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BZ-Home Sitemap  • 2023 2021/2022 2020 2019       Redaktion Harald Jeschke  

Ministerin Ina Brandes eröffnet FutureLab.NRW am IUTA Forschung made in NRW

Duisburg, 19. Februar 2024 - Ein digitales Modelllabor für die Analytik der Zukunft: Heute am 19. Februar eröffnete NRW-Ministerin für Kultur und Wissenschaft Ina Brandes vor über 100 Gästen aus Wirtschaft und Wissenschaft das FutureLab.NRW am Institut für Umwelt und Energie, Technik und Analytik, einem An-Institut der Universität Duisburg-Essen.

Ministerin Ina Brandes und UDE-Rektorin Barbara Albert durchschneiden das Band.  Im Bild außerdem: IUTA Geschäftsführer Dr. Stefan Haep (l.), Dr. Linda Gehrmann (2.v.l.), Projektleiter Dr. Thorsten Teutenberg (Mitte),  IUTA Vorstand Prof. Dieter Bathen (2.v.r.) und IUTA Vorstand Jochen Schiemann (r.). 


Damit stärkt das Mitglied der Johannes-Rau-Forschungsgemeinschaft seine Expertise im Bereich Chemische Analytik, Automation und Digitalisierung. Das Real- und Demonstrationslabor FutureLab.NRW des Instituts für Umwelt und Energie, Technik und Analytik (IUTA) an der Universität Duisburg-Essen (UDE) steht Technologie-Entwickler:innen und Anwender:innen offen, um Laborsysteme stärker zu automatisieren: „Unser Ziel ist es, isolierte Laborsysteme, die für sich genommen bereits stark automatisiert sind, zu einem kommunizierenden und interagierenden Gesamtsystem zu verbinden und gleichzeitig mit der Gebäudeperipherie und Haustechnik zu verknüpfen“, erklärt Dr. Thorsten Teutenberg, Abteilungsleiter am IUTA und Hauptverantwortlicher für die Umsetzung des Projekts.


Das umfasst beispielsweise die Entwicklung miniaturisierter Trenn- und Analyseverfahren sowie die Kopplung von Geräten verschiedener Hersteller sowie die Standardisierung von Daten und Kommunikationsschnittstellen. Das
FutureLab.NRW bietet Anwender:innen die Möglichkeit, neue Konzepte zu erproben, bevor diese den Weg in Routinelabore und die industrielle Praxis finden. So lassen sich neue und innovative Produkte innerhalb einer echten Laborumgebung evaluieren, um mögliche Schwachstellen bei der Entwicklung von Software und Hardware zu identifizieren. Dies umfasst auch mobile Robotersysteme, die autonom mit Analysenstationen interagieren, sowie KI-Lösungen, die eine vorausschauende Wartung und Qualitätssicherung unter Nutzung von Metadaten erlauben.


Die Rektorin der UDE, Prof. Dr. Barbara Albert betont die Bedeutung: „Das FutureLab.NRW eröffnet neue Kooperationsmöglichkeiten zwischen IUTA und der Universität Duisburg-Essen zum Thema chemische Analytik. Das IUTA ist als An-Institut ein wichtiger Partner unserer Universität, insbesondere beim Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendung.“


Bei der heutigen Eröffnung wurde deutlich: Das FutureLab.NRW stärkt die Potenziale des Landes NRW. Ministerin Ina Brandes: „Spitzenforschung ‚made in NRW‘ leistet einen wichtigen Beitrag, die großen Herausforderungen unserer Zeit zu bewältigen. Kluge Köpfe arbeiten an unseren Hochschulen und Forschungseinrichtungen daran, das Leben der Menschen besser zu machen. Mit dem FutureLab bauen wir eine Brücke zu Unternehmen in der Region und machen so den Transfer von Wissenschaft in die Anwendung leichter und schneller. Damit stärken wir den Wissenschafts- und Wirtschaftsstandort Nordrhein-Westfalen.“


