung finden sollen. Die neuen Biomarker sollen zunächst dazu eingesetzt werden, den derzeitigen Bestand an Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen in verschiedenen Klimazonen Deutschlands zu ermitteln. Diese Daten werden Prognosen zur Gefährdung der Eichen im Zuge von Klimaänderungen ermöglichen, um waldbauliche Empfehlungen hinsichtlich des Anbaues von Eichen mit erhöhter Toleranz in bestimmten Klimazonen zu erarbeiten. Um letztlich Anbauempfehlungen für die wichtige Baumart Eiche abzuleiten zu können, sollen die neu entwickelten molekularen und biochemischen Marker zukünftig zur frühzeitigen Selektion von Eichen (als Sämling) mit erhöhter Schädlingstoleranz und zur Charakterisierung von zugelassenen Eichen-Saatgutbeständen hinsichtlich ihres Toleranzlevels eingesetzt werden.Dr. Matthias Fladung
Tel.: +49 4102 696-107
matthias.fladung@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf
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22WB411302Verbundvorhaben: Entwicklung von Biomarkern für ein Monitoring von Schädlingstoleranten Eichen in unterschiedlichen Klimazonen; Teilvorhaben 2: Metabolische Schlüsselkomponenten und Entwicklung biochemischer Marker - Akronym: Eichen-AbwehrDer bevorstehende Klimawandel stellt eine große Herausforderung für eine ordnungsgemäße und nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder in Deutschland dar. Neben einem gehäuften Auftreten von Extremereignissen, wie Trockenheit und Überflutungen werden insbesondere Kalamitäten durch Insekten prognostiziert, die verstärkt aus Ost- und Südeuropa einwandern. Damit wird sich der ohnehin kritische Gesundheitszustand der Eichenwälder weiter verschlechtern, da bereits heute die Eiche eine der am stärksten mit Insekten konfrontierten Baumarten darstellt. Das skizzierte Projekt hat daher zum Ziel, die Verteilung von Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen über einen Klimagradienten in Deutschland mit neu entwickelten Biomarkern zu analysieren. Zu diesem Zweck werden zunächst mittels quantitativer Transkriptomik und Metabolomik Kandidatengene sowie Metabolite identifiziert, die für konstitutive und induzierte Toleranzantworten verantwortlich sind. Darauf basierend sollen neue molekulare und biochemische Marker entwickelt werden, die in einfach zu handhabenden Testverfahren Anwendung finden sollen. Die neuen Biomarker sollen zunächst dazu eingesetzt werden, den derzeitigen Bestand an Insektenfraß-toleranten und -sensitiven Eichen in verschiedenen Klimazonen Deutschlands zu ermitteln. Diese Daten werden Prognosen zur Gefährdung der Eichen im Zuge von Klimaänderungen ermöglichen, um waldbauliche Empfehlungen hinsichtlich des Anbaues von Eichen mit erhöhter Toleranz in bestimmten Klimazonen zu erarbeiten. Um letztlich Anbauempfehlungen für die wichtige Baumart Eiche abzuleiten zu können, sollen die neu entwickelten molekularen und biochemischen Marker zukünftig zur frühzeitigen Selektion von Eichen (als Sämling) mit erhöhter Schädlingstoleranz und zur Charakterisierung von zugelassenen Eichen-Saatgutbeständen hinsichtlich ihres Toleranzlevels eingesetzt werdenProf. Dr. Jörg-Peter Schnitzler
Tel.: +49 89 3187-2413
joergpeter.schnitzler@helmholtz-munich.de
Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH) - Abt. Experimentelle Umweltsimulation
Ingolstädter Landstr. 1
85764 Oberschleißheim
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30.06.2021
22WB413001Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 1: Herstellung der Antikörper gegen Defensine aus Buchen und Eichen zur Etablierung eines antikörperbasierten ELISA für pflanzliche Defensine - Akronym: DeMoVitDefensine sollen als Marker eingesetzt werden, um den Stresszustand von Bäumen/Wäldern zu charakterisieren und die möglichen Stressoren zu identifizieren. Vision ist dabei die Erstellung eines "handhold"-Teststreifen-Systems. In noch symptomfreien Beständen können durch Früherkennung von wachstumsschädlichen Einflüssen rechtzeitig forstwirtschaftliche Maßnahmen eingeleitet werden, die zu dem Ziel des Waldklimafonds zur effizienteren Fixierung von CO2 aus der Atmosphäre beitragen werden. Dem Forschungsverbund DeMoVit gehören vier Projektpartner an, deren spezifische Erfahrungen im Bereich der pflanzlichen Stress-, Transkript- und Protein-Analyse für das Forschungsvorhaben synergistisch von Nutzen sind. So werden die zu untersuchenden Pflanzenproben von TP3 (Klimakammernversuche) und TP4 (Klimakammer- und Freilandareale) zur Verfügung gestellt, in denen anschließend von TP1, TP2 und TP3 die Regulation der Transkripte untersucht und die Peptidmengen der Defensine quantitativ bestimmt werden. Auf diesen Ergebnissen aufbauend entwickelt TP1 ein Teststreifensystem, welches wiederrum von TP4 in Freilandproben validiert wird.Prof. Dr. Robert Hänsch
Tel.: +49 531 391-5867
r.haensch@tu-bs.de
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 2 - Lebenswissenschaften - Institut für Pflanzenbiologie
Humboldtstr. 1
38106 Braunschweig
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22WB413002Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 2: Quantifizierung von Defensinen auf Gen-Expressions-Ebene, Quantifizierung von biotischem und abiotischem Stress auf Metabolit-Ebene - Akronym: DeMoVitDefensine sollen als Marker eingesetzt werden, um den Stresszustand von Bäumen/Wäldern zu charakterisieren und die möglichen Stressoren zu identifizieren. Vision ist dabei die Erstellung eines"handhold"-Teststreifen-Systems. In noch symptomfreien Beständen können durch Früherkennung von wachstumsschädlichen Einflüssen rechtzeitig forstwirtschaftliche Maßnahmen eingeleitet werden, die zu dem Ziel des Waldklimafonds zur effizienteren Fixierung von CO2 aus der Atmosphäre beitragen werden. Im Rahmen des Teilprojekts 2 wird die Expression von Defensinen auf der Transkript-Ebene untersucht. Parallel soll als zentraler, mit der Defensine-Expression konkurrierender Prozess die Expression von Enzymen der Glutathion Synthese auf Transkript- und Metabolit-Ebene untersucht werden. Es sind drei Arbeitspakete definiert: 1) Identifizierung und Optimierung von Primerpaaren zur Transkriptanalyse 2) Transkriptanalyse von Baumproben aus TP3 und TP4 auf Defensin-Regulation 3) Analyse von Schwefelverbindungen von Baumproben aus TP3 und TP4 unter StressProf. Dr. Heinz Rennenberg
Tel.: +49 761 203-8300
heinz.rennenberg@ctp.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstbotanik und Baumphysiologie - Professur für Baumphysiologie
Georges-Köhler-Allee 53-54
79110 Freiburg im Breisgau
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22WB413003Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 3: Umweltsimulationsversuche und Referenzgenomsequenzanalysen - Akronym: DeMoVitDefensine sollen als Marker eingesetzt werden, um den Stresszustand von Bäumen/Wäldern zu charakterisieren und die möglichen Stressoren zu identifizieren. Vision ist dabei die Erstellung eines "handhold"-Teststreifen-Systems. In noch symptomfreien Beständen können durch Früherkennung von wachstumsschädlichen Einflüssen rechtzeitig forstwirtschaftliche Maßnahmen eingeleitet werden, die zu dem Ziel des Waldklimafonds zur effizienteren Fixierung von CO2 aus der Atmosphäre beitragen werden. Dem Forschungsverbund DeMoVit gehören vier Projektpartner an, deren spezifische Erfahrungen im Bereich der pflanzlichen Stress-, Transkript- und Protein-Analyse für das Forschungsvorhaben synergistisch von Nutzen sind. So werden die zu untersuchenden Pflanzenproben von TP3 (Klimakammernversuche) und TP4 (Klimakammer- und Freilandareale) zur Verfügung gestellt, in denen anschließend von TP1, TP2 und TP3 die Regulation der Transkripte untersucht und die Peptidmengen derDefensine quantitativ bestimmt werden. Auf diesen Ergebnissen aufbauend entwickelt TP1 ein Teststreifensystem, welches wiederrum von TP4 in Freilandproben validiert wird.Prof. Dr. Jörg-Peter Schnitzler
Tel.: +49 89 3187-2413
joergpeter.schnitzler@helmholtz-munich.de
Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt (GmbH)
Ingolstädter Landstr. 1
85764 Oberschleißheim
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22WB413004Verbundvorhaben: Defensine zum Monitoring und zur Charakterisierung der Vitalität von Laubwäldern unter sich ändernden Klimabedingungen; Teilvorhaben 4: Bereitstellung geeigneter Untersuchungsflächen, Versuchspflanzen und biotischer Stressoren sowie Produktvalidierung - Akronym: DeMoVitRotbuchen und Eichen stellen in Deutschland die häufigsten Laubbaumarten dar. Ihnen kommt deshalb nicht nur eine große ökologische, sondern auch eine zentrale forstökonomische Bedeutung zu. Um die nachhaltige Entwicklung und Bewirtschaftung dieser wichtigen Laubbaumarten auch unter den Bedingungen des Klimawandels garantieren zu können, müssen praktikable und dennoch präzise Methoden zur frühzeitigen Detektion abiotischer und biotischer Vitalitätsstressoren gefunden werden. Die bislang für die Beurteilung des Gesundheitszustandes von Wäldern in Deutschland Anwendung findende Methodik der Waldzustandserhebung beruht seit Beginn der Erhebungen im Jahr 1984 auf einer okularen Kronenbeurteilung und unterliegt somit einem erheblichen Subjektivitätsfaktor. Die dabei identifizierten Schäden können auch nur allgemein interpretiert und nicht auf spezifische Stressoren zurückgeführt werden. Der Forschungsverbund lässt sich von der Idee leiten, die Defensin-Expression als generelles Maß für die Fitness von Bäumen zu analysieren und ein Messsystem dafür zu entwickeln. Hierbei sollen quantitative Transkriptanalysen sowie antikörperbasierte biochemische Nachweisverfahren eigesetzt werden, um potenzielle Defensine in Traubeneiche und Rotbuche zu identifizieren und deren Regulation verschiedenen Stressoren spezifisch zuzuordnen. Um möglichst valide Ergebnisse zu erhalten, stehen dem Verbundprojekt nicht nur Proben von behandelten und unbehandelten Pflanzen aus Klimakammerversuchen zur Verfügung, sondern Ziel ist es auch, das Messsystem in natürlich gestressten Waldbeständen zu testen. Im Mittelpunkt steht dabei die Erstellung eines antikörper-basierten Teststreifen-Systems. Im Rahmen waldhygienischer Untersuchungen und Monitorings soll damit nach Entnahme einer geringen Menge Presssaft der zu untersuchenden Bäume und Aufträufeln auf einen Teststreifen durch Farbreaktion bereits eine einfache, qualitative Aussage zum Zustand des Stichprobenbaumes getroffen werden können.Prof. Dr. Jörg Schumacher
Tel.: +49 3334 657 183
joerg.schumacher@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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22WB415201Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 1: Schwerpunkt Fichte und Eiche (Stiel- und Trauben-Eiche) - Akronym: AdaptForClimNachhaltige Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt "AdaptForClim" werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Das Vorhaben baut auf den im Verbundprojekt "FitForClim" vermehrten Plusbäumen auf. Diese sollen langfristig in Klonarchiven gesichert werden, als Grundlage für den späteren Aufbau hochwertiger Samenplantagen. Der Forstpflanzenzüchtung in Deutschland werden so 4.200 Plusbäume, verteilt über die Baumarten Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärchen, Eichen und Bergahorn, für zukünftige Züchtungsarbeiten bereitgestellt. Arbeiten im Teilprojekt 1: AP 1: Koordination des Gesamtvorhabens und des Teilprojektes 1 AP 2: Aufbau von Klonarchiven und Zweitsicherung AP 3: Konzeption Neuanlage von Versuchsflächen zur Realisierung der Züchtungsstrategie AP 4: Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie AP 5: Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität AP 6: Umwandlung von Fichten-Klonprüfungen in Saatguterntebestände AP 7: Anlage einer Vergleichsprüfung von Eichen-Nachkommenschaften AP 8: Bereitstellung von Material für physiologische Untersuchungen an PlusbaumpfropflingenDr. Wilfried Steiner
Tel.: +49 5541 7004 31
wilfried.steiner@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden
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22WB415202Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 2: Schwerpunkt Berg Ahorn - Akronym: AdaptForClimNachhaltige Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt "AdaptForClim" werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Das Vorhaben baut auf den im Verbundprojekt "FitForClim" vermehrten Plusbäumen auf. Diese sollen langfristig in Klonarchiven gesichert werden, als Grundlage für den späteren Aufbau hochwertiger Samenplantagen. Der Forstpflanzenzüchtung in Deutschland werden so 4.200 Plusbäume, verteilt über die Baumarten Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärchen, Eichen und Bergahorn, für zukünftige Züchtungsarbeiten bereitgestellt. Im Teilprojekt 2 sind folgende Arbeiten vorgesehen: Koordination des Teilprojektes 2 (AP 1); Aufbau von Klonarchiven und Zweitsicherung (AP 2); Konzeption Neuanlage von Versuchsflächen zur Realisierung der Züchtungsstrategie (AP3); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie, Bereitstellung Pflanzmaterial (AP 4); Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität (AP 5); Bereitstellung von Material für physiologische Untersuchungen an Plusbaumpfropflingen (AP 8) Randolf Schirmer
Tel.: +49 8666 9883-26
randolf.schirmer@awg.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf
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22WB415203Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 3: Schwerpunkt Lärche (Europ. Lärche, Japanlärche, Hybridlärche) - Akronym: AdaptForClimNachhaltige Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt "AdaptForClim" werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Das Vorhaben baut auf den im Verbundprojekt "FitForClim" vermehrten Plusbäumen auf. Diese sollen langfristig in Klonarchiven gesichert werden, als Grundlage für den späteren Aufbau hochwertiger Samenplantagen. Der Forstpflanzenzüchtung in Deutschland werden so 4.200 Plusbäume, verteilt über die Baumarten Douglasie, Fichte, Kiefer, Lärchen, Eichen und Bergahorn, für zukünftige Züchtungsarbeiten bereitgestellt. Im Teilprojekt 3 sind folgende Arbeiten vorgesehen: Koordination des Teilprojektes 3 (AP1); Aufbau von Klonarchiven und Zweitsicherung (AP2); Konzeption Neuanlage von Feldversuchen zur Realisierung der Züchtungsstrategie (AP3); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie (1 von 5 Flächen deutschlandweit) (AP4); Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität (AP5); Beteiligung an der Umwandlung von Fichten-Klonprüfungen in Saatguterntebestände (AP6); Untersuchungen zur Erfassung abiotischer Resistenzen (AP8)Dr. Heino Wolf
Tel.: +49 3501 542-220
heino.wolf@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst - Kompetenzzentrum Wald und Forstwirtschaft - Referat Forstgenetik / Forstpflanzenzüchtung
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna

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22WB415204Verbundvorhaben: Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichen Vermehrungsgut im Klimawandel; Teilvorhaben 4: Schwerpunkt Douglasie und Kiefer - Akronym: AdaptForClimHolz ist ein wichtiger nachwachsender Rohstoff, der den Vorzug hat CO2 zu speichern. Holzproduktion beginnt mit dem Saat- und Pflanzgut, das in den Wald gebracht wird. Mit dem Projekt werden Grundlagen und Strategien zur Bereitstellung von hochwertigem und anpassungsfähigem forstlichem Vermehrungsgut erarbeitet, um den Waldbesitzern ökonomisch und ökologisch interessante Alternativen zu herkömmlichem Forstvermehrungsgut im Klimawandel anbieten zu können. Dies beinhaltet sowohl eine breite genetische Diversität, um auf Änderungen im Klimawandel adäquat reagieren zu können, aber auch entsprechende Erbanlagen, die ein überdurchschnittliches Wachstum, gute Qualitätseigenschaften und eine hohe Widerstandskraft gegenüber Witterungsextremen garantieren. Letztendlich geht es um ein produktives Wachstum in stabilen und anpassungsfähigen Beständen. Die Steigerung der Wuchsleistung trägt zu einer Erhöhung der CO2-Bindung bei, während die Qualitätserhöhung Voraussetzung dafür ist, dass das Holz ein- oder mehrmalig stofflich genutzt wird, bevor es der energetischen Nutzung zugeführt wird (Kaskadennutzung). Im Teilprojekt 4 sind folgende Arbeiten vorgesehen: Koordination des Teilprojektes 4 (AP 1); Aufbau von Klonarchiven (Gesamtsammlung) und Zweitsicherung (AP 2); Konzeption Neuanlage von Versuchsflächen, die zur Realisierung der Züchtungsstrategie notwendig sind (AP 3); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Douglasie (1 von 5 Flächen deutschlandweit) (AP 4); Konzeption des Aufbaus von Samenplantagen unter Berücksichtigung der genetischen Diversität (AP 5); Bereitstellung von Pflanzenmaterial für physiologische Untersuchungen (AP 8); Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung Kiefer (AP 9)Dr. Mirko Liesebach
Tel.: +49 4102 696-156
mirko.liesebach@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf
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22WC307101Verbundvorhaben: Holzbau im Einfluss des Klimawandels - Entwicklung von Strategien zur Sicherung der Gebrauchstauglichkeit; Teilvorhaben 1 - Akronym: HolzStrategieZiel des geplanten Forschungsprojektes ist es, den CO2-Speicher "Holzgebäude" unter der Berücksichtigung des Klimawandels zu evaluieren, um kritische Punkte definieren zu können. Dabei sollen unter der Prämisse von Vorsorgebetrachtung ein Zeitraum von 100 Jahren analysiert und ein Screening der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere an den neuralgischen Problemstellen des Holzbaus (Fugen, Ecken, Bauteilanschlüsse usw.) durchgeführt werden. Die Auswirkungen des Klimawandels sind sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewerten. Das Forschungsziel soll innerhalb von drei aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen erfolgen. Die Arbeitspakete 1 und 2 sind mit Meilensteinen versehen: Im AP 1 sollen mit Hilfe von Literaturrecherchen, Auswertungen von Klimamodellen und Schadenshäufigkeiten die zu verwendenden Randbedingungen der Simulationen definiert werden. Der Meilenstein 1 ist erreicht, wenn gegen Ende von Arbeitspaket 1 die in die Simulationen und Berechnungen zu implementierenden Klimadaten, Materialen, Geometrien und demzufolge die zu untersuchenden Bauteile bestimmt und ausgewählt sind. Im AP 2 erfolgt die Modellierung und Simulation. Der Meilenstein 2 gilt als erreicht, wenn für alle relevanten Szenarien Simulationen durchgeführt werden konnten und die Validierung der Rechenmodelle mit bereits erfolgten Klimaversuchen am Fraunhofer WKI durchgeführt wurde. Im AP 3 erfolgt mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen und statistischen Auswertungen die Evaluation und Definition der kritischen Punkte zur Ableitung von Strategien. Norbert Rüther
Tel.: +49 531 2155-402
norbert.ruether@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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31.12.2018
22WC307102Verbundvorhaben: Holzbau im Einfluss des Klimawandels - Entwicklung von Strategien zur Sicherung der Gebrauchstauglichkeit; Teilvorhaben 2 - Akronym: HolzStrategieZiel des geplanten Forschungsprojektes ist es, den CO2-Speicher "Holzgebäude" unter der Berücksichtigung des Klimawandels zu evaluieren, um kritische Punkte definieren zu können. Dabei sollen unter der Prämisse von Vorsorgebetrachtung ein Zeitraum von 100 Jahren analysiert und ein Screening der Auswirkungen des Klimawandels, insbesondere an den neuralgischen Problemstellen des Holzbaus (Fugen, Ecken, Bauteilanschlüsse usw.) durchgeführt werden. Die Auswirkungen des Klimawandels sind sowohl qualitativ als auch quantitativ zu bewerten. Das Forschungsziel soll innerhalb von drei aufeinander aufbauenden Arbeitspaketen erfolgen. Die Arbeitspakete 1 und 2 sind mit Meilensteinen versehen: Im AP 1 sollen mit Hilfe von Literaturrecherchen, Auswertungen von Klimamodellen und Schadenshäufigkeiten die zu verwendenden Randbedingungen der Simulationen definiert werden. Der Meilenstein 1 ist erreicht, wenn gegen Ende von Arbeitspaket 1 die in die Simulationen und Berechnungen zu implementierenden Klimadaten, Materialen, Geometrien und demzufolge die zu untersuchenden Bauteile bestimmt und ausgewählt sind. Im AP 2 erfolgt die Modellierung und Simulation. Der Meilenstein 2 gilt als erreicht, wenn für alle relevanten Szenarien Simulationen durch¬geführt werden konnten und die Validierung der Rechenmodelle mit bereits erfolgten Klimaversuchen am Fraunhofer WKI durchgeführt wurde. Im AP 3 erfolgt mit Hilfe von Sensitivitätsanalysen und statistischen Auswertungen die Evaluation und Definition der kritischen Punkte zur Ableitung von Strategien. Johannes Niedermeyer
Tel.: 49 30 20314-534
niedermeyer@institut-holzbau.de
Holzbau Deutschland- Institut e.V.
Kronenstr. 55-58
10117 Berlin
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22WC406301Verbundvorhaben: Alpenhumus als klimasensitiver C-Speicher und entscheidender Standortfaktor im Bergwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: AlpenhumusDer entscheidende Beitrag von Humusauflagen zur Kohlenstoffspeicherung, Leistungsfähigkeit, Biodiversität und Resilienz von Bergwäldern wurde erst in den letzten Jahren erkannt. Dies gilt insbesondere für die Humusform "Tangelhumus", welche in Bergwäldern Humusmächtigkeiten (Dicke der Humusauflage) von mehr als 100 cm erreichen kann. Da diese Humusform in Bayern vor allem in den Kalkalpen verbreitet ist, wird sie auch "Alpenhumus" genannt. Aufgrund von Klimaänderungen und falscher Waldbewirtschaftung sind die empfindlichen Tangelhumusstandorte gefährdet und ein vollständiger Verlust der organischen Auflage hätte eine erhebliche C-Freisetzung sowie drastische Konsequenzen für die Waldökosysteme zur Folge. Eine wichtige Aufgabe ist es daher, den Alpenhumus als klimasensitiven Kohlenstoffspeicher und entscheidenden Standortfaktor im Bergwald zu stabilisieren. Zur Erfüllung dieser Aufgabe ist es notwendig, das potentielle Vorkommen und sie tatsächliche Verbreitung des Tangelhumus sowie das CSpeicherpotential abzuschätzen. Um diese Wissenslücke zu schließen, wurden in einer Geländekampagne im gesamten Bayerischen Alpenraum mehr als 11.900 Messungen der Humusmächtigkeit durchgeführt und mit Relief-, Klima-, Vegetations- und Bodendaten verschnitten. Mit geeigneten Regressionsmodellen, wurde die potentielle Verbreitung mächtiger Humusauflagen auf Landschaftsebene (Makroskala) regionalisiert. Diese resultierende Suchkulisse sollte eine Lokalisation von Tangelhumus im Gelände erleichtern. Aufgrund der oft kleinräumigen Verteilung von Tangelhumus im Gelände wurde des Weiteren versucht ein vegetationsbasiertes Verfahren zu entwickeln, welche das Erkennen mächtiger Humusauflagen im Waldbestand ermöglicht. Durch diese kostengünstige Methode zum Auffinden von Tangelstandorten, könnte die Priorisierung und Umsetzung humuspfleglicher Maßnahmen in der Forstwirtschaft gezielter durchgeführt werden.Tangelhumus kann unter verschiedensten Waldtypen und Expositionen der tiefmontanen bis subalpinen Stufe vorkommen. Mit einem Anteil von 9% der gesamten Waldfläche der Bayerischen Alpen, ist Tangelhumus daher weiter verbreitet als bisher angenommen. Bevorzugt ist er in subalpinen, mittelgründigen Carbonat-Fichtenwäldern, im Komplex der montanen, sonnseitigen Felshänge oder im Komplex der subalpinen Karstplateaus zu finden. Ein klarer Ost-West-Gradient (Berchtesgaden bis Allgäu) der Tangelanteile ist im Projektgebiet nicht erkennbar. Der mit entscheidende Faktor zur Ausbildung von Tangelhumus kommt der darunterliegenden Mineralbodenmächtigkeit zu. Mächtige Humusauflagen kommen daher überwiegend auf rückstandsarm verwitterten Kalken/Dolomiten vor. Die Suchkulisse der Verbreitung konnte grob mittels Modellen abgeschätzt werden. Aufgrund der oft kleinräumigen Verteilung im Bestand, muss nach dieser Orientierung in der Landschaft die Lokalisation mächtiger Humusauflagen im Bestand anhand von Bodenvegetation vorgenommen werden. Insbesondere weisen säurezeigende Heidekraut- (insbesondere Heidelbeere) und Bärlappgewächse auf mächtige Humusauflagen hin, da sich die Humuschemie der organischen Auflage vom karbonatischen Ausgangsgestein entkoppelt hat. Des Weiteren sind Tangelhumusstandorte oft sehr moosreich, wobei totholzbesiedelnde Moose überwiegen. Dies ist als Indikator anzusehen, dass Totholz vermutlich bedeutsam für den Humusaufbau ist. Diese Annahme wird dadurch gestützt, dass mächtige Humusauflagen oft rötliche Einschlüsse enthalten, welche auf abgestorbene Baumteile zurückzuführen sind. Bewaldete Gratstrukturen auf kalkigen und dolomitischen Ausgangsgesteinen zeigen erhöhte Auflagen. Auf 60% der Waldfläche der Bayerischen Alpen besteht laut den Modellergebnissen Potential, die Humusmächtigkeit zu erhöhen. Auf diesen Flächen kann durch aktive Humuspflege (Belassen von Totholz und Kronenmaterial, Sicherung einer angepassten Bestockung) Humusaufbau gefördert werden.Prof. Dr. Jörg Ewald
Tel.: +49 8161 71-5909
joerg.ewald@hswt.de
Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Fakultät Wald und Forstwirtschaft
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 3
85354 Freising
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30.04.2020
22WC406302Verbundvorhaben: Alpenhumus als klimasensitiver C-Speicher und entscheidender Standortfaktor im Bergwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: AlpenhumusIm Rahmen des Arbeitspakets 1 (AP1) Humuschemie und Mikrobiologie des Systems "Alpenhumus" wurden folgende Fragestellungen bearbeitet: ¿ Wie verändert sich die chemische Zusammensetzung der organischen Bodensubstanz (OBS) in Gebirgswaldböden der Alpen bei zunehmendem Um- und Abbaugrad mit der Bodentiefe? ¿ Wie wirken sich eine unterschiedliche Höhenlage und damit verbundene standortsklimatische Unterschiede auf die chemische Zusammensetzung der OBS von Tangelhumusböden der Alpen aus? ¿ Wie wirken sich bei gleicher Höhenlage eine unterschiedliche Exposition und damit einhergehende standortsklimatische Unterschiede auf die chemische Zusammensetzung der OBS von Tangelhumusund Moderprofilen in Gebirgswäldern der Alpen aus? ¿ Wie unterscheidet sich die chemische Zusammensetzung der OBS in Tangelhumusauflagen von jener in Humusauflagen angrenzender Moderböden unter gleicher Bestockung? ¿ Wie unterscheidet sich die chemische Zusammensetzung der OBS in moderhumusauflagen mit unterschiedlicher aktueller Humusdynamik (Humusabbau, akute Degradation, Humusaufbau) in Gebirgswäldern der Alpen? Im Rahmen des Arbeitspakets 2 (AP2) Wasser-, Stoff- und Temperaturhaushalt von Alpenhumusstandorten wurden folgende Forschungsfragen bearbeitet: ¿ Wie hoch sind die Kohlenstoff- und Nährstoffvorräte auf diesen Standorten? ¿ Wie temperatursensitiv ist Tangelhumus im Laborinkubationsexperiment (Bestimmung von Q10- Werten)? ¿ Wie viel Biomasse wird jährlich mit dem Streufall zur Mineralisation und Humusbildung zur Verfügung gestellt? ¿ Wie viel Wasser kann Tangelhumus (im Vergleich zu anderen Böden) speichern? ¿ Was steuert den Wasser-, Nährstoff- und Temperaturhaushalt auf Alpenhumusstandorten und wie hängen sie zusammen?Zahlreiche chemische Kenngrößen der OBS lassen sich zur Charakterisierung ihres Umsatzgrades in Böden verwenden. Besonders hohe Aussagekraft besitzen das C/N-Verhältnis sowie die S-Bindungsformen. Die Veränderung der Ligninkomponenten in der OBS weist auf eine Hemmung des Ligninabbaus mit zunehmender Meereshöhe hin. Auch indizieren veränderte C- und N-Isotopensignaturen sowie nichtcellulosische Polysaccharidmonomere einen gehemmten OBS-Umsatz. Die S-Bindungsformen und die C- und N-Isotopensignaturen deuten auf einen gehemmten Umsatz der OBS im Tangelhumus v.a. an trockeneren, wärmeren Südhängen hin. Viele chemische Kenngrößen sind in Tangelhumus- und Moderauflagen sehr unterschiedlich und erlauben eine Unterscheidung beider Humusformen. Sie belegen einen erhöhten OBS-Umsatz- und Abbaugrad sowie eine Anreicherung mikrobieller Nekromasse im Tangelhumus. Mehrere chemische Kenngrößen eignen sich gut zur Unterscheidung von Moderhumusauflagen mit aufbauender vs. abbauender Humusdynamik. Alpenhumus ist ein wichtiger Kohlenstoffspeicher. Bereits 15 cm Tangelhumus speichern mehr Kohlenstoff (103 t/ha) als der Durchschnitt der Waldböden (98 t/ha). Sehr geringe Gehalte an Mangan und Phosphor tragen wahrscheinlich zu seiner Stabilisierung bei. Tangelhumus ist sehr temperatursensitiv. Die Abbauraten steigen exponentiell mit der Temperatur an. Eine Erwärmung um 1°C hat einen Anstieg der Abbauraten um ca. 12% zur Folge (Q10 ˜ 3). Über den Streufall werden dem Boden jährlich ca. 4,3 t/ha Biomasse zugeführt, was zum Erhalt bzw. Aufbau der Humusschicht beiträgt. Tangelhumus ist ein wichtiger Wasserspeicher (vor allem in Trockenperioden). Im Mittel dienen über 60 % des Bodenvolumens als temporäre Wasserspeicher, wobei der größte Teil davon (ca. 80%) pflanzenverfügbar ist. Er kann einen wichtigen Beitrag zum dezentralen Hochwasserschutz leisten. Das ungewöhnlich trockene und warme Jahr 2018 hatte starke Auswirkungen auf die Wasser- und Stoffflüsse der untersuchten Alpenhumusstandorte. Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein
Tel.: +49 8161 71-4749
goettlein@forst.tu-muenchen.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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31.12.2019
22WC406901Verbundvorhaben: Buchen-Tannen-Mischwälder zur Anpassung von Wirtschaftswäldern an Extremereignisse des Klimawandels; Teilvorhaben 1 - Akronym: BuTaKliVor dem Hintergrund des Klimawandels, der u.a. durch zunehmende Häufigkeit und Intensität von Extremereignissen, wie z.B. Trockenheit, Hitze oder Starkniederschläge charakterisiert ist, steht die Bewirtschaftung von Wäldern vor großen Herausforderungen. Bereits jetzt treten erhebliche Waldschäden infolge von Trockenheit und Hitze in Kombination mit Massenvermehrungen von Borkenkäfern sowie neuen Krankheiten auf. Daher ist es notwendig, die Resistenz und Resilienz vieler Wälder im Sinne einer aktiven Anpassung durch Waldumbaumaßnahmen zu erhöhen. Neben dem Anbau anderer Baumarten und Herkünfte stehen vor allem Mischbestände im Zentrum forstlicher Anpassungsstrategien. Mischbestände ermöglichen nicht nur eine Risikostreuung, falls eine oder mehrere Baumarten ausfallen, sondern können durch positive Interaktionen zwischen Baumarten auch die Resistenz und Resilienz der Ökosysteme im Hinblick auf die Bereitstellung vielfältiger Ökosystemleistungen erhöhen. Hier setzte das Verbundvorhaben BuTaKli mit der Annahme an, dass die Mischung einer tiefwurzelnden und daher relativ trockenstresstoleranten, einheimischen Nadelbaumart, Weißtanne, mit der flächenmäßig bedeutsamsten Laubbaumart, Buche, die ökologische und ökonomische Stabilität im Vergleich zu Reinbeständen der jeweiligen Arten erhöht. Mit interdisziplinären Forschungsansätzen wurde daher ein Verbundvorhaben durchgeführt, das die Eignung von Buchen-Tannen-Mischbeständen als ein Element forstlicher Anpassungsstrategien an den Klimawandel untersuchte. An der Universität Freiburg wurden insbesondere a) der Wasserhaushalt (bei experimenteller Austrocknung und Wiedervernässung) und die Konsequenzen für die N-Ernährung der Bäume untersucht, b) die Trockenstresstoleranz des Wachstums, c) ökonomische Aspekte der Bewirtschaftung der Mischungen, d) der Einfluss der Baumarten auf Emissionen von flüchtigen Kohlenwasserstoffen und Strahlungshaushalt und e) das Potenzial für Buchen-Tannen-Mischbestände in der Landschaft untersucht.Die Aggregation aller Teilergebnisse zeigt, dass die Mischung von Buchen und Tannen zu positiven Effekten führt. Die ökologischen Vorteile von Bu-Ta-Wäldern im Klimawandel im Vergleich zu Reinbeständen der beteiligten Baumarten überwiegen die Nachteile. Identifizierte Vorteile: - Das Volumenwachstum von Buchen an trockenen Standorten erhöht sich mit zunehmendem Tannenanteil und erholt sich in Mischung schneller von trockenheitsbedingten Zuwachseinbrüchen. - Ein stärker ausgeglichener Bodenwasserhaushalt in Trockenphasen, der möglicherweise auf einen hydraulischen Lift des Bodenwassers durch tiefwurzelnde Tannen und eine effizientere Bodenerschließung mittels Feinwurzeln zurückgeführt werden kann. - Tannenbeimischung in Buchenbeständen führt zu einem höheren Kapitalwert trotz erhöhter Einbringungs- und Pflegekosten. Eine Verkürzung der Produktionszeiten der Tanne wirkt sich zusätzlich positiv auf den Kapitalwert aus, da sich Trockenheitseffekte in höheren Altern anhäufen. - Ta-Bu-Mischwälder eignen sich standörtlich für viele Flächen, auf denen zukünftig keine stabilen Fichtenwälder mehr angebaut werden können. Identifizierte Nachteile: - Tannen reduzieren die Rückstrahlung und erhöhen daher die Wärmespeicherung - Tannen erhöhen die Emissionen flüchtiger Kohlenstoffverbindungen u. somit das Potenzial zur Bildung von Ozon und Ultrafeinpartikeln. - Die künstliche Verjüngung von Tannen in Buchenbeständen kann Kosten für Verbissschutz erfordern, die die höheren Deckungsbeiträge der Tanne übersteigen u. somit die Einbringung unrentabel machen. - Die tatsächlichen, potenziell zusätzlichen Flächen, auf denen eine Ta-Bu-Mischung empfehlenswert ist, wird sehr stark durch Standortseigenschaften, Naturschutzziele, Wildbestände etc. eingeschränkt. Daher kann die Entwicklung von Bu-Ta-Mischbeständen, idealerweise mit Beteiligung weiterer Baumarten, für montane bis hochmontane Lagen empfohlen werden. Dort können sie insb. instabile bzw. risikoreiche Fichtenbestände ablösen. Prof. Dr. Jürgen Bauhus
Tel.: +49 761 203 3677
juergen.bauhus@waldbau.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldbau
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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31.12.2019
22WC406902Verbundvorhaben: Buchen-Tannen-Mischwälder zur Anpassung von Wirtschaftswäldern an Extremereignisse des Klimawandels; Teilvorhaben 2 - Akronym: BuTaKliAngesichts des Klimawandels mit zunehmender Trockenheit, Hitze oder Starkniederschlägen steht die Bewirtschaftung von Wäldern vor großen Herausforderungen. Bereits jetzt treten erhebliche Schäden infolge von Trockenheit und Hitze in Kombination mit Massenvermehrungen von Borkenkäfern sowie neuen Krankheiten auf. Daher ist es notwendig, die Resistenz und Resilienz vieler Wälder im Sinne einer aktiven Anpassung durch Waldumbaumaßnahmen zu erhöhen. Neben dem Anbau anderer Baumarten und Herkünfte stehen vor allem Mischbestände im Zentrum forstlicher Anpassungsstrategien. Mischbestände ermöglichen nicht nur eine Risikostreuung, sondern können durch positive Interaktionen zwischen Baumarten auch die Resistenz und Resilienz der Ökosysteme erhöhen. Hier setzte das Verbundvorhaben BuTaKli an, in dem wir annahmen, dass die Mischung einer tiefwurzelnden und relativ trockenstresstoleranten, einheimischen Nadelbaumart, Weißtanne, mit der flächenmäßig bedeutsamsten Laubbaumart, Buche, die ökologische und ökonomische Stabilität im Vergleich zu Reinbeständen der jeweiligen Arten erhöht. Mit interdisziplinären Forschungsansätzen wurde daher die Eignung von Bu-Ta-Mischbeständen als ein Element forstlicher Anpassungsstrategien an den Klimawandel untersucht. Das Karlsruher Instituts für Technologie untersuchte dabei: a) die Speicherung an organischem Bodenkohlenstoff und Gesamt-Boden-Stickstoff, b) die Boden-Atmosphäre-Treibhausgasflüsse, c) die Boden-Stickstoff-Umsetzung und -Verfügbarkeit, d) den Bodenwasserhaushalt, e) das öffentliche Meinungsbild und die Bewertung von Stakeholdern zur Frage, ob Bu-Ta-Mischwälder oder Reinbestände der jeweiligen Art geeigneter sind, um verschiedene Ökosystemleistungen zu erbringen, f) die quantitative Ermittlung bereitstellender Ökosystemleistungen auf Basis der Bundeswaldinventur und g) Trade-off Analysen zwischen ausgewählten Ökosystemleistungen in Buchen- und Tannenwäldern und Reinbeständen.Die Aggregation aller Teilergebnisse hat verdeutlicht, dass die waldbauliche Mischung von Buchen und Tannen zu überwiegend positiven Effekten führt. Durch das Teilvorhaben KIT konnten folgende Vorteile aufgezeigt werden: Höhere Bodenkohlenstoffspeicherung in Bu-Ta-Mischwäldern (auch in Mischungen mit anderen Koniferenarten). Insb. auf sandigen Böden mit Stickstoff-Limitierung kann durch Beimischung eine Erhöhung der Bodenkohlenstoffspeicherung erreicht werden. Deutliche Verbesserung der Boden-Treibhausgas-Senkenstärke in Bu-Ta-Mischwäldern unter Berücksichtigung der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und Lachgas Leichte Erhöhung der Nährstoffverfügbarkeit in Mischwäldern. Nachweis der Existenz von Hydraulic Lift und -Redistribution von Wasser durch Tanne. Mischwälder werden positiver wahrgenommen als Reinbestände, da deren kulturelle, regulierende und unterstützende Ökosystemleistungen die von Reinbeständen übertreffen. Mischwäldern wird aufgrund der höheren Struktur- und Artenvielfalt ein größerer Beitrag zum Erhalt der Biodiversität zugeschrieben. Die BWI-Datenanalysen und Trade-off-Analysen zeigen, dass Bu-Ta-Mischwälder eine höhere Strukturvielfalt haben als die jeweiligen Reinbestände. Als Nachteile wurden identifiziert: Hydraulic Lift und Redistribution von Wasser durch Tannen wurde nur unter extremen Trockenbedingungen festgestellt; die praktische Relevanz ist daher fraglich. Kurzfristig wird von den Stakeholdern erwartet, dass reine Tannenbestände gleichwertige bzw. höhere Holzerträge liefern als Mischwälder. Langfristig wird angesichts des Klimawandels und sich verändernder Marktbedingungen eine wirtschaftliche Überlegenheit von Mischwäldern erwartet. Mischwälder werden nicht per se als nachhaltiger als Reinbestände eingeschätzt. Vielmehr bedarf es einer standortangepassten Kombination von Baumarten. Die BWI-Datenanalysen und Trade-off-Analysen zeigen, dass Tannenwälder einen höheren jährlichen Volumenzuwachs als Buchen-Tannen-Mischwälder haben.Dr. Michael Ulrich Dannemann
Tel.: +49 8821 183-127
michael.dannenmann@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Großforschungsaufgabe) - Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU)
Kreuzeckbahnstr. 19
82467 Garmisch-Partenkirchen
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30.11.2021
22WC407001Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 1 - Akronym: FOMOSY-KKZiel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um die gesteckten Ziele zu erreichen, bedarf es der inter-disziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe ausführliche Vorhabensbeschreibung). Ein experimenteller Teil stellt sicher, dass auch hinsichtlich der Walddynamik Effekte beobachtet werden können. TP 2 wird die Kohlenstoffdynamik an und im Boden erfassen und analysieren, um die gewonnenen Ergebnisse in die Ableitung von möglichst einfach zu erhebenden Indikatoren für das geplante Monitoringsystem einzubringen. Der C-Speicher im Boden wird mittels kombiniertem Ansatz aus Leitprofilen (Umfassende Bodenansprache, Beprobung je Horizont und in Dezimeterabschnitten zur Erfassung von Dichte und C bzw. N-Konzentration) und wiederholter Bohrstockbeprobung (Beprobung in Dezimeterabschnitten unter Berücksichtigung der Horizontierung) erfasst. Wiederholte Erfassungen der Speicherung und die Ermittlung der stehenden Biomasse sowie der Baumzuwächse (TP3) decken die längerfristigen Teile der C–Bilanz ab. Die kurzfristigen Umsetzungen, die ebenfalls in die Bilanz einzurechnen sind, werden über die Bestimmung des C-Austausches der Feldschicht mit 2-wöchigen Kammermessungen berücksichtigt.Dr. Gerald Jurasinski
Tel.: +49 381 498-3225
gerald.jurasinski@uni-rostock.de
Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Management ländlicher Räume - Professur für Landschaftsökologie und Standortkunde
Justus-v.-Liebig-Weg 6
18059 Rostock
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31.10.2021
22WC407002Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 2 - Akronym: FOMOSY-KKZiel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems, welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um unsere Ziele zu erreichen, bedarf es der inter-disziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe ausführliche Vorhabensbeschreibung). Im TP 1 wird das Stadtforstamt Rostock als potentieller Anwender des neuartigen Monitoringsystems mit Relevanz für Klimaanpassung und Kohlenstoffsequestrierung am Gesamtprojekt mitwirken. Durch das Testen des Systems am Ort der detaillierten untersetzenden Untersuchungen wird der Fokus auf die Umsetzbarkeit im Praxisbetrieb gerichtet. Durch die Untersuchungen zur Kohlenstoffspeicherung besteht die Möglichkeit, Ansätze zur Quantifizierung von Ökosystemdienstleistungen des öffentlichen Waldes abzuleiten. Jörg Harmuth
Tel.: +49 381 381- 8911
joerg.harmuth@rostock.de
Hanse- und Universitätsstadt Rostock - Stadtforstamt
Wiethagen 9 b
18182 Rostock
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31.10.2021
22WC407003Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 3 - Akronym: FOMOSY-KKZiel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um die gesteckten Ziele zu erreichen, bedarf es der inter-disziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe angehängte pdf). Ein experimenteller Teil stellt sicher, dass auch hinsichtlich der Walddynamik Effekte beobachtet werden können. In Teilprojekt 3 wird der Effekt von langfristigen Klimatrends und kurzfristigen Wetterextremen auf die Kohlenstoffspeicherung in der Baumbiomasse repräsentativer Bestände erfasst. Dabei wird der Bewirtschaftungsart und dem Einfluss der Kronendachlücken auf diese Dynamik besondere Beachtung geschenkt, um daraus möglichst einfach zu erhebenden Indikatoren für das geplante Monitoringsystem abzuleiten. Geplant ist eine Kombination von retrospektiven Untersuchungen der Wachstumsdynamik mittels dendro-ökologischer Methoden und einem Monitoring während der Projektlaufzeit durch Banddendrometer und Kurzkerne. Zusammen mit TP2 können dadurch sowohl die langfristige C-Speicherung, als auch deren kurzfristige Dynamik in Boden und Vegetation analysiert werden.Prof. Ph.D. Martin Wilmking
Tel.: +49 3834 420-4095
wilmking@uni-greifswald.de
Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie
Soldmannstr. 15
17489 Greifswald
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22WC407004Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 4 - Akronym: FOMOSY-KKZiel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems, welches das langfristige effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderung eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Um die gesteckten Ziele zu erreichen, bedarf es der interdisziplinären Zusammenarbeit der beteiligten Projektpartner (siehe Anlage). Ein experimenteller Teil stellt sicher, dass auch hinsichtlich der Walddynamik Effekte beobachtet werden können. TP4 – Es wird der Walddynamik hinsichtlich von Störungen und ihrer Bedeutung für Zuwachs und Baumartenzusammensetzung nachgegangen. Der Arbeitsplan sieht vor, eine repräsentative Inventur vorhandener Lücken durchzuführen. Das im Projekt umgesetzte Verfahren der Lückeninventur stellt eine Erweiterung des Standard-Stichprobenverfahrens der Waldinventur dar. Die Verjüngungsdynamik wird über Intensivuntersuchungen auf Lücken definierter Größe erfasst und analysiert. Dazu wird die Waldentwicklung auf natürlichen wie künstlich geschaffenen Bestandeslücken untersucht. Die Biodiversität in der Krautschicht des Ökosystems wird dabei mit betrachtet. TP5 - Die Naturnäheindikation an Totholz und durch Totholzinsekten erfolgt durch eine gestaffelte Analyse von vorhandenen und geschaffenen Totholzstrukturen sowie dem gezielten Fang entsprechender Insekten an Totholz und in Spezialfallen auf Wirtschafts- und Referenzflächen.Prof. Dr. habil. Sven Wagner
Tel.: +49 35203 3831300
wagner@forst.tu-dresden.de
Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz
Pienner Str. 8
01737 Tharandt
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22WC407005Verbundvorhaben: Entwicklung eines forstlichen Monitoringsystems unter Berücksichtigung von Kohlenstoffspeicherung und Klimaanpassung; Teilvorhaben 5 - Akronym: FOMOSY-KKZiel des Projektes ist die Verbindung der Untersuchung kurz- bis mittelfristiger Reaktionen von Waldökosystemen auf Veränderungen des Nutzungsregimes hinsichtlich Waldstruktur, Verjüngungsdynamik, Baumvitalität, Kohlenstoffumsatz und -speicherung mit der Entwicklung eines geeigneten Monitoringsystems welches das langfristig effiziente Monitoring dieser Faktoren ermöglicht und damit übertragbar auf andere Standorte ist. Zum einen werden wir zeigen, ob und welche Anpassungen mittelfristig (dekadische Skala) nach Managementänderungen eintreten. Zum anderen wird das Monitoringsystem auch an anderen Standorten die effektive Erfassung und Bewertung von waldbaulichen Maßnahmen zur Klimaanpassung hinsichtlich Kohlenstoffsequestrierung, Walddynamik sowie Natürlichkeit und Diversität holzbewohnender Fauna ermöglichen. Das das Monitoringsystem des TP6 sich auf den gesamten Forstbetrieb (Stadtforstamt Rostock) bezieht, wird, bei der Auswahl der Untersuchungsflächen die Abdeckung von Stichprobenpunkten der bestehenden Inventur berücksichtigt. Der Stichprobenpunkt mit konzentrischen Probekreisen ist damit die grundlegende Inventur- und Untersuchungseinheit. Für die Stichprobeninventur wird entweder ein Raster von 1m x 2m oder 2m x 2m gewählt. Das wird im Rahmen der Untersuchungen konkret festgelegt. Das Teilprojekt besteht aus insgesamt sechs Arbeitspaketen, welche in beiliegenden Vorhabensbeschreibung konkretisiert sind.Dr. habil. Denie Gerold
Tel.: +49 35204 60-536
denie.gerold@ogf.de
OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen
Sachsenallee 24
01723 Kesselsdorf
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22WC407701Verbundvorhaben: Jahrringanalysen auf dem Telegrafenberg (Potsdam) - Nutzung dendrochronologischer Daten Deutschlands zur modell-basierten Analyse der Wirkung von Klimaänderungen auf Waldökosysteme; Teilvorhaben 1 - Akronym: DENDROKLIMAZiel des Vorhabens ist es, das künftige Wachstum von Waldkiefern und Traubeneichen ausgewählter Bestände in Deutschland unter sich änderndem Klima realitätsnah zu simulieren und damit künftige Auswirkungen des Klimawandels auf das Baumwachstum, insbesondere unter Trockenstress, aufzuzeigen. Um dies zu erreichen, wird das prozess-basierte Waldwachstumsmodell 4C mittels langer Reihen von Baumringdaten (Isotope des Kohlenstoffs & Sauerstoffs, holzanatomische Merkmale, Jahrringbreiten) hinsichtlich der Beschreibung der Photosynthese und des Wasserhaushalts ausgebaut. Für das Prozessverständnis werden hier regionale Daten benötigt (Telegrafenberg, Potsdam), währenddessen für die Generalisierung der Prozesse über-regionale Daten (Level-II-Flächen, deutschlandweit) unabdingbar sind. Zusätzlich wird ein Vergleich der Reaktionsfähigkeit des regressions-basierten Modells CLIMTREG mit dem prozess-basierten Modell 4C durchgeführt, um die Vor- und Nachteile der Anwendung statistischer und prozess-basierter Modelle herauszuarbeiten. Abschließend werden an den ausgewählten Beständen beide Baumarten mit beiden Modellen unter künftigem Klima simuliert, um die Bandbreite möglicher Reaktionen der Baumarten in Zukunft aufzuzeigen.Das Hauptergebnis unseres Teilvorhabens ist die Erkenntnis, dass einzelne Weiserjahre mit geringen Jahrringbreiten durch das Waldwachstumsmodell 4C gut abgebildet werden können. Allerdings wurde ebenso deutlich, dass eine weitere Verfeinerung der modellierten Prozesse zur Beschreibung der jährlichen Variation des blattinternen CO2-Partialdrucks und damit dem Verhältnis zum CO2-Gehalt der Atmosphäre im 4C-Photosynthesemodul zu keiner Verbesserung des modellierten Jahrringwachstums führte. Denn für die hier im Vorhaben betrachteten Baumarten Waldkiefer und Trauben- bzw. Stieleiche ergaben sich keine Verbesserung in der Übereinstimmung zwischen gemessenen und simulierten Jahrringbreiten. Im Vorhaben gesammelte wesentliche Erfahrungen sind die detaillierteren Analysemöglichkeiten durch Verwendung statistischer (CLIMTREG) und prozess-basierter (4C) Waldwachstumsmodellansätze als Instrument zur Bewertung der Waldentwicklung unter Klimaszenarien. Die Modellierung mit 4C weist für die meisten Szenarien sowohl für die Jahrringbreiten als auch für den Stammzuwachs eine positive Tendenz auf. Zu ähnlichen Ergebnissen kommt auch das statistische Modell CLIMTREG. Auch hier sind die Jahrringbreiten und Zuwächse in der Zukunft für die Eiche und Kiefer gleich oder höher als heute. Allerdings verschwinden diese Zunahmen, verwendet man im Modell CLIMTREG den Bodenwassergehalts anstelle des Niederschlags als unabhängige Variable. In diesem Fall nehmen die Zuwächse der Eiche unter den Klimaszenarien des trocken-warmen CORDEX-Modellaufs, im Unterschied zu den 4C-Ergebnissen, bei allen drei Emissionsszenarien ab. Dr. Martin Gutsch
Tel.: +493312882632
gutsch@pik-potsdam.de
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e. V. - Forschungsbereich II - Klimawirkung und Vulnerabilität
Telegrafenberg 31
14473 Potsdam
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22WC407702Verbundvorhaben: Jahrringanalysen auf dem Telegrafenberg (Potsdam) - Nutzung dendrochronologischer Daten Deutschlands zur modell-basierten Analyse der Wirkung von Klimaänderungen auf Waldökosysteme; Teilvorhaben 2 - Akronym: DENDROKLIMADieses Teilprojekt analysiert die Verhältnisse der stabilen Isotope Kohlenstoff und Sauerstoff in Jahrringen. Auf Basis bekannter Isotopenfraktionierungsprozesse bei der pflanzlichen Photosynthese erlauben die Messdaten Abschätzungen über zeitliche Trends von Transpiration und intrinsischer Wassernutzungseffizienz der untersuchten Baumarten. In Kombination mit Holzstruktur- und Holzzuwachsmessungen werden diese Daten genutzt für eine detaillierte Evaluierung der Modelldynamiken und Modellverbesserungen sowohl statistischer als auch prozess-basierter Waldwachstumsmodelle der Projektpartner. um eine umfassende Abschätzung der Sensitivität der Kohlenstoffflüsse in Bezug zu Klima, Boden und atmosphärischer CO2-Konzentration zu ermöglichen und eine verbesserte Abschätzung des zukünftigen Baumwachstums gewährleisten. Massenspektrometrische Probenaufarbeitung (Zelluloseaufschluss, Einwaage), Jahrringisotopenmessungen (d13C und d18O) für den Zeitabschnitt 1850 bis 2015. Berechnung der intrinsischen Wassernutzungseffizienz (WUEg) für Eichen und Kiefern zweier nordostdeutscher Standorte (Telegrafenberg, Potsdam (Klimareferenzstation des DWD); NP Müritz (Monitoring-Standort des TERENO-Nordost Observatoriums der Helmholtz-Gemeinschaft) im Vergleich verschiedener Altersklassen und hydrologischer Standortbedingungen. Analyse der Abhängigkeit der dendroisotopischen Signatur von Baumart (Kiefer, Eiche), Klima, CO2, Alter des Jahrringes, Juvenilität eines Baumes Weiterentwicklung pflanzenphysiologischer Berechnungsmodelle fu¨r die Wassernutzungseffizienz unter Beru¨cksichtigung von d13C und d18O und variierenden Witterungseinflu¨ssen. Analyse des Zusammenspiels von intrinsischer Wassernutzungseffizienz, Transpiration, Holzzellstruktur, Zuwachs und Morphologie der hydraulischen Architekturelemente bei Kiefern und Eichen unter variierenden Feuchtebedingungen und steigenden atmosphärischen CO2-Konzentrationen.Korrelationsanalysen zeigen, dass die Kiefern NO-Deutschlands bezüglich ihrer Holzanatomie teils eher Feuchte-sensitiv oder eher Temperatur-sensitiv reagieren. Die Größe der Frühholzgefäße von Eichen wird nicht nur durch Frühjahrswitterung bestimmt, signifikante Korrelationen deuten auch einen Einfluss der Sommermonate auf die Frühholzstrukturen an. Während Jahrringbreite und Zellstrukturen deutliche Klimasignale des Vorjahres aufweisen, sind die Isotopenverhältnisse des Kohlenstoffs schwächer und die des Sauerstoffs so gut wie gar nicht vom Vorjahresverhältnissen beeinflusst. d13C-Chronologien von Kiefern in Mecklenburg, fernab der Braunkohle- und Industriereviere der Lausitz und Mitteldeutschlands, zeigen zwischen 1940 und 1992 deutliche Reaktionen auf SO2-Emissionen. Im d13C- der Eichen sind SO2-Effekte nachweisbar. Durch diese Effekte kommt es zu einer deutlichen Überschätzung der intrinsischen Wassernutzungskapazität (WUEi) bei den Kiefern. Im Vergleich zu publizierten Daten ungeschädigter Standorte liegen die aus d13C-Werten abgeleiteten Anstiege um bis zu 8% höher. Bezogen auf den Mittelwert von 1900-1910 hat sich die WUEi SO2-beeinflusster nordostdeutscher Kiefern scheinbar um mehr als 30% erhöht. Der Anstieg der WUEi vonKiefern eines unbelasteten Standorts (Waren, Müritz) zeigte dagegen eine Erhöhung von etwas mehr als 20%, was sich mit internationalen Studien (Frank et al. 2015) deckt. Der Trendverlauf der WUEi für die Eichen nordostdeutscher Standorte entsprach ebenfalls bereits den bekannten Veröffentlichungen aus anderen Regionen. Für bessere Abschätzungen der Trendverläufe der WUEi von Kiefern und anderen Nadelbäumen während des 20. Jahrhunderts ist der Einfluss von Emissionen wie SO2, NOx etc. zu berücksichtigen (insbesondere für den Zeitraum 1940 bis 1992).Dr. Gerhard Helle
Tel.: +49 331 288-1377
ghelle@gfz-potsdam.de
Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ
Telegrafenberg
14473 Potsdam
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22WC407703Verbundvorhaben: Jahrringanalysen auf dem Telegrafenberg (Potsdam) - Nutzung dendrochronologischer Daten Deutschlands zur modell-basierten Analyse der Wirkung von Klimaänderungen auf Waldökosysteme; Teilvorhaben 3 - Akronym: DENDROKLIMADas Verbundprojekt DENDROKLIMA hat die Anpassungsfähigkeit der heimischen Eichenarten Trauben- und Stieleiche (Quercus petraea, Quercus robur) und der Kiefer (Pinus sylvestris) an die sich ändernden Umwelt-bedingungen untersucht. Ziel war eine Bewertung der Risiken und zukünftigen Wachstumspotenziale der Baumarten im Klimawandel. Im Teilvorhaben 3 wurden auf 20 Flächen des deutschlandweiten, intensiven forstlichen Umweltmonitorings (Level II) mit Kiefer- bzw. Eichenbeständen Bohrkerne des Stammholzes ent-nommen. Aus Jahrringanalysen konnten Klima-Wachstums-Beziehungen mit dendroökologischen Methoden abgeleitet werden. Zusätzlich wurden die vorliegenden Daten zum Klima, zur Blatternährung und zur Phäno-logie ausgewertet. Die verschiedenen Entwicklungsstadien der Bäume, die sog. Phänologie, sind ein guter Indikator für ihre Vitalität. Zeitliche Veränderungen des Auftretens dieser Entwicklungsstadien weisen darauf hin, dass sich Umwelt- und Klimabedingungen verändern. Gleichzeitig lassen sich aus den Veränderungen Rückschlüsse auf die Anpassungsfähigkeit der Baumarten ableiten, wie beispielsweise bei der Wassernut-zung, dem Wachstum und der Verjüngungsfähigkeit.Der Vergleich phänolog. Entwicklungsphasen der Perioden 1991–2018 & 1961–1990 ergab, dass der Austrieb von Trauben- und Stieleiche im Mittel 6 Tage früher eintritt. Der Blattfall war nahezu unverändert. Bei Kiefer gab es eine Verschiebung um 8 Tage zwischen den beiden Zeiträumen. Die Vegetationsperiode hat sich damit in den letzten 30 Jahren um etwa 1 Woche verlängert. Bei der Eiche verstärkt das Überangebot von Stickstoff die Folgen von weniger Niederschlag im Sommer und erhöhten Temperaturen im Winter und Frühjahr. Dies zeigt sich in einem geringeren Wachstum. Dagegen verstärkt ein Phosphorman-gel den negativen Effekt geringerer Frühjahrsniederschläge auf den Zuwachs. Das Ungleichgewicht in der Stickstoff- und Phosphorernährung verstärkt außerdem die Klima-Sensitivität der Eichen. Auch die Kiefern reagieren auf die anhaltende Trockenheit. Vor allem die Nährelemente Kalium und Magnesium spielen hier eine wichtige Rolle. Je höher der Kaliumgehalt bei Kiefern desto stärker reagieren die Bäume auf hohe Tem-peraturen im Sommer – gepaart mit Niederschlägen kann das einen Düngeeffekt haben, Trockenheit setzt den Kiefern allerdings stärker zu. Magnesium ist entscheidend bei der Regulierung des Wasserhaushalts. Kiefern mit einer guten Magnesiumversorgung reagieren weniger anfällig auf Trockenheit. Insgesamt ergeben sich bei der Eiche mehr Wechselwirkungen von Standortfaktoren als bei der Kiefer.Eine Ursache dafür könnte sein, dass Eichen über ganz Deutschland verteilt sind und auf sehr unterschiedlichen Böden wachsen, wäh-rend Kiefern zu 95 Prozent auf Sandböden stehen. Weiterhin zeigt sich bei Eichen ein größerer Einfluss des Vorjahres. Eine Ursache dafür ist, dass das für den Wassertransport wichtige Frühholz ausschließlich durch gespeicherte Kohlenhydrate gebildet wird.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
Bundesallee 50
38116 Braunschweig
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22WC408801Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 1 - Akronym: SURVIVAL-KWVor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt.Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden.Prof. Dr. Thomas Knoke
Tel.: +49 8161 71-4700
knoke@forst.wzw.tum.de
Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldinventur und nachhaltige Nutzung
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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22WC408802Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 2 - Akronym: SURVIVAL-KWVor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt.n.Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden. Wolfgang Falk
Tel.: +49 8161 71-4918
wolfgang.falk@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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22WC408803Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 3 - Akronym: SURVIVAL-KWVor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt.Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden.Dr. Axel Albrecht
Tel.: +49 761 4018-277
axel.albrecht@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22WC408805Verbundvorhaben: Veränderte Überlebenszeit von Waldbeständen: Ökonomische Folgen des Klimawandels für die Forstwirtschaft. Managementoptionen zur Optimierung des Risiko-Ertragsverhältnisses unter geändertem Klima.; Teilvorhaben 5 - Akronym: SURVIVAL-KWVor dem Hintergrund steigender klimawandelbedingter Risiken für die Forstwirtschaft war es Ziel dieses Vorhabens Mortalitätsrisiken heimischer Waldbestände sowie die sie bestimmenden Einflussgrößen modellhaft zu beschreiben, um damit klimawandelbedingte Auswirkungen auf die finanzielle Ertrags- und Risiko-Situation von Forstbetrieben abschätzen zu können. Daraus sollten Managementoptionen zur Abmilderung negativer ökonomischer Konsequenzen abgeleitet werden. Zu diesem Zweck wurden zunächst die Mortalitätsrisiken durch statistische Überlebenszeitmodellierung an einem kombinierten deutschen und europäischen Datensatz zur Waldzustandserhebung (Wald- bzw. Kronenzustandserhebung und ICP Forests Level I sowie Level II) abgeschätzt (Modul 1 unter Leitung der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft) und an Versuchsflächen validiert (Modul 2, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)). Die erarbeiteten Überlebenszeitfunktionen wurden dann auf die Traktecken der Bundeswaldinventur angewandt, und mit dem Wachstumsmodell WEHAM gekoppelt (Modul 3, Thünen-Institut für Waldökosysteme). Die neue Abschätzung der Mortalitätsrisiken in Abhängigkeit von Klimaparametern erlaubt die ökonomische Bewertung und Optimierung möglicher Anpassungsstrategien (Modul 4 und 5). Modul 4 (unter Leitung der Professur für Waldinventur und nachhaltiger Nutzung der Technischen Universität München (TUM)) entwickelte hierfür Methoden für die beiden Anpassungsstrategien a) Baumartenwahl und Mischungsform und b) Anpassung des Zeitpunktes und der Frequenz von Einschlagsmaßnahmen. Die Methoden wurden zunächst auf idealisierte Betriebe (Modul 4) angewandt. In Modul 5 wurden unter Leitung der FVA zur Plausibilisierung der betrieblichen Annahmen empirische Zusammenhänge zwischen Kalamitäten und Betriebsergebnissen anhand des Testbetriebsnetzes in Baden-Württemberg untersucht und die in Modul 4 entwickelten Methoden auf reale Forstbetriebe angewandt.Das Projekt liefert erstmals eine generalisierbare Quantifizierung und monetäre Bewertung der sich durch den Klimawandel ändernden Mortalitätsrisiken in deutschen Wäldern. Die neuen Überlebenszeitmodelle ermöglichen eine summarische Abschätzung der Überlebenswahrscheinlichkeiten der Hauptbaumarten (Fichte, Buche, Kiefer, Tanne, Douglasie, Traubeneiche und Stieleiche) in Abhängigkeit von Alter, Klima und ggf. Mischungsanteil. Zur Optimierung der Baumartenwahl und der betrieblichen Einschlagsplanung mit und ohne den Einfluss des Klimawandels wurden neue, robuste Optimierungsalgorithmen mit der Portfoliotheorie gekoppelt. Risiken können so in die forstplanerische Betrachtung einbezogen und finanziell bewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass waldbauliche Strategien, wie der Anbau von Mischbeständen und die Verkürzung der Umtriebszeit durch frühzeitigen Waldumbau mit zeitlich gestreutem Einschlag, finanzielle Verluste klimabedingter Mortalitätsrisiken abmildern können. Sie können diese jedoch nicht völlig kompensieren. Diese Verluste zeigten sich in den Simulationen der Beispielbetriebe durch die Reduzierung der betrieblichen, risikosensitiven Zielfunktion von bis zu 15%. Diese Verluste gelten, selbst bei theoretisch optimaler Einschlagsplanung unter dem entsprechenden Klimawandelszenario. Die neuen risikosensitiven Modelle können einen geeigneten Beitrag zur Anpassung der Forstwirtschaft an den Klimawandel leisten. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Bedeutung langfristiger und europaweiter Erhebungen von Mortalitätsdaten und die Einbeziehung von Risiken in moderne Werkzeuge der Forstplanung. Zukünftige Forschung sollte die Kausalbeziehungen zwischen Mortalitätsursache und Umweltbedingungen schärfen, und die Optimierungsmodelle um weitere nicht-ökonomische Zielsetzungen erweitern. So könnten die Auswirkungen veränderter Mortalitätsrisiken auf verschiedene Ökosystemleistungen und entsprechende Managementkonzepte abgeleitet werden.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

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22WC409001Verbundvorhaben: Modellgestützte Gefährdungsabschätzung des Eichenprozessionsspinners im Klimawandel; Teilvorhaben 1 - Akronym: ModEPSKlimDurch das zunehmende Auftreten des Eichenprozessionsspinners (EPS), Thaumetopoea processionea L., in Mitteleuropa seit den 1990er Jahren sind die Wirtsbäume durch den Raupenfraß und die menschliche Gesundheit durch die Gifthaare der Raupen verstärkt gefährdet. Im Zuge des Projekts "ModEPSKlim" soll ein Online-Frühwarnsystem zur regional differenzierten Einschätzung der aktuellen Entwicklungsbedingungen (Phänologie) und Populationsdichten des EPS sowie der daraus resultierenden Gefahren für Wald und menschliche Gesundheit geschaffen werden. Durch die Verknüpfung phänologischer und populationsdynamischer Grundlagen der EPS-Entwicklung mit der Ausbreitung der Gifthaare in der Luft in Abhängigkeit von räumlicher Entfernung, Witterung und Wetterprognose wird das gegenwärtige und zukünftige Risiko von Gifthaarbelastungen und Fraßschäden der Raupen abschätzbar. Das Modell ermöglicht somit die zeitgerechte und effektive Durchführung präventiver und kurativer Maßnahmen im Hinblick auf Pflanzenschutz und Gesundheitsschutz des Menschen. Die FVA bearbeitet v.a. die Teilprojekte TP1 und TP3. TP1 untersucht die Bionomie des EPS und umfasst Studien der Phänologie, Populationsdichte und Gifthaarbelastung als ausschlaggebende Parameter zur Modellentwicklung. Zur Abschätzung des Gefährdungszeitraums im Jahresverlauf wird in Freiland- und Laborversuchen der Schlupf der Eiraupen und der folgenden Larven- und Entwicklungsstadien erfasst. Dies ermöglicht die Berechnung der Entwicklungsnullpunkte und Temperatursummen für die einzelnen Stadien. Zudem wird die Populationsdichte durch Zählung der Eigelege, Raupenkolonien und Verpuppungsnester sowie durch das Faltermonitoring mit Pheromonfallen ermittelt. Des Weiteren wird die Gifthaarbelastung der Luft im Umkreis EPS-befallener Bäume mit passiven und aktiven Sammlergeräten gemessen. Mit Unterstützung des IFFF (BOKU Wien) werden alle gewonnenen Daten, kombiniert mit Ergebnissen anderer Studien, zu einem Online-Frühwarnsystem verarbeitet (TP3).Dr. Horst Delb
Tel.: +49 761 4018-222
horst.delb@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22WC409002Verbundvorhaben: Modellgestützte Gefährdungsabschätzung des Eichenprozessionsspinners im Klimawandel; Teilvorhaben 2 - Akronym: ModEPSKlimÜber die Wechselwirkung von Parasiten/Parasitoiden und Prädatoren auf die Populationsdynamik des Eichenprozessionsspinners (EPS) ist noch nicht viel bekannt. Im Rahmen des Teilprojektes werden Untersuchungen zu natürlichen Gegenspielern des EPS und zu deren Einfluss auf die Populationsdichten unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in ausgewählten Regionen Deutschlands durchgeführt. Dabei sollen Parasitierungsraten und -spektren der Entwicklungsstadien Ei, Raupe bzw. Puppe des EPS ermittelt werden. Die Rolle der Prädatoren wird im Rahmen einer Literaturanalyse berücksichtigt. Es sollen phänologische Daten der Entwicklungsstadien Ei, Raupe, Puppe und Falter sowie die Populationsdynamik auf den Untersuchungsflächen ermittelt werden. Die Erkenntnisse sollen Wissenslücken über regionale Unterschiede der Populationsdynamik und der Phänologie des EPS sowie die Einflüsse seiner natürlichen Gegenspieler schließen. In der Studie soll der Einfluss natürlicher Gegenspieler auf die Populationsdichte des Eichen-prozessionsspinners (EPS) unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in Regionen von Baden-Württemberg, Bayern, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Schleswig-Holstein untersucht werden. Anfangs wird pro Land min. ein Waldbestand mit aktuellem EPS Befall ausgesucht. Auf diesen Flächen werden jährlich Proben der Stadien Ei, Raupe bzw. Puppe genommen; im Freiland und auch im Labor untersucht. Bei diesen Entwicklungsstadien werden Parasitierungsraten und -spektren ermittelt. Die Auswirkung der Prädatoren auf die Populationsdichte wird in einer Literaturanalyse behandelt. Die Phänologie und Populationsdynamik auf den Untersuchungsflächen soll ermittelt werden. Um Rückschlüsse auf die Befallsintensität und Besatzdichte des EPS ziehen zu können, werden die jährlich erhobenen Fraßkartierungsdaten ausgewertet. Während des Untersuchungszeitraumes werden Witterungsdaten aufgezeichnet und mit dem Phänologie- und Populationsdynamikverlauf in Kontext gesetzt.Dr. Pavel Plašil
Tel.: +49 551 69401-149
pavel.plasil@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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22WC409003Verbundvorhaben: Modellgestützte Gefährdungsabschätzung des Eichenprozessionsspinners im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: ModEPSKlimIn enger Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt 2A, das sich u.a. mit natürlichen Parasiten, Parasitoiden und Prädatoren des Eichenprozessionsspinners (EPS) befasst, sollen im JKI-Institut für Biologischen Pflanzenschutz die mikrobiellen Antagonisten, einschließlich Viren des EPS untersucht werden. Es ist bekannt, dass natürlich vorkommende insektenspezifische Pathogene stetig zur Dezimierung von Insektenkalamitäten beitragen. Daher soll deren Einfluss in diesem Teilprojekt auf die Populationsdichten des EPS unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in ausgewählten Regionen Deutschlands untersucht werden. Dabei sollen verschiedene Entwicklungsstadien des EPS berücksichtigt werden. Die Daten der Infektionsraten und –spektren von Parasiten und Parasitoiden (TP2A NW-FVA) und von Pathogenen (TP2B, JKI) sollen hierfür ermittelt, und gleichzeitig der Einfluss dieser Antagonisten des EPS auf dessen Populationsdynamik untersucht werden. Desweiteren soll die Viruelnz der Pathogene gegen verschiedene Raupenstadien des EPS getestet werden. In der Studie soll in Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt 2A der Einfluss natürlicher Gegenspieler auf die Populationsdichte des Eichenprozessionsspinners (EPS) unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen in ausgewählten Regionen der Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Niedersachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg und Schleswig-Holstein untersucht werden. Dazu sollen ca. 100 Raupen pro Untersuchungsfläche jährlich diagnostisch untersucht werden. Bei sechs Ländern und 1-2 Untersuchungsflächen pro Land werden dies insgesamt 600-700 Proben sein. Zur Evaluierung möglicher neuer biologischer Bekämpfungsmaßnahmen mit Insektenpathogenen ist geplant, die während der Studien diagnostizierten Pathogene in Labor- und Freilandversuchen auf ihre Virulenz gegen verschiedene Entwicklungsstadien des EPS hin zu prüfen.Dr. Regina G. Kleespies
Tel.: +49 6151 407-226
regina.kleespies@julius-kuehn.de
Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Biologischen Pflanzenschutz
Heinrichstr. 243
64287 Darmstadt
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22WC409201Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 1 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische WeiterentwicklungenDr. Barbara Fussi
Tel.: +49 8666 9883-44
barbara.fussi@asp.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf
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31.03.2020
22WC409202Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 2 - Akronym: GenMonVor dem Hintergrund des Gesamtzieles des Vorhabens, deutschlandweit ein genetisches Monitoring für die Baumarten Buche und Fichte nach einheitlichen Methoden und Kriterien zu etablieren, werden im Land Brandenburg zwei Dauerbeobachtungsflächen für die Buche (UNESCO Naturerbewald Grumsin) und für die Fichte ("Autochtone Lausitzer Tieflandsfichte", Rev. Schönborn) ersteingerichtet. Außerdem wird eine Buchen-Monitoringfläche (EU-Level 2, Obf. Menz) im Norden Brandenburgs reaktiviert, die bereits bei einer Pilotstudie für das EU-Forest-Focus-Programm untersucht wurde. Nach der Flächeneinrichtung werden durch den Antragsteller alle Freilandaufnahme (wachstumsk. Aufnahmen der Einzelbäume, Blüte, Fruktifikation) sowie die Probenahme für die genetischen Analysen (Altbestand, Saatgut, Verjüngung) auf allen drei Flächen entspr. des vorgegebenen Zeitablaufs durchgeführt. Das LFE ist an drei Arbeitspaketen (AP) des Gesamtvorhabens beteiligt: AP2-Fortsetzung des Monitorings auf einer Buchenfläche bei Menz, AP3-Neuanlage einer Fläche zum genetischen Monitoring bei Buche (Grumsin) und AP4-Neuanlage einer Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte (Schönborn). Grundlage aller Arbeiten sind das Konzept sowie die Handlungsempfehlung zum forstgenetischen Monitoring in Deutschland. Die Arbeitsaufgaben werden in folgende Meilensteine untergliedert: 1. Ausschreibung der Leistungen zur Ersteinrichtung und –aufnahme der Einrichtung der neuen Monitoringflächen in Brandenburg (1 x Buche, 1 x Fichte); 2. Abschluss der Einrichtung der Moni-toringflächen in Brandenburg gem. Konzept; 3. Abschluss der Beprobung der Altbäume auf diesen drei Flächen für genetische Analysen; 4. Abschluss der Beprobung der Naturverjüngung auf den drei Flächen für genet. Analysen; 5. Abschluss der einzelbaumweisen Saatguternte für genetische Analysen; 6. Zwischenberichte 1 und 2 sowie Endbericht. Über die zeitliche Abfolge informiert das unter Planungshilfen angegebene Balkendiagramm.Prof. Dr. habil. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg
Heinrich-Mann-Allee 103
14473 Potsdam
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22WC409203Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 3 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für 2 wichtige Wirtschaftsbaumarten, Buche und Fichte, etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel auf die genetische Vielfalt und damit auf die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen (Naturwald und Wirtschaftswald). Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen im Projekt einmalig an Altbäumen und Naturverjüngung und in 2 Jahren an Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen (Spätfrostresistenz) korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden populationsgenetische Parameter berechnet (z.B. genetische Vielfalt u. Diversität, Allelverteilungen). Solche Verifikatoren erlauben Aussagen zum Ausmaß der genetischen Variation und genetischen Prozessen und damit auf die Anpassungsfähigkeit. Durch Modellierungsstudien mit den erhobenen Daten (z.B. ÖKOGEN) sollen neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem (z.B. Saatguternte, Holzeinschlag) hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet werden. AP3 (Buche) und AP4 (Fichte) - Neuanlage von Flächen zum genet. Monitoring Manuel Karopka
Tel.: +49 761 4018 181
manuel.karopka@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22WC409204Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 4 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet.Mecklenburg-Vorpommern wird eine Buchenfläche an der Ostsee einrichten, um so die Merkmale dieses Lebensraumes zu erkunden. (AP 3) AP1 Koordination und Datenbankmanagement AP2 Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 Methodische WeiterentwicklungenDipl.-Ing. Wolfgang Voth
Tel.: +49 385 6700-112
wolfgang.voth@lfoa-mv.de
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts
Fritz-Reuter-Platz 9
17139 Malchin
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2016-06-13

