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Entwicklung Ketten- und Seilkonstruktionen sowie Mast- und Fundamentdesign

Das Projekt "Entwicklung Ketten- und Seilkonstruktionen sowie Mast- und Fundamentdesign" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SAG GmbH durchgeführt. In dem F&E-Vorhaben sollen die Grundlagen für 'Raumoptimierte Freileitungen' erforscht sowie eine Versuchsanlage realisiert werden, die anschließend hinsichtlich ihrer technischen Machbarkeit untersucht wird. Die Idee der neuartigen 380-kV-Freileitungsbauweise besteht darin, diese so kompakt wie möglich zu gestalten, um den 'Landschaftsverbrauch' so gering wie möglich zu halten. Mit der Zielstellung die Höhe der Freileitungsmaste sowie die Trassenbreite deutlich zu reduzieren, ist es in diesem F&E-Projekt daher geplant, innovative Freileitungssysteme zu entwickeln, die zum einen aus innovativen Kettenkonstruktionen und Seilsystemen bestehen, die den Durchhang der Leiterseile erheblich verringern werden sowie zum anderen raumoptimierte Strommasten beinhalten, die sowohl in der Höhe als auch in der Trassenbreite deutlich kleiner sein werden, als es heute dem Stand der Technik bei 380 kV-Übertragungsnetzen entspricht. Die in der Vorhabenbeschreibung enthaltenen Arbeitspakete werden gemäß beiliegendem Zeitplan, d. Personal- und Arbeitsplan entsprechend des zeitlichen Ablaufs mit Hilfe des zur Verfügung stehen. Rechenprogrammentwicklung für Girlandenaufhängungen; Seil-, Mast- und Fundamentstatik für Trag- und Abspannmaste; Sondererdseilentwicklung; Girlandenseilpositionsmeßgerätentwicklung; Technische Projektleitung und Koordination der FuE-Partner (Konzeptentwicklung, Universitäten, Komponentenhersteller , Montageunternehmen, Leitungsbetreiber); Erstellung von Anforderungsprofilen.

Teilprojekt: TU Braunschweig

Das Projekt "Teilprojekt: TU Braunschweig" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Leichtweiß-Institut für Wasserbau durchgeführt. Die Wasserkraftnutzung an Standorten mit niedrigen Fallhöhen gilt heute als unrentabel und als ökologisch ungünstig. Ziel dieses Projektes ist es ein ökologisch verträgliches, wirtschaftliches System auf Basis einer neu entwickelten Ultra-Niederdruckturbine, der Wasserdruckmaschine (WDM), für Fallhöhen unter 2m und Leistungen bis 50kW zu entwickeln, um die Nutzung dieser erneuerbaren Energie zu ermöglichen. Ein vereinheitlichtes Genehmigungsverfahren, das mit den geltenden Vorschriften kompatibel ist, erleichtert Antragstellung und Genehmigungsverfahren. Folgende Arbeiten (Literaturrecherchen, Analysen, Modellversuche, numerische Modellierungen und Vollmaßstabversuche) werden durchgeführt: (1) Entwicklung ökologisch durchgängiger Anlagen, indem standardisierte, kostengünstige Fischwege für sehr kleine Fallhöhen erarbeitet und in Wasserkraftanlage integriert werden und die Feinstsedimentablagerung in Stauräumen durch eine gleichmäßige Durchströmung des Stauraumes reduziert wird; (2) Erarbeitung eines vereinheitlichten Genehmigungsverfahrens; (3) Verbesserung der Geometrie und der Leistungsfähigkeit / der ökologischen Eigenschaften der WDM; es werden flexible, fisch- und sedimentfreundliche Schaufeln entwickelt, die Hochwasserverträglichkeit wird optimiert; (4) Erarbeitung von Standardlösungen für den Bau der WDM auf Basis der optimierten Geometrien; (5) Verifizierung der Entwicklungen im Vollmaßstab an bestehenden Anlagen (Lohr mit 5 kW, Iskar mit 10 kW).

HYWEA - Entwicklung eines Hybridturms für Windenergieanlagen aus Stahlbeton-Fertigteilen, Stahlfachwerk und aufgesetztem Stahlrohrturm

Das Projekt "HYWEA - Entwicklung eines Hybridturms für Windenergieanlagen aus Stahlbeton-Fertigteilen, Stahlfachwerk und aufgesetztem Stahlrohrturm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Mittelhessen, Fachbereich Bauwesen durchgeführt. Die Windkraft besitzt das größte Potential zum Ausbau der Stromerzeugung durch regenerative Energieformen in Deutschland. Durch das begrenzte Flächenangebot und um immer leistungsfähigere sowie wirtschaftlichere Windenergieanlagen betreiben zu können, sind im Binnenland wie in Hessen Turmhöhen über 100 m erforderlich, die nicht als reine Stahlrohrtürme realisiert werden können. Daher werden vermehrt Hybridtürme aus Stahlbeton-Fertigteilen und aufgesetztem Stahlrohrturm hergestellt. Das Ziel des Vorhabens HYWEA ist die marktreife Entwicklung eines völlig neuen Konstruktionsprinzips für einen Hybridturm, durch den eine wirtschaftlichere Herstellung und Montage im Vergleich zu anderen am Markt verfügbaren Systemen möglich wird. Im Rahmen des Projekts werden alle erforderlichen Nachweise für das neu entwickelte Konstruktionsprinzip geführt sowie Werk- und Montagepläne für Herstellung und Aufbau des Turms entwickelt.

Erforschung EMV-Verhalten bei abgehängten Leiterseilen bei enger Zuordnung von neuen Seilkonstruktionen

Das Projekt "Erforschung EMV-Verhalten bei abgehängten Leiterseilen bei enger Zuordnung von neuen Seilkonstruktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft für Elektrische Anlagen und Stromwirtschaft e.V. durchgeführt. In dem F&E- Vorhaben sollen alle erforderlichen Grundlagen für eine innovative 'Raumoptimierte Freileitung' erforscht und geprüft, sowie eine Versuchsanlage realisiert werden, die nach Inbetriebnahme hinsichtlich ihrer technischen Machbarkeit untersucht wird. Die Idee der neuartigen 380 kV-Freileitungsbauweise besteht darin, diese kompakt zu gestalten und so den 'Landschaftsverbrauch' so gering wie möglich zu halten. Die Zielstellung ist es daher, die Höhe der Masten, den Durchhang der Leiterseile sowie die Trassenbreite zu reduzieren.

Weiterentwicklung ausgewählter methodischer Grundlagen der Schornsteinhöhenbestimmung und der Ausbreitungsrechnung nach TA Luft

Das Projekt "Weiterentwicklung ausgewählter methodischer Grundlagen der Schornsteinhöhenbestimmung und der Ausbreitungsrechnung nach TA Luft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurbüro Janicke Gesellschaft für Umweltphysik durchgeführt. In der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) stehen die methodischen Grundlagen der Schornsteinhöhenbestimmung nach Nr. 5.5.3 TA Luft in Konflikt mit dem fortgeschrittenen Stand der Ausbreitungsrechnung des Anhangs 3 zu Nr. 4.6.4. Dies hat den Grund, dass bei der Revision der TA Luft im Jahre 2002 die Ausbreitungsrechnung, nicht aber die Schornsteinhöhenberechnung auf eine neue Grundlage gestellt wurde. Außerdem müssen einige Einzelregelungen der Ausbreitungsrechnung der TA Luft bereits wieder an den fortgeschrittenen Stand der Modellierungstechnik angepasst werden. Dies betrifft in Anhang 3 die Depositionsmodellierung (Kapitel 3 und 4), die Quellhöhenbestimmung (Kapitel 6) und die meteorologischen Daten (Kapitel 8). In Kapitel 10 des Anhangs 3 der TA Luft fehlt eine Empfehlung zur Berücksichtigung der Bebauung bei Schornsteinbauhöhen unterhalb der 1,2-fachen Gebäudehöhe. Die genannten Unstimmigkeiten zwischen Nr. 5.5 und Anhang 3 sowie innerhalb des Anhangs 3 führen im Vollzug der TA Luft zu Problemen. Ziel des Vorhabens ist es, eine konsistente methodische Grundlage für die genannten Regelungen zu entwickeln und die Mindestabstände des Anhangs 1 entsprechend zu aktualisieren.

Teilprojekt Forschungsverbund Berlin e.V

Das Projekt "Teilprojekt Forschungsverbund Berlin e.V" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Die technisch neuartige Wasserdruckmaschine (WDM) erlaubt, Wasserkraft bereits bei 0,7-2,0 m Fallhöhe wirtschaftlich und aufgrund sehr geringer Rotationsgeschwindigkeiten, großer Schaufelabstände und fehlender Druckunterschiede auch ökologisch verträglich zu nutzen. Aber weder technisches, noch ökologisches Entwicklungs- und Optimierungspotential sind hinreichend untersucht. Projektziel ist es, die WDM ökologisch zu optimieren und potentielle Umweltwirkungen weitgehend zu neutralisieren, um ein ökologisch verträgliches, wirtschaftliches System zur Wasserkraftnutzung bei kleiner als 2 m Fallhöhe und bis 50 kW Leistung zu entwickeln. 1) Recherche und Meta-Analyse der relevanten Literatur; 2) Schaufeloptimierungen am Modell und Test der Fischverträglichkeit, Versuchsanlage Hochschule Darmstadt; 3) praxisgerechte Experimentalserien zur verletzungsfreien Fischpassierbarkeit bei verschiedenen Betriebszuständen und Abflüssen mit individuell markierten Fischen unterschiedlicher Arten und Längenklassen an vorhandenen Prototypen; 4) Aufnahme und Bewertung potentieller Fischverluste; 5) Entwicklung, Anpassung von Fischauf- und abstiegsanlagen für kleine Fallhöhen; 6) adaptive ökologische Optimierung der Prototypen (Modifikation und erneute Evaluierung) sowie Ableitung allgemeiner Betriebsempfehlungen zur Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit an WDM.

Monitoring der Versuchsanlage hinsichtlich spezifischer Akzeptanzerhöhung

Das Projekt "Monitoring der Versuchsanlage hinsichtlich spezifischer Akzeptanzerhöhung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 50Hertz Transmission GmbH durchgeführt. In dem F&E-Vorhaben sollen alle erforderlichen Grundlagen für eine innovative 'Raumoptimierte Freileitung' erforscht und geprüft, sowie eine Versuchsanlage realisiert werden, die nach Inbetriebnahme hinsichtlich ihrer technischen Machbarkeit untersucht wird. Die Idee der neuartigen 380kV-Freileitungsbauweise besteht darin, diese kompakt zu gestalten und so den 'Landschaftsverbrauch' so gering wie möglich zu halten. Die Zielstellung ist es daher, die Höhe der Masten, den Durchhang der Leiterseile sowie die Trassenbreite zu reduzieren.

Leistungshalbleiter- und Umrichter-Innovationen zur verlustoptimierten und leistungsstarken Energieerzeugung mit Windkraft

Das Projekt "Leistungshalbleiter- und Umrichter-Innovationen zur verlustoptimierten und leistungsstarken Energieerzeugung mit Windkraft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Infineon Technologies AG durchgeführt. Der Trend zu höheren Leistungen ist bei Windenergieanlagen ungebrochen. Nur so können 'onshore' bei nur beschränkt verfügbaren Standorten die Ausbauziele und die erforderliche Senkung der Stromentstehungskosten aus regenerativen Energiequellen erreicht werden. Mit zunehmender Turmhöhe und Leistung sehen aktuelle Anlagenentwürfe den Transformator und die gesamte Leistungselektronik in der Gondel vor. Dadurch lassen sich die Kabelverluste um mehrere Prozent der Anlagenleistung reduzieren. Mit zunehmender Anlagenleistung werden nun aber die Anforderungen an die Leistungsdichte für die Umrichter immer strenger. An dieser Stelle greift LHUVkraft an. Mit neuartigen Siliziumkarbid Leistungstransistoren soll die Schaltfrequenz des Umrichters signifikant angehoben werden. Das wiederum erlaubt eine erhebliche Reduktion von Masse und Volumen der stromtragenden Komponenten wie Netzdrosseln - der platzmäßig dominanten Komponente im Stromrichter - und Motordrosseln, Stromschienen und Schaltgeräten. Das Projekt plant die Erforschung, Umsetzung und Validierung der Innovationen vom Halbleiter bis zum Umrichtertest in einer Windenergieanlage.

Teilvorhaben: Stromrichter mit hoher Leistungsdichte - Systemerprobung

Das Projekt "Teilvorhaben: Stromrichter mit hoher Leistungsdichte - Systemerprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Nordex Energy SE & Co. KG durchgeführt. Der Trend zu höheren Leistungen ist bei Windenergieanlagen ungebrochen. Nur so können 'onshore' bei nur beschränkt verfügbaren Standorten die Ausbauziele und die erforderliche Senkung der Stromentstehungskosten aus regenerativen Energiequellen erreicht werden. Mit zunehmender Turmhöhe und Leistung sehen aktuelle Anlagenentwürfe den Transformator und die gesamte Leistungselektronik in der Gondel vor. Dadurch lassen sich die Kabelverluste um mehrere Prozent der Anlagenleistung reduzieren. Mit zunehmender Anlagenleistung werden nun aber die Anforderungen an die Leistungsdichte für die Umrichter immer strenger. An dieser Stelle greift LHUVkraft an. Mit neuartigen Siliziumkarbid Leistungstransistoren soll die Schaltfrequenz des Umrichters signifikant angehoben werden. Das wiederum erlaubt eine erhebliche Reduktion von Masse und Volumen der stromtragenden Komponenten wie Netzdrosseln - der platzmäßig dominanten Komponente im Stromrichter - und Motordrosseln, Stromschienen und Schaltgeräten. Das Projekt plant die Erforschung, Umsetzung und Validierung der Innovationen vom Halbleiter bis zum Umrichtertest in einer Windenergieanlage. Im Teilvorhaben von Nordex werden schwerpunktmäßig folgende Themenbereiche bearbeitet: Erforschung von Netzdrosseln für hohe Schaltfrequenzen Entwicklung eines Stromrichters mit hoher Leistungsdichte durch kleine Netzdrosseln Erprobung des Stromrichters im Gesamtsystem der Windenergieanlage.

Teilprojekt: Implementierung eines optischen Messsystems zur dynamischen Messung der Verformungen von Heliostaten durch Windlasten

Das Projekt "Teilprojekt: Implementierung eines optischen Messsystems zur dynamischen Messung der Verformungen von Heliostaten durch Windlasten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CSP Services GmbH durchgeführt. sbp sonne gmbh hat mit dem 'Stellio' einen neuen Heliostattypen mit deutlich verbessertem Preis-Leistungsverhältnis entwickelt. Um den Einsatz in kommerziellen Projekten zu ermöglichen, muss nun nach erfolgreichem Prototypen-Test eine Systemdemonstration folgen. Mit einem guten Heliostaten allein ist es allerdings noch nicht getan: Bei einer ganzheitlichen Optimierung - und nur diese führt zum Kostenminimum - wird mit dem Heliostatenfeld auch die Turmhöhe optimiert. Dies ist nur durch die Kenntnis aktueller Turmkostenfunktionen möglich, die im Projekt ermittelt werden. Weiter werden im vorgeschlagenen Projekt Methoden und Simulationswerkzeuge geschaffen, um das volle Kostensenkungspotenzial bei der Feldauslegung durch den Einsatz von Heliostaten mit runden oder mehreckigen Außenkonturen zu bewerten; diese versprechen nämlich einen höheren Feldwirkungsgrad durch reduziertes Abschatten und Blocken. Alle Arbeitspakete zielen gemeinsam auf die weitere Kostenreduktion bei Solarturmkraftwerken durch Optimierung der Heliostaten und Heliostatfelder.

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