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Effiziente Funktionalisierung von 3D-geformten Dünngläsern, Teilvorhaben: Kompensation der Strukturverzerrung

Ziel des Verbundvorhabens EffF3D ist die Entwicklung einer effizienten Prozesskette zur Massenfertigung von komplex geformten und funktionalisierten Dünngläsern (Glasdicke kleiner als 3 mm) basierend auf nicht-isothermen Umformprozessen. Im Vergleich mit den etablierten Prozessketten ist die vorgeschlagene in der Lage, den Energieeinsatz um 67% und dadurch anteilig den CO2-Ausstoß um 63% zu reduzieren. Durch die hohe Marktdurchdringung des Dünnglases wurde allein in der Unterhaltungsbranche 2019 ein Marktvolumen von 1,37 Milliarden Dünngläsern (Absatz Smartphones weltweit) adressiert. Dazu kommen weitere 75 Millionen Dünngläser im Jahr 2019 aus dem Automobilbau, Sensorik und Architektur. Von diesen Dünngläsern sind etwa 70% mit Funktionsschichten oder -strukturen (Haptik, Hydrophobie, Antireflexion, etc.) versehen. Die Funktionalisierung wird heutzutage entweder über Ätzverfahren mit umweltgefährdenden Stoffen oder durch strukturierte Formeinsätzen mit geringer Werkzeugstandzeit eingebracht. Das Verbundvorhaben ‘EffF3D’ erforscht die vorgelagerte Funktionalisierung der Glasrohlinge durch Laserstrukturierung mit anschließendem nicht-isothermen Glasumformprozess. Die nicht-isotherme Glasumformung steigert, aufgrund hoher Werkzeugstand- und Taktzeiten die Material- und Ressourceneffizienz gegenüber konkurrierenden Formgebungsverfahren. In einer ersten Abschätzung der neuartigen Prozesskette wird der Massenmarkt mit einem prognostizierten Stückpreis zwischen 3 € und 4 € erreicht, bei der oben genannten Erhöhung der ökologischen Verträglichkeit.

Doppelfassaden und ihr Einfluss auf die Energieeffizienz

Fallstudien werden herangezogen um leistungsfähige Doppelfassaden in ihrer Wirkung auf Systeme der Gebäudetechnik sowie auf die Energieeffizienz des Gebäudes zu untersuchen. Bei der ersten Fallstudie handelt es sich um einen 21-geschossigen Büroturm im Zentrum von Berlin mit Fertigstellungsdatum 1999. Die Doppelfassade wirkt als solarthermischer Schacht und ermöglicht die natürliche Lüftung des Turmes während 70Prozent des Jahres. Für die verbleibende Zeit erfolgt die Versorgung mechanisch über Quellluft und sorptionsgestützte Klimatisierung. Das zweite Gebäude hat die Funktion einer Hauptverwaltung nahe Frankfurt, fertiggestellt im Jahr 2000. Hier ermöglicht ein extrem effizientes Doppelfassadensystem den Verzicht auf ein konventionelles Heizsystem. Ein Kapillarrohrsystem in der Decke sorgt für Kühlung und Heizung. Die Einsparungen an den konventionellen Systemen können somit den gestiegenen Fassadenkosten gegen gerechnet werden. Die dritte Fallstudie beschäftigt sich mit dem erstgereihten Wettbewerbsentwurf für die neue Hauptverwaltung der europäischen Zentralbank in Frankfurt. Eine zweite Gebäudehülle in Kombination mit einer energetisch optimierten Gebäudeform erlaubt während des gesamten Jahres die natürliche Lüftung des Hochhauses. Zusätzlich zur Ersparnis in den laufenden Betriebsenergiekosten wird ein enormes Einsparpotential bezüglich Investitionskosten (Wegfall des mechanischen Lüftungssystems und Anlagentechnik) geschaffen sowie die Maximierung nutzbarer Fläche (Wegfall/Verringerung der Versorgungsschächte) ermöglicht. Die Fallstudien zeigen deutlich, dass höchst effiziente Doppelfassaden nicht nur das energetische Gebäudeverhalten verbessern können, sondern genauso die Investitionskosten signifikant senken können. Deshalb ist die Wirtschaftlichkeit einer solchen Maßnahme nicht nur bezüglich ihrem Potential zur Senkung von Energiekosten zu bewerten, sondern immer im Zusammenhang mit einer möglichen Reduktion der Investitionskosten für HLK-Systeme im Gebäude zu sehen. Eine bloße Reduktion der Größe dieser Systeme führt oft zu keinen bemerkenswerten Einsparungen.

Marktstudie zur Naturfaserbranche in Deutschland und Europa, Teilvorhaben 2: Nördliches Deutschland sowie Beneluxländer, Frankreich und in Südeuropa

Plätze

Ausgewählte Hamburger Plätze sind mit Foto und Kurzinfos verknüpft sowie mit einem Link auf eine Hintergrundseite auf hamburg.de, auf der der Platz (Lage, Architektur, Besonderheiten, Bildergalerie etc.) ausführlich beschrieben wird. Hinweis: Im Datensatz verlinkte Fotos unterliegen nicht der Veröffentlichungspflicht nach Hamburgischem Transparenzgesetz und sind nicht Teil der freien Lizenz. Weitere Informationen: www.hamburg.de/oeffentliche-plaetze

Sustainable Electric Architecture Casings, Teilvorhaben: Umsetzung und Validierung

WFS Wettbewerbe Hamburg

Web Feature Service (WFS) zum Thema Wettbewerbe in Hamburg. Zur genaueren Beschreibung der Daten und Datenverantwortung nutzen Sie bitte den Verweis zur Datensatzbeschreibung.

