BioschmierstoffeFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projektübersicht

 
AnfangEndeFKZProjektthemaAufgabenbeschreibungErgebnisdarstellungKontaktBericht

2018-09-01

01.09.2018

2020-12-31

31.12.2020
22001318Verbundvorhaben: Biobasierte Schmier- und Verfahrensstoffe in der nachhaltigen öffentlichen Beschaffung - Bestandsaufnahme und Handlungsempfehlungen; Teilvorhaben 2: Bestandsaufnahme und empirische Untersuchungen - Akronym: NOEBIOIm Rahmen des Projektes werden für Entscheidungsträger auf Bundesebene (Beschaffungsverantwortliche) Unterstützungs- und Informationsangebote erarbeitet, die die Berücksichtigung biobasierter Produkte im Einkauf (exemplarisch hier umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe) vereinfachen und den Einsatz dieser umweltfreundlichen Substitute unterstützen. Das Projekt liefert ferner belastbare Zahlen zu substituierbaren Mengen in der öffentlichen Beschaffung (Schwerpunkt Bundesebene) sowohl für den reinen Produkteinkauf, als auch den indirekten Einsatz über Dienstleistungsvergaben. Darüber hinaus fördert das Projekt exemplarisch den dialogischen Austausch zwischen Anbietern und potenziellen Anwendern sowie weiteren relevanten Stakeholdern durch eine Veranstaltungsreihe zum Thema.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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2019-05-01

01.05.2019

2022-07-31

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: BiostaticKühlschmierstoffe werden in der Technosphäre umfangreich angewendet, daher soll an ihrem Beispiel die Entwicklung und der Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen erfolgen. Der mikrobielle Befall insb. von wasserbasierten Kühlschmierstoffen hat negative Folgen für Maschinenführer, Maschinen und die Funktion der Fluide. Üblicherweise werden solche Befallszenarien durch die Zugabe von synthetischen Bioziden verhindert. Ihr Einsatz wird jedoch zunehmend kritisch bewertet und rechtlich reglementiert. Dies hat aktuell gravierende Auswirkungen auf die Anzahl der zur Verfügung stehenden Biozide. Den dadurch entstehenden Engpässen soll u.a. mit diesem F+E-Projekt begegnet werden. Bekanntermaßen haben Pflanzen in vielfältiger Weise chemische Abwehrstoffe gegen Mikroorganismen entwickelt. Da es sich dabei eher um Biostatika handelt, die Wachstum und Vermehrung der Mikroben unterbinden, ist von günstigeren toxikologischen und ökotoxikologischen Wirkpotentialen auszugehen als bei synthetischen Bioziden. Zunächst ist eine umfangreiche Recherche geplant, 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. Neben der Extraktion aus Pflanzen und Produktionsabfällen wird beabsichtigt, bestimmte Eigenschaften interessanter Verbindungen, wie Löslichkeit oder Stabilität, durch Synthesechemie zu verbessern. Die technische Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit ausgewählter biostatischer Wirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen soll schließlich sowohl durch Formulierungsexperimente, tribologische und mikrobiologische Tests im Labor, als auch durch praxisnahe Tests an einer Metallbearbeitungsmaschine demonstriert und optimiert 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

2019-01-01

01.01.2019

2022-06-30

30.06.2022
22003418Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 1: Qualifizierung der Schmierfette für den Einsatz in Wälzlagern - 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.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

2019-04-01

01.04.2019

2022-06-30

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

2019-04-01

01.04.2019

2021-12-31

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
Tel.: +49 9721 6595-16
oliver.thordsen@ml-lubrication.com
ML LUBRICATION GMBH
Hafenstr. 15
97424 Schweinfurt
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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 Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist 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 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 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

2019-04-01

01.04.2019

2022-09-30

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
Friesenheimer Str. 19
68169 Mannheim

2019-04-01

01.04.2019

2023-04-30

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

2017-06-01

01.06.2017

2019-08-31

31.08.2019
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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2016-12-01

01.12.2016

2020-05-31

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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2018-09-01

01.09.2018

2021-08-31

31.08.2021
22015217Verbundvorhaben: Biobasierte Schmier- und Verfahrensstoffe in der nachhaltigen öffentlichen Beschaffung - Bestandsaufnahme und Handlungsempfehlungen; Teilvorhaben 1: Projektmanagement, Veröffentlichungen und Workshops - Akronym: NOEBIOIm Rahmen des Projektes werden für Entscheidungsträger auf Bundesebene (Beschaffungsverantwortliche) Unterstützungs- und Informationsangeboteerarbeitet, die die Berücksichtigung biobasierter Produkte im Einkauf (exemplarisch hier umweltschonende Schmier- und Verfahrensstoffe) vereinfachen und den Einsatz dieser umweltfreundlichen Substitute unterstützen. Das Projekt liefert ferner belastbare Zahlen zu substituierbaren Mengen in der öffentlichen Beschaffung (Schwerpunkt Bundesebene) sowohl für den reinen Produkteinkauf, als auch den indirekten Einsatz über Dienstleistungsvergaben. Darüber hinaus fördert das Projekt exemplarisch den dialogischen Austausch zwischen Anbietern und potenziellen Anwendern sowie weiteren relevanten Stakeholdern durch eine Veranstaltungsreihe zum Thema.Prof. Dr. Robert Tschiedel
Tel.: +49 597 990-195
mail@tat-zentrum.de
TAT Technik Arbeit Transfer gGmbH
Hovesaatstr. 6
48432 Rheine
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2019-01-01

01.01.2019

2022-06-30

30.06.2022
22016718Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Verdickersysteme zur Herstellung von Schmierfetten; Teilvorhaben 2: Synthese der Verdickersysteme - 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.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

2019-01-01

01.01.2019

2022-06-30

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

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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2019-04-01

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30.09.2022
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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22020718Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 2: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene 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 Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist 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 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 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.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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22020818Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 4: Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für kryogene 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 Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist 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 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 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.Dipl.-Phys. Rolf Luther
Tel.: +49 621 3701-1777
rolf.luther@fuchs.com
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Friesenheimer Str. 19
68169 Mannheim

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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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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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31.12.2021
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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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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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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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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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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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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22026618Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 3: Praxistests neuartiger Kühlschmierstoffe - Akronym: BiostatikKühlschmierstoffe werden in der Technosphäre umfangreich angewendet, daher soll an ihrem Beispiel die Entwicklung und der Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen erfolgen. Der mikrobielle Befall insb. von wasserbasierten Kühlschmierstoffen hat negative Folgen für Maschinenführer, Maschinen und Funktion der Fluide. Üblicherweise werden solche Befallszenarien durch die Zugabe von synthetischen Bioziden verhindert. Ihr Einsatz wird jedoch zunehmend kritisch bewertet und rechtlich reglementiert. Dies hat aktuell gravierende Auswirkungen auf die Anzahl der zur Verfügung stehenden Biozide. Den dadurch entstehenden Engpässen soll u.a. mit diesem F+E-Projekt begegnet werden. Bekanntermaßen habenPflanzen in vielfältiger Weise chemische Abwehrstoffe gegen Mikroorganismen entwickelt. Da es sich dabei eher um Biostatika handelt, die Wachstum und Vermehrung der Mikroben unterbinden, ist von günstigeren toxikologischen und ökotoxikologischen Wirkpotentialen auszugehen als bei synthetischen Bioziden. Zunächst ist eine umfangreiche Recherche geplant, 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. Neben der Extraktion aus Pflanzen und Produktionsabfällen wird beabsichtigt, bestimmte Eigenschaften interessanter Verbindungen, wie Löslichkeit oder Stabilität, durch Synthesechemie zu verbessern. Die technische Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit ausgewählter biostatischer Wirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen soll schließlich sowohl durch Formulierungsexperimente, tribologische und mikrobiologische Tests im Labor, als auch durch praxisnahe Tests an einer Metallbearbeitungsmaschine demonstriert und optimiert werden. . Harald Draeger
Tel.: +49 3761 7600-976
h.draeger@daw-aerocit.de
DAW AEROCIT Schmierungstechnik GmbH
Johannisstr. 3
08412 Werdau