13.06.2016

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31.03.2020
22WC409205Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 5 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Gesamtprojekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen Das Teilprojekt 5 (NW-FVA) wird sich an den Arbeitspaketen AP2, AP4 sowie AP5 beteiligen.Dr. Aki Michael Höltken
Tel.: +49 5541 700416
aki.hoeltken@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt - Abt. C-Waldgenressourcen
Professor-Oelkers-Str. 6
34346 Hann. Münden
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13.06.2016

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22WC409206Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 6 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflussfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen Bernd Rose
Tel.: +49 6306 911-176
bernd.rose@wald-rlp.de
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) - Zentralstelle der Forstverwaltung
Hauptstr. 16
67705 Trippstadt
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22WC409207Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 7 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. : Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische Weiterentwicklungen Ute Tröber
Tel.: +49 3501 542-223
ute.troeber@smul.sachsen.de
Staatsbetrieb Sachsenforst
Bonnewitzer Str. 34
01796 Pirna
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22WC409208Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 8 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflussfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Vom Antragsteller zu bearbeitende Arbeitspakete innerhalb des Verbundvorhabens: AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte . Ergebnisverwertung Karina Kahlert
Tel.: +49 3621 225 211
karina.kahlert@forst.thueringen.de
ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Jägerstr. 1
99867 Gotha
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22WC409209Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 9 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Gesamtprojekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen davon bearbeitet ISOGEN ausschließlich AP5 AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen ( Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische WeiterentwicklungenDr. Ludger Leinemann
Tel.: +49 551 3914283
ludger.leinemann@isogen.de
ISOGEN im Institut für Forstgenetik
Büsgenweg 2
37077 Göttingen
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22WC409210Verbundvorhaben: Einrichtung eines Genetischen Monitorings für Buche und Fichte in Deutschland zur Bewertung der genetischen Anpassungsfähigkeit der Baumarten gegenüber Umweltveränderungen; Teilvorhaben 10 - Akronym: GenMonErstmalig soll in Deutschland ein genetisches Monitoring für Buche und Fichte etabliert werden. Ziel ist es, die genetische Variation und den Zustand des genetischen Systems sowie deren räumliche und zeitliche Veränderung anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen, um so die Wirkung von Einflußfaktoren, wie z.B. den Klimawandel die Anpassungsfähigkeit von Baumpopulationen abzuschätzen und zu bewerten. Für die Buche soll das Monitoringnetz 14, für Fichte 10 Flächen umfassen. Die Methodik orientiert sich an dem "Konzept zum genetischen Monitoring für Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland" und berücksichtigt auch die Erfahrungen bereits durchgeführter punktueller Pilotstudien. Auf jeder Monitoringfläche werden jährlich Klimaparameter erhoben und phänologische Beobachtungen durchgeführt. Genetische Erhebungen mittels neutraler DNA-Marker erfolgen einmalig an Altbäumen, Naturverjüngung und Samen. Gleichzeitig werden neue Marker entwickelt (SNP), die mit adaptiven phänotypischen Merkmalen korreliert sind. Aus den erhobenen Genotypen werden z.B. genetische Vielfalt, Diversität und Allelverteilungen berechnet. Durch Modellierungsstudien werden neben den Folgen der Klimaänderung Eingriffe des Menschen in das Ökosystem hinsichtlich ihres Einflusses auf die Anpassungsfähigkeit bewertet. Für das Projekt sind insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) vorgesehen: AP1 - Koordination und Datenbankmanagement AP2 - Fortsetzung des Monitorings bei Buche auf bereits eingerichteten Flächen AP3 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Buche AP4 - Neuanlage von Flächen zum genetischen Monitoring bei Fichte AP5 - Genetische Analysen (Buche und Fichte) AP6 - Datenauswertung und Simulationsstudien AP7 - Methodische WeiterentwicklungenDr. Heike Liesebach
Tel.: +49 4102 69-6158
heike.liesebach@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf
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01.02.2016

2019-01-31

31.01.2019
22WC410301HNEE-SHB - Dendroökologische und ökophysiologische Untersuchungen zur Klimasensitivität seltener heimischer Waldbaumarten - Akronym: HNEE-SHBZur Ableitung baumartenspezifischer ökophysiologischer Reaktionsmuster, besonders gegenüber extremen Trockenstressereignissen, sollen im Projekt umfassende Eignungs- und Gefährdungsanalysen für die Baumarten Wild-Apfel, Wild-Birne, Eibe, Elsbeere, Vogelkirsche, ebenso die Nebenbaumarten Feld-Ahorn, Hainbuche und Sand-Birke durchgeführt werden. Im Rahmen von Freiland- und Laboruntersuchungen sind dabei morphologische, dendrochronologische und pysiologische Untersuchungen geplant. Im Zeitraum von Januar 2016 bis Oktober 2018 werde umfangreiche Freiland- und Laboruntersuchungen durchgeführt. Die zusammenfassende Datenauswertung der einzelnen Forschungsschwerpunkte finden bis Dezember 2018 statt. Die detaillierte Ausführung zum Zeit- und Meilensteinplanung sind im Antragstext dargestellt.Prof. Dr. Harald Schill
Tel.: +49 3334 657-191
harald.schill@hnee.de
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Stiftung Waldwelten
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde
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01.05.2016

2019-06-30

30.06.2019
22WC410701DIVforCLIM - Erweiterung des Nutzholzarten-Spektrums im Klimawandel: Trockenstresstoleranz von Nebenbaumarten und Anbaupotenziale in einem trockeneren Klima - Akronym: DIVforCLIMDer Klimawandel mit wärmeren und vielfach trockeneren Sommern stellt die Forstwirtschaft im Hinblick auf die Baumartenwahl vor große Herausforderungen. Dieses Vorhaben erforscht Trockenstressgrenzen und damit verbundene Gefährdungspotenziale von fünf einheimischen Nebenbaumarten (Spitzahorn, Hainbuche, Esche, Winterlinde, Traubeneiche), die vermutlich vergleichsweise trockenstresstolerant sind und daher das Spektrum der in Frage kommenden risikoärmeren Baumarten erweitern könnten. Die Untersuchungen finden in Mischbeständen entlang eines Niederschlagsgradienten in Ostdeutschland statt und kombinieren dendroökologische (Klimasensitivität des Zuwachses), holzanatomische (Gefäßdimensionen) und ökophysiologische Messungen (hydraulische Leitfähigkeit, Kavitationsgefährdung, d13C in Blättern) mit Vitalitätsparametern (langfristige Wachstumstrends, Feinwurzel-Totmasse). Das dreijährige Vorhaben gliedert sich in folgende Arbeitspakete: 1. Erhebung bestandsstruktureller Grunddaten und klimatische Charakterisierung von vier Mischbeständen entlang eines Niederschlagsgradienten von Mittel- nach Ostdeutschland. 2. Dendrochronologische Zuwachsanalyse und Klimasensitivitätsanalyse: An jeweils 15 Bäumen pro Art wird eine dendrochronologische Zuwachs- und Klimasensitivitätsanalyse durchgeführt. 3. Die mikroskopische Untersuchung der Holzanatomie und der hydraulischen Architektur erlaubt eine kausale Erklärung von Zuwachsrückgängen. 4. Stressindikatoren auf Feinwurzel- und Blattebene: Isotopenanalysen der Blattmasse, Messungen zum Saftfluss im Stamm und die Erfassung des Lebend/Tot-Verhältnisses der Feinwurzeln erlauben eine Bewertung der Trockenstresstoleranz der 5 Baumarten. 5. Synthese der Ergebnisse und Ableitung von Handlungsempfehlungen für die Forstwirtschaft: Kernziel ist das Erkennen von Niederschlagsgrenzwerten der 5 Baumarten, bis zu denen ein Anbau vor dem Hintergrund des Klimawandels vertretbar ist und Erstellung eines Trockenstress-Rankings.Prof. Dr. Christoph Leuschner
Tel.: +49 551 395718
cleusch@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung
Untere Karspüle 2
37073 Göttingen
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2018-02-01

