Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
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Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT
Fraunhofer UMSICHT unterstützt Industrie und Gesellschaft beim Transfer in ein klimaneutrales und zirkuläres Wirtschaftssystem. Unsere Forschung fokussiert auf Circular Economy, Green Hydrogen, Carbon Management und Local Energy Systems.
Wir entwickeln Materialien und Verfahren für die zirkuläre Nutzung von Ressourcen und für die elektrochemische Herstellung, Nutzung und Speicherung von grünem Wasserstoff. Zudem bieten wir Lösungen für eine nachhaltige Verwendung von Kohlenstoff an und entwickeln Energiekonzepte für klimaneutrale Wohn-, Gewerbe- und Industriestandorte.
Kompetenzen in Verfahrenstechnik, Energietechnik und Materialentwicklung verbinden wir mit einem umfassenden Blick auf die Herausforderungen, denen sich Großindustrie und Mittelstand stellen. Wir beraten ganzheitlich, zeigen Handlungsoptionen auf, wägen diese ab und entwickeln die jeweils beste Lösung.
Mitarbeiter
Green Hydrogen ist einer der Forschungsschwerpunkt von Fraunhofer UMSICHT. Im Interview ordnen Dr.-Ing. Esther Stahl und Dr.-Ing. Sebastian Stießel die Rolle von grünem Wasserstoff für die klimaneutrale Gestaltung unserer Wirtschaft ein. Dabei zeigen sie sowohl Herausforderungen als auch Chancen auf und erklären, wie unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bei der Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft unterstützen können – angefangen bei Herstellung, Nutzung und Speicherung von grünem Wasserstoff bis zur Bewertung von Systemen und Standorten, bei denen Wasserstoff zum Einsatz kommen soll.Welche Rolle spielt grüner Wasserstoff bei der klimaneutralen Gestaltung unserer Wirtschaft?Esther Stahl: Grüner Wasserstoff wird eine ganz zentrale Rolle für eine klimaneutrale Gestaltung der...
Synthetischer Kautschuk ist heute unverzichtbar, insbesondere für PKW-Reifen und technische Gummiwaren. Die Rohstoffe für seine Herstellung werden bislang weitgehend aus fossilen Quellen gewonnen. Unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP erschließen nun vier Fraunhofer-Institute alternative, biobasierte Rohstoffquellen für Synthesekautschuk, die völlig neue Kautschuktypen für Autoreifen ermöglichen werden. Das dreijährige Projekt wird durch Fraunhofer mit 3,25 Millionen Euro finanziert und startet im April 2024.Jährlich werden knapp 15 Millionen Tonnen Synthesekautschuk produziert – Tendenz steigend. PKW-Reifen stellen dabei mit etwa 70 Prozent den Hauptmarkt für Synthesekautschuk dar. Die benötigten Ausgangsstoffe – die Monomere Butadien, Styrol und...
Zum 1. Januar 2024 ist das »Gesetz für die Wärmeplanung und zur Dekarbonisierung der Wärmenetze« in Kraft getreten. Dieses nimmt Deutschlands Kommunen in die Pflicht, in Form einer kommunalen Wärmeplanung Strategien für die Umstellung ihrer Energieversorgung auf erneuerbare Energien und unvermeidbare Abwärme zu entwickeln. Wie diese Pläne zum einen sektorenübergreifend gestaltet und zum anderen erfolgreich in die Praxis umgesetzt werden können, beschäftigt die Partner im frisch gestarteten Verbundvorhaben »KommWPlanPlus«.Hinter dem »Forschungs- und Entwicklungscluster zur Verknüpfung von kommunaler Wärmeplanung mit der Umsetzungsplanung von integralen Maßnahmen im Quartier« – so der komplette Titel des Vorhabens – stehen das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik...
Fraunhofer UMSICHT unterstützte das Theater Oberhausen bei der Entwicklung eines klimaneutralen Theaterstücks: »BamBamBambi«. Ziel war es, alle Prozesse einer Theaterproduktion zu analysieren und so zu gestalten, dass der CO2- Fußabdruck möglichst gering bleibt. Die Uraufführung war am 15. März, das Stück ist noch bis zum 27. Juni 2024 zu sehen.Fraunhofer UMSICHT beriet das Theater Oberhausen bei der Realisierung des klimaneutralen Theaterstücks »BamBamBambi« wissenschaftlich. Durch intensive Workshops entwickelten und implementierten die Beteiligten Maßnahmen zur Reduzierung des Treibhausgasausstoßes (THG) während verschiedener Phasen der Theaterproduktion. Das klimasensible Theaterstück für die Familie möchte dazu anregen, Verantwortung für die Umwelt zu übernehmen. Ein Begleitprogramm...
Weltweit steigt die Nachfrage nach elektronischen Geräten. In jedem von ihnen stecken Flammschutzmittel – um Brände zu verhindern und letztlich Leben zu retten. Verbreitet sind bromierte Flammschutzmittel, von denen einige neben ihrer brandhemmenden Funktion allerdings schädliche Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesundheit haben und derzeit nicht im Kreislauf geführt werden können. Eine mögliche Alternative sind phosphororganische Flammschutzmittel. Doch fehlen bisher vergleichende Lebenszyklusuntersuchungen zu dieser Art von Flammschutzmitteln. Welche Umweltauswirkungen phosphororganische Flammschutzmittel im Vergleich zu bromierten Flammschutzmitteln in Kunststoffbauteilen wie Ladesteckern für Elektroautos oder USB-C-Anschlüssen haben, untersuchte das Fraunhofer-Institut für Umwelt-,...
In einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft müssen unterschiedliche Branchen zusammenarbeiten, Symbiosen verschiedener Technologien sind zentrale Voraussetzung. Um dies zu erreichen, ist ein systemischer Wandel notwendig. Daran arbeitet ein Konsortium aus 35 Organisationen aus verschiedenen Ländern in Europa im Horizon-Europe Innovation Action Projekt mit dem Titel »Sustainable Circular Economy Transition: from Industrial Symbiosis to Hubs for Circularity (IS2H4C)« unter der Leitung der Universität Twente (NL). In dem auf vier Jahre angelegten Projekt sollen vier Industrie-Hubs errichtet werden: in den Niederlanden, der Türkei, dem Baskenland und in Deutschland. Fraunhofer UMSICHT bringt seine Expertise im Bereich der Methanolsynthese und der Synthese von Dicarbamaten aus CO2 im...
Wie unterscheiden sich Wiederverwendung und Recycling? Wie ist der deutsche Begriff Mehrweg zu verwenden, wie grenzt er sich von Einweg ab? Für welche Bewertung sind Wiedereinsatzquoten sinnvoller als Recyclingquoten? Antworten auf diese nicht zuletzt durch die PPWR (Packaging & Packaging Waste Regulation der EU) aufgeworfenen Fragen und kurze Erläuterungen zu Begrifflichkeiten der Kreislaufführung von Verpackungen liefert das neue auf Deutsch und Englisch erschienene »Mehrweg-Glossar/Glossary on Reuse«. Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML erstellten dies im Auftrag der Stiftung Initiative Mehrweg, um Klarheit in die oft nicht trennscharfen Begrifflichkeiten rund um Wiederverwendung...
Für die Transformation der Industrie hin zur Klimaneutralität sind zügige Genehmigungsverfahren eine zentrale Rahmenbedingung. Denn sie bestimmen darüber, ob notwendige Maßnahmen schnell umgesetzt werden können. Mit dem nun veröffentlichten Diskussionspapier legt die unter dem Dach der Landesgesellschaft NRW.Energy4Climate arbeitende Initiative IN4climate.NRW konkrete Vorschläge zur Weiterentwicklung des Rechtsrahmens vor.EnWG, UVPG, BImSchG, BauGB: Diese Kürzel stehen für Bundesgesetze, die erheblichen Einfluss auf die Dauer von Genehmigungsverfahren nehmen können. Um die Industrie beim klimaneutralen Umbau bestmöglich zu unterstützen, ist es notwendig, diesen bestehenden Rechtsrahmen weiterzuentwickeln. Hier setzt das Diskussionspapier »Vorschläge zur Beschleunigung von...
Einspeisung und Verteilung dezentraler, zeitlich fluktuierender erneuerbarer Energien in unser Energieversorgungssystem sind eine der Herausforderungen der Energiewende. Neben dem Ausbau der Energienetze ist dazu auch der Einsatz von Energiespeichern zum Lastmanagement gefragt. Lag der Fokus von Forschung und Praxis bislang auf der Flexibilisierung von Wärmeversorgungsanlagen, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Fraunhofer UMSICHT diese Lücke geschlossen und die Potenziale von Kälteversorgungssystemen untersucht. Ergebnis: Ökonomische und ökologische Vorteile einer Flexibilisierung der Kälteversorgung gehen Hand in Hand.Charakterisierung von 73 KälteanwendungenAm Anfang des Projektes »FlexKaelte« stand eine Metastudie. »Der ermittelte Gesamt-Energiebedarf des deutschen...
Ökobilanzierungen dienen oftmals als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl von umweltfreundlichen Verfahren, Einsatzstoffen oder Dienstleistungen beim Kunststoffrecycling. Doch wie sieht eine vergleichbare und transparente ökologische Bewertung aus, die unterschiedlichen Ansprüchen gerecht wird? Fraunhofer CCPE Forschende haben in ihrem Positionspapier zehn Herausforderungen und zehn Anforderungen herausgearbeitet, die Vergleichbarkeit und Transparenz bei der ökologischen Bewertung des Kunststoffrecyclings erhöhen.Mit Ökobilanzstudien lassen sich nicht nur Produkte und Dienstleistungen über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg bewerten, sondern es können auch verschiedene Recyclingverfahren und recycelter Kunststoff mit Neuware verglichen werden. Die Ergebnisse dienen als...
Gemeinsam mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Carnegie Mellon University (CMU), Pittsburgh, hat das Fraunhofer UMSICHT in einer Fachpublikation den Forschungsstand zum Thema Reifen- und Fahrbahnabrieb zusammengetragen. Der peer reviewed Artikel mit dem Titel »Review: Mitigation measures to reduce tire and road wear particles« beschreibt technische und nicht-technische Maßnahmen, mit denen sich Emissionen aus Reifen- und Fahrbahnabrieb in die Umwelt vermeiden und bereits eingetragene Mengen reduzieren lassen.Es ist wissenschaftlich belegt, dass Reifenabrieb eine relevante Quelle für Mikroplastik ist. Dies resultiert bereits aus der Zahl von rund 1,5 Milliarden weltweit zugelassener Kraftfahrzeuge im Jahr 2023[1]. Alleine in den Vereinigten Staaten waren im ersten...
Die Speicherung von reinem Wasserstoff stellt nach wie vor eine Herausforderung dar: Möglich ist sie nur unter sehr hohem Druck oder bei extremen Tieftemperaturen. Die Lagerung von chemisch gebundenem Wasserstoff in Form von Metallhydriden könnte eine wirtschaftlich und sicherheitstechnisch attraktive Alternative zur Lagerung als Druckgas oder als tiefkalte Flüssigkeit darstellen – so das Ergebnis einer vorläufigen Analyse durch das Fraunhofer UMSICHT, die Duisburger Hafen AG und GKN Hydrogen. Im gemeinsamen Projekt HYINPORT untersuchen sie die Machbarkeit dieses Speicheransatzes und planen im Fall eines positiven Ergebnisses die Integration einer entsprechenden Demonstrationsanlage im Areal des Duisburger Hafens in einem Anschlussvorhaben.»Metallhydridspeicher lagern Wasserstoff nicht in...
Das Fraunhofer UMSICHT untersuchte in einer vergleichenden Ökobilanzierung (LCA) das Recycling von Altreifen für das Unternehmen Pyrum Innovations. Mit ihrem speziellen Pyrolyseverfahren erzielen sie deutliche CO2-Einsparungen gegenüber thermischen Entsorgungsmethoden und gewinnen Industrieruß zurück, ein wesentlicher Bestandteil von Reifen.Mit weltweit 1,5 Milliarden Altreifen pro Jahr stellt das Recycling von Altreifen derzeit eine große Herausforderung dar. Abgesehen von der Rückgewinnung von Metallen werden derzeit noch keine Materialien für die Reifenproduktion wiederverwendet, wodurch das Altreifen-Recycling zu den End-of-Life Behandlungen zählt. Eine neue Technologie bietet allerdings neue Potenziale für eine Kreislaufwirtschaft, da mithilfe der Pyrolyse auch weitere Produkte...
Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT analysierte für Interzero die Umwelteffekte des Recyclings in der neuen Studie »resources SAVED by recycling« für 2022. Das Ergebnis: Interzero spart mit seinen Kunden rund 1 Millionen Tonnen Treibhausgase und 8,7 Millionen Tonnen Primärressourcen. Das konsequente Recycling von Werkstoffen in einer Kreislaufwirtschaft trägt somit beträchtlich zum Klimaschutz bei und macht gleichzeitig den Lebens- und Wirtschaftsstandort Deutschland und Europa zukunftsfähig.Fraunhofer UMSICHT untersucht jährlich für Interzero – bereits seit 2008 – welche Effekte die Kreislauflösungen auf die Umwelt und Wirtschaft haben. Als Experte für Ökobilanzen und die Circular Economy liefert das Forschungsinstitut strategische...
Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT hat den Produktionsprozess des Hochleistungsdämmstoffs Aerogel revolutioniert. Dafür erhielten die Forschenden am 11. Oktober 2023 den ersten Innovationspreis der European Association for Research and Technology Organisation EARTO in Brüssel in der Kategorie »Impact Expected«. Die gemeinnützige Vereinigung zeichnet mit dem Preis Produkte und Dienstleistungen mit hohem sozialen oder wirtschaftlichen Nutzen für die EU aus.Aerogele gelten als das beste Isolationsmaterial der Welt. Allerdings war die Herstellung der thermischen Superisolatoren bisher kostenintensiv, daher kamen sie nur in Nischenanwendungen zum Einsatz. Das Fraunhofer UMSICHT nahm sich zum Ziel, Aerogele kostengünstig und somit massentauglich...
Ob zur Stabilisierung der Stromnetze, als Energieträger, Rohstoff für die Industrie oder Kraftstoff für den Transportsektor – Wasserstoff gilt als Schlüsseltechnologie der Energiewende. Doch wo kommen die großen Wassermengen her, die für die Produktion regional benötigt werden? Durch die kritische Wassersituation in vielen Regionen birgt das Thema jetzt und in Zukunft großes Konfliktpotenzial. Eine alternative Wasserquelle könnte die Methanolproduktion bieten – mit gleich mehreren Vorteilen.Die grüne Wasserstoffwirtschaft, also Herstellung, Transport und Nutzung von nachhaltig erzeugtem Wasserstoff, ist ein Element der Energiewende – eine entsprechende Infrastruktur vorausgesetzt. Die Fortschreibung der nationalen Wasserstoffstrategie sieht bis 2030 den Aufbau von 10 GW...
Das Berliner Climate-Tech-Start-up C1 gibt heute mit seinen Partnern – dem Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES, dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, dem DBI-Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg sowie der Technischen Universität Berlin – den Start des Projekts »Leuna100« bekannt. Ziel ist die marktreife und skalierbare Herstellung grünen Methanols für die Schiff- und Luftfahrt. Der Alkohol gilt als Schlüssel, um diese Industrien zu defossilisieren und aus der Abhängigkeit von Erdöl zu befreien. Dafür setzt das Konsortium auf das neuartige C1-Katalyseverfahren zur Herstellung von grünem Methanol. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) über die nächsten drei Jahre mit insgesamt 10,4 Millionen...
Aufgrund ihrer besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften – wasser-, fett- und schmutzabweisend sowie chemisch und thermisch stabil – sind Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in vielen zukunftsrelevanten Technologien, aber auch Alltagsprodukten essenziell. Die hohe Stabilität der Verbindungen und ihre allgegenwärtige Verbreitung bergen jedoch Gefahren für Mensch und Umwelt, insbesondere in wässriger Umgebung und in Böden. Zudem sind PFAS teilweise toxisch, z. B. fortpflanzendgefährdend oder krebserregend. Die EU plant daher ein Herstellungs- und Einsatzverbot. Im Rahmen eines Informationsaustauschs besuchte NRW-Umweltminister Oliver Krischer die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH, um gemeinsam mit Verantwortlichen der IHK, der ZENIT GmbH und der Business Metropole Ruhr GmbH über...