Prof. Dr. Dieter Bathen von der UDE unterstreicht als Vorstandsmitglied des IUTA und der Johannes-Rau-Forschungsgemeinschaft die Bedeutung des Projekts: „FutureLab.NRW schärft das Profil des IUTA als Transferinstitut, wir leisten einen wichtigen Beitrag zur Innovationsfähigkeit der deutschen Wirtschaft. Die Zusammenarbeit mit insbesondere mittelständischen Unternehmen und die Verwertung der Forschungsergebnisse stehen oben auf der Agenda.“

Das FutureLab.NRW wird innerhalb der Initiative Forschungsinfrastrukturen NRW zur Förderung des Forschungs- und Innovationspotentials sowie aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.
Weitere Informationen: https://www.iuta.de/forschung/analytik-messtechnik/futurelab-nrw/


Johannes-Rau-Forschungsgemeinschaft: Eröffnung des FutureLab.NRW

Digitalisiertes Modelllabor für die miniaturisierte, instrumentelle und wirkungsbezogene Analytik der Zukunft
Duisburg, 16. Febnuar 2024 - Die Wissenschaftsministerin des Landes NRW, Ina Brandes, eröffnet am 19. Februar 2024 ab 14 Uhr in den Räumlichkeiten des JRF-Instituts IUTA – Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik – in Duisburg das „FutureLab.NRW – digitalisiertes Modelllabor für die miniaturisierte instrumentelle und wirkungsbezogene Analytik der Zukunft“.


Die Forschungsinfrastruktur „FutureLab.NRW“ zielt darauf ab, die Digitalisierung des Labors, die Entwicklung miniaturisierter Trenn- und Analyseverfahren, die Kopplung von Messverfahren und die Verbindung von instrumenteller und wirkungsbasierter Analytik voranzutreiben.

Eine besondere Herausforderung liegt dabei im Umgang mit hochtoxischen Substanzen. FutureLab.NRW stellt die Forschung für die Praxis und den Transfer in Unternehmen in der Region und darüber hinaus in den Vordergrund.


Die Zusammenarbeit mit insbesondere mittelständischen Unternehmen aus den Bereichen Pharmazie, chemische Analytik, Messgeräteherstellung, Laborausrüstung und Gebäudetechnik ist wichtiger Bestandteil der Arbeiten. Das Projekt „FutureLab.NRW“ wird von der nordrhein-westfälischen Landesregierung über die Förderlinie „Forschungsinfrastrukturen NRW“ aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.


Die Johannes-Rau-Forschungsgemeinschaft ist die Forschungsgemeinschaft des Landes NRW. Aktuell zählt sie 16 wissenschaftliche Institute mit mehr als 1.600 MitarbeiterInnen in NRW und einem Jahresumsatz von über 124 Millionen Euro. Gegründet hat sich der gemeinnützige Verein 2014 als Dachorganisation für landesgeförderte, rechtlich selbstständige, außeruniversitäre und gemeinnützige Forschungsinstitute.


Unter dem Leitbild „Forschung ‚Made in NRW‘ für Gesellschaft, Wirtschaft, Politik“ arbeiten die JRF-Institute fachübergreifend zusammen, betreiben eine gemeinsame Öffentlichkeitsarbeit, fördern wissenschaftlichen Nachwuchs und werden von externen GutachterInnen evaluiert. Neben den wissenschaftlichen Mitgliedern ist das Land NRW ein Gründungsmitglied, vertreten durch das Ministerium für Kultur und Wissenschaft. Weitere Informationen unter www.jrf.nrw.


Das IUTA ist ein Mitgliedsinstitut der Johannes-Rau-Forschungsgemeinschaft im Bereich der Energie- und Umwelttechnik. Es arbeitet in den Leitthemen „Aerosole & Partikeltechnik“, „Luftreinhaltung & Gasprozesstechnik“, „Kreislaufwirtschaft & Wassertechnik“, „Analytik & Messtechnik“ und bildet die Brücke zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung.

Ziele der Forschung sind sowohl die Gewinnung von neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen und Methoden als auch der Transfer der Erkenntnisse in die Praxis. Die ca. 130 MitarbeiterInnen arbeiten hauptsächlich an anwendungsorientierten Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit Industriepartnern. Zur Unterstützung der anwendungsnahen Forschung werden zudem grundlagenorientierte Projekte mit Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen durchgeführt. Weitere Informationen unter: www.iuta.de.