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2021-02-28

28.02.2021
22WC411001Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 1 - Akronym: Auwald_KlimawandelAktuell sind zukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und schließlich auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität Rechnung getragen werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt, welche den genannten Herausforderungen standhalten. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens in die Anwendung übersetzt und Informationsmaterial für Waldbesitzer und Bewirtschafter (Druckmedien) erstellt. Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: - Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben - Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels - Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren - Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, Umsetzungsleitfaden.PD Mag. Dr. Gregory Egger
Tel.: +49 72 223807-0
gregory.egger@kit.edu
Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe) - Institut für Geographie und Geoökologie - Bereich WWF-Auen-Institut
Josefstr. 1
76437 Rastatt
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28.02.2021
22WC411002Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 2 - Akronym: Auwald_KlimawandelAktuell sind zukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und schließlich auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität Rechnung getragen werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt, welche den genannten Herausforderungen standhalten. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens in die Anwendung übersetzt und Informationsmaterial für Waldbesitzer und Bewirtschafter (Druckmedien) erstellt. Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: - Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben - Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels - Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren - Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, UmsetzungsleitfadenProf. Dr. Dr. h.c. Albert Reif
Tel.: +49 761 203-3615
albert.reif@waldbau.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Waldbau-Institut
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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22WC411003Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 3 - Akronym: Auwald_KlimawandelZukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte sind für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität berücksichtigt werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens und Informationsmaterial für Waldbesitzer in die Anwendung übersetzt Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben; Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels; Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren; Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, Umsetzungsleitfaden. Im Teilprojekt Bodenbiologie werden Bodenbiodiversität sowie Umsatzparameter der Streuabbau im Boden evaluiert und in den vorgeschlagenen Monitoringprogramme einfließen.Dr. rer. nat. David Russell
Tel.: +49 3581 4760-5502
david.russell@senckenberg.de
Senckenberg Museum für Naturkunde - Außenstelle Görlitz
Am Museum 1
02826 Görlitz
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28.02.2021
22WC411004Verbundvorhaben: Formulierung von auf Praxistauglichkeit geprüften Empfehlungen für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 4 - Akronym: Auwald_KlimawandelAktuell sind zukunftsfähige und praxistaugliche Konzepte für eine nachhaltige Auwaldbewirtschaftung aufgrund des Eschentriebsterbens, der Veränderung der Baumartenvitalität infolge des Klimawandels, der teuren Begründung von Eichenbeständen und schließlich auch aufgrund von Naturschutzbelangen (Abkehr von Pappelmonokultur) gefordert. Gleichzeitig soll der Bedeutung von Auwäldern für Hochwasser- und Klimaschutz sowie für den Erhalt der Biodiversität Rechnung getragen werden. In diesem Projekt werden für Auen Waldentwicklungstypen definiert und in die Praxis übersetzt, welche den genannten Herausforderungen standhalten. Für Testflächen in Auen werden waldbauliche Maßnahmen vorgeschlagen, umgesetzt und auf Praxistauglichkeit geprüft. Die Auswirkungen von Klimaszenarien auf die forstliche Nutzbarkeit von Zielbaumarten in Auen werden analysiert. Auf Erhebungsflächen mit verschiedenen Bestandestypen werden ökologische, ökonomische und klimaschutzfachliche Daten erhoben, analysiert und bewertet. Die Zusammenhänge zwischen diesen 3 Sektoren werden dargelegt und unter Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels zukunftsfähige Waldentwicklungstypen formuliert. Die Ergebnisse werden in Form eines Umsetzungsleitfadens in die Anwendung übersetzt und Informationsmaterial für Waldbesitzer und Bewirtschafter (Druckmedien) erstellt. Ein Indikatorensystem und Monitoringkonzept zur Beurteilung des Zustands eines Auwaldes in Hinblick auf die genannten Sektoren wird entwickelt. Das Projekt ist in mehrere Blöcke gegliedert, die teils parallel laufen und aufeinander aufbauen: - Umsetzungs- und Testphase für Maßnahmen in den Forstbetrieben - Erhebung und Analyse in den Sektoren Ökologie, Ökonomie und Klimaschutz inkl. Auswirkungen des Klimawandels - Bewertung des Zustands der Erhebungsflächen in den o. g. Sektoren - Synthese der Bewertung, Definition der Waldentwicklungstypen, Indikatorensystem & Monitoring, Umsetzungsleitfaden. . Wolfgang Stöger
Tel.: +49 8161 71-5152
wolfgang.stoeger@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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2017-12-18

18.12.2017

2021-12-31

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22WC411101Neues Testverfahren zur Bestimmung der Herkunft von forstlichem Vermehrungsgut in Europa - Ein Beitrag zur Sicherung der Anpassung an den Klimawandel - Akronym: HerkunftWir möchten ein Testverfahren schaffen, mit dem sich die genetisch bedingte Angepasstheit der Wälder und damit ihre Stabilität besser beurteilen lässt. Ein bedeutender Teil der Wälder ist aus nicht gebietsheimischem Saat- und Pflanzgut entstanden. Je nach Herkunft des Materials kann es sich dabei um Risikobestände oder um besonders angepasste Bestände handeln. Besonders wichtig sind diese Informationen für zugelassene Saatgutbestände, die das Vermehrungsgut für künftige Anpflanzungen liefern. Wir möchten für die vier Hauptbaumarten Fichte (Picea abies), Buche (Fagus sylvatica), Stieleiche (Quercus robur) und Traubeneiche (Quercus petraea) genetische Referenzdaten zur ursprünglichen, natürlich-räumlichen genetischen Differenzierung in Europa erstellen. Mit diesen Referenzdaten soll anhand von vergleichenden genetischen Inventuren in zugelassenen Saatguterntebeständen der geographische Ursprung ihres Ausgangsmaterials beurteilt werden. Diese Ergebnisse dienen Empfehlungen zur Auswahl und weiteren Verwendung von Saatgutbeständen angesichts der Klimaänderungen. siehe Details in pdf-Datei Für jede der vier Baumarten möchten wir zunächst einen großen Satz an modernen Genmarkern sog. SNPs (Single Nucleotide Polymorphismen) entwickeln. Je Art werden dann 1000 Bäume aus 100 autochthonen Beständen in Deutschland und dem angrenzenden europäischen Ausland beprobt. Die genetische Zusammensetzung dieser Bestände wird anschließend an 180 der entwickelten SNP-Genmarkern bestimmt. Diese Daten bilden die Referenzdaten zum ursprünglichen räumlichen Muster der genetischen Variation innerhalb der Arten. Dann möchten wir für jede Art 1000 Bäume in jeweils 100 zugelassenen Saatgutbeständen beproben. Diese sollen mit Hilfe einer genetischen Inventur an denselben 180 SNPs, wie das autochthone Referenzmaterial, untersucht werden. Mit verschiedenen statistischen Verfahren vergleichen wir dann die genetischen Zusammensetzungen.Dr. Bernd Degen
Tel.: +49 4102 696-101
bernd.degen@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Forstgenetik
Sieker Landstr. 2
22927 Großhansdorf
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2018-01-01

01.01.2018

2020-07-31

31.07.2020
22WC412201Verbundvorhaben: Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel; Teilvorhaben 1 - Akronym: HoehengradientIn einem Höhengradienten im Bayerischen Wald von 300 bis 1400 m üNN (enspricht einem Gradienten von 2,9 bis 8,1 °C in der Jahresdurchschnittstemperatur) werden Untersuchungen an der Waldstruktur, verschiedenen Artengruppen (Gefäßpflanzen, Flechten, Pilzen, Vögeln, Laufkäfern, xylobionten Käfern und Schnecken) und genetischen Markern von einer Auswahl an Arten untersucht. Dabei werden neben Probeflächen in seit rund 40 Jahren unbewirtschafteten Naturwaldreservaten auch bewirtschaftete Wälder einbezogen. Ziel dieses Monitorings ist die Ableitung von Auswirkungen des Klimawandels auf die Artendiversität in den untersuchten Mischwäldern vom Buchen-Eichen-Mischbestand, Bergmsichwäldern mit Tanne, Fichte und Buche sowie Fichtenhochlagenwäldern. Darüber hinaus können durch Waldstrukturerhebungen bestehende Modelle zur Speicherung von Kohlenstoff in Wäldern ergänzt bzw. validiert werden. Der auf dieser breiten Basis von Artengruppen angelegte Höhengradient bietet die Möglichkeit eine Verschneidung von Faktoren des Klimawandels und der Bewirtschaftungsform, z.B. der Baumartenzusammensetzung, in Wäldern durchzuführen. Schließlich sollen Empfehlungen für die Waldbewirtschaftung im Hinblick auf den Klimawandel und die Folgen für die Biodiversität in den Wäldern abgeleitet werden und den forstlichen Praktikern an die Hand gereicht werden. Von der LWF wurden in diesem Projekt die Module 1 Waldstrukturerhebungen auf je 48 Probekreisen in acht Naturwaldreservaten und bewirtschaften Beständen. Modul 2 Erfassung von Arten aus sieben Artengruppen (Gefäßpflanzen, Flechten, Pilze, Vögel, Schnecken, Laufkäfer und Holzbesiedelnde Käfer) und Verschneidung der Artdaten mit den ökologischen Parametern bearbeitet.Die Vorräte in den Naturwaldreservaten liegen nach über 40 Jahren ohne Nutzung inzwischen bei knapp 700 Vfm/ha, während sie in den Wirtschaftswäldern etwa 200 Vfm/ha geringer ausfallen. Auch beim Totholz ergibt sich eine durchschnittliche Differenz von knapp 70 m³/ha. Die Meereshöhe und damit eng korrelierte Umweltfaktoren bestätigten sich als die entscheiden Treiber für die Zusammensetzungen der Artengemeinschaften und das Auftreten vieler Einzelarten. Die Artenzahlen liegen bei den Nutzungstypen oftmals sehr dicht zusammen. Deutliche Unterschiede zeigte die Waldbodenvegetation, die in den Naturwaldreservaten mit geringeren Artenzahlen vertreten war als in den Wirtschaftswäldern. Mit Hilfe von Species response curves wurde die Verbreitung zahlreicher Arten innerhalb des Höhengradienten analysiert. Dabei zeigte sich, dass viele Arten einen Anstieg oder einen Abfall ihres Vorkommens im Verlauf des Höhengradienten zeigen. Teilweise zeigten sich hier auch Unterschiede zwischen den Nutzungstypen. Im Vergleich zu den Daten von 2009 konnten einige Arten ermittelt werden, für die eine Tendenz zu einer Verschiebung ihrer Verbreitung in höhere Lagen bereits angedeutet wird. Allerdings ist dieses Bild für die betrachteten Taxa im Untersuchungsgebiet keineswegs konsistent, sodass hieraus nicht eine generelle Verschiebung der Arten in höhere Lagen innerhalb von zehn Jahren postuliert werden kann. Für eine Reihe von Arten, die die Hochlagenwälder prägen, zeigen die Werte eine Tendenz des Rückgangs. Allerdings liegen diese Größenordnungen noch im Bereich der natürlichen Schwankungen. Für die Waldbewirtschafter*innen ergibt sich somit die Aufgabe, zugunsten der Sicherung einer natürlichen Biodiversität auf großen Teilflächen die Bewirtschaftung mit den etablierten Baumarten im Klimawandel fortzusetzen. Markus Blaschke
Tel.: +49 8161 4591-603
markus.blaschke@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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01.01.2018

2020-05-31

31.05.2020
22WC412202Verbundvorhaben: Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel; Teilvorhaben 2 - Akronym: HoehengradientDas Teilvorhaben 2 war darauf ausgerichtet die genetische Konstitution der drei Hauptbaumarten, Rotbuche (Fagus sylvatica), Weißtanne (Abies alba) und Gemeine Fichte (Picea abies) sowie des Ockertäublings (Russula ochroleuca) zu erarbeiten. Die Baumarten sind in fast allen zu untersuchenden Höhenstufen des Bayerischen Waldes präsent und zu verschiedenen Anteilen bestandsbildend. Ausgehend von der Annahme, dass der Selektionsdruck des sich verändernden Klimas vor allem auf die Etablierung der Nachkommen wirkt, soll der Vergleich zwischen Verjüngung und Altbestand zeigen, ob eine Veränderung der genetischen Struktur bereits nachweisbar ist. Der Einfluss eines Temperaturgradienten auf die genetische Differenzierung wird im Verlauf des angelegten Höhengradienten untersucht. Die Wirkung sich verändernder Temperaturen entlang des Höhengradienten auf die Mykorrhiza- Gesellschaften soll exemplarisch anhand des häufigen und über alle Höhenstufen hinweg vorkommenden Ockertäublings (Russula ochroleuca) in unterschiedlichen Waldnutzungsformen untersucht werden. Die Ergebnisse der genetischen Untersuchungen der drei Hauptbaumarten sowie des Ockertäublings in Verbindung mit den Umweltparametern des Teilprojektes 1 ermöglichen Aussagen zur Anpassungsfähigkeit der untersuchten Arten an die derzeitigen Bedingungen, als auch an geringfügige klimatische Änderungen im Höhen- bzw. Klimagradienten.Zusammenfassend ist die genetische Differenzierung der drei Hauptbaumarten im Höhengradienten sowohl hinsichtlich ihres Alters als auch Nutzungsform gering. Insbesondere die Fichte zeigte eine insgesamt geringe genetische Variabilität. Die genetische Variation der untersuchten Populationen des Untersuchungsgebietes ist in der Buche am höchsten und nimmt über die Tanne zur Fichte ab. Bei der Buche zeigen sich Unterschiede der genetischen Populationsstrukturen in den Höhenlagen gegenüber den Tief- und mittleren Lagen. Dagegen wird bei der Fichte und der Tanne eine mögliche Differenzierung durch Einzelindividuen in den Naturwaldreservaten der Tieflagen überlagert. Bei Annahme dieser Populationsstrukturen ist eine Anpassung der Arten an Höhenlagen oder Bewirtschaftungstypen nicht grundsätzlich ersichtlich. Von daher ist im untersuchten Höhengradienten nicht von unterschiedlichen ökologischen oder evolutionären Einheiten (Evolutionarily significant units ESU, bzw. Ökotypen) auszugehen. Die untersuchte Pilzart des Ockertäublings zeigte sich als panmiktisch und ließ ebenfalls keine Anpassung an die Nutzungsformen oder die Höhenlagen erkennen. Damit zeigen die Baumarten Buche und Tanne sowie der Ockertäubling im Untersuchungsgebiet eine genetische Ausstattung, die eine gute Anpassungsfähigkeit an die derzeitigen Bedingungen, als auch geringfügige klimatische Änderungen im Höhen- bzw. Klimagradienten erwarten lässt. Die genetische Variabilität der Fichte liegt deutlich niedriger, Probleme in der Anpassung an klimatische Änderungen sind möglich.Prof. Dr. Ralph Kühn
Tel.: +49 8161 71-4608
ralph.kuehn@tum.de
Technische Universität München - Arbeitsgruppe Molekulare Zoologie
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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31.05.2020
22WC412203Verbundvorhaben: Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: HoehengradientDas übergeordnete Ziel dieses Teilprojektes war es, aus der Untersuchung der Zusammensetzung des Ektomykorrhizobioms und des assoziierten pilzlichen Saprobioms, Schlüsselmerkmale von Diversitätsmustern für zukünftige Überwachungsstrategien von Waldböden einzugrenzen, um Veränderungen von Waldbodenpilzgesellschaften zu dokumentieren. Zu diesem Zweck wurden Bodenproben entlang des Höhengradienten von 310¿1.400 m N.N. innerhalb der ermittelten Areale entnommen. Die Unterschiede der Diversitätsmuster wurden aufgrund der mittels Amplicon-Sequenzierung von Markergenen, nachgewiesenen Pilzarten entlang des Höhengradienten, zwischen den Bodenschichten und zwischen den vorherrschenden Baum- und Waldnutzungstyp ausgewertet. Koinzidenznetzwerke, basieren auf den erhaltenen Abundanzwerten, wurden auf die Disposition zur Erhöhung oder Verringerung des Netzwerk-Clustering- Koeffizient von Vertretern des Ektomykorrhizobioms und des assoziierten pilzlichen Saprobioms in Abhängigkeit von Höhe, Bodenschicht und Baum- und Waldnutzungstyp untersucht. Der Einfluss der Faktoren auf die räumliche Heterogenität von Ektomykorrhizobiomen und Saprobiomen wurde auf Unähnlichkeiten der Zusammensetzung der Pilzgemeinschaften untersucht. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Faktoren auf den Grad der Vernetzung und der Dichte der pilzlichen Koinzidenznetzwerke evaluiert. Generell ermöglichen Koinzidenz-Netzwerkanalysen, basierend auf den erhaltenen Datensätzen der Hochdurchsatz- Sequenzierungen die Untersuchung von exakten Verteilungen in Bodengemeinschaften als Reaktion auf Umweltfaktoren und von funktionellen Informationen auf der Grundlage der beteiligten Arten. Zunehmender Vernetzungsgrad innerhalb der pilzlichen Gilden in Netzwerken sowie negative Beziehungen (Konkurrenz oder Hemmung) zwischen Ektomykorrhizobiomen und saprotrophen Mycobiomen, korrelieren häufig mit einer erhöhten Kohlenstoff-Speicherung im Boden. Die Ergebnisse zeigen einen erkennbaren Einfluss von Höhe, Bodenschicht und dominierender Baumart/Waldnutzungstyp und dienen daher als Vorlage zur Eingrenzung von bestimmbaren Indikatoren zur potenziellen Kohlenstoffsenken-Funktion. Die Ergebnisse der Netzwerkanalyse zeigen für die OTUs der Ektomykorrhizen und saprotrophe Bodenpilze eine Abnahme der durchschnittlichen, generellen Vernetzung der im Netzwerk benachbarten OTUs mit zunehmender Höhe. Jedoch zeigt sich bei den Ektomykorrhizen ein erkennbar steilerer Anstieg der Trendgeraden der Vernetzung der Nachbarn untereinander (durchschnittlicher Clustering-Koeffizient) bei ansteigender Höhe, welches ein Erkennungsmerkmal für eine erhöhte Effizienz der funktionellen Interaktionen darstellt und möglicherweise mit der erhöhten Akkumulation von Kohlenstoff im Boden korreliert. Die Vernetzung der benachbarten OTUs der Ektomykorrhizen steigt demnach mit ansteigender Höhe steiler als die der saprotrophen Pilze. Die erhaltenen Ergebnisse deuten daher auf ein erhöhtes Potenzial zur Akkumulation von Kohlenstoff mit steigender Höhe in den von Koniferen dominierten Sampling Plots und deuten somit auf einen höheren Anteil des ‚Gadgil‘-Effektes in diesen Bereichen hin. Der Rückgang der allgemeinen Vernetzung der Nachbarn ist mit großer Wahrscheinlichkeit auf den Rückgang der Diversität mit steigender Höhe und die damit einhergehende Verringerung der Netzwerkgrößen zurückzuführen Mit einer noch ausstehenden Quantifizierung des totalen Kohlenstoffgehaltes der Bodenproben sollen künftig die Verwendbarkeit der Netzwerk-Indizes zur Erfassung des Potentials der Kohlenstoffsenke in den Böden, in Abhängigkeit zur Höhe und zum Baum- und Waldnutzungstyp verifiziert werden. Die erhaltenen Ergebnisse könnten zur Entwicklung eines Tools verwendet werden, um eine Datenbank-gestütztes Bewertungssystem der beprobten Böden hinsichtlich ihres Potenzials zur Kohlenstoffakkumulation zu erhalten.Prof. Dr. Gerhard Rambold
Tel.: +49 921 55-2453
gerhard.rambold@uni-bayreuth.de
Universität Bayreuth - Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Biologie - Abt. Mykologie
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
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31.12.2020
22WC412501Verbundvorhaben: Bewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie (Robinia pseudoacacia) in Brandenburg; Teilvorhaben 1 - Akronym: InvaRoKeine andere Laubbaumart wird hinsichtlich ihrer künftigen forstwirtschaftlichen Bedeutung und ökologischen Risiken so kontrovers bewertet wie die nordamerikanische Robinie. Das BfN stuft die Art als invasiv ein, aus forstwissenschaftlicher Sicht wird sie als bedingt invasiv eingeschätzt. Wesentlich sind die Standortbeeinflussung durch die Stickstofffixierung, ein hohes Reproduktions- und Ausbreitungspotenzial und die Fähigkeit, andere Arten zu verdrängen. Andererseits wird aus forstwirtschaftlicher Sicht die Baumart aufgrund ihrer Wuchsleistung, auch im Kurzumtrieb, und ihrer besonderen Holzeigenschaften geschätzt. Eine pauschale Bewertung wird dem Konfliktpotenzial für die etwa 22.500 ha Robinienbeständen in Brandenburg nicht gerecht. Das zentrale Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Risikobewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie für naturschutzfachlich wertvolle Flächen. Die Untersuchungsergebnisse sollen der Entwicklung von Managementstrategien zur naturschutzkonformen Bewirtschaftung von Robinienbeständen dienen. Dazu gehören auch die Einschätzungen, ob Maßnahmen zur Zurückdrängung der Robinie fallweise erforderlich sind und welche Mindestabstände zwischen Robinienbeständen und naturschutzfachlich sensiblen Biotopen eingehalten werden sollten. Aufgrund von Nachbarschaftsbeziehungen zwischen Robinienbeständen und Schutzgebieten sollen Risikoflächen zunächst landesweit lokalisiert und quantifiziert werden. Auf einer Teilmenge naturschutzfachlich sensibler Flächen soll die vegetative und generative Ausbreitung der Baumart kartiert und rekonstruiert werden. Untersuchungen zur Bodenvegetation und Bodenchemie sollen mögliche Veränderungen erfassen und bewerten. Zudem wird die die Ausbreitung der Robinie hemmende Wirkung umgebender Waldbestände exemplarisch betrachtet.Dr. Christian Hildmann
Tel.: +49 3531 7907-25
c.hildmann@fib-ev.de
Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V.
Brauhausweg 2
03238 Finsterwalde

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31.12.2020
22WC412502Verbundvorhaben: Bewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie (Robinia pseudoacacia) in Brandenburg; Teilvorhaben 2 - Akronym: InvaRoKeine andere Laubbaumart wird hinsichtlich ihrer künftigen forstwirtschaftlichen Bedeutung und ökologischen Risiken so kontrovers bewertet wie die nordamerikanische Robinie. Wesentlich sind die Standortbeeinflussung durch die Stickstofffixierung, ein hohes Reproduktions- und Ausbreitungspotenzial und die Fähigkeit, andere Arten zu verdrängen. Andererseits wird aus forstwirtschaftlicher Sicht die Baumart aufgrund ihrer Wuchsleistung, auch im Kurzumtrieb, und ihrer besonderen Holzeigenschaften geschätzt. Eine pauschale Bewertung wird dem Konfliktpotenzial für die etwa 22.500 ha Robinienbeständen in Brandenburg nicht gerecht. Das zentrale Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Risikobewertung des Invasivitätspotenzials der Robinie für naturschutzfachlich wertvolle Flächen. Aufgrund von Nachbarschaftsbeziehungen zwischen Robinienbeständen und Schutzgebieten sollen Risikoflächen zunächst landesweit lokalisiert und quantifiziert werden. Auf einer Teilmenge naturschutzfachlich sensibler Flächen soll die vegetative und generative Ausbreitung der Baumart kartiert und rekonstruiert werden. Untersuchungen zur Bodenvegetation und Bodenchemie sollen mögliche Veränderungen erfassen und bewerten. Die Untersuchungsergebnisse sollen der Entwicklung von Managementstrategien zur naturschutzkonformen Bewirtschaftung von Robinienbeständen dienen. Da die Robinie ihren mitteleuropäischen Verbreitungsschwerpunkt in Brandenburg hat, soll die Thematik beispielhaft für das Land Brandenburg bearbeitet werden. Die Beschränkung auf ein Bundesland hat den Vorteil, dass die benötigten Datengrundlagen einfacher zu beschaffen und die Abstimmung mit betroffenen Dienststellen leichter möglich sind. Das Forschungsvorhaben untergliedert sich in fünf Arbeitspakete: 1. Ermittlung des Risikopotenzials auf Landschaftsebene 2. Ausbreitungsanalyse auf Bestandesebene 3. Ökosystemare Folgewirkungen 4. Ausbreitungshemmung 5. Risikoanalyse und ManagementplanungProf. Dr. habil. Ralf Kätzel
Tel.: +49 3334 2759-230
ralf.kaetzel@lfb.brandenburg.de
Humboldt-Universität zu Berlin - Lebenswissenschaftliche Fakultät - Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften - Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen
Lentzeallee 55/57
14195 Berlin
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2021-03-31