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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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22027218Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung und Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen zur Stabilisierung wasserbasierter Fluide wie den Kühlschmierstoffen; Teilvorhaben 2: Untersuchung neuartiger Kühlschmierstoffe - Akronym: BiostaticKühlschmierstoffe werden in der Technosphäre umfangreich angewendet, daher soll an ihrem Beispiel die Entwicklung und der Einsatz von Biostatika aus nachwachsenden Rohstoffen erfolgen. Der mikrobielle Befall insb. von wasserbasierten Kühlschmierstoffen hat negative Folgen für Maschinenführer, Maschinen und die Funktion der Fluide. Üblicherweise werden solche Befallszenarien durch die Zugabe von synthetischen Bioziden verhindert. Ihr Einsatz wird jedoch zunehmend kritisch bewertet und rechtlich reglementiert. Dies hat aktuell gravierende Auswirkungen auf die Anzahl der zur Verfügung stehenden Biozide. Den dadurch entstehenden Engpässen soll u.a. mit diesem F+E-Projekt begegnet werden. Bekanntermaßen haben Pflanzen in vielfältiger Weise chemische Abwehrstoffe gegen Mikroorganismen entwickelt. Da es sich dabei eher um Biostatika handelt, die Wachstum und Vermehrung der Mikroben unterbinden, ist von günstigeren toxikologischen und ökotoxikologischen Wirkpotentialen auszugehen als bei synthetischen Bioziden. Zunächst ist eine umfangreiche Recherche geplant, 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. Neben der Extraktion aus Pflanzen und Produktionsabfällen wird beabsichtigt, bestimmte Eigenschaften interessanter Verbindungen, wie Löslichkeit oder Stabilität, durch Synthesechemie zu verbessern. Die technische Einsatzfähigkeit und Wirksamkeit ausgewählter biostatischer Wirkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen soll schließlich sowohl durch Formulierungsexperimente, tribologische und mikrobiologische Tests im Labor, als auch durch praxisnahe Tests an einer Metallbearbeitungsmaschine demonstriert und optimiert werden. 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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22027318Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 3: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Drehen - 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 Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist 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 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 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.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

2019-06-01

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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: 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 Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist 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 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 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. Tobias Müller
Tel.: +49 7571 10822297
tobias.mueller@guehring.de
Gühring KG - FuE-Zentrum
Winterlinger Str. 12
72488 Sigmaringen

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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

2019-08-01

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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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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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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

2019-06-01

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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 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 Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist 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 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 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.Dr. Hans Jürgen Schlindwein
Tel.: +49 2161 5869-249
schlindwein@rhenusweb.de
Rhenus Lub GmbH & Co KG
Hamburgring 45
41179 Mönchengladbach

2019-06-01

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31.05.2022
22028518Verbundvorhaben (FSP-Bioschmierstoffe): Entwicklung biobasierter Metallbearbeitungsöle für die kryogene Minimalmengenschmierung; Teilvorhaben 7: Validierung biobasierter Schmierstoffe für kryogene MMS beim Drehen - 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 Minimalmengenschmierung als auch die kryogene Kühlung mittels CO2. In diesem Projekt soll die Entwicklung biobasierter Schmierstoffe für die kryogene Zerspanung kombiniert mit Minimalmengenschmierung durchgeführt werden. Im Fokus stehen dabei Prozesse mit geometrisch bestimmter Schneide. Ziel ist 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 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 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. Michael Haberzettl
Tel.: +49 9132 82-3247
habermch@schaeffler.com
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Industriestr. 1-3
91074 Herzogenaurach

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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