Eine klimaneutrale Industrie braucht schnelle Genehmigungsverfahren

Duisburg, 16. Februar 2024 - 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 Genehmigungsverfahren für die Transformation der Industrie zur Klimaverträglichkeit« an. In fünf Themenfeldern formuliert das Papier Vorschläge zur Änderung des Bundesrechts.


Ausgangspunkt sind dabei Praxiserfahrungen der energieintensiven Grundstoffindustrie und der zugehörigen Infrastruktursektoren. Samir Khayat, Geschäftsführer von NRW.Energy4Climate: »In unserer Initiative IN4climate.NRW bringen wir Wissenschaft, Politik und Wirtschaft an einen Tisch und erarbeiten Lösungsansätze, um den klimaneutralen Umbau der Industrie in der Praxis umzusetzen. Schnelle Genehmigungsverfahren sind hierbei von ganz zentraler Bedeutung.


In dem Diskussionspapier machen wir konkrete Vorschläge, die echtes Beschleunigungspotenzial haben. Denn notwendige Umbaumaßen müssen, unter Wahrung der rechtlichen Vorgaben, zeitnah und zielgerichtet umgesetzt werden können.« Den Diskussionsbeitrag hat IN4climate.NRW gemeinsam mit Partnerunternehmen in der Arbeitsgruppe »Genehmigungsverfahren« erarbeitet. Hierzu gehören Heidelberg Materials, thyssenkrupp Steel, Open Grid Europe und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT.


Bundeseinheitliche Beschleunigung von Fachverfahren
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Seifert vom Fraunhofer UMSICHT und einer der Autoren: »Die grundsätzliche Passfähigkeit der Vorschläge in den bestehenden Rechtsrahmen und plausibel darstellbare Bezüge zu übergeordneten, rechtsverbindlichen Zielen des Klimaschutzes waren die Leitmerkmale, um aus den beigesteuerten Hinweisen und Empfehlungen der Industriepartner eine Auswahl treffen und ausformulieren zu können. Die Vorschläge konzentrieren sich auf mögliche Änderungen des Bundesrechts, da in erster Linie eine bundeseinheitliche Beschleunigung von Fachverfahren angestrebt werden sollte, die allen Betroffenen in der Praxis zugutekommt. Sie folgen dem erkannten Bedarf, Transformationsvorhaben in der Breite den Weg zu ebnen und dabei auch notwendige Infrastrukturen einzubeziehen.«


Einige der in dem Papier enthaltenen Vorschläge sind bereits Gegenstand laufender Prozesse zur Gesetzesnovellierung, zu welchen das Papier durch die Einbettung in Praxiserfahrungen einen ergänzenden Beitrag leisten möchte. Die Vorschläge sind in die Themenfelder Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG), Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG), Baugesetzbuch (BauGB) und Übergreifendes untergliedert. Jedem Änderungsvorschlag wird eine kurze Beschreibung der rechtlichen Situation vorangestellt, die die Problematik mit dem Blick auf zügige Genehmigungsverfahren veranschaulicht.


Dem einzelnen Änderungsvorschlag folgt die juristische Begründung. Das Diskussionspapier »Vorschläge zur Beschleunigung von Genehmigungsverfahren für die Transformation der Industrie zur Klimaverträglichkeit« ist unter diesem Link abrufbar:
Zum Diskussionspapier  


IN4climate.NRW
IN4climate.NRW ist als Initiative der Landesregierung Nordrhein-Westfalen eine zentrale Arbeitsplattform rund um Klimaneutralität in der Industrie. Unter dem Dach der Landesgesellschaft für Energie und Klimaschutz NRW.Energy4Climate bringt der Thinktank Wirtschaft, Wissenschaft und Politik zusammen, um die klimaneutrale Transformation der produzierenden Branchen voranzutreiben. Mittlerweile engagieren sich mehr als 70 Industriepartner in verschiedenen Arbeitsformaten in der Bearbeitung der zentralen Transformationsthemen. Wissenschaftliche Erkenntnisse aus SCI4climate.NRW zu Pfaden der Industrietransformation fließen ebenfalls in die Arbeit von IN4climate.NRW ein. Kompetenzen des Fraunhofer UMSICHT
Low Carbon Technologies (Abteilungsseite)


Potenziale der Kälteversorgung für den Energieausgleich

Projektabschluss FlexKaelte - Durch die Flexibilisierung von Kälteversorgungssystemen CO2-Emissionen minimieren und Stromkosten sparen

Duisburg, 15. Februar 2024 - 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.