Dampf- und Druckluftnetze kombinieren, um ohne zusätzlichen Einsatz elektrischer Energie Druckluft zu erzeugen – das war bislang nur in hohen Leistungsbereichen von mehreren Megawatt möglich. Dank der Turbonik GmbH und des Fraunhofer UMSICHT haben ab sofort auch kleine und mittlere Unternehmen die Möglichkeit, ihre Dampfnetze zur gekoppelten Drucklufterzeugung zu nutzen: Im Rahmen eines gemeinsamen Projektes wurde ein Dampfturbolader entwickelt, der die Technologien von hocheffizienten Mikro-Dampfturbinen und von Verdichtern zur Drucklufterzeugung verbindet.»Bei der von uns entwickelten Dampfturbolader-Technologie wird eine Turbine – z.B. bei einer Dampfentspannung in einem Industrieprozess – in Rotation gebracht«, erläutert Dr.-Ing. Marcus Budt vom Fraunhofer UMSICHT. »Die verbundene...
CO2-Emmissionen konsequent einzusparen, ist entscheidend für das Erreichen unserer Klimaziele. Eine wesentliche Stellschraube ist dabei die Dämmung von Gebäuden. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen haben in Zusammenarbeit mit der PROCERAM GmbH & Co. KG einen nachhaltigen und kostengünstigen mineralischen Dämmstoff entwickelt, der die Dämmleistung von Styropor und Co. bei Weitem übertrifft: Verglichen mit Styropor genügt die halbe Schichtdicke, um die gleiche Dämmleistung zu erreichen. Dafür werden drei Mitglieder des Entwicklerteams mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2023 ausgezeichnet.Aerogele sind mit einem Luftanteil von 99,8 Prozent sowohl der leichteste als auch der effektivste Dämmstoff der Welt. Da sie aus dem...
Wie lässt sich der künftig im Energie- und Gewerbepark Elmpt erzeugte Wind- und Solarstrom optimal für Niederkrüchten, den neuen Gewerbepark und die Region nutzen? Diese Frage untersucht das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT im Auftrag der Gemeinde Niederkrüchten, des Projektentwicklers Verdion und des Energiepark-Projektierers PNE. Im Herbst 2023 sollen der Öffentlichkeit die ersten Ergebnisse vorgestellt werden.Das Projekt »Energie für Niederkrüchten« umfasst eine Bedarfs-, Erzeugungs- und Potenzialanalyse des Energieparks, des Gewerbe- und Industrieparks und der Gemeinde Niederkrüchten. Konkret wird das Fraunhofer UMSICHT unter anderem relevante Handlungsfelder, die Teilhabmöglichkeiten der Gemeinde und deren Bürgerinnen und Bürger sowie...
Butadien ist eine wichtige Plattformchemikalie, um Polymere – u.a. für die Produktion von Autoreifen – herzustellen. Bislang wird das Monomer aber meist auf Basis von Erdöl gewonnen. Eine alternative Syntheseroute haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT im Rahmen des Projektes Power2C4 untersucht. Im Fokus: ein katalytisches Verfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms.»Butadien spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Polymeren«, ordnet UMSICHT-Wissenschaftler Marc Greuel ein. Neben Polybutadien, das in Autoreifen Anwendung findet, können Polytetrahydrofuran (PTHF), Polybutylenterephtalat (PBT) und Polybutylensuccinat (PBS) aus dem Monomer erzeugt werden. »Der Haken: Aktuell wird Butadien zu 95 Prozent als Nebenprodukt beim thermischen Zersetzen von Rohbenzin zu Ethen...
Wie sieht eine zukunftssichere, kreislauforientierte und nachhaltige Kunststoffwirtschaft aus? Die Antwort darauf ist eine Balance zwischen Plastikreduktion und einem nachhaltigen Umgang mit recyclingfähigen Kunststoffen. Denn die steigende Nachfrage nach Kunststoffen in hochwertigen Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen, Autoteilen oder synthetischen Textilien erfordert einen ganzheitlichen Wandel. Mit vier strategischen Ansätzen geben Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des niederländischen Instituts TNO in ihrem aktuell erschienenen Whitepaper »From #plasticfree to future-proof plastics« nun Einblicke, wie diese Balance in Zukunft aussehen kann. Beide Organisationen starten zudem eine praktische Plattform für Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft: European Circular Plastics...
CO2-Emissionen aus der Zementindustrie via »Carbon Capture and Utilization« (CCU) auffangen und als Rohstoff nutzen – zum Beispiel zur Herstellung von Basischemikalien wie Olefinen und höheren Alkoholen. Mit diesem Ziel ist das Verbundprojekt »CO2-Syn – Stoffliche CO2-Nutzung aus Zementwerkprozessgasen mit gekoppelten elektrochemischen und thermisch katalysierten Prozessen« Anfang 2022 an den Start gegangen. Jetzt ziehen die Projektpartner aus Industrie und Wissenschaft eine positive Zwischenbilanz: So ist es ihnen u.a. gelungen, aussichtsreiche Katalysatoren für die Umsetzung des von Zementwerken freigesetzten Kohlenstoffdioxids zu identifizieren und ihre Testung unter Realbedingungen vorzubereiten.Die Zwischenergebnisse wurden bei einem Treffen der Projektpartner in Oberhausen...
Ob Zementherstellung oder Stahlproduktion: In vielen Branchen ist der Ausstoß von CO2 ein Problem, weil er nicht überall vermeidbar ist. Doch aus dem Treibhausgas können Rohstoffe für die chemische Industrie entstehen – zum Beispiel Alkohole. Dass und wie diese elektrokatalytische Synthese gelingt, haben das Fraunhofer UMSICHT, die Siemens AG, die Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH, die Ruhr-Universität Bochum und die Universität Stuttgart untersucht. Im Projekt »ElkaSyn – Steigerung der Energieeffizienz der elektrokatalytischen Alkoholsynthese« haben sie die Basis für ein einstufiges Verfahren zur elektrochemischen Herstellung von Alkoholen wie Ethanol und Propanol gelegt.Bislang sehen Konzepte zur stofflichen CO2-Nutzung meist einen zweistufigen Prozess vor: Auf den...