Modelling root uptake processes in heterogeneous soils at the plant scale with a specific attention to biopores and rhizosphere impact on nutrient acquisition

The pattern of plant nutrient uptake in a soil profile is the result of complex processes occurring at the cellular or sub-cellular levels but affecting the whole-plant behaviour in function of the plant environment that varies strongly in time and space. The plant nutrient acquisition depends on root architecture and growth, on soil properties and heterogeneity, and on the 3-D distribution of nutrients and water. Equally important is how these parameters interact, as for instance how the nutrient distribution and soil properties and heterogeneity impact root growth or how nutrient and water limitation affect assimilate allocation. Mathematical modelling using a spatial resolution that resolves the spatial structure of the root structure and the nutrient and water distribution is therefore needed to quantitatively account for these complex and interacting processes and to predict plant nutrient uptake behaviour under environmental constraints. The main goal of the project is to build a modelling platform able to describe 3-D flow and transport processes in the soil to individual roots of an entire root system (WP1). Model parameters will be derived from specific experiments performed at the plant scale in the research group (WP3) and stored in a specific data warehouse (WP2). The impact of different parameters, which describe root growth and nutrient uptake at the single root scale, on nutrient uptake at the soil profile scale, will be investigated based on scenario analyses (WP4). Data on water and nutrient uptake and root growth from plant and field scale experiments will be compared with model predictions to validate the model. Simulations with the 3-D root scale model will be used to validate hypotheses and parameterizations of larger scale 1-D models that do not describe processes at the scale of individual roots (WP5 and SP10).

Planungsunterstützung für die Solarisierung der Gebäudehülle in Neubau und Bestand, Teilvorhaben: Architektur

Architekt*innen, Planer*innen, Projektentwickler*innen und Komponentenhersteller*innen werden immer häufiger mit der Forderung nach einer ausgeglichenen CO2-Bilanz des Gebäudes durch die Integration von PV in Dach und Fassade konfrontiert. Hoher Planungsaufwand durch fehlendes Know-how und geringe Erfahrung verhindern jedoch oft die Umsetzung solcher Ziele. Schwierige Fragen sind oft: - Welche Flächen können und sollen mit PV belegt werden? - Welche Akteure sind wann im Bauprozess zu involvieren? - Ist der eingeschlagene Weg wirklich realisierbar? Gibt es (mehrere) Anbieter? - Wie soll die Energie genutzt werden (Eigenbedarf)? Werden Flächen für Speicher und Trassen benötigt? - Kostenermittlung und Erträge: Ist die Maßnahme wirtschaftlich? Konkret werden im Projekt Grundlösungen für die Verwendung von PV an Gebäuden erarbeitet. Die Einbindung von Herstellern sichert die Realisierbarkeit. Um den Handwerkermangel abzumildern, werden neben Handwerkern alle Solarfachkräfte adressiert. Digitale Modelle werden kurzfristig in einem neuen Industriestandard als VDI-Richtlinie zur Verfügung gestellt und über die Mitarbeit in diversen Normungsgremien veröffentlicht.

Denkmalpflege im Saarland 4 – „Architektur der Nachkriegszeit im Saarland“

Das Buch stellt in der Art eines Kompendiums 158 Objekte vor, die als Auswahl einen Überblick über Architektur und Städtebau im Saarland der Nachkriegszeit erlauben.

Netzsensitive Koordination von Energiecommunities, Teilvorhaben: Entwicklung eines prosumerzentrierten Bietagenten zur Teilnahme am marktseitigen Koordinationsmechanismus und Erprobung der Gesamtlösung 'OLI Market' im Feldtest

Das Teilprojekt der OLI Systems fokussiert sich auf die Entwicklung und Implementierung eines blockchainbasierten netzsensitiven Marktmechanismus für Energiecommunities. Die OLI Systems GmbH entwickelt dafür skalierbare und standardisierte Werkzeuge, welche es erlauben, Ladepunkte für Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen, Klimaanlagen, stationäre Batteriespeicher dahingehend zu nutzen, dass sie für die Verteilnetze nicht zum Problem, sondern selbst zur Lösungsoption im Zuge von Redispatchmaßnahmen werden, z.B. Bietagenten, Marktmechanismen und die dazu notwendigen Schnittstellen. Die dezentrale Organisation in Energiecommunities erlaubt es einerseits, Kleinflexibilitäten sinnvoll zu aggregieren, andererseits lässt sich die dafür notwendige Infrastruktur zukünftig auch für den P2PEnergiehandel nutzen, sodass hier wirtschaftliche Synergien entstehen. OLI Systems übernimmt einerseits die Entwicklung und Erprobung geeigneter Bietagenten und -strategien sowie deren Einbindung in einen geeigneten Marktmechanismus. Dort kommen Machine Learning Verfahren, in diesem Fall insbesondere Varianten des Reinforcement Learnings zum Einsatz, um geeignete Bietstrategien zu identifizieren und zu erproben. Die Informationen werden über die Smart Meter Gateway Architektur und den sicheren CLS-Kanal zwischen Haushalt, Koordinationssystem und Marktmechanismus übertragen. Den Nutzern kann die 'OLI Market' App zu Testzwecken als Human Machine Interface zur Verfügung gestellt werden, um eine direkte bidirektionale Interaktion für die Nutzenden zu ermöglichen. Auch die dafür notwendigen Kommunikationsschnittstellen (z.B. IEC 61850) werden gemeinsam mit den Konsortialpartnern erprobt und für den Feldtest ertüchtigt. Im Feldtest wird die Lösung durch die OLI Systems gemeinsam mit den Konsortialpartnern validiert und evaluiert, sodass nach Projektende ein vorkommerzielles Gesamtsystem zur Verfügung steht, welches kurzfristig zur vollständigen Produktreife geführt werden kann.

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