Im Projekt »FlexKaelte« wurden die Potenziale der Kälteversorgung für den Energieausgleich untersucht. © shutterstock/Composition: Fraunhofer UMSICHT


Charakterisierung von 73 Kälteanwendungen
Am Anfang des Projektes »FlexKaelte« stand eine Metastudie. »Der ermittelte Gesamt-Energiebedarf des deutschen Kältesektors liegt bei 92,7 TWh – davon 85 Prozent elektrisch und 15 Prozent thermisch«, fasst UMSICHT-Wissenschaftler Christoph Goetschkes zusammen. »Insgesamt haben wir 73 unterschiedliche Kälteanwendungen identifiziert und 27 davon in Steckbriefform näher charakterisiert.« Darüber hinaus sind auch Steckbriefe zu Kälteerzeugungs- und Kältespeichertechnologien entstanden, in denen Funktionsweisen erläutert und technologische Parameter dargestellt werden.


Kältesektor weist hohes Flexibilisierungspotenzial auf In einem zweiten Schritt haben die Forschenden das Flexibilisierungspotenzial von zehn beispielhaft ausgewählten Kälteanwendungs-Standorten untersucht: ein Krankenhaus, ein Labor, eine industrielle Großbäckerei, eine industrielle Fleischverarbeitung, ein Kühlhaus, ein Kleinstrechenzentrum, ein Hochleistungsrechenzentrum, einen Supermarkt, ein Hotel und ein Zulieferunternehmen für die Fahrzeugindustrie.


UMSICHT-Wissenschaftlerin Dr.-Ing. Annedore Mittreiter: »Dabei haben wir festgestellt, dass Kälteanwendungen sehr heterogen sind und das Bedarfsprofil von ein- und derselben Kälteanwendung trotz ähnlicher Rahmenbedingungen für verschiedene Standorte deutlich unterschiedlich ausfallen kann. Das bedeutet: Für die praktische Umsetzung müssen für jeden Standort individuelle Empfehlungen ausgesprochen werden, wie die zu flexibilisierenden Kälteversorgungssysteme ausgelegt und betrieben werden sollen.«


Nichtsdestotrotz weisen die Ergebnisse für die betrachteten Standorte übergreifende Ähnlichkeiten auf, so dass die projektbegründete Annahme, dass der Kältesektor ein hohes Flexibilisierungspotenzial aufweist, gestützt werden konnte. Um das Flexibilisierungspotenzial zu quantifizieren, kam ein mathematisches Betriebsoptimierungsmodell zum Einsatz. Es nutzt das zeitlich aufgelöste Ganzjahres-Kältebedarfsprofil als Input und bildet sowohl den Betrieb der Kälteerzeugungsanlagen als auch der Kältespeicher ab. »Unsere Auswertungen zeigen, dass die ökonomischen und die ökologischen Vorteile einer Flexibilisierung der Kälteversorgung Hand in Hand gehen«, stellt Annedore Mittreiter heraus.


»So lassen sich durch die Flexibilisierung im Vergleich zum Referenzbetrieb die CO2-Emissionen um 22 bis 39 Prozent, die Strombezugskosten um 35 bis 54 Prozent reduzieren.« Alle Projektergebnisse – inklusive der Steckbriefe – stehen unter www.flexkaelte.de zur Verfügung. Dort findet sich auch ein interaktiver FlexKaelte-Check, der für Kälteanwender fragebogenbasiert eine erste grobe Abschätzung vornimmt, ob und inwiefern ein Flexibilisierungspotenzial am Standort vorliegt. Übrigens steht ein Nachfolgeprojekt bereits in den Startlöchern: Dabei werden die »FlexKaelte«-Ergebnisse mit zahlreichen Praxispartnern vertieft und u.a. zwei Demonstratoren mit unterschiedlichen Systemkomponenten aufgebaut.  