Weg vom Kunststoff hin zu Papier, Karton oder Pappe – wie nachhaltig ist der neue Verpackungstrend? Im aktuellen Bericht »Mehrwegsteige aus Kunststoff vs. Einwegkarton aus Pappe – zwei Verpackungssysteme im Wettbewerb«1 erläutern das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und das Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP im Auftrag der Stiftung Initiative Mehrweg (SIM) Hintergründe und Zusammenhänge zu ökologischen Wirkungen des Einwegkartons und der Kunststoff-Mehrwegsteige. Ein darauf aufbauender genereller Diskurs zum Thema Einweg vs. Mehrweg soll Akteuren der Politik Hilfestellung geben, die richtigen Weichen für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft der Zukunft zu stellen.
Kunststoff oder Karton, Einweg oder Mehrweg: Die Frage der...
Prof. Manfred Renner und Prof. Christian Doetsch leiten ab August 2022 gemeinsam das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. Als renommierte Wissenschaftler prägten sie zuletzt jeweils als Leiter des Bereichs Produkte und des Bereichs Energie die Ausrichtung des Instituts und folgen auf Prof. Eckhard Weidner, der in den Ruhestand tritt.Erstmals in seiner Geschichte wird das Fraunhofer UMSICHT von einer Doppelspitze geführt. Beide Institutsleiter starteten ihre berufliche Laufbahn am Institut, ab August gestalten sie gemeinsam dessen Geschicke. »Effiziente Prozesse, umweltschonende Technologien und nachhaltige Produkte sind Kernelemente einer nachhaltigen Wertschöpfung und Grundlage für den Wandel zu einem zirkulären Wirtschaftssystem. Diese Transformation...
Der diesjährige Wissenschaftscampus findet vom 4. bis 5. August am Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen statt. Die Veranstaltung richtet sich an Studentinnen und Absolventinnen der MINT-Fächer und bietet spannende Einblicke in die unterschiedlichen Forschungsfelder und Berufsmöglichkeiten bei Fraunhofer.
Die Fraunhofer-Gesellschaft lädt interessierte MINT-Studentinnen und -Absolventinnen vom 4. bis 5. August zum Wissenschaftscampus nach Oberhausen ans dortige Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT ein. Im Rahmen der zweitägigen Veranstaltung besteht die Möglichkeit, an Workshops, Seminaren sowie Vorträgen teilzunehmen und den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bei ihrer Arbeit im Labor über die Schulter zu schauen. Wir wollen mit den Studentinnen...
Damit Plastikabfall reduziert wird und eine Kreislaufwirtschaft funktionieren kann, sind Mehrwegsysteme essenziell. Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des Fraunhofer IML, die im Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE zusammenarbeiten, haben für die Stiftung Initiative Mehrweg (SIM) drei kunststoffbasierte Mehrwegsysteme mit ihren Einwegalternativen verglichen. Das Ergebnis: Mehrweg ist Einweg in 14 der 17 untersuchten Kategorien überlegen und bietet großes Potenzial zum Gelingen einer Kreislaufwirtschaft. Was fehlt, sind klare politische Rahmenbedingungen und die Umsetzung der bestehenden Abfallhierarchie, die Mehrweg eigentlich priorisiert.Nur 13 Prozent der in Deutschland produzierten Kunststoffe werden aus Rezyklaten hergestellt, im Verpackungsbereich sind...
In dem von der EU geförderten Projekt BioMates ist der gesamte Produktionsprozess nun etabliert und läuft im Validierungsmaßstab. Nachdem im vergangenen Jahr erstmals 1000 kg Bioöl in einer Testanlage hergestellt wurden, ist dies nun ein weiterer wichtiger Schritt zur Erreichung des Projektziels: ein Verfahren zu etablieren, mit dem nachwachsende Rohstoffe anstelle von Rohöl in großem Maßstab in Raffinerien verarbeitet werden können.Die Phase der Technologievalidierung wurde in den Validierungsanlagen bei RISE in Piteå (Schweden) und bei CERTH in Thessaloniki (Griechenland) durchgeführt. Bislang wurden Bioölproduktion und -nachbehandlung im Validierungsmaßstab TRL5 (Technology Readiness Level 5) erreicht. Dieses TRL kennzeichnet Technologien, die in einem industriell relevanten Umfeld...
Das CO2 in unserer Atmosphäre elektrochemisch reduzieren und als Basis für chemische Produkte nutzen – dieses Ziel haben sich zahlreiche Projekte in Industrie und Forschung gesetzt. Im Fokus stehen dabei nicht länger die Entwicklung neuer Katalysatoren und Elektroden, sondern Skalierbarkeit und Optimierung vorhandener elektrolytischer Systeme. Eines dieser Systeme – den sogenannten Zero-Gap Elektrolyseur – haben sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer UMSICHT, der Ruhr-Universität Bochum und der RWTH Aachen genauer angesehen. Ergebnis: Sie konnten sowohl die Stabilität des Elektrolyseurs als auch den faradayschen Wirkungsgrad für das produzierte CO über längere Zeit verbessern.»Via Elektrolyse lässt sich CO2 aus Abgasen oder der Atmosphäre in Produkte...