31.03.2021
22WC412601KLIWAFOR - Limitierung der CO2-Senkenstärke von Wäldern durch die bodennahe Ozonbelastung als intrinsische Komponente des Klimawandels - Validierung und Implementierung eines Ozonaufnahme-Moduls in das physiologische Wald-Wachstumsmodell "BALANCE" zur prozessorientierten Risikobewertung - Akronym: KLIWAFORZiel des Projekts ist, erstmals die Einschränkung der Kohlenstoff-Speicherfunktion von Wäldern unter erhöhten O3-Regimen zu bestimmen, um eine Risikobewertung für Deutschland vorlegen zu können. Waldbaulich präventive Anpassungsmaßnahmen werden unter Einbezug der Waldbesitzer für verschiedene Regionen und Klimaszenarien entwickelt, getestet und für ein effektives Risikomanagement an die Praxis zu kommuniziert. Hierzu wird ein Ozonmodul zur Integration in das Wald-Wachstumsmodell "BALANCE" entwickelt. Die Modellkalibrierung und –validierung wird am Messstandort Kranzberger Forst (S-Deutschland) durchgeführt. Die Modellentwicklung erfolgt auf Einzelbaum- und Bestandsebene hauptsächlich für die Baumart Buche. Synergien ergeben sich aufgrund der Nutzung umfangreichen Datenmaterials aus vorangegangenen Projekten sowie von zeitgleich im KROOF-Projekt generierten Daten. Zusätzliche Messungen werden nur zu dem bisher unbearbeiteten Aspekt der Verwendung der Blatt- anstelle der Lufttemperatur bei der Berechnung des Wasserdampfdruckdefizits, welches für die Bestimmung der stomatären Ozonaufnahme benötigt wird, durchgeführt. Zur Simulation nahezu realistischer Umgebungsbedingungen stehen hierzu Klimakammern zur Verfügung. Die Ergebnisse werden im Waldbestand validiert und in das Ozonmodul integriert. Als Basis für die Simulation des Wachstums und der Kohlenstoffbindung bei verschiedenen Szenarien zur Bestandsstruktur, veränderten Klimaverhältnissen, Extrembedingungen und verschiedener Ozonregimen werden "Muster"-Standorte generiert, welche beispielhaft für die wichtigsten Waldregionen Deutschlands herangezogen werden. Die Interaktion mit Vertretern der waldbaulichen Praxis ist ein wichtiges Leitmotiv. Workshops mit Praxisvertretern begleiten daher die Entwicklungsarbeiten. So werden realistische Szenarien erzeugt, und durch Partizipation wird Akzeptanz für die entwickelten "Muster"-Standorte, Modell-Prototypen und deren zukünftigen Einsatz als Werkzeuge der Praxis erzeugt.Die Blatttemperaturen der Sonnenkrone zeigten zum Teil klar höhere Werte gegenüber der Lufttemperatur, während sie in der Schattenkrone knapp unterhalb der Lufttemperatur lagen. Für die Sonnenkrone überschätzt die Wasserdampfdefizitberechnung anhand der Luft- anstelle der Blatttemperatur die Ozonaufnahme, für die Schattenkrone unterschätzt sie sie. Diese ersten Ergebnisse führen in Abhängigkeit vom Kronenverhältnis insgesamt zu relativ geringen Abweichungen. In das Wachstumsmodel BALANCE wurde ein Ozonmodul eingebaut, das die Wirkung von Ozon auf die CO2-Senkenstärke, d.h. die Kohlenstofffixierung in Buchenbeständen plausibel abbildet. In standortsspezifischer Konzentration erbrachte Ozon deutschlandweit einen Rückgang der Kohlenstofffixierung von 4 %. Deutschlandweit findet man hohe C-Fixierungen in hoch gelegenen Regionen. Sie erhöhen sich um 2 t C ha-1 Jahr-1 pro 100 mm Anstieg der Verdunstung.Prof. Dr. Johannes Kollman
Tel.: +49 8161 71 3498
johannes.kollmann@tum.de
Technische Universität München - Lehrstuhl für Ökophysiologie der Pflanzen - Wissenschaftszentrum Weihenstephan
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
85354 Freising
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2017-06-06

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30.06.2021
22WC413601Totholz-THG - Verbesserung der Schätzung der Totholz-Kohlenstoffvorräte für die deutsche Treibhausgas-Berichterstattung - Akronym: Totholz-THGIm Rahmen der Klimaberichterstattung erstellt Deutschland Treibhausgasinventare, um verschiedenen internationalen Berichtspflichten gerecht zu werden. Die Treibhausgasemissionen des Waldes werden im Sektor Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft berichtet. Im Wald erfolgt die Berichterstattung zu den Veränderungen der Kohlenstoffspeicherung nach fünf verschiedenen Pools, von denen einer der Pool Totholz ist. Dazu gehören stehende und liegende Totholzobjekte, tote Wurzeln und tote Baumstümpfe. In Hinblick auf die Vollständigkeit und den Detaillierungsgrad weist die derzeitige Berichterstattung des Totholzpools Defizite auf. Mit diesem Projekt soll die Schätzung der Totholz-Kohlenstoffvorräte für die deutsche Treibhausgas-Berichterstattung vervollständigt und verbessert werden. In dem Projekt sollen folgende Arbeitsziele verfolgt werden: 1) Verfahrensentwicklung zur Erfassung und Schätzung toter Wurzeln und von Wurzelstöcken 2) Konzeption, Planung und Durchführung der Geländeerhebung 3) Entwicklung und Erstellung eines Fehlerbudgets 4) Entwicklung von Schätzern und Funktionen für Biomassebestimmung des Totholzes 5) Berechnung der Holzdichten und Kohlenstoffgehalte 6) Berechnung, Erstellung, Bewertung und Analyse des Totholzinventars 7) Integration des Verfahrens in Treibhausgasberichterstattung. Der Arbeitsplan umfasst drei Module, die in einzelne Arbeitspakete und -schritte unterteilt sind. Das erste Modul ist der Erarbeitung der Methodik und der Verfahrensentwicklung gewidmet. Das zweite Modul beinhaltet alle Arbeiten zur Datenerhebung des Totholzes im Gelände und zur Fehlerabschätzung. Die Berechnung der Totholz-Kohlenstoffvorräte und die Erstellung des gesamten Totholzinventars erfolgt im dritten Modul. Schließlich soll dieses Verfahren in die Treibhausgasberichterstattung integriert werden. Die Methodik und das Verfahren, die neuen Berechnungsalgorithmen und das Totholzinventar sollen auf einem Abschlussworkshop präsentiert werden.Dr. Wolfgang Stümer
Tel.: +49 3334 3820359
wolfgang.stuemer@thuenen.de
Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme
Alfred-Möller-Str. 1
16225 Eberswalde
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2017-07-01

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31.05.2021
22WC415001Anbaurisiken der Buche im Klimawandel: Rezente Zuwachstrends in den Buchenregionen Nord- und Mitteldeutschlands und Identifizierung von hydrologisch-definierten Grenzen der Anbaueignung - Akronym: BEECHLIMITSVorliegende dendroökologische und baumphysiologische Messungen lassen erkennen, dass die Buche – trotz bemerkenswerter Regenerations- und Anpassungsfähigkeit – auch in Mitteleuropa sensitiv mit Zuwachseinbußen auf die rezente Klimaerwärmung reagiert. Die Forstwirtschaft benötigt daher dringend präzisere räumlich differenzierte Erkenntnisse über das Gefährdungspotenzial der Buche aufgrund wärmerer und trockenerer Sommer, um das Risiko einer falschen Baumartenwahl zu minimieren. Entlang eines Kontinentalitätsgradienten in Nord- und Mitteldeutschland von der niederländischen bis zur polnischen Grenze sollen 40 ausgewählte Buchenbestände mit dendroökologischen und baumphysiologischen Methoden vergleichend im Hinblick auf ihr klimaabhängiges Zuwachsverhalten (Zuwachschronologie, Klimasensitivität des Zuwachses, Antwort auf Extremereignisse, d13C-Signatur der Jahrringe) und die Kavitationsgefährdung von Sonnenkronenzweigen untersucht werden und Wachstum und Hydraulik in Beziehung zu wichtigen Kennwerten der Bodenhydrologie (Nutzwasserkapazität, Bodenfeuchteminima) gesetzt werden. Mit diesen Informationen werden Grenzwerte des Sommerniederschlages und der Bodenhydrologie definiert, bis zu welchen ein Anbau der Buche unter realistischen regionalen Szenarien des Klimawandels im Tiefland Nord- und Mitteldeutschlands empfohlen werden kann. Das auf 3 Jahre angelegte Vorhaben gliedert sich in 8 Arbeitspakete: 1. Probeflächenauswahl 2. Analyse von Klimatrends in den vergangenen Jahrzehnten und regionale Klimaprojektionen für die kommenden 50-80 Jahre für die untersuchten Buchenwaldregionen 3. Zuwachsanalyse und Klima-Sensitivitätsanalyse 4. Holzanatomie und hydraulische Architektur von Sonnenkrone und Stammholz 5. Charakterisierung der Bodenhydrologie 6. Feinwurzel-Lebend-Tot-Verhältnis 7. Verjüngungserfolg 8. Synthese der Ergebnisse, Identifizierung hydrologisch-definierter Vitalitätsgrenzen der Buche und Ableitung von Handlungsempfehlungen für die ForstwirtschaftProf. Dr. Christoph Leuschner
Tel.: +49 551 39-5718
cleusch@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Abt. Ökologie und Ökosystemforschung
Untere Karspüle 2
37073 Göttingen
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30.06.2018
22WC506201WaldKlima-App - Smartphone-App und thematische Geocaches zur Kommunikation der Waldklimafonds-Themen "Wald und Klimawandel" sowie "CO2-Bindung von Wäldern" - Entwicklung und Markteinführung - Akronym: WaldKlima-AppZiel des Vorhabens ist die Bewusstseinsbildung und der Wissenstransfer des Waldklimafonds-Anliegens "Klimaschutz durch Holz und Wald" an Multiplikatoren und Endverbraucher mit Hilfe von modernen, interaktiven Medien. Hierzu sollen die "WaldKlima-App" als Anwendung für Smartphones sowie thematische Geocaches entwickelt werden. Diese richten sich insbesondere an die Zielgruppen "Jugendliche" und "junge Erwachsene" als Entscheidungsträger der Zukunft sowie an "Multiplikatoren" im (Umwelt-) Bildungsbereich. Um die inhaltliche Entwicklung der WaldKlima-App und der Geocaches mit dem Stand der Wissenschaft und den Erwartungen der Zielgruppe abzustimmen, kooperieren wir sowohl mit Akteuren aus den Bereichen Wald und Klima als auch mit Schülerinnen und Schülern von Partnerschulen. Auch bei der technischen Umsetzung der App-Programmierung werden wir im Rahmen einer Technik-AG mit Partnerschulen zusammenarbeiten. So können wir sicherstellen, dass die WaldKlima-App den Erwartungen und speziellen Anforderungen der Zielgruppe gerecht wird. Für die Jugendlichen bedeutet dies nicht nur einen fachlichen Kompetenzgewinn zum Thema Wald und Klima sondern auch die Aneignung zusätzlicher (technischer) Medienkompetenz. Die Markteinführung und Distribution der Produkte wird mit Blick auf eine möglichst hohe Multiplikationswirkung in Kooperation mit Praxispartnern von überregionaler Bedeutung erfolgen. Parallel stellen wir die App und die Geocaches in die einschlägigen Internetmarktplätze ein und bewerben sie. Arbeitspakete: AP 1: Kooperationsvereinbarungen mit Praxispartnern und Partnerschule AP 2: Entwicklungsworkshops mit Experten, App-Entwicklungswerkstatt mit Partnerschulen AP 3: Inhaltliche Konzeption AP 4: Programmierung, Prototypen AP 5: Praxistest mit Zielgruppe, Evaluierung AP 6: Endversionen der App und der Geocaches AP 7: Bundesweite Übertragung AP 8: Öffentlichkeits- und Pressearbeit AP 9: MarkteinführungDr. Markus Dotterweich
Tel.: +49 6321 9989450
dotterweich@udata.de
UDATA GmbH
Hindenburgstr. 1
67433 Neustadt an der Weinstraße

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15.12.2015

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31.03.2022
22WC507601Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 1 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiWZentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Zentrale Rolle: Die AGDW vertritt als Dachverband die Interessen der zwei Millionen privaten und kommunalen Waldbesitzer in Deutschland und koordiniert daher den vorliegenden Verbund. In dieser Rolle steht die AGDW für die Berücksichtigung der Interessen des privaten Waldbesitzes in der zu entwickelnden Plattform WIKI4KoNeKKTiW ein. Sie wird die Plattform zentral für die Nutzer betreiben sowie deren deutschlandweite Verbreitung organisieren. Im AP 1 "Anforderungsanalyse" wird daher der Fokus auf den Abgleich der bundesweit unterschiedlichen Anforderungen gelegt. Im AP 2 "Konzeption, Strukturierung & Befüllung" stimmt die AGDW die Konzepte auf nationaler Ebene ab und ist für die initiale Erarbeitung der Themen "Identifizierung von Schadbildern" und "Prognoseverfahren" zuständig. Im AP 3 "Einführung & Transfer" erfolgt die nationale Verbreitung der entstehenden Plattform. Im AP 4 "Projektmanagement" steht die AGDW für die Gesamtkoordination sowie die Verknüpfung zum Projekt "KoNeKKTiW". Markus von Willert
Tel.: +49 30 3116676-42
mvonwillert@waldeigentuemer.de
Arbeitsgemeinschaft Deutscher Waldbesitzerverbände, AGDW - Die Waldeigentümer e. V.
Reinhardtstr. 18A
10117 Berlin
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15.12.2015

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31.03.2022
22WC507602Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 2 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiWZentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Zentrale Rolle: Das Fraunhofer IFF stellt die technische Plattform bereit und bringt neben umfassenden Erfahrungen im Sektor Forst-Holz u. a. die wissenschaftlichen und anwendungsorientierten Expertisen im Bereich Strukturierung und Initiierung von Wiki-Plattformen sowie die Entwicklung von Informationssystemen allgemein ein. Im Arbeitspakt 1 "Anforderungsanalyse" erarbeitet das IFF unter Anwendung wissenschaftlicher Methoden in Zusammenarbeit mit den Partnern die organisatorischen und technischen Anforderungen an die zu erarbeitende Lösung. Im Arbeitspaket 2 "Konzeption, Strukturierung und Befüllung" koordiniert das IFF die Konzeption und ist für die Entwicklung der Plattform zuständig. Im Arbeitspaket 3 "Einführung und Transfer" sind technische Anpassungen unter Berücksichtigung der organisatorischen Erfordernisse vorgesehen. Im Arbeitspaket 4 "Projektmanagement" ist das IFF für das eigene operative Projektmanagement verantwortlich.Dr. Ina Ehrhardt
Tel.: +49 391 4090-811
ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF)
Sandtorstr. 22
39106 Magdeburg
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31.03.2022
22WC507603Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 3 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiWZentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Die Etablierung initialer Strukturen und Prozesse sowie der Test der Plattform erfolgt in zwei repräsentativen Pilotregionen (Niedersachsen und Sachsen-Anhalt), die durch ihre unterschiedlichen Merkmale (West/Ost) Ausstrahlungskraft für Deutschland haben. Für die entsprechenden Aufgaben in Niedersachsen zeichnet der Waldbesitzerverband Niedersachsen verantwortlich. Im Arbeitspakt 1 "Anforderungsanalyse" wird daher der Fokus auf die Erhebung der Anforderungen in Niedersachsen gelegt. Im Arbeitspaket 2 "Konzeption, Strukturierung und Befüllung" stimmt der WBV N die Konzepte mit niedersächsischen Partner ab und ist für die initiale Erarbeitung der Themen "Regionalspezifischer Waldschutz" und "Regionale Naturschutzkonzepte" zuständig. Im Arbeitspaket 3 "Einführung und Transfer" erfolgt die regionale Verbreitung der entstehenden Plattform in Niedersachsen. Im Arbeitspaket 4 "Projektmanagement" ist der WBV N für das eigene, operative Projektmanagement zuständig.Dipl. ForstIng. Ökol Petra Sorgenfrei
Tel.: +49 511 36704-39
sorgenfrei@waldbesitzerverband-niedersachsen.de
Waldbesitzerverband Niedersachsen e.V.
Warmbüchenstr. 3
30159 Hannover
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2015-12-15

15.12.2015

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31.03.2022
22WC507604Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 4 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiWZentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Dabei wird folgender zentraler Handlungsbedarf adressiert: - professionelle Unterstützung der FWZ durch Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag und durch Zugangsmöglichkeiten der Waldbesitzer auf aufbereitete Informationen, - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien, Strukturen und Prozessen für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation, Koordination und Kooperation sowie der Interaktion mit der Öffentlichkeit, - Entwicklung eines Indikatoren- und Auswertungssystems zur Einstufung der Aussagen der durch Waldbesitzer zu erfassenden Waldzustandsinformationen und - Verbreitung und Austausch von Best Practice Beispielen. Die Etablierung initialer Strukturen und Prozesse sowie der Test der Plattform erfolgt in zwei repräsentativen Pilotregionen (Niedersachsen/Sachsen-Anhalt), die durch ihre unterschiedlichen Merkmale Ausstrahlungskraft für Deutschland haben. Für die entsprechenden Aufgaben in Sachsen-Anhalt zeichnet sich der Waldbesitzerverband Sachsen-Anhalt verantwortlich. Im AP 1 "Anforderungsanalyse" wird daher der Fokus auf die Erhebung der Anforderungen in Sachsen-Anhalt gelegt. Im AP 2 "Konzeption, Strukturierung & Befüllung" stimmt der WBV ST die Konzepte in Sachsen-Anhalt ab und ist für die initiale Erarbeitung der Themen "Regionale Umsetzungsmöglichkeiten für önologischen Waldbau", "Regionalspezifische Fördermöglichkeiten" und "Länderspezifische, rechtliche Grundlagen für Naturschutz" zuständig. Im AP 3 "Einführung & Transfer" erfolgt die Verbreitung der entstehenden Plattform in Sachsen-Anhalt. Im AP 4 "Projektmanagement" ist der WBV ST für das eigene, operative Projektmanagement zuständig.Dr. rer. silv. Ehlert Natzke
Tel.: +49 391 56390430
info@wbvsachsen-anhalt.de
Waldbesitzerverband für Sachsen-Anhalt e.V.
Münchenhofstr. 33
39124 Magdeburg
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31.03.2022
22WC507605Verbundvorhaben: WIKI-Web2.0 für das Kompetenz-Netzwerk Klimawandel, Krisenmanagement und Transformation in Waldökosystemen; Teilvorhaben 5 - Akronym: WIKI4KoNeKKTiWZentrales Ziel ist die Etablierung und Unterstützung der Risikovorsorge und des Risikomanagements zum Erhalt und Schutz der Wälder für Privatwaldbesitzer als größte Waldbesitzergruppe und die sie vertretenden Forstwirtschaftlichen Zusammenschlüsse (FWZ). Von besonderer Bedeutung sind: - Wissens- und Ergebnistransfer aus der Forschung in den forstlichen Alltag - Bereitstellung und Etablierung von geeigneten Technologien für einen gemeinsamen, effizienten Erfahrungsaustausch, - Optimierung der FWZ-übergreifenden Kommunikation - Verbreitung und Austausch von Best-Practice Beispielen. AP 1.1. Aufbereitung der über das Projekt KoNeKKTiW einbeziehbaren Informationsbestände. Aufarbeitung Informationsbestände, allgemein Beratung Fragebogendesign, Betreuung Online-Version Fragebogen. AP 1.2. Untersetzung der Informationslandkarte mit Informationsquellen aus KoNeKKTiW und eigenen Forschungsprojekten. Abgleich mit vergleichbaren Bestrebungen auf europäischer Ebene (FRISK GO Projekt). AP 1.3 Fachliche Begleitung des Anforderungskatalogs. AP 2.1 Teilnahme am Testbetrieb WIKI. AP 2.2 Untersetzung der Themenbereiche CO2-minimierende Verfahren und regionalspezifische Auswirkungen Klimawandel und Einordnung der Themen aus dem KoNeKKTiW-Projekt in die Gesamtstruktur, Organisation der Beteiligung des KoNeKKTiW-Verbundes. AP 2.3 Entwicklung eines Konzepts zur Verlinkung zwischen Ratgeber KoNeKKTiW und WIKI. Forstfachliche Bewertung der Inhalte, Aufbereitung und Einpflegen der Fachinhalte soweit nicht unter KoNeKKTiW abgebildet. Bereitstellung Materialien E-Learning. AP 3.1 Teilnahme am Feedback-Prozess. AP 3.2 Entwicklung des Transferkonzeptes zur gemeinsamen Verwertung der Ergebnisse der Projekte KoNeKKTiW und WIKI4KoNeKKTiW. AP 3.3 Transfer der Projektergebnisse innerhalb des KoNeKKTiW-Verbundes. AB 4 Eigene Projektorganisation und Teilnahme an Projektbesprechungen Definition der Prozesse zur Verlinkung mit Waldwissen.net und ggf. FRISK.Dr. Christoph Hartebrodt
Tel.: +49 761 4018-262
christoph.hartebrodt@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau

2017-09-15

15.09.2017

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31.12.2020
22WC507801Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: KlimaBeraterFWZZiel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der der-zeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den Aufbau von klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, PublikationPrivatdozent Dr. Matthias Dees
Tel.: +49 761 203-3697
matthias.dees@felis.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Forst- und Umweltwissenschaften - Institut für Forstökonomie - Abt. Fernerkundung und Landschaftsinformationssysteme
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau

2017-09-15

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22WC507802Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: KlimaBeraterFWZZiel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den AUfbau von Klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, Publikation Andreas Täger
Tel.: +49 8381 8017315
andreas.taeger@wbv-westallgaeu.de
Waldbesitzervereinigung Westallgäu e.V.
Austr. 29
88161 Lindenberg i. Allgäu

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22WC507803Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 3 - Akronym: KlimaBeraterFWZZiel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den AUfbau von Klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, PublikationDipl. Ing. Joachim Prinzbach
Tel.: +49 7832 974050
joachim.prinzbach@fvs-eg.de
Forstwirtschaftliche Vereinigung Schwarzwald eG
Hauptstr. 38
77796 Mühlenbach

2017-09-15

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22WC507804Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 4 - Akronym: KlimaBeraterFWZZiel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzeitigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kosteneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Beratungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den AUfbau von Klimaangepassten und risikoarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wälder, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Phase 1: Entwurf des Leistungsmodells "Klimaanpassungsberatung" - Erstellung von Leistungsprofil und Beratungskonzept - Ermittlung des Ressourcenbedarfs - Kosten- und Preiskalkulation - Koordination mit Angeboten der Forstverwaltungen Phase 2: Konzeption, Entwicklung und Test der Beratungswerkzeuge - Anforderungen an die Waldinventur und die Walddatenbank - Entwicklung einer geeigneten Inventurmethode - Definition und Entwicklung der Walddatenbank und des Informationssystems - Verfügbarmachen von existierendem Wissen zu Klimaanpassung - Bestimmung von Kartenform und Inhalten für die Beratung Phase 3: Pilothafte Durchführung in drei Beispielregionen - Durchführung der Inventur und Implementierung des IT-Systems bei den FWZ - Aufbau von Walddatenbanken - Erstellen von Beratungswerkzeugen - Bewirtschaftungsberatung zu klimaangepasster Waldbewirtschaftung Phase 4: - Evaluation Phase 5: - Ergebnisdarstellung, Veranstaltungen, Publikation Jens Steigleder
Tel.: +49 151 42470189
fbg-hohe-heide@t-online.de
Forstbetriebsgemeinschaft Hohe Heide - Prignitz w.V.
Schwanenweg 20
16928 Pritzwalk

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31.12.2020
22WC507805Verbundvorhaben: Neue Beratungsleistungen für Forstwirtschaftliche Zusammenschlüsse - Klimaangepasste Bewirtschaftung im kleineren und mittleren Privatwald; Teilvorhaben 5 - Akronym: KlimaBeraterFWZZiel des Vorhabens ist es den kleinen und mittleren Privatwald bei der Überführung der derzei-tigen Wälder in klimaangepasste und risikoarme Wälder zu unterstützen. Dafür wird für Forst-wirtschaftliche Zusammenschlüsse (FWZ) Klimaanpassungs-Wissen aufbereitet und ein kos-teneffizientes Inventursystem entwickelt um diese Informationen in einer "Beratungsleistung Klimaanpassung" für die Zusammenschlüsse zu bündeln, die mit Hilfe dafür entwickelter Bera-tungswerkzeuge umgesetzt werden können. Damit werden FWZ in die Lage versetzt, ihren Mitgliedern Beratungs- und Serviceleistungen für den Aufbau von klimaangepassten und risi-koarmen Wäldern anzubieten. Die angepasste Bewirtschaftungsberatung für den kleineren und mittleren Waldbesitz durch die FWZ soll dabei dazu dienen, die Bewirtschaftung der Wäl-der, unter Berücksichtigung der Aspekte eines optimalen Klimaschutzes im Sinne des Vorrats- und Produktspeichers, zu verbessern und gleichzeitig die Wirtschaftsfunktion des Waldes für die Privatwaldbesitzer nachhaltig zu sichern. Der Antragsteller soll die Rechte und Pflichten des bisherigen Zuwendungsempfängers FBG Hohe Heide rückwirkend ab Projektbeginn übernehmen, da hierdurch eine breitere Waldbesitzerbasis erreicht werden kann. Thomas Meyer
Tel.: +49 33237 85273
thm73@web.de
Forstwirtschaftliche Vereinigung Prignitz w.V.
Meyenburger Tor 75
16928 Pritzwalk

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22WC512401Verbundvorhaben: Eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungsoffensive BIRKE; Teilvorhaben 1 - Akronym: BIBIMit dem Vorhaben "Perspektive Birke" rufen wir eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungskampagne ins Leben. Ihr Ziel ist es, die gebietsheimische Gemeine Birke als eine ökologisch wertvolle Nutzholzbaumart mit hohem Klimaanpassungspotenzial zu fördern. Gemeinsam mit den Bürgerforschern werden dafür wissenschaftliche Grundlagen und neue Bildungsinhalte erarbeitet. Damit beabsichtigen die Citizen Science-Aktivitäten auch die Förderung des Umweltbewusstseins. Daneben adressiert das Vorhaben forstliche Entscheider, also die Waldbesitzer, Verwaltung und Politik. Hier geht es vor allem um den Wissenstransfer für eine besonders klimawirksame und rentable Holzproduktion. Im Mittelpunkt der durch Bürgerforscher gelebten Image- und Bildungskampagne stehen: (1) die Etablierung einer "Premiummarke", welche die Gemeine Birke als ökologisch bedeutsame und wegen ihres Holzes begehrte Baumart in Szene setzt und (2) die Entwicklung und Umsetzung von multimedialen Waldbildungs- und Informationsangeboten mit überregionaler Reichweite. Im Sinne der Open Science-Strategie sammeln die Bürgerforscher nicht nur Daten oder speisen ihr Wissen. Vielmehr werden sie zu Botschaftern und Multiplikatoren für das Anliegen. Speziell dafür wird eine Citizen Science-App "Birke" konfiguriert. Sie dient als Kommunikations-Plattform für die selbstbestimmte Feldforschung. Ein weiterer Baustein ist die interaktive Erlebnisausstellung "Die Dame des Waldes". Diese wird am Hermann-Scheer-Zentrum / Eberswalde als zentraler Anlaufstelle für alle Bürgerforscher und organisierten Aktivitäten aufgebaut. Hinzu kommen zwei zielgruppengerechte Birken-Bildungskoffer für die forstliche Umweltbildungsarbeit in den Waldschulen. Um die forstlichen Entscheider für eine qualifizierte Bewirtschaftung der Baumart zu gewinnen, werden zwei Fachveranstaltungen am Waldcampus Eberswalde durchgeführt. Das so gebündelte und durch die Bürgerforschung ergänzte Wissen fließt in einen Handlungsleitfaden für die forstliche Praxis ein.Dr. Dirk Knoche
Tel.: +49 3531 7907-16
d.knoche@fib-ev.de
Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften (FIB) e.V.
Brauhausweg 2
03238 Finsterwalde
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2018-01-01

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22WC512402Verbundvorhaben: Eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungsoffensive BIRKE; Teilvorhaben 2 - Akronym: BIBIMit dem Vorhaben "Perspektive Birke" rufen wir eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungskampagne ins Leben. Ihr Ziel ist es, die gebietsheimische Gemeine Birke als eine ökologisch wertvolle Nutzholzbaumart mit hohem Klimaanpassungspotenzial zu fördern. Gemeinsam mit den Bürgerforschern werden dafür wissenschaftliche Grundlagen und neue Bildungsinhalte erarbeitet. Damit beabsichtigen die Citizen Science-Aktivitäten auch die Förderung des Umweltbewusstseins. Daneben adressiert das Vorhaben forstliche Entscheider, also die Waldbesitzer, Verwaltung und Politik. Hier geht es vor allem um den Wissenstransfer für eine besonders klimawirksame und rentable Holzproduktion. Im Mittelpunkt der durch Bürgerforscher gelebten Image- und Bildungskampagne stehen: (1) die Etablierung einer "Premiummarke", welche die Gemeine Birke als ökologisch bedeutsame und wegen ihres Holzes begehrte Baumart in Szene setzt und (2) die Entwicklung und Umsetzung von multimedialen Waldbildungs- und Informationsangeboten mit überregionaler Reichweite. Im Sinne der Open Science-Strategie sammeln die Bürgerforscher nicht nur Daten oder speisen ihr Wissen. Vielmehr werden sie zu Botschaftern und Multiplikatoren für das Anliegen. Speziell dafür wird eine Citizen Science-App "Birke" konfiguriert. Sie dient als Kommunikations-Plattform für die selbstbestimmte Feldforschung. Ein weiterer Baustein ist die interaktive Erlebnisausstellung "Die Dame des Waldes". Diese wird am Hermann-Scheer-Zentrum / Eberswalde als zentrale Anlaufstelle für alle Bürgerforscher und organisierte Aktivitäten aufgebaut. Hinzu kommen zwei zielgruppengerechte Birken-Bildungskoffer für die forstliche Umweltbildungsarbeit in den Waldschulen. Um die forstlichen Entscheider für eine qualifizierte Bewirtschaftung der Baumart zu gewinnen, werden zwei Fachveranstaltungen am Waldcampus Eberswalde durchgeführt. Das so gebündelte und durch die Bürgerforschung ergänzte Wissen fließt in einen Handlungsleitfaden für die forstliche Praxis ein. Danica Clerc
Tel.: +49 3334 2779133
danica.clerc@sdw-brandenburg.de
Schutzgemeinschaft Deutscher Wald (SDW) - Bund zur Förderung der Landespflege und des Naturschutzes - Landesverband Brandenburg e.V.
Brunnenstr. 26 a
16225 Eberswalde

2018-01-01

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30.04.2021
22WC512403Verbundvorhaben: Eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungsoffensive BIRKE; Teilvorhaben 3 - Akronym: BIBIMit dem Vorhaben "Perspektive Birke" rufen wir eine bürgerbeteiligte Image- und Bildungskampagne ins Leben. Ihr Ziel ist es, die gebietsheimische Gemeine Birke als eine ökologisch wertvolle Nutzholzbaumart mit hohem Klimaanpassungspotenzial zu fördern. Gemeinsam mit den Bürgerforschern werden dafür wissenschaftliche Grundlagen und neue Bildungsinhalte erarbeitet. Damit beabsichtigen die Citizen Science-Aktivitäten auch die Förderung des Umweltbewusstseins. Daneben adressiert das Vorhaben forstliche Entscheider, also die Waldbesitzer, Verwaltung und Politik. Hier geht es vor allem um den Wissenstransfer für eine besonders klimawirksame und rentable Holzproduktion. Im Mittelpunkt der durch Bürgerforscher gelebten Image- und Bildungskampagne stehen: (1) die Etablierung einer "Premiummarke", welche die Gemeine Birke als ökologisch bedeutsame und wegen ihres Holzes begehrte Baumart in Szene setzt und (2) die Entwicklung und Umsetzung von multimedialen Waldbildungs- und Informationsangeboten mit überregionaler Reichweite. Im Sinne der Open Science-Strategie sammeln die Bürgerforscher nicht nur Daten oder speisen ihr Wissen. Vielmehr werden sie zu Botschaftern und Multiplikatoren für das Anliegen. Speziell dafür wird eine Citizen Science-App "Birke" konfiguriert. Sie dient als Kommunikations-Plattform für die selbstbestimmte Feldforschung. Ein weiterer Baustein ist die interaktive Erlebnisausstellung "Die Dame des Waldes". Diese wird am Hermann-Scheer-Zentrum / Eberswalde als zentraler Anlaufstelle für alle Bürgerforscher und organisierte Aktivitäten aufgebaut. Hinzu kommen zwei zielgruppengerechte Birken-Bildungskoffer für die forstliche Umweltbildungsarbeit in den Waldschulen. Um die forstlichen Entscheider für eine qualifizierte Bewirtschaftung der Baumart zu gewinnen, werden zwei Fachveranstaltungen am Waldcampus Eberswalde durchgeführt. Das so gebündelte und durch die Bürgerforschung ergänzte Wissen fließt in einen Handlungsleitfaden für die forstliche Praxis ein.Dr. Michael Luthardt
Tel.: +49 3334 2759-202
michael.luthardt@lfb.brandenburg.de
Landesbetrieb Forst Brandenburg
Heinrich-Mann-Allee 103
14473 Potsdam
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2019-02-01

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22WK313101Verbundvorhaben: Einsparungen von Treibhausgasen durch Bauen und Sanieren mit Holz; Teilvorhaben 1: Entwicklung eines GIS-basierten Modells - Akronym: Holzbau-GISDas Projekt "Holzbau-GIS" leistet einen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen durch Bauen mit Holz. Eine bestehende und weiterzuentwickelnde Kohlenstoffberechnung wird in ein GIS-basiertes webfähiges Fachinformationssystem eingebettet und setzt die gewonnenen Erkenntnisse in einen regionalen Kontext. Anhand einer Beispielkommune werden auf einem GIS-Modell aufbauend Verknüpfungspunkte generiert, die die Abschätzung von THG-Einsparungen durch Neubau und Sanierung mit Holz ermöglichen, sowie die regional vorhandenen Holzressourcen zur energetischen und stofflichen Nutzung und deren Verwertungskette im Modell darstellen. Dies ermöglicht den Kommunen in Selbstverwaltung, die erreichten Treibhausgaseinsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in die kommunalen Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Zentraler Kern des Projekts ist die Analyse von Potenzialen im Holzbau auf kommunaler Ebene sowie die Kommunikation und der Wissenstransfer von gewonnenen Erkenntnissen und Projektergebnissen durch die Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Treibhausgaseinsparpotenzialen.Prof. Dr. Annette Hafner
Tel.: +49 234 32-21413
annette.hafner@rub.de
Ruhr-Universität Bochum
Universitätsstr. 150
44801 Bochum
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2019-02-01

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2022-12-31

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22WK313102Verbundvorhaben: Einsparungen von Treibhausgasen durch Bauen und Sanieren mit Holz; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Programmarchitektur und der thematisch-inhaltlichen Ausführung des GIS-basierten webfähigen Fachinformationssystems - Akronym: Holzbau-GISDas Projekt "Holzbau-GIS" leistet einen Beitrag zur Einsparung von Treibhausgasen durch Bauen mit Holz. Eine bestehende und weiterzuentwickelnde Kohlenstoffberechnung wird in ein GIS-basiertes webfähiges Fachinformationssystem eingebettet und setzt die gewonnenen Erkenntnisse in einen regionalen Kontext. Anhand einer Beispielkommune werden auf einem GIS-Modell aufbauend Verknüpfungspunkte generiert, die die Abschätzung von THG-Einsparungen durch Neubau und Sanierung mit Holz ermöglichen, sowie die regional vorhandenen Holzressourcen zur energetischen und stofflichen Nutzung und deren Verwertungskette im Modell darstellen. Dies ermöglicht den Kommunen in Selbstverwaltung, die erreichten Treibhausgaseinsparungen durch den Einsatz von Holz als Baumaterial in die kommunalen Klimaschutzkonzepte zu integrieren. Zentraler Kern des Projekts ist die Analyse von Potenzialen im Holzbau auf kommunaler Ebene sowie die Kommunikation und der Wissenstransfer von gewonnenen Erkenntnissen und Projektergebnissen durch die Entwicklung eines Modells zur Berechnung von Treibhausgaseinsparpotenzialen.Dr. Andreas Abecker
Tel.: +49 721 16006-256
andreas.abecker@disy.net
disy Informationssysteme GmbH
Ludwig-Erhard-Allee 6
76131 Karlsruhe
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2019-01-01

01.01.2019

2022-10-31

31.10.2022
22WK313801Biokonversion von Sägenebenprodukten aus Laub- und Nadelhölzern zur Gewinnung von chemischen Synthesebausteinen - Akronym: ChemSnepZiel 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
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2018-10-01

01.10.2018

2023-09-30

30.09.2023
22WK314901Verbundvorhaben: Optimierung von Waldbewirtschaftungssystemen unter veränderten klimatischen Bedingungen im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Nadelbauholz; Teilvorhaben 1 - Akronym: FutureWoodHauptziel des Projektes ist die Produktionssicherung von qualitativ hochwertigem Nadelrohholz als Rohstoff des Bauholzsektors und damit als langfristige CO2-Senke unter Berücksichtigung der ökologischen Ausstattung der Wälder. Neben der Bauindustrie soll die Holzwerkstoffindustrie als ebenfalls nadelholzdominierter Wirtschaftszweig von den Projektergebnissen profitieren, indem die bei einer vermehrten und beschleunigten Erzeugung von Nadelstammholzsortimenten anfallenden Durchforstungs- und "Restsortimente" dieser stofflichen Verwertungsschiene zugeführt werden. Diese wirtschaftlich sehr bedeutenden Zweige der deutschen Forst- und Holzwirtschaft sind durch den klimatischen Wandel (Umbau von Nadel- in Laubholzbestände, Kalamitäten durch Sturmereignisse) in vielerlei Hinsicht stark gefährdet. Die gesamte nadelholzverarbeitende Industrie unterliegt zudem dem Druck eines globalisierten Marktes bei sehr hohen Rohholzpreisen in Deutschland. Eine Verbesserung der Versorgungssituation der nadelholzbasierten Industrie bei gleichzeitiger Reduktion des Anteils minderwertigen Schnittholzes durch neue waldbauliche Systeme mit klarer Fokussierung auf die spätere Holzverarbeitung sowie -Verwendung unter Erhaltung ökologischer Strukturen und eine Optimierung der Sortierung von Nadelschnittholz, stellen einen enormen Abbau von Hemmnissen für die Unternehmen im Bauholzsektor dar.Prof. Bettina Kietz
Tel.: +49 551 5032-285
bettina.kietz@hawk.de
HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst - Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement
Büsgenweg 1 a
37077 Göttingen

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22WK314902Verbundvorhaben: Optimierung von Waldbewirtschaftungssystemen unter veränderten klimatischen Bedingungen im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Nadelbauholz; Teilvorhaben 2 - Akronym: FutureWoodDer Fokus in diesem Teilprojekt liegt auf der Effizienzsteigerung und Optimierung der Nadelrohholznutzung in der Säge- und Holzwerkstoffindustrie. Holz der genannten Nadelbaumarten (Fichte, Douglasie, Küstentanne & Sitkafichte) aus verschiedenartig erzogenen Versuchsbeständen wird von der Firma Egger am Standort Brilon und am Fraunhofer WKI in Abhängigkeit der Rundholzdimension eingeschnitten (mittelalte und alte Bestände) oder einer schälenden Bearbeitung (alte Bestände am Fraunhofer WKI in Braunschweig) unterzogen. Daraufhin erfolgt die Sortierung des Schnittholzes, bzw. der Furniere nach anerkannten festigkeitsrelevanten Sortierkriterien. Im folgenden Schritt werden die Halbwaren Brett bzw. Furnier zu dreilagigen Werkstoffen weiterverarbeitet. Durch die Überprüfung und Bewertung der Ausgangstoffe (Bretter und Furniere), gegebenenfalls einer Erweiterung bestehender Sortiervorschriften, sowie der Prüfung und Evaluierung hieraus erzeugter Werkstoffe (hier: dreilagiges Brettschichtholz und LVL/Sperrholz) können Rückschlüsse auf die Eignung der eingesetzten Sortimente für die jeweilige Verwertungsschiene gezogen werden. Hieraus ergeben sich konkrete Anforderungsprofile für das waldbauliche Management. In der Synthese der Ergebnisse mit den anderen Teilprojekten werden Handlungsempfehlungen abgeleitet, die zur Minderung der sowohl quantitativen als auch qualitativen Minderversorgung mit dringend benötigten Nadelholzsortimenten führen können. Durch Vorläuferprojekte ist hinlänglich bekannt, dass mindere Rohholzqualitäten fast durchgehend für die Zerspanung und Zerfaserung geeignet sind. Daher liegt der Focus in diesem Projekt auf der Herstellung hochwertiger Lagenwerkstoffe für tragende Einsatzbereiche, deren Festigkeitseigenschaften eng mit der Qualität des Ausgangsmaterials verknüpft sind.Dr. Dirk Berthold
Tel.: +49 531 2155-452
dirk.berthold@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig

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22WK314903Verbundvorhaben: Optimierung von Waldbewirtschaftungssystemen unter veränderten klimatischen Bedingungen im Hinblick auf die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Nadelbauholz; Teilvorhaben 3 - Akronym: FutureWoodHauptziel des Projektes ist die Produktionssicherung von qualitativ hochwertigem Nadelrohholz als Rohstoff des Bauholzsektors und damit als langfristige CO2-Senke unter Berücksichtigung der ökologischen Ausstattung der Wälder. Neben der Bauindustrie soll die Holzwerkstoffindustrie als ebenfalls nadelholzdominierter Wirtschaftszweig von den Projektergebnissen profitieren, indem die bei einer vermehrten und beschleunigten Erzeugung von Nadelstammholzsortimenten anfallenden Durchforstungs- und "Restsortimente" dieser stofflichen Verwertungsschiene zugeführt werden. Diese wirtschaftlich sehr bedeutenden Zweige der deutschen Forst- und Holzwirtschaft sind durch den klimatischen Wandel (Umbau von Nadel- in Laubholzbestände, Kalamitäten durch Sturmereignisse) in vielerlei Hinsicht stark gefährdet. Die gesamte nadelholzverarbeitende Industrie unterliegt zudem dem Druck eines globalisierten Marktes bei sehr hohen Rohholzpreisen in Deutschland. Eine Verbesserung der Versorgungssituation der nadelholzbasierten Industrie bei gleichzeitiger Reduktion des Anteils minderwertigen Schnittholzes durch neue waldbauliche Systeme mit klarer Fokussierung auf die spätere Holzverarbeitung sowie -Verwendung unter Erhaltung ökologischer Strukturen und eine Optimierung der Sortierung von Nadelschnittholz, stellen einen enormen Abbau von Hemmnissen für die Unternehmen im Bauholzsektor dar.Dr. Dominik Seidel
Tel.: +49 551 39-33680
dseidel@gwdg.de
Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Abt. Räumliche Strukturen und Digitalisierung von Wäldern
Büsgenweg 1
37077 Göttingen