Das Projekt »FlexKaelte – Flexibilisierung von Kälteversorgungssystemen für den elektrischen Energieausgleich in Deutschland« wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Kennzeichen: 01EI1007. Weitere Informationen FlexKaelte: Kälteversorgungssysteme flexibilisieren (Projektsteckbrief) FlexKaelte (Projektseite)


Warn-App NINA: Hochwasserinformationen werden lokal

Bonn/Duisburg, 15. Februar 2024 - Seit dem 01.02.2024 können in der Warn-App NINA die Hochwasserinformationen nun regional statt für das ganze Bundesland ausgegeben werden. Damit erhalten die Nutzerinnen und Nutzer nun geografisch präzisere Informationen zu Hochwasser bzw. drohendem Hochwasser in ihrer Region. Verbesserung des Informationsangebots Insbesondere die Darstellung der hydrologischen Daten in der Warn-App NINA wurde optimiert.

In der Warn-App NINA können jetzt regionale Hochwasser-Warnungen empfangen werden. Quelle  BBK


Bislang wurden in der Warn-App NINA die Hochwasserinformationen der Landeshochwasserzentralen für das gesamte Bundesland ausgegeben, auch wenn nur einzelne Bereiche davon betroffen waren. Nun werden regionsbezogene Hochwasserinformationen bereitgestellt. Die herausgebenden Landesämter und -anstalten können diese Hochwasserinformationen wahlweise für Flusseinzugsgebiete bzw. Flussabschnitte innerhalb ihres Bundeslandes oder für ihre Landkreise herausgeben. Unberührt davon können die zuständigen Gefahrenabwehr- und Katastrophenschutzbehörden weiterhin Bevölkerungsschutzwarnungen vor Hochwasser herausgeben, welche ebenfalls in Warn-App NINA enthalten sind.


Alle Smartphones mit installierter Warn-App NINA erhalten eine Benachrichtigung, wenn für das ausgewählte Gebiet eine Hochwasserinformation herausgegeben wurde. Dazu müssen Nutzerinnen und Nutzer entweder den aktuellen Standort abonnieren und sich im Einzugsgebiet befinden, oder sie erhalten eine Benachrichtigung zu einer Hochwasserinformation für einen abonnierten Ort, wenn dieser im Einzugsgebiet liegt. Wichtig ist dabei, dass in den Einstellungen der App die Funktion „Hochwasserwarnungen erhalten“ aktiviert ist.


BBK-Präsident Ralph Tiesler: „Wir entwickeln die Warn-App NINA kontinuierlich weiter und passen sie auf neue Bedarfe oder technische Neuerungen an. Dabei berücksichtigen wir auch immer die Rückmeldung aus der Bevölkerung, wie in diesem Fall: Der Wunsch nach einer genaueren Information zu Hochwassergefahren war groß. Ich bin froh, dass wir gemeinsam mit allen beteiligten Akteuren eine gute Lösung gefunden haben, die den Schutz vor Gefahren verbessert und damit das Vertrauen der Bevölkerung in unsere Systeme stärkt.“


Das Länderübergreifende Hochwasserportal Im Hochwasserfall oder bei drohendem Hochwasser werden von den Landesämtern oder -anstalten für Umwelt oftmals fortlaufend hydrologische Lageberichte bzw. Hochwasserinformationen auf ihren Hochwasserportalen veröffentlicht. Diese enthalten zumeist detaillierte Informationen zur jeweiligen Hochwassergefahr der einzelnen Einzugsgebiete. Die deutschen Landesämter oder -anstalten für Umwelt sind an das Länderübergreifende Hochwasserportal (LHP) angeschlossen.


Hinzu kommen das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, welches Sturmflutwarnungen für die Nord- und Ostseeküste herausgibt, sowie die Hochwasserwarn- und -vorhersagedienste der Anrainerstaaten Frankreich, Luxemburg, Schweiz und Tschechien. Das LHP bündelt diese Hochwasserinformationen und bildet in aktuellen Lagekarten die Gesamtsituation ab: www.hochwasserzentralen.de. Um eine große Reichweite der Informationen zu erzielen, werden die Hochwasserinformationen des LHP automatisch in der WarnWetter-App des DWD und der Warn-App NINA angezeigt.
Mehr Informationen zum BBK und zur Warnung der Bevölkerung finden Sie unter folgenden Links: www.bbk.bund.de/warnung https://warnung-der-bevoelkerung.de/