Methanol ist eine der weltweit wichtigsten Verbindungen und dient u. a. als Basischemikalie und Kraftstoff. Noch basiert die Herstellung zumeist auf fossilen Rohstoffen wie Erdgas, Erdöl oder Kohle. Mit Blick auf den Klimawandel müssen nachhaltige Alternativen entwickelt werden. Das Fraunhofer UMSICHT arbeitet im Projekt Carbon2Chem® an der Gewinnung von Methanol aus Hüttengasen und nachhaltig erzeugtem Wasserstoff. Die Forschenden betreiben auf dem Institutsgelände in Oberhausen bereits erfolgreich eine Anlage im Demonstrationsmaßstab. Im nächsten Schritt sind Versuche unter Realbedingungen in einem Hüttenwerk in Duisburg geplant.Die Stahlindustrie ist mit gut 6 Prozent einer der größten Treibhausgasemittenten in Deutschland[1]. Mitverantwortlich sind die bei der Stahlproduktion...
In der Zementindustrie ist Kohlenstoffdioxid ein unvermeidbares Nebenprodukt: Es entsteht beim Brennen von Calciumcarbonat zu Calciumoxid und wird anschließend freigesetzt. Dadurch trägt die Zementindustrie momentan zu vier bis acht Prozent der globalen CO2-Emissionen bei. Im neu gestarteten Verbundprojekt »CO2-Syn« arbeiten Partner aus Industrie und Wissenschaft an einer Alternative. Sie setzen auf »Carbon Capture and Utilization« (CCU), um das CO2 aufzufangen und stofflich zu nutzen – zum Beispiel zur Herstellung von Basischemikalien wie Olefinen und höheren Alkoholen.Der konkrete Lösungsweg, den das Fraunhofer UMSICHT, das Leuchtstoffwerk Breitungen GmbH, die Phoenix Zementwerke Krogbeumker GmbH & Co. KG und die Ruhr-Universität Bochum einschlagen, heißt »Power-to-Chemicals«....
Rund 700 000 Tonnen Schmierstoffe wurden in den vergangenen Jahren alleine in Deutschland eingesetzt. Um die hochspezialisierten Hilfsmittel nachhaltiger zu machen, hat das Fraunhofer UMSICHT gemeinsam mit weiteren Partnern im Projekt »PHAt« an einem Verdickungs- und Bindemittel auf Basis von Polyhydroxyalkanoate geforscht. Nach dreieinhalb Jahren geht die Forschungsarbeit nun im Folgeprojekt »PHAtiCuS« weiter.
Wenn Maschinen aller Art buchstäblich reibungslos funktionieren und gleichzeitig vor übermäßigem Verschleiß und Korrosion geschützt werden, kommen teils hochspezialisierte Schmierstoffe zum Einsatz. So unverzichtbar sie in vielen Bereichen sind, aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung sind sie oft nicht ganz unbedenklich. Schmierstoffe oder Gleitlacke basieren in weiten Teilen...
Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE hat ein Positionspapier zum Stand von Wissenschaft und Technik von Recyclingtechnologien für Kunststoffe vorgelegt. Der Schwerpunkt liegt auf chemischen Recyclingverfahren. Eine Marktanalyse zeigt aktuelle Industrieaktivitäten, außerdem werden die Fraunhofer-Kompetenzen im Kunststoff-Recycling im Überblick dargestellt.
Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von KunststoffenDas Positionspapier gibt einen Überblick über werk- und rohstoffliche (chemische) Aufbereitungstechnologien für Kunststoffe, die sich derzeit in der Entwicklung befinden und noch nicht zum Stand der Technik zählen. Insbesondere werden sogenannte chemische Recyclingverfahren eingeordnet. Beleuchtet werden dabei der technische...
Wie können ressourceneffiziente Innovationen für nachhaltige Infrastrukturen im Weltraum und auf der Erde aussehen? Diese Frage stellte die Deutsche Raumfahrtagentur des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ins Zentrum ihrer Challenge beim diesjährigen »INNOspace Masters«. Jan Girschik entwickelte ein besonders bauraumeffizientes Flow-Batteriesystem für Satelliten und Raumstationen, dessen Funktionalität über die reine Energiespeicherung hinausreicht. Der Name: »SpaceFlow«. Mit diesem neuartigen Energiespeicherkonzept erzielte der Wissenschaftler des Fraunhofer UMSICHT einen dritten Platz bei dem europaweiten Innovationswettbewerb.
Für die Energieversorgung von Raumflugkörpern wird in erster Linie Solarkraft genutzt, deren Umsetzung jedoch infolge von Rotations- und...
Stahl- und Zementindustrie arbeiten seit jeher eng zusammen. Nebenprodukte aus der Eisen- und Stahlproduktion kommen beispielsweise in der Baubranche zum Einsatz und sparen dort wertvolle Primärrohstoffe und CO2 -Emissionen ein. Aufgrund geplanter Prozessinnovationen bei der Roheisenproduktion entstehen veränderte Nebenprodukte, deren Eigenschaften aktuell noch unbekannt sind. Im gerade gestarteten Verbundprojekt SAVE CO2 arbeitet Fraunhofer UMSICHT mit vier Partnern beider Industrien unter der Leitung des FEhS - Institut für Baustoff-Forschung e.V. gemeinsam daran, die zukünftig erzeugten Eisenhüttenschlacken für die Zement- und Baustoffindustrie weiterzuentwickeln und so auch in Zukunft CO2-Emissionen zu verringern und Ressourcen zu schonen. Das auf vier Jahre angelegte...
Was bedeutet es, wenn biologische Komponenten und Prinzipien in Technik und Wirtschaft zur Anwendung kommen? Dieser Frage geht der
zweite Band einer Publikationsreihe nach, die von Fraunhofer UMSICHT mit
dem Ziel herausgegeben wird, einen Austausch zu ausgewählten
Forschungsthemen anzuregen. Das Themenheft ist kostenfrei erhältlich:
als Download, in gedruckter Form und als E-Book.Interagieren Technik und Wirtschaft harmonischer mit Menschen und Ökosystemen als bisher, wenn sie weniger »künstlich« sind, sondern »natürlicher«? Indem sie biologische Komponenten oder Prinzipien in ihre Abläufe integrieren, wie es in der Bionik und Biotechnologie geschieht? Neben einem verträglicheren technischen Wirtschaften erhofft man sich von einer solchen Integration Innovationen, die mit den...