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22WK412101InsectDetect - Detektion aktiver Schadinsekten im Holzhandel - Akronym: InsectDetectKlimabedingter Schadereignisse im Wald entstehen u.a. durch das Auftreten von Pilzen und Insekten, die in Mitteleuropa bis jetzt keine natürlichen Feinde haben und sich daher schnell ausbreiten können. Holzzerstörende Insekten, wie beispielsweise der Asiatische Laubholzbockkäfer (ALB), können durch den internationalen Handel über befallenes Schnitt- oder Verpackungsholz ungewollt importiert werden, und ihre Ausbreitung im Wald hat bereits zu wirtschaftlichen Schäden geführt. Weil es bisher kein handhabbares und wirksames Kontrollverfahren gibt, ist dies eine bisher nicht adressierte Herausforderung an den Holzhandel und die Forstwirtschaft. Ziel des Vorhabens ist es daher, ein Kontrollverfahren zu entwickeln und zu erproben, mit dem Lieferungen von Importware bzw. holzbasierten Verpackungen auf Befall von Schadinsekten überprüft werden können, bevor sie den weiteren Transport antreten.Dr.-Ing. Burkhard Plinke
Tel.: +49 531 2155-444
burkhard.plinke@wki.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI)
Riedenkamp 3
38108 Braunschweig
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22WK413501Verbundvorhaben: Herkunft und Anpassung der Eichen auf Reliktstandorten; Teilvorhaben 1: Versuchsbestände in Baden-Württemberg und im Elsass - Akronym: AQUARELEichenwälder sind in Mitteleuropa an eine Vielzahl von Habitaten angepasst. Des Weiteren weisen die Eichen in diesem geografischen Raum eine besonders hohe genetische Vielfalt auf, die durch das Aufeinandertreffen verschiedener nacheiszeitlicher Rückwanderungswege zustande kam. Die meisten Eichenwälder in Mitteleuropa sind seit langem vom Menschen bewirtschaftet. Eine Ausnahme stellen Reliktbestände auf trockenen Standorten dar, die aufgrund ihrer Wuchsschwäche und der schweren Zugänglichkeit meist nur extensiv bewirtschaftet wurden. An den dort periodisch auftretenden Wassermangel konnten sich die Eichen über lange Zeiträume hinweg anpassen. Solche Eichenbestände eignen sich daher besonders, um vergangene Anpassungsprozesse zu untersuchen und zu verstehen. Ziele dieses Vorhabens sind: (1) Die Standortbedingungen von Eichenwäldern auf Reliktstandorten in Süddeutschland und im Elsass zu erfassen und den Reliktstatus der Bestände durch Nachweis von Reliktarten in der Flora und Fauna zu bestätigen. (2) Die refugiale Herkunft der Eiche an diesen Beständen mittels Chloroplasten-DNA-Marker sowie genetische Strukturen mittels Kern-DNA zu charakterisieren und mit vorhandenen genetischen Daten aus bewirtschafteten Wäldern zu vergleichen. (3) Mittels molekulargenetischer Marker aus Kandidatgenen zu prüfen, ob Zusammenhänge zwischen der Variation an adaptiven Genorten und standörtlichen Unterschieden auftreten, was auf Anpassung durch natürliche Selektion hindeuten würde. (4) Die Altbäume und ihre Nachkommenschaften auf ihre stressphysiologischen Fähigkeiten hin zu prüfen, um Erkenntnisse über Ihre Trockenheitsresistenz zu gewinnen. (5) Die Grundlagen für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung zu schaffen, um die genetisch fixierten Wuchseigenschaften der untersuchten Bestände zu prüfen. Dies soll langfristig die Frage beantworten, ob die Verwendung von Vermehrungsgut aus solchen Vorkommen einen Beitrag zur Begründung klimastabiler Wälder leisten kann.Dr. Hans-Gerhard Michiels
Tel.: +49 761 4018-178
hans-gerhard.michiels@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22WK413502Verbundvorhaben: Herkunft und Anpassung der Eichen auf Reliktstandorten; Teilvorhaben 2: Versuchsbestände in Rheinland-Pfalz - Akronym: AQUARELDie mitteleuropäischen Eichenarten zählen wegen ihrer ökologischen Anpassungsfähigkeit zu den Baumarten, die sehr gut für den Klimawandel gewappnet sind. Deshalb werden sie wohl in der Zukunft eine größere forstwirtschaftliche Rolle spielen. Allerdings sollten für geeignete Herkünfte ausgewählt werden, um zu klimastabilen Wäldern zu kommen. Solche besonderen Herkünfte dürften sich in trockenen Reliktvorkommen mit langer Habitattradition finden. Deshalb zielt das Projekt AQUAREL (Anpassung von Quercus auf Reliktstandorten) auf die Identifizierung und Charakterisierung solcher Vorkommen ab. Es wird durch seine Forschungsaktivitäten zur Anpassungsfähigkeit insbesondere natürlich vorkommender Baumarten und Herkünfte einen Beitrag zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel, der Sicherung der Kohlenstoffspeicherung und der Erhöhung der CO2-Bindung von Wäldern leisten.Dr. Stefan Seegmüller
Tel.: +49 6306 911-127
stefan.seegmueller@wald-rlp.de
Landesforsten Rheinland-Pfalz - Zentralstelle der Forstverwaltung - Abteilung 5 - Forschungsansgtalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF)
Le Quartier-Hornbach 9
67433 Neustadt an der Weinstraße
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22WK413503Verbundvorhaben: Herkunft und Anpassung der Eichen auf Reliktstandorten; Teilvorhaben 3: Versuchsbestände in Bayern - Akronym: AQUARELEichenwälder sind in Mitteleuropa an eine Vielzahl von Habitaten angepasst. Des Weiteren weisen die Eichen in diesem geografischen Raum eine besonders hohe genetische Vielfalt auf, die durch das Aufeinandertreffen verschiedener nacheiszeitlicher Rückwanderungswege zustande kam. Die meisten Eichenwälder in Mitteleuropa sind seit langem vom Menschen bewirtschaftet. Eine Ausnahme stellen Reliktbestände auf trockenen Standorten dar, die aufgrund ihrer Wuchsschwäche und der schweren Zugänglichkeit meist nur extensiv bewirtschaftet wurden. An den dort periodisch auftretenden Wassermangel konnten sich die Eichen über lange Zeiträume hinweg anpassen. Solche Eichenbestände eignen sich daher besonders, um vergangene Anpassungsprozesse zu untersuchen und zu verstehen. Ziele dieses Vorhabens sind: (1) Die Standortbedingungen von Eichenwäldern auf Reliktstandorten in Süddeutschland und im Elsass zu erfassen und den Reliktstatus der Bestände durch Nachweis von Reliktarten in der Flora und Fauna zu bestätigen. (2) Die refugiale Herkunft der Eiche an diesen Beständen mittels Chloroplasten-DNA-Marker sowie genetische Strukturen mittels Kern-DNA zu charakterisieren und mit vorhandenen genetischen Daten aus bewirtschafteten Wäldern zu vergleichen. (3) Mittels molekulargenetischer Marker aus Kandidatgenen zu prüfen, ob Zusammenhänge zwischen der Variation an adaptiven Genorten und standörtlichen Unterschieden auftreten, was auf Anpassung durch natürliche Selektion hindeuten würde. (4) Die Altbäume und ihre Nachkommenschaften auf ihre stressphysiologischen Fähigkeiten hin zu prüfen, um Erkenntnisse über Ihre Trockenheitsresistenz zu gewinnen. (5) Die Grundlagen für die Anlage einer Nachkommenschaftsprüfung zu schaffen, um die genetisch fixierten Wuchseigenschaften der untersuchten Bestände zu prüfen. Dies soll langfristig die Frage beantworten, ob die Verwendung von Vermehrungsgut aus solchen Vorkommen einen Beitrag zur Begründung klimastabiler Wälder leisten kann.Dr. Barbara Fussi
Tel.: +49 8666 9883-44
barbara.fussi@asp.bayern.de
Bayerisches Amt für Waldgenetik
Forstamtsplatz 1
83317 Teisendorf

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22WK414101Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 1 - Akronym: WHH-KWDas Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasseran-gebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktio-nen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rück-schlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversor-gung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden muss bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit. Wolfgang Falk
Tel.: +49 8161 71-4918
wolfgang.falk@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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22WK414102Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 2 - Akronym: WHH-KWDas Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasserangebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktionen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rückschlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversorgung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden müssen bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit.Dr. Henning Meesenburg
Tel.: +49 551 69401-170
henning.meesenburg@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen
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22WK414103Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: WHH-KWDas Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasserangebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktionen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rückschlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversorgung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden muss bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit.Dr. Heike Puhlmann
Tel.: +49 761 4018-224
heike.puhlmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22WK414104Verbundvorhaben: Standortsfaktor Wasserhaushalt im Klimawandel; Teilvorhaben 4 - Akronym: WHH-KWDas Projekt hat das Ziel, die Wasserhaushaltsansprache in Standortkunde und Standortkartierung mit Hilfe von deterministischen Wasserhaushaltsmodellen möglichst wirklichkeitsnah, räumlich hochaufgelöst und dynamisch in Bezug auf den Klimawandel abzubilden. Die Ableitung flächig darstellbarer Stressindikatoren des Wasser- und Lufthaushalts dient zur Bewertung der aktuellen und zukünftigen Anbaueignung wichtiger Baumarten unter veränderten Klimabedingungen und ist damit Grundlage für eine risikoarme Forstwirtschaft. Die Beurteilung des Wasserhaushalts muss dabei unterschiedliche Aspekte berücksichtigen: • Das über längere Zeiträume gemittelte Wasserangebot erlaubt – bei Berücksichtigung von Interaktionen mit Klima und Nährstoffversorgung – Rückschlüsse auf die mittlere Wuchsleistung einer Baumart am Standort. • Die kurzzeitige Verknappung der Wasserversorgung von Waldbeständen führt zu Trockenstress und ist damit eine Risikokomponente. Folgen können Blattverlust, Abnahme der Vitalität, erhöhte Mortalität und eine temporäre Verringerung der Wuchsleistung sein. Die durch den Klimawandel bedingten Veränderungen in Häufigkeit, Dauer und Intensität von Trockenperioden muss bei einer klimasensitiven Betrachtung des Wasserhaushalts berücksichtigt werden. • Die Verknappung des Luftangebots im Wurzelraum bei Stauwasserböden beeinträchtigt die Durchwurzelung und erhöht damit die Anfälligkeit von Beständen hinsichtlich Sturmwurf und Trockenheit.Prof. Dr. Jürgen Böhner
Tel.: +49 40 42838-4960
juergen.boehner@uni-hamburg.de
Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Geowissenschaften - Institut für Geographie - Abt. Physische Geographie
Bundesstr. 55
20146 Hamburg
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22WK414801Verbundvorhaben: Bewertung des Anpassungspotenzials, der Wachstumsplastizität und der Produktivität von Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf prognostizierte Klimaveränderungen im Schwarzwald; Teilvorhaben 1 - Akronym: KonKlimZiel des Projekts ist es, die Eignung der wirtschaftlich bedeutsamen Koniferen Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf deren Wachstumsreaktionen auf prognostizierte Klimaveränderungen und Witterungsextreme sowie deren CO2-Senkenleistung zu bewerten. Bedingt durch die Produktionszeiten in der Forstwirtschaft und durch die mit dem Klimawandel verbundenen Risiken, gilt es, die Unsicherheiten in waldbaulichen Entscheidungen bezüglich der klimapolitisch als notwendig angesehenen Beimischung von Koniferen in naturnahe Wälder zu minimieren. Die drei ausgewählten Baumarten sind von großem Interesse für den Forst und Holz Cluster. Sie weisen im Vergleich zu den Laubhölzern eine höhere Volumenproduktivität auf, und sind wegen ihrer Holzeigenschaften besonders für die Verwendung als Konstruktionsholz gut geeignet. Im Kontext der Green Economy wird auch in Zukunft ein großer Bedarf an der nachhaltigen Versorgung mit diesen Hölzern v.a. für die stoffliche Verwendung bestehen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zw. der Abt. Boden und Umwelt der FVA BW und der Professur für Waldwachstum und Dendroökologie der Univ. Freiburg durchgeführt. Das Forschungsdesign basiert auf einem Space-For-Time-Substitution-Ansatz und sieht vor, die Auswirkungen von Klima und Witterung auf Wachstum, Wasserleitungssystem, Holzbiomasseproduktion und Kohlenstoffspeicherung auf verschiedenen Skalenebenen und unter verschiedenen Klimabedingungen zu analysieren. Durch Synthese der Teilergebnisse der drei Arbeitspakete kann die adaptive Kapazität und phänotypische Plastizität des Wachstums der Baumarten gegenüber den prognostizierten Klimaveränderungen und Witterungsextremen abgeschätzt werden. Für die untersuchten sowie für vergleichbare Standorte in deutschen Mittelgebirgen wird somit die wissenschaftliche Grundlage für eine nachhaltige Holzbiomasseproduktion in klimastabilen Waldökosystemen mit hoher CO2-Senkenleistung bei gleichzeitig hohem Substitutionspotenzial der erzeugten Produkte gelegt.Dr. Hans-Peter Kahle
Tel.: +49 761 203-3739
hans-peter.kahle@iww.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Waldwachstum und Dendroökologie
Tennenbacher Str. 4
79106 Freiburg im Breisgau
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22WK414802Verbundvorhaben: Bewertung des Anpassungspotenzials, der Wachstumsplastizität und der Produktivität von Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf prognostizierte Klimaveränderungen im Schwarzwald; Teilvorhaben 2 - Akronym: KonKlimZiel des Projekts ist es, die Eignung der wirtschaftlich bedeutsamen Koniferen Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf deren Wachstumsreaktionen auf prognostizierte Klimaveränderungen und Witterungsextreme sowie deren CO2-Senkenleistung zu bewerten. Bedingt durch die Produktionszeiten in der Forstwirtschaft und durch die mit dem Klimawandel verbundenen Risiken, gilt es, die Unsicherheiten in waldbaulichen Entscheidungen bezüglich der klimapolitisch als notwendig angesehenen Beimischung von Koniferen in naturnahe Wälder zu minimieren. Die drei ausgewählten Baumarten sind von großem Interesse für den Forst und Holz Cluster. Sie weisen im Vergleich zu den Laubhölzern eine höhere Volumenproduktivität auf, und sind wegen ihrer Holzeigenschaften besonders für die Verwendung als Konstruktionsholz gut geeignet. Im Kontext der Green Economy wird auch in Zukunft ein großer Bedarf an der nachhaltigen Versorgung mit diesen Hölzern v.a. für die stoffliche Verwendung bestehen. Das Vorhaben wird in Zusammenarbeit zw. der Abt. Boden und Umwelt der FVA BW und der Professur für Waldwachstum und Dendroökologie der Univ. Freiburg durchgeführt. Das Forschungsdesign basiert auf einem Space-For-Time-Substitution-Ansatz und sieht vor, die Auswirkungen von Klima und Witterung auf Wachstum, Wasserleitungssystem, Holzbiomasseproduktion und Kohlenstoffspeicherung auf verschiedenen Skalenebenen und unter verschiedenen Klimabedingungen zu analysieren. Durch Synthese der Teilergebnisse der drei Arbeitspakete kann die adaptive Kapazität und phänotypische Plastizität des Wachstums der Baumarten gegenüber den prognostizierten Klimaveränderungen und Witterungsextremen abgeschätzt werden. Für die untersuchten sowie für vergleichbare Standorte in deutschen Mittelgebirgen wird somit die wissenschaftliche Grundlage für eine nachhaltige Holzbiomasseproduktion in klimastabilen Waldökosystemen mit hoher CO2-Senkenleistung bei gleichzeitig hohem Substitutionspotenzial der erzeugten Produkte gelegt.Dr. Heike Puhlmann
Tel.: +49 761 4018-224
heike.puhlmann@forst.bwl.de
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Wonnhaldestr. 4
79100 Freiburg im Breisgau
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22WK416601Verbundvorhaben: Minimierung des Sturmschadensrisikos in Wäldern vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 1 - Akronym: MiStriKliDie Zielsetzung des Vorhabens ist eine verbesserte Abschätzung von regional und kleinräumig differenzierten Sturmschadenswahrscheinlichkeiten für Einzelbäume und Waldbestände für die Hauptbaumarten und ihrer Waldentwicklungstypen unter Berücksichtigung des Klimawandels sowie die ökonomische als auch naturschutzfachlich-ökologische Bewertung von möglichen Managementstrategien zur Sturmschadensminimierung.PD Dr. Dirk Schindler
Tel.: +49 761 2033588
dirk.schindler@meteo.uni-freiburg.de
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Professur für Umweltmeteorologie
Werthmannstr. 10
79098 Freiburg im Breisgau
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22WK416602Verbundvorhaben: Minimierung des Sturmschadensrisikos in Wäldern vor dem Hintergrund des Klimawandels; Teilvorhaben 2 - Akronym: MiStriKliZiel ist eine verbesserte Abschätzung von regional und kleinräumig differenzierten Sturmschadenswahrscheinlichkeiten für Einzelbäume und Waldbestände für die Hauptbaumarten und ihrer Waldentwicklungstypen unter Berücksichtigung des Klimawandels sowie die ökonomische als auch naturschutzfachlich-ökologische Bewertung von möglichen Managementstrategien zur Sturmschadensminimierung.Dr. Matthias Schmidt
Tel.: +49 551 69401-110
matthias.schmidt@nw-fva.de
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Grätzelstr. 2
37079 Göttingen

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22WK514402Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 2 - Akronym: ANALOGANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden.Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik. Anna Däullary
Tel.: +49 9151 822350
ad@fbg-nuernbergerland.de
Forstbetriebsgemeinschaft Nürnberger Land w.V.
Am Schloß 14
91239 Henfenfeld
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22WK514403Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 3 - Akronym: ANALOGANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden.Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik. Hans Stromberger
Tel.: +49 9171 9660-109
hans.stromberger@fbg-heideck-schwabach.de
Forstbetriebsgemeinschaft Heideck/Schwabach e.V.
Münchener Str. 67
91154 Roth
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2019-01-01

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31.12.2022
22WK514404Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 4 - Akronym: ANALOGANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden.Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik. Dieter Winkler
Tel.: +49 9171 88111
fbg-roth@web.de
Forstbetriebsgemeinschaft Roth und Umgebung e. V.
Schwander Str. 19
91154 Roth
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2019-01-01

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31.12.2022
22WK514405Verbundvorhaben: Klimaanalogien als Informations- und Kommunikationsmittel in der Klimawandelanpassung der Wälder um Nürnberg; Teilvorhaben 5 - Akronym: ANALOGANALOG ist eine Informations- und Kommunikationsmaßnahme zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Grundidee ist die Verwendung von "Analog"-Klimaten, um wissenschaftliche Erkenntnisse über die künftige Entwicklung unserer Wälder in die Forstpraxis zu übersetzen und die Umsetzung vor Ort zu erleichtern. Zielgruppe sind in erster Linie Waldbesitzer und Förster in der Region Nürnberg, daneben auch Multiplikatoren und die Öffentlichkeit. Drei Forstbetriebsgemeinschaften sind aktiv in das Projekt eingebunden.Das Projekt ANALOG hat Klima-Analogien zu einem erfolgreich eingesetzten Kommunikationsmittel gemacht, um den Akteuren im Bereich Wald und Forst in der Region Nürnberg die Notwendigkeit und die Möglichkeiten der Anpassung ihrer Wälder an den Klimawandel auf eine praxisverständliche Art zu vermitteln. Voraussetzung für den Erfolg war die übergreifende Zusammenarbeit von Wissenschaft (LWF), Forstverwaltung (AELF Roth) und Praxis (FBG Nürnberger Land, FBG Heideck-Schwabach, FBG Roth und Umgebung). Nach dem Auftaktseminar im September 2019 und drei Exkursionen im Oktober 2019 und Januar 2020 konnten coronabedingt keine größeren Veranstaltungen in den Jahren 2020 und 2021 realisiert werden. Die direkte Projektarbeit mit den Waldbesitzer*innen seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen blieb bestehen, aber für den Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Praxis gewann der Kommunikationsweg über Multiplikatoren die größere Bedeutung, z.B. die Analog-Atlas-Schulung für Revierförster*innen am AELF Roth sowie die Exkursion ins Rhonetal in einem sehr breit gefächerten Exkursionsteam.Trotz der Einschränkungen haben die Klima-Analogien weit über den Projektrahmen hinaus Wirkung erzielt. Knapp 50 Vorträge sowie 18 Publikationen zeigen eindrucksvoll den Einsatz des Analog-Teams. Angetrieben durch die Verbreitung der Klima-Analogien seitens der FBG-Projektbearbeiter*innen im Gespräch mit Waldbesitzer*innen und der allgemeinen Öffentlichkeitsarbeit, entwickelte sich eine regionale Eigendynamik.Dr. Tobias Mette
Tel.: +49 8161 4591-223
tobias.mette@lwf.bayern.de
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1
85354 Freising
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