Post-COVID-Nachsorge und Diagnostik verbessern: Kontaktlose
Vitalparametermessungen und eine innovative App sollen die Lebensqualität verbessern

Duisburg, 2. Februar 2024 - Im Projekt »KoVit – Kontaktlose Vitalparametererfassung für eine objektive Verlaufskontrolle von Post-Covid zur Unterstützung der medizinischen Diagnostik«1 wollen das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS zusammen mit der Klinik für Infektiologie des Universitätsklinikums Essen, die Fimo Health GmbH und die MedEcon Ruhr GmbH das Leben von Post-COVID-Patientinnen und Patienten nachhaltig verbessern.

C) Fraunhofer IMS
 
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und hat eine Laufzeit von September 2023 bis August 2024. (Multidisziplinäres Projekt soll neue Erkenntnisse für die Behandlung von Post-COVID-Symptomen liefern Aufgrund der vielfältigen Symptomatik erfordern die Diagnostik und die Therapie des Post-CO-VID-Syndroms (PCS) einen multidisziplinären Ansatz. Ein zentraler Baustein dieses Ansatzes ist die kontinuierliche Messung der Vitalparameter.


Im Rahmen des KoVit-Projekts arbeiten Forscherinnen und Forscher daran, ein fortschrittliches optisches System zu entwickeln, das diese Messungen ermöglicht. »Wir setzen auf kontaktlose Vitalparametermessungen durch optische Sensoren. Dies ermöglicht ein kontinuierliches Monitoring von Post-COVID-Patientinnen und -Patienten und eine präzise Anpassung der Therapie«, erklärt Prof. Karsten Seidl, Leiter Health am Fraunhofer IMS. Neben dem optischen System für die berührungslose Messung von Vitalpara-metern vom Fraunhofer IMS steuert die Klinik für Infektiologie des Universitätsklinikums Essen ihre Expertise in Diagnostik und Therapie von PCS bei.


Die Fimo Health GmbH bietet Expertise in Patientenbegleitung durch eine innovative App mit Symptomtagebuchführung. Die MedEcon Ruhr GmbH verantwortet die Anforderungsspezifikation des Systems und bewertet das Konzept hinsichtlich Überführbarkeit in Versorgungsstrukturen, um somit zur Entwicklung von Behand-lungsstandards und Überführungslösungen beizutragen.


Früherkennung von Spätfolgen ermöglicht präventive Interventionen
Die kontinuierliche Überwachung durch Kamerascans unterstützt nicht nur die medizinische Be-handlung und Therapie, sondern ermöglicht auch die Früherkennung von Spätfolgen bei Post-COVID-Patientinnen und Patienten. Das hybride Interaktionssystem von KoVit spielt somit eine entscheidende Rolle bei der Überwachung und Unterstützung von Therapie und Versorgung von Post-COVID-Erkrankungen. Das Projekt strebt eine wegweisende Entwicklung für die ganzheitli-che Betreuung von Betroffenen an.

Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS | Finkenstraße 61 | 47057 Duisburg |

Start für das Projekt BEFuel: Von Abgasen und Abwässern zu E-Treibstoffen und hochwertigen Chemikalien

Oberhausen/Duisburg, 25. Januar 2024 - Wie lassen sich aus Abgasen und Abwässern E-Treibstoffe und Biotenside für die Industrie herstellen? Mit dieser Frage befasst sich im neu gestarteten Projekt BEFuel ein interdisziplinäres Konsortium koordiniert von Fraunhofer UMSICHT. Im Fokus steht die gekoppelte bioelektrochemische Produktion – also die Kombination von elektrochemischer Synthese und biotechnologischer Synthese durch Mikroorganismen.

Kick-off für das Projekt BEFuel (v.l.): Ramineh Rad (Ruhr-Universität Bochum), Dr. Daniel Siegmund (Fraunhofer UMSICHT), Prof. Dr. Karl-Georg Schmelz (Emschergenossenschaft Lippeverband), Prof. Dr. Dirk Tischler (Ruhr-Universität Bochum), Rebecca Schwantes (SolarSpring GmbH), Dr. Jens Alex (Institut für Automation und Kommunikation e.V.), Dr. Tito Gehring (Ruhr-Universität Bochum), Beyzanur Celebi (Ruhr-Universität Bochum), Emeline Melchiors (Ruhr-Universität Bochum), Prof. Dr. Ulf-Peter Apfel (Fraunhofer UMSICHT | Ruhr-Universität Bochum) © Fraunhofer UMSICHT.


Für die mit erneuerbarer Energie betriebene Elektrolyse werden zwei unterschiedliche Abfallströme genutzt: An der Anode kommt Rohglyzerin zum Einsatz, ein Abfallstoff aus der Biodieselproduktion. Die Oxidationsprodukte können von Mikroorganismen als Nährstoffe genutzt werden, um Biotenside zu bilden. An der Kathode setzen die Forschenden auf Abwässer einer Kläranlage. Hier entsteht zunächst grüner Wasserstoff, den die Mikroorganismen als Energieträger nutzen, um in einem ersten Schritt Kohlenstoffdioxid zu fixieren und in einem zweiten Schritt organische C6- und C8-Säuren zu produzieren. Sie können als Ausgangsstoffe für die Herstellung von Biodiesel und Biogas dienen und werden über eine spezielle Membrantechnik getrennt und angereichert.


Einzigartige Kopplung elektrochemischer Prozesse »Diese Kopplung bioelektrischer Systeme für die gleichzeitige Biokonversion mehrerer Abfallströme ist einzigartig«, sagt Projektkoordinator Dr. Daniel Siegmund von Fraunhofer UMSICHT. »Sie ermöglicht die parallele Produktion mehrerer hochwertiger Güter, senkt die Betriebskosten und erhöht gleichzeitig die Energieumwandlungseffizienz.« Weitere Vorteile: Das neue System ist sowohl unabhängig von Importen als auch dezentralisiert möglich. Zudem werden durch die Einbindung an bestehende Klärwerke, die CO2 aus Rauchgasen oder Biogasen sowie Nährstoffe für das Wachstum der Biomasse bereitstellen können, Nährstoffe aus heimischen Abwässern und organischen Abfällen wiederverwertet.


Für die Umsetzung zeichnet ein Team aus unterschiedlichen Partnern verantwortlich und ermöglicht das Zusammenspiel zwischen Elektrolyse, biotechnologischer Verarbeitung bzw. Produktisolierung sowie ökonomischer und ökologischer Bewertung. Neben dem Fraunhofer UMSICHT sind das die Ruhr-Universität Bochum mit verschiedenen Lehrstühlen, die SolarSpring GmbH, die Emschergenossenschaft und das Institut für Automation und Kommunikation. Ihr Erfolg wird durch eine umfassende Bewertung des Prozesses gemessen. Neben Treibhausgasemissionsbilanzen und Kostenberechnungen umfasst sie auch soziale und vor allem ökologische Aspekte, um das Potenzial für eine kurzfristige industrielle Anwendung nach Projektabschluss zu ermitteln.  


Das Projekt »BEFuel – Gekoppelte bioelektrochemische Produktion von E-Treibstoffen und hochwertigen Chemikalien aus Abgasen und Abwässern« wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Maßnahme »Klimaneutrale Produkte durch Biotechnologie – CO2 und C1-Verbindungen als nachhaltige Rohstoffe für die industrielle Bioökonomie (CO2BioTech)« gefördert.  


 

Reifen- und Fahrbahnabrieb im Fokus einer neuen Publikation

Duisburg, 15. Januar 2024 - 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.

 © shutterstock/Composing Fraunhofer UMSICHT

Rund 1,5 Milliarden Kraftfahrzeuge waren im Jahr 2023 weltweit zugelassen. © Fraunhofer UMSICHT

 Reifenabrieb: relevante Quelle für Mikroplastik © Fraunhofer UMSICHT

Tyre and Road Wear Particles gelangen von der Straße in Luft, Wasser und Boden. 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 Quartal 2023 gut 286 Millionen Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs[2].