Licht und seine Aufgaben sind vielseitig und von großer Bedeutung für das Leben. Es ermöglicht uns nicht nur zu sehen, seine sich im
Tagesverlauf farblich verändernde Zusammensetzung hat Einfluss auf den
Tagesrhythmus des Menschen. Moderne Beleuchtungstechnik macht sich das
zu Nutze, indem sie das Farbspektrum elektrischer Leuchten der Tageszeit
entsprechend anpasst. Berichte aus der Praxis, aktuelle
Forschungsergebnisse und einen Blick in die Zukunft gibt es bei UMSICHT:
Zur Sache! am 8. März in Oberhausen.Die Erkenntnis, dass die spektrale Zusammensetzung des uns umgebenden Tageslichts auch das Empfinden, die persönliche
Leistungskurve sowie Wachheit und Müdigkeit beeinflusst, führte zu
zahlreichen Innovationen rund um die Beleuchtungstechnik. Aktuelle
Entwicklungen...
Neue Konzepte und Entwicklungen können nur erfolgreich sein, wenn sie das Vertrauen der Gesellschaft genießen. Dazu müssen sie verständlich
präsentiert werden. Der vom UMSICHT-Förderverein ausgeschriebene
UMSICHT-Wissenschaftspreis zeichnet Menschen aus, die mit ihrer Arbeit
den Dialog zwischen Wissenschaft und Gesellschaft fördern. Der Preis
wird in den Kategorien Wissenschaft und Journalismus verliehen und ist
mit insgesamt 10 000 Euro dotiert. Bewerbungen sind ab sofort und bis
zum 31. März 2018 möglich.»Klimaschutz wird die technologische und gesellschaftliche Revolution dieses Jahrhunderts werden.« Dieser Satz von Barbara Hendricks,
Bundesministerin für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit,
impliziert zwei Komponenten, die voneinander abhängig sind:...
Langfristig wird die thermische Abfallbehandlung relevante Beiträge zur Ressourcenschonung und zum Klimaschutz leisten und stoffliche
Recyclingverfahren auch in einer zirkularen Wirtschaft sinnvoll
ergänzen. Das zeigt eine Studie zur Rolle der thermischen Verwertung in
einer zirkularen Wirtschaft, die Fraunhofer UMSICHT im Auftrag der AGR
Abfallentsorgungs-Gesellschaft Ruhrgebiet mbH erstellt hat. Die Studie
wurde am 5. Dezember im Rahmen eines Expertenforums vorgestellt und
steht zum kostenfreien Download bereit.Geht es nach der Vision des zirkulären Wirtschaftens, gibt es in Zukunft kaum Abfälle. Bei der im Fachjargon Circular Economy genannten
Wirtschaftsweise sollen Waren/Stoffe künftig abfall- und emissionsfrei
so lange wie möglich im Kreislauf geführt werden....
Fraunhofer UMSICHT hat ein vollkommen neuartiges Gerbverfahren entwickelt, das Emissionen reduziert und
Produktionskosten senkt. Das Verfahren kann dazu beitragen,
lederproduzierende Unternehmen in Deutschland und Europa zu sichern und
zu stärken. Dafür wurde Dr. Manfred Renner am 11. Oktober 2017 in
Brüssel mit einem von zwei Innovationspreisen der European Association
for Research and Technology Organisations EARTO ausgezeichnet. Die
gemeinnützige internationale Vereinigung zeichnet mit dem Preis Produkte
und Dienstleistungen mit hohem sozialem oder wirtschaftlichem Nutzen
für die EU aus.
Leder ist ein beliebtes und hochwertiges Material. Seine
Herstellung ist jedoch alles andere als effizient. Bei der Ledergerbung
dient bei 90 Prozent aller...
Selbstständigkeit behalten bis ins hohe Alter. Im Projekt +SeniorDesignLab entwickeln Jung und Alt, Profi und Laie, Hausfrau und
Tüftler bedürfnisorientierte Helfer für den eigenen Alltag – von der
ersten Idee bis zum Prototypen. Dahinter steckt eine veränderte Form der
Innovationsmethode Design Thinking. Fraunhofer UMSICHT sucht hierfür ab
sofort Ideengeber und digitale Handwerker.»Der Design-Output von transdisziplinären und altersgemischten Teams ist kreativer und nachhaltiger für die Gestaltung des demografischen
Wandels.« Mit dieser Forschungshypothese tritt das Team des vor kurzem
gestarteten Projekts +SeniorDesignLab an, um Bürger,
Unternehmen und die Kreativwirtschaft auf die Bedürfnisse der immer
älter werdenden Gesellschaft in Deutschland vorzubereiten. Denn...
Die Zeiten, in denen Pilze ausschließlich auf unseren Tellern landen, sind vorbei. Je nach Verarbeitung eignen sich Myzelien nämlich auch als
Dämmmaterial oder Baustoff und bieten somit eine nachhaltige
Alternative zu Styropor oder Sperrholz. Fraunhofer UMSICHT-Mitarbeiterin
Julia Krayer will pilzbasierte Materialien auf dem Markt etablieren.Mit Pilzen assoziieren viele Menschen den Fruchtkörper, der sichtbar aus dem Boden ragt und häufig verzehrt wird. Der eigentliche Pilz besteht
jedoch aus einem feinen Geflecht fadenförmiger Zellen und wächst
unterirdisch im Boden. Die Tatsache, dass sich dieses sogenannte Myzel
je nach Verarbeitung ebenso als Werk- oder Baustoff eignet, nutzt Julia
Krayer schon länger für ihre Arbeit. Die Biodesignerin arbeitet bei
Fraunhofer UMSICHT...
