Das Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft verfügt seit dem Jahr 2010 über eine 'Kleintechnische Vergärungsversuchsanlage' (KTVA) zur Durchführung langfristiger, anaerober Vergärungsversuche im kontinuierlichen Vergärungsverfahren. Hauptbestandteil ist ein Edelstahlreaktor (Vol. = 1.100 l), welcher beheizbar, durchmischbar und kontinuierlich beschickbar ist. Zusätzlich verfügt die KTVA über einen Vorlage- bzw. Hydrolysebehälter und einen Nachgärbehälter. Derzeit befindet sich die KTVA im Probebetrieb und wird zeitnah für orientierende Versuche genutzt. Mit Hilfe kontinuierlicher Messungen der Zusammensetzung des produzierten Biogases können die Vergärungsprozesse überwacht und optimiert werden.
Carnival-Maritime (CMG) wirkt im Forschungsprojekt CLEAN bei der Entwicklung und Optimierung des Anaerob-Reaktors mit und setzt die Rahmenbedingungen und Zielsetzung für die Technologieanwendung. Der Fokus liegt dabei auf dem maritimen Umweltschutz. CMG verfügt über langjährige Erfahrungen im Betrieb von Passagierschiffen und den daraus resultierenden Anforderungen an maritime Technologien. Das Verfahren muss so spezifiziert werden, dass es an die Platzverhältnisse, Betriebsmöglichkeiten, Umgebungsbedingungen und die vorhandenen Stoffströme angepasst ist. Ein besonderer Schwerpunkt muss dabei auf der Umsetzung des Designs entsprechend der geltenden Vorschriften erfolgen. Die Nutzung von brennbaren Gasen an Bord von Passagierschiffen erfordert die Einhaltung hoher Sicherheitsstandards, die zum Erreichen einer Anlagenzertifizierung nachzuweisen sind. Das entwickelte Verfahren soll dann in einem Demonstrator noch zu definierender Größe an Bord eingesetzt werden. Die Größe soll so gewählt werden, dass das Verfahren realistisch abgebildet wird, aber eine Nachrüstung an Bord eines im Betrieb befindlichen Schiffes problemlos möglich ist. CMG wird den Einbau des Demonstrators organisieren, wobei die durchzuführenden Arbeiten für ein Fundament und die Anschlüsse an die Schiffssysteme von CMG Bordpersonal oder Unterauftragnehmern durchgeführt werden. Der Anlagenbetrieb wird durch CMG Bordpersonal betreut. Die Parameter und Betriebszustände sollen dabei so variiert werden, dass das Verfahren wissenschaftlich analysiert werden kann. Ein optimiertes und marinisiertes Verfahren zur anaeroben Nutzung organischer Reststoffe bietet dann Möglichkeiten, die Energieflüsse an Bord aller Schiffe in der CMG-Flotte zu verbessern.
Im Projekt 'ETA-Transfer' sollen Erkenntnisse aus dem Vorgängerprojekt 'ETA-Fabrik' bei ausgewählten Unternehmen als Leuchtturmprojekte in der Praxis angewendet werden. Hierbei werden Prozesse der industriellen (Stückgut-)-Produktion zusammen mit dem Gesamtsystem (d.h. des Zusammenwirkens von Maschinenpark, Versorgungstechnik und Gebäudehülle) betrachtet und daraus sinnvolle technische Energieeffizienzmaßnahmen abgeleitet. Die TU Darmstadt wird hierzu in ausgewählten Unternehmen jeweils zuerst Potenzialanalysen durchführen, an die sich dann ebenso begleitete Umsetzungsphasen mit Investitionen in die vorgeschlagenen energieeffizienten Maschinen/Technologien anschließen.
Schmalz strebt an, Handlingssysteme zum Handhaben von Faserverbundbauteilen und Gelegen zu entwickeln. Dies beinhaltet die Entwicklung von speziellen Saugern, Greifermimiken und Sensorik, aber auch die Integration weiterer Prozessschritte in den Greifer. Darüber hinaus gilt es, entsprechende Hebegeräte zum Handhaben der fertigen Bauteile zu entwickeln. Dies beinhaltet neben den o.g. Punkten auch die Entwicklung zusätzlicher Antriebe, Lastaufnahmemittel etc. Schließlich gilt es, diese Bauteile im Demozentrum aufzubauen und mit anderen Vakuumanwendungen abzustimmen, um die Verwendung von Vakuum möglichst energieeffizient zu gestalten. AP 1: Produktionsprozessanalyse: Festlegung der Rahmenbedingungen; AP 2: Aufbau des Demozentrums: damit verbunden die entsprechende Infrastruktur und die benötigten Komponenten; AP3: Formenbau und Aushärtung: hier wird sich die Firma Schmalz beim Vakuumaufbau beteiligen; AP4: Entwicklung der Handhabungstechnologie (zentral); AP5: Fügen: Hilfsmittel.
Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist die ganzheitliche Steigerung der Energie- und Rohstoffeffizienz von Rechenzentren in Deutschland unter Berücksichtigung vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsstufen. Zur Operationalisierung können zwei Hauptziele formuliert werden: 1 Schaffung einer Bewertungsgrundlage für die ganzheitliche Energie- und Rohstoffeffizienz von Rechenzentren. 2 Erforschung und Entwicklung neuer Effizienztechnologien in Rechenzentren, die zu erheblichen Energieeinsparungen führt. Durch TEMPRO werden wissenschaftliche Grundlagen geschaffen, um eine ganzheitliche Bewertung der Energieeffizienz von Rechenzentren zu ermöglichen. Die Ergebnisse werden den Rechenzentrumsbetreibern u.a. als Softwaretool zur Verfügung gestellt. Das Vorhaben teilt sich in 5 Arbeitspakete (AP) auf, die zum Teil parallel bearbeitet werden. Im AP1 wird die Zusammensetzung der Rechenzentrumskomponenten (RZK) sowie deren Demontage und Laboranalyse auf kritische und wirtschaftsstrategische Rohstoffe untersucht, die Lebenszyklusbetrachtung der RZK steht im Fokus von AP2. In AP3 wird u.a. ein Softwaretool prototypisch entwickelt, mit dem eine Erstbewertung von Rechenzentren hinsichtlich ihrer Energieeffizienz möglich sein wird. Mit dem Tool werden dazu bspw. folgende Inputparameter erhoben: Art/Funktion des Rechenzentrums, IKT-Ausstattung, Baujahr und Art der Kühlung. Bei der Bewertung der Energieeffizienz wird sowohl der Energiebedarf in der Nutzungsphase als auch die graue Energie berücksichtigt. Im AP4 werden die aktuellen technologischen Entwicklungen, die einen besonderen Einfluss auf die Energieeffizienz von Rechenzentren haben, analysiert und bewertet. In AP5 werden Effizienztechnologien, die besonders hohe Energieeinsparungen ermöglichen, konzipiert und prototypisch von Rechenzentrumsbetreibern getestet. Die drei geplanten Prototypen teilen sich auf in: Energieeffiziente Kühlung, Energieeffiziente Cloudlösungen und Störfallkonzepte für energieeffiziente Infrastrukturen.
Das übergeordnete Ziel des Vorhabens ist die ganzheitliche Steigerung der Energie- und Rohstoffeffizienz von Rechenzentren in Deutschland unter Berücksichtigung vor- und nachgelagerter Wertschöpfungsstufen. Zur Operationalisierung können zwei Hauptziele formuliert werden: 1 Schaffung einer Bewertungsgrundlage für die ganzheitliche Energie- und Rohstoffeffizienz von Rechenzentren. 2 Erforschung und Entwicklung neuer Effizienztechnologien in Rechenzentren, die zu erheblichen Energieeinsparungen führt. Durch TEMPRO werden wissenschaftliche Grundlagen geschaffen, um eine ganzheitliche Bewertung der Energieeffizienz von Rechenzentren zu ermöglichen. Die Ergebnisse werden den Rechenzentrumsbetreibern u.a. als Softwaretool zur Verfügung gestellt. Das Vorhaben teilt sich in 5 Arbeitspakete (AP) auf, die zum Teil parallel bearbeitet werden. Im AP1 wird die Zusammensetzung der Rechenzentrumskomponenten (RZK) sowie deren Demontage und Laboranalyse auf kritische und wirtschaftsstrategische Rohstoffe untersucht, die Lebenszyklusbetrachtung der RZK steht im Fokus von AP2. In AP3 wird u.a. ein Softwaretool prototypisch entwickelt, mit dem eine Erstbewertung von Rechenzentren hinsichtlich ihrer Energieeffizienz möglich sein wird. Mit dem Tool werden dazu bspw. folgende Inputparameter erhoben: Art/Funktion des Rechenzentrums, IKT-Ausstattung, Baujahr und Art der Kühlung. Bei der Bewertung der Energieeffizienz wird sowohl der Energiebedarf in der Nutzungsphase als auch die graue Energie berücksichtigt. Im AP4 werden die aktuellen technologischen Entwicklungen, die einen besonderen Einfluss auf die Energieeffizienz von Rechenzentren haben, analysiert und bewertet. In AP5 werden Effizienztechnologien, die besonders hohe Energieeinsparungen ermöglichen, konzipiert und prototypisch von Rechenzentrumsbetreibern getestet. Die drei geplanten Prototypen teilen sich auf in: Energieeffiziente Kühlung, Energieeffiziente Cloudlösungen und Störfallkonzepte für energieeffiziente Infrastrukturen.
Im Rahmen des Teilvorhabens sollen zur Realisierung eines wirtschaftlichen Stahlrohrturmkonzeptes für Nabenhöhen der Windenergieanlage von größer als 120 m Aspekte des Fügens von Bauteilen und darauf aufbauend zur Montage des gesamtes Turmes entwickelt werden. Durch Materialversuche sowie klein- und großmaßstäbliche Modellversuche verschiedener Materialien und Aussteifungs- bzw. Turmvarianten sollen die unterschiedlichen Aussteifungsvarianten insbesondere im Hinblick auf das Beulverhalten experimentell untersucht und durch numerische Berechnungen begleitet werden. Teilarbeitspakete Fraunhofer IPA: ' Entwicklung und fertigungsgerechte Umsetzung von Konzepten zur Erhöhung der FAT-Klasse für Turmschalen aus S355 (AP 1.05 / 1.06) ' Entwicklung alternativer Sektionsverbindungen zum Verbinden von Stahlrohrsegmenten (AP 1.07/AP 3.04/AP 3.05) ' Entwicklung von Fügeverbindungen durch neuartige reibbeiwerterhöhende Maßnahmen in GV-Verbindungen (AP 1.08) ' Demonstration und Test von alternativen Sektionsverbindungen (AP 1.10) ' Bewertung automatisierter Herstellbarkeit von dünnwandigen, beulsteifen Bauelementen (AP 2.07) ' Verbindungstechnologie, Verwendbarkeit bandverzinkter und höherfester Stähle (AP 2.08/AP 2.09/AP 2.10) ' Definition des benötigten Maschinenpark und Fertigungsprozess (AP 2.11) ' Diskussion Zertifizierbarkeit (Baugruppen und Verbindungen) (AP 2.13) ' Entwicklung und Demonstration eines automatisierten Trägersystems für Verbindungswerkzeuge an Längsteilungen (AP 3.06/AP 3.07) ' Entwicklung eines Transport- und Montagekonzepts, sowie Montagevorrichtungen für die Baustelle (AP 3.10/AP 3.11) ' Mitwirkung bei der grundlegenden Technologiezusammenführung (AP 4.09) Teilarbeitspakete Fraunhofer IWES: ' Detaillierte Planung aller Versuche (AP 2.04) ' Statische Tests an kleinmaßstäblichen Turmmodellen (AP 2.05) ' Statische Tests an großmaßstäblichen Turmsegmenten (AP 2.14) ' Dynamische Tests an ausgesteiften Blechproben (AP 2.15).