In Deutschland wurden nach Angaben des Kraftfahrtbundesamts KBA fast 70 Millionen gezählt (Stand 1. Januar 2023)[3]. Das Fraunhofer UMSICHT schätzt die jährlich entstehende Menge an Reifenabrieb hierzulande auf 60 000 bis 100 000 Tonnen – was bei über 80 Millionen Einwohner*innen einem rechnerischen Mittel von ca. 1 000 Gramm Reifenabrieb pro Kopf und Jahr entspricht. Weitestgehend unbekannte Folgen für die Umwelt Reifenabrieb tritt auf Straßen nicht als reines Material auf.


Während der Fahrt reibt sich die Lauffläche des Reifens ab und verbindet sich mit Material der Fahrbahnoberfläche sowie weiteren Partikeln wie Sand, Straßenstaub oder sedimentiertem Feinstaub aus der Atmosphäre zu sogenannten TRWP (Tyre and Road Wear Particles). Durch Niederschläge, Wind oder fahrzeuginduzierte Aufwirbelung können TRWP dann von der Straße weiter in Luft, Wasser und Boden gelangen. Einmal dort angekommen, ist der Reifen- und Fahrbahnabrieb nur schwer wieder zu entfernen und verbleibt in der Regel über lange Zeit – mit noch weitestgehend unbekannten Folgen für die Umwelt.


Neue Schadstoffnorm Euro 7 soll Bremsen- und Reifenabrieb berücksichtigen Es gibt bereits heute Maßnahmen, die sich mindernd auf die Entstehung und Verbreitung von Reifen- und Fahrbahnabrieb auswirken. Hierzu zählen präventive Maßnahmen wie Geschwindigkeitsreduzierungen oder eine defensive Fahrweise sowie nachgelagerte Maßnahmen wie die Straßenreinigung oder passende Behandlungsmethoden bei der Straßenentwässerung. Auch setzen immer mehr technische Lösungsansätze zur Reduzierung von TRWP-Emissionen bei den Fahrzeugen und Reifen an. Zu nennen sind zum Beispiel die optimale Verteilung von Antriebsmomenten oder die Steigerung der Reifenabriebresistenz.


Ebenso werden regulatorische Maßnahmen eingeführt. So verständigte sich am 18. Dezember 2023 die EU auf die neue Schadstoffnorm Euro 7, in der es erstmalig Grenzwerte für Bremsen- und Reifenabrieb geben soll[4]. Studie zeigt Ist-Zustand auf Um sich einen Überblick über bereits existierende technologische, regulatorische und verwaltungstechnische Maßnahmen und Entwicklungen gegen Reifenabrieb zu verschaffen, beauftragten die European Tyre & Rubber Manufacturers‘ Association ETRMA und die U.S. Tire Manufacturers Association USTMA im Jahr 2022 das Fraunhofer UMSICHT und seine wissenschaftlichen Kooperationspartner KIT und CMU mit der Erstellung einer Studie.


Die im internationalen Journal »Science of The Total Environment« online erschienenen Publikation »Review: Migration measures to reduce tire and road wear particles« basiert auf der gleichnamigen Studie. Das Team um die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer UMSICHT hat aus mehr als 500 Fachliteraturquellen den aktuellen Stand an Minderungsmaßnahmen für TRWP zusammengetragen, kategorisiert und bewertet. Auch zukünftige Mobilitätstrends wie E-Mobilität und autonomes Fahren wurden berücksichtigt.


Die Publikation schildert Wissenslücken und weist auf vielversprechende Forschungsfelder hin. Ralf Berling vom Fraunhofer UMSICHT: »Wirksame Maßnahmen, die die Entstehung und Verbreitung von Reifenabrieb reduzieren, liegen uns nun übersichtlich vor. Jetzt gilt es, ins Handeln zu kommen und die Maßnahmen zeitnah anzuwenden.«

[1] https://hedgescompany.com/blog/2021/06/how-many-cars-are-there-in-the-world/
[2] https://www.statista.com/statistics/859950/vehicles-in-operation-by-quarter-united-states/
[3] https://www.kba.de/DE/Statistik/Fahrzeuge/Bestand/bestand_node.html
[4] https://www.consilium.europa.eu/de/press/press-releases/2023/12/18/euro-7-council-and-parliament-strike-provisional-deal-on-emissions-limits-for-road-vehicles/