Die steigende Ressourcenknappheit macht deutlich: Die heutige Wegwerfgesellschaft wird nicht mehr lange funktionieren. Was wäre, wenn
alle eingesetzten Stoffe über den Lebenszyklus der Waren hinaus in einem
geschlossenen Kreis der Nutzung blieben? Das neue Konzept der
zirkulären Wirtschaft (Circular Economy) geht weit über das klassische
Recycling hinaus, bei dem meist das Produkt an Qualität verliert.
Fraunhofer UMSICHT erstellte im Auftrag des VCI NRW eine Studie zur
zirkulären Nutzung anhand von drei Stoffströmen.In einer Circular Economy verbleiben die eingesetzten Stoffe über denLebenszyklus von Waren hinaus in einem Stoffkreislauf. Abfälle und
Emissionen sollten soweit wie möglich verringert werden. Zentral ist
dabei, dass Waren wieder- und weiterzuverwenden sind,...
Wie sieht zukunftsweisende Solartechnik aus? Was kann Phytomining? Was bedeutet Digitale Urbanisierung? Das waren die Themen bei der
Verleihung des UMSICHT-Wissenschaftspreises. Gut 100 Gäste gratulierten
den Preisträgern Dr. Michael Saliba, Dr. Till Krause und Klaus Uhrig.
Die Veranstaltung fand unter dem Motto »Wissenschaftsforum Ruhr trifft
UMSICHT-Wissenschaftspreis« statt.Der UMSICHT-Förderverein zeichnete am 5. Juli zum achten Mal Menschenaus, die hervorragende industrie- und marktnahe Forschung leisten und
solche, die über Forschung in den Medien verständlich berichten. Die
Jury, bestehend aus Wissenschaftlern, Unternehmern, Selbstständigen,
Journalisten sowie PR-Fachleuten, sprach sich für den Physiker Dr.
Michael Saliba sowie das Journalistenteam Dr. Till Krause...
Am Mittwoch 17. Mai 2017 fand die offizielle Eröffnung der gemeinsamen Forschungsplattform zwischen dem
Birmingham Energy Institute und dem Fraunhofer-Institut UMSICHT an der
Universität Birmingham statt. Über 100 britische und internationale
Führungskräfte aus Industrie und Wissenschaft nahmen an der
Eröffnungsveranstaltung am 17. Mai 2017 in Birmingham teil.
Durch die Globalisierung wird mehr Energie verbraucht
als je zuvor und die Nachfrage nach Energie steigt stetig. Zur gleichen
Zeit stellen der Klimawandel und der hohe Verbrauch fossiler Brennstoffe
ein zunehmendes Problem dar. Die gemeinsame Forschungsplattform möchte
dieses Problem angehen. Akademisches Fachwissen kombiniert mit
industriellem Know-how liefern neue Ansätze für die Energie-...
3D-Druck-Verfahren auf Textilien kommen aufgrund mangelnder Filamente derzeit nicht zum Einsatz. Dabei bietet die additive Fertigung für
Textil- und Bekleidungsunternehmen erhebliche Vorteile in der Produktion
funktionalisierter Textilien im Bereich der Sport-, Schutz- und
Sicherheitsbekleidung. Im Verbundprojekt »AddiTex« will Fraunhofer
UMSICHT diese Lücke nun schließen.Additiven Fertigungsprozessen (3D-Druck) wird im Rahmen der vierten industriellen Revolution eine entscheidende Rolle beigemessen. Das
Verfahren, bei dem durch Ablagern von Material schichtweise ein Bauteil
aufgetragen wird, zeigt genau dort seine Stärken, wo konventionelle
Fertigung an ihre Grenzen stößt: Es gewährt ein hohes Maß an
Designfreiheit sowie Funktionsoptimierung und -integration. Bei der...
Elektrischen Strom aus erneuerbaren Energien kosteneffizient speichern – dieser technischen Herausforderung widmen sich BOGE
KOMPRESSOREN und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und
Energietechnik UMSICHT in einem gemeinsamen Forschungsprojekt. Ziel ist
es, eine zukunftsfähige Druckluftenergiespeichermethode zu entwickeln,
die elektrischen Strom nachhaltig konserviert und nach Bedarf wieder ins
Stromnetz einspeist. Gefördert wird das dreijährige Forschungsvorhaben
vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit einem Betrag
von rund 3 Millionen Euro.Um die Energieversorgung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umzustellen, sind Speichertechnologien gefragt, die sicher,
bezahlbar und effizient sind. Diesem Bedarf tragen der...
Fossilen Rohstoffen wie Kohle, Erdgas oder Erdöl verdanken wir weltweit das rasante Wirtschafswachstum. Die
Vorkommen sind jedoch endlich und bei der Verbrennung werden enorme
Mengen an klimaschädlichen Treibhausgasen freigesetzt. Fraunhofer
UMSICHT erforscht die kosteneffiziente Bereitstellung nachhaltiger
Brennstoffe durch die Optimierung der vapothermalen Carbonisierung und
der hydrothermalen Carbonisierung.Bei der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) werden
bislang wenig genutzte biogene Rest- und Abfallstoffe zu HTC-Kohle
überführt. Für die Reaktion bedarf es ein geschlossenes System,
Temperaturen zwischen 180 und 250 °C und erhöhten Druck. Als Brennstoff
verwendet, kann HTC-Kohle feste fossile Brennstoffe ersetzen. »Die
Technologie der hydrothermalen...
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