Für sektorübergreifende Effizienzmaßnahmen zur Reduktion des Energieverbrauchs im Gebäudebereich sind präzise Vorhersagemodelle zur Berechnung des zukünftigen Verbrauchs als Kurzfrist-/Langfristprognose notwendig. Durch die Visualisierung zukünftiger Verbräuche und What-if-Analysen werden TGA-Betreiber bei der Eigenverantwortlichkeit für Energieeffizienz unterstützt. In dem Verbundvorhaben wird mit der Erforschung und Entwicklung von Grey-Box-Modellen für die Modellierung des Verhaltens von Gebäude und Energiesystem ein erfolgversprechender Ansatz favorisiert, die Lücke zwischen modellbasierter Vorhersage und tatsächlichem Verbrauch zu schließen. Erstmalig wird dabei auch der Einfluss der Alterung von technischen Anlagen und dessen Einfluss auf die Energieeffizienz berücksichtigt. Es entsteht eine Softwareumgebung als Mehrwertdienst für bestehende Gebäudeleittechnik. Mit der Einbettung in BIM-Prozesse folgt das Vorhaben dem Trend zur Digitalisierung von Prozessen im Baugewerbe. Dabei lassen sich vorhandene BIM-Daten vorteilhaft in die Parametrisierung der Grey-Box-Modelle einbeziehen. Aufgaben decon: AP1 - Anforderungen TGM- (Technisches Gebäudemanagement) Prozesse/Datenerfassung/GA- (Gebäudeautomation) System; AP2 - Datenanalyse/Zustandsdaten TGA- (Technische Gebäudeausrüstung) Verschleiß; AP3 - Energiebilanzmodelle für die TGA, Alterungsmodelle für TGA-Komponenten; AP 4 - BIM- (Building Information Modeling) Prozesse für Domäne TGM; AP 5 - Prognose/Optimierung Betriebsszenarien, Parameteridentifikation: Wilsdruffer Kubus/SPK-Gebäude, Modellvalidation; AP 6 - Integration in Gebäudemanagementsystem 'Qanteon/DDC4000, decon.fm'; AP 7 - Instrumentierung, Anschluss an GLT (Gebäudeleittechnik), Gebäudebetrieb, Konfiguration des FMopt-Mehrwertdienstes (alle Demonstratoren); AP 8 - wiss.-techn. Ergebnisbewertung. Die Bearbeitungsschwerpunkte von decon liegen in AP7 und AP3.
Für sektorübergreifende Effizienzmaßnahmen zur Reduktion des Energieverbrauchs im Gebäudebereich sind präzise Vorhersagemodelle zur Berechnung des zukünftigen Verbrauchs als Kurzfrist- und Langfristprognose notwendig. Durch die Visualisierung zukünftiger Verbräuche und durch modellgestützte What-If-Analysen werden Betreiber von technischer Gebäudeausrüstung bei der Abschätzung und Verbesserung der Energieeffizienz unterstützt. In dem Verbundvorhaben wird mit der Erforschung und Entwicklung von Grey-Box-Modellen für die Abbildung des Verhaltens von Gebäude und Energiesystem die Lücke zwischen modellbasierter Vorhersage und tatsächlichem Verbrauch geschlossen. Erstmalig wird dabei auch der Einfluss der Alterung von technischen Anlagen und ihr Einfluss auf die Energieeffizienz berücksichtigt. Es entsteht eine Softwareumgebung als Mehrwert für bestehende Gebäudeleittechnik. Mit der Einbettung in BIM-Prozesse (BIM: Building Information Modeling) folgt das Vorhaben dem Trend zur Digitalisierung von Prozessen im Baugewerbe. Dabei lassen sich vorhandene BIM-Daten vorteilhaft in die Parametrisierung der Grey-Box-Modelle einbeziehen. Der Arbeitsplan des Fraunhofer IIS/EAS enthält folgende Aufgaben: Arbeitspaket 1 (AP1) Anforderungsanalyse: Anforderungen an Verfahren und Werkzeuge; AP2 Datenanalyse: Verfahren zur Extraktion von Lerndatensätzen; AP3 Modellbibliothek: Methodik, Modelle, Modellbibliothek; AP4 BIM-Prozesse und Daten: Prozessdefinition für Technisches Gebäudemanagement, Datenschemata, Model View Definition, Exchange Requirements, BIM-basierte Modellkonfiguration und -aggregation; AP5 Modellerstellung, Prognose, Optimierung: Erzeugung valider Lerndatensätze und Prognosemodelle für Energieverbrauch und Alterung, Energie- und Verschleißoptimierung; AP6 Werkzeugintegration: API (Application Programming Interface) aus Modellsicht; AP7 Demonstrator: BIM-Modell, Lerndatensätze, Modellgenerierung, Test und Inbetriebnahme; Die Bearbeitungsschwerpunkte von Fraunhofer IIS/EAS liegen in AP3 und AP5.
Im Projekt soll gezeigt werden, wie die mittelkettigen Carbonsäuren Capron- und Caprylsäure aus bestehenden Biogasanlagen in die chemische Industrie integriert werden können. Capron- und Caprylsäure sind Spezialchemikalien mit einem breiten Anwendungsspektrum. Mit dem neuen Verfahren soll Biogasanlagenbetreibern eine alternative Nutzungsmöglichkeit in Form von zusätzlichen Wertschöpfungsketten im Sinne einer Bioraffinerie eröffnet werden. Das neue Nutzungskonzept verbindet dabei bestehendes Knowhow der Anlagenbetreiber und vorhandene Infrastrukturen am Standort mit einer innovativen Betriebsweise und zusätzlichen technischen Komponenten zur Produktion und Extraktion der Carbonsäuren. Gleichzeitig wird eine alternative, nachhaltige Möglichkeit zur Herstellung der Carbonsäuren aus heimischen Biomassen sowie Rest- und Abfallstoffen entwickelt, so dass die Nutzung tropischer Pflanzenöle (Palm- und Kokosöl) als Basis vermieden werden kann. Anhand zweier Anwendungsmöglichkeiten soll im Projekt gezeigt werden, wie der Weg von der Produktion der Carbonsäuren mittels anaerober Fermentation über die Separation (Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Trennung, Destillation), die chemische Modifikation (Veresterung, Sulfonierung) bis zur Verwendung in Reinigungs- und Schmiermitteln funktioniert. Darüber hinaus wird im Projekt ein Anlagenkonzept zur Umrüstung einer bestehenden Biogasanlage in eine Bioraffinerie entwickelt. Darauf aufbauend erfolgen ein Basic Engineering sowie die Darstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen am Bioraffineriestandort. Über den gesamten Projektverlauf wird in enger Zusammenarbeit mit einem Wirtschaftsexperten eine Verwertungsstrategie entwickelt, wobei die Marktpotenziale sowie weitere Anwendungsfelder für Capron- und Caprylsäure recherchiert und präzisiert werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 132 |
| Land | 2 |
| Wirtschaft | 2 |
| Wissenschaft | 26 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 132 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 132 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 131 |
| Englisch | 8 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 30 |
| Webseite | 102 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 96 |
| Lebewesen und Lebensräume | 68 |
| Luft | 53 |
| Mensch und Umwelt | 132 |
| Wasser | 42 |
| Weitere | 132 |