Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung der Prozesse zur Offshore-Erzeugung von CO und H2 aus CO2 und H2O mittels SOEC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. In diesem Vorhaben der Technologieplattform H2Mare wird die Festoxidelektrolyse (SOEC) zur Herstellung von H2 und CO aus Wasserdampf und CO2 unter Verwendung von Offshore-Windstrom im maritimen Umfeld untersucht und betrieben. Dazu werden durch DLR-TT-ECE Elektrolyse-Stacks und größere -Stack-Module unter relevanten Bedingungen getestet, die Elektrolyseeinheit an Land mit einem oder mehreren Syntheseverfahren gekoppelt, für die maritime Umgebung angepasst und abschließend in maritimer Umgebung gekoppelt betrieben und untersucht. Das DLR-TT-TÖA unterstützt die Erarbeitung integrierter technoökonomischer und ökologischer Analysen in AP 5.1. Dazu werden Prozessmodelle mit den in den AP 1.1 bis AP 1.8 untersuchten Verfahrenskonzepten abgeglichen und validiert. Es wird eine Schnittstelle zur Verknüpfung der LCA und TÖA mit Aspen-Modellen erstellt und den Projektpartnern in AP 5.1 zur Verfügung gestellt. Herstellungsprozesse werden auf Basis der Aspen-Simulationen und Kostenschätzungen der Detailanlagen techno-ökonomisch und ökologisch optimiert.
Das Projekt "Teilvorhaben MAN Truck & Bus SE: Entwicklung und Erprobung des Systems im schweren Nutzfahrzeug" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Truck & Bus SE durchgeführt. Das Ziel des Verbundprojektes ist es, einen emissionsfreien Fernverkehr-Lkw mit Brennstoffzellentechnologie aufzubauen, um das 2-Grad-Ziel des Pariser-Abkommens und gesetzliche Regelungen zur CO2-Reduzierung zu erreichen. Mit dem Brennstoffzellensystem sollen die Anforderungen eines schweren Nutzfahrzeugs im Fernverkehr hinsichtlich Reichweite und Leistung erfüllt werden. Um zukünftige elektrische Fahrzeugkonzepte im Lkw besser realisieren zu können, wird ein auf elektrische Antriebsstränge angepasstes Fahrzeugdesign eingesetzt. Mit dem Ziel, langfristig und nachhaltig ein wettbewerbsfähiges Produkt anbieten zu können, werden in einem modularen Ansatz Pkw-Brennstoffzellen verwendet. Außerdem wird eine nachhaltige und kurzfristig umsetzbare Lösung für die Wasserstoff-Infrastruktur zur Betankung für Nutzfahrzeuge entwickelt und bereitgestellt. Der Brennstoffzellen Fern-Lkw wird schließlich unter realen Bedingungen betrieben, um so Erfahrungen zu gewinnen und zukünftige Entwicklungen voranzutreiben. In diesem Teilprojekt ist MAN verantwortlich für die Konstruktion, den Aufbau und den Betrieb des Lkw mit Brennstoffzellensystem.
Das Projekt "Teilvorhaben 7 Ökonomische Analyse und Governance" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Ländliche Strukturforschung an der Goethe-Universität Frankfurt am Main durchgeführt. Im Rahmen des 'CoAct'-Projektes wird die Realisierung einer Anlage zur Umwandlung von Rest-Biomassen in Aktivkohle und Brennstoffe geprüft. Neben dem technischen Verfahren stehen die ökonomischen und ökologischen Wirkungen sowie Fragen der Koordination im Vordergrund des Projektes. Ziel des Projektes ist es, ein Realisierungskonzept mit den dazu benötigten Akteuren zu entwickeln. Das IfLS wird Wirtschaftlichkeitsberechnungen für die Bereitstellung der Biomasse von Naturschutzflächen oder sonstigen Landschaftspflegematerialien ('Rest-Biomassen') durchführen. Darüber hinaus wird es untersuchen, wie Wertschöpfungsketten im Bereich Aktivkohle und Energie im Bodenseekreis aufgebaut werden können. Im Rahmen einer Szenarienentwicklung wird geklärt, welche Akteure unter welchen Bedingungen sich am Aufbau und Betrieb einer 'CoAct'-Anlage beteiligen würden. Dazu wird das IfLS gemeinsam mit den Projektpartnern mit Akteuren aus der Landwirtschaft, dem Naturschutz sowie dem (kommunalen) Abfall-, Abwasser und Energiebereich zusammenarbeiten. Die Verbundpartner werden ein Konzept für die Anlage erarbeiten, die den Erfordernissen der verfügbaren Biomasse entspricht. Zusätzlich wird geprüft, welche Wasserqualitäten mit Hilfe der erzeugten Aktivkohle in Kläranlangen zu erreichen sind. Darüber hinaus wird eine ökologische Folgenabschätzung einer solchen Anlage unternommen. Durch das Verfahren muss die 'Rest-Biomasse' nicht kompostiert sondern kann weiter genutzt werden. Mit der gewonnenen Aktivkohle und Energie können Abwässer gereinigt bzw. das Klima geschützt werden. Zusätzlich profitiert die regionale Wirtschaft von der gesteigerten Wertschöpfung und den Arbeitsplätzen. So will das CoAct-Projekt die Möglichkeiten der nachhaltigen Entwicklung und der Zusammenarbeit von städtischen und ländlichen Räumