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.
Für die Felderprobung neuer Netzbetriebskonzepte auf Mittelspannungsebene, die Bereitstellung regionaler Systemdienstleistungen und zur Teilnahme an regionalen Energiemärkten werden Windenergieanlagen für ein flexibles Blindleistungsmanagement umgerüstet und sogenannte STATCOM-Container errichtet. Die Umrüstung der Windenergieanlagen ermöglicht eine wirkleistungsunabhängige Bereitstellung von Blindleistung (STATCOM-Fähigkeit) sowie eine Erweiterung des Blindleistungsstellbereichs (Q+-Aufrüstung). Eine weitere Option zur Kompensation von Spannungsschwankungen bieten STATCOM-Container - auch an Standorten, an denen keine STATCOM-fähigen Windenergieanlagen vorhanden sind. Zur Minimierung wirtschaftlicher Risiken werden die zu untersuchenden Netzbetriebskonzepte vor der Felderprobung im Labor getestet. Dies gilt insbesondere für das Konzept eines 'Intelligenten Dispatcher' sowie für neue Netzregelungskonzepte zur Spannungs-Blindleistungsoptimierung.
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.
Das Gesamtziel des Investitionsvorhabens und des dazugehörigen Forschungsvorhabens besteht im Aufbau einer intelligenten Anlage zur Verarbeitung rezyklierter Hochleistungsfasern unter Integration von Industrie 4.0-Ansätzen in Hightech-Anwendungen. Die Herstellung von Organoblechen auf Basis von Vliesstoffen aus rezyklierter Hochleistungsfasern gibt eine Antwort auf die immer drängender werdende Frage nach der Verarbeitung von Carbonfaserabfall, insbesondere vor dem Hintergrund der drohenden Einstufung von CFK als 'gefährlicher Abfall' und dem damit verbundenen Deponieverbot. Mit dem Investitionsvorhaben werden die technischen Grundlagen für die Durchführung des Forschungsvorhabens geschaffen. Die bisher vorhandene Anlagentechnik wird durch weitere Aggregate sowie Hard- und Software ergänzt, um den Gesamtprozess darstellen und analysieren zu können. Dies beinhaltet: - die Anlagenerweiterung im Bereich der Faservorbereitung und -mischung, um eine kontinuierlich Prozesskette abzubilden - den Aufbau eines Aggregates zur kontinuierlichen, thermischen Konsolidierung der Vliesstoffe zu Organoblechen, - Verarbeitung von Hybridvliesstoffen - Verarbeitung reiner Carbonfaservliesstoffe und separate Zuführung thermoplastischer Matrixwerkstoffe (Folien oder Vliesstoffe) - den Einbau notwendiger Sensortechnik inkl. Auswerteeinheiten zu Qualitätsüberwachung - die Installation von Hard- und Software zur Fertigungs- und Anlagensteuerung.
Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, Verfahren und Methoden für die Bereitstellung einer Momentanreserve und Primärregelung des Energieversorgungsnetzes bei zunehmender Anzahl dezentraler, über Wechselrichter angekoppelter Erzeugungseinheiten und Verbraucher und gleichzeitiger Abnahme rotierender Massen in Kraftwerks-Generatorsätzen zu entwickeln und zu erproben und damit eine hohe Stabilität, Resilienz gegen äußere und innere Störungen, hohe Versorgungssicherheit und Zuverlässigkeit bei zunehmender Einspeisung erneuerbarer Energien zu gewährleisten. An der TU-Darmstadt stehen dabei der Entwurf der lokalen, auf den Stromrichtern wirksamen Regler, sowie deren Einfluss auf die Stabilität einzelner Netzabschnitte im Vordergrund. Hierzu werden zusätzliche Stromrichterfunktionalitäten in Ergänzung zu aktuellen Grid-Codes in Form von praxisnahen Simulationen sowie in realen Netzen untersucht. Die Reglereinstellungen erfolgen dabei in Abhängigkeit des lokal geschätzten Netzzustands in regelungstechnisch robuster Weise, sodass sich im Verbund immer ein stabiler Netzbetrieb ergibt auch ohne Kommunikation zwischen den dezentral angeordneten Stromrichtern. In Verbindung mit lokalen Regelkonzepten und Hardwarelösungen auf Geräteebene wird des Weiteren ein Systemkonzept entwickelt, welches den technisch und wirtschaftlich optimierten Betrieb kompletter Netze sicherstellt und mit dessen Hilfe die lokalen Regler neu parametriert werden können. Die entwickelten Regelverfahren und Hardwarelösungen werden in Nieder- und Mittelspannungsnetzen praktisch erprobt. Diese Netze stehen den Projektpartnern Siemens und IAV für Erprobungszwecke zur Verfügung.
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.
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.
| Origin | Count |
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| Bund | 132 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 132 |
| License | Count |
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| offen | 132 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 131 |
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| Boden | 94 |
| Lebewesen und Lebensräume | 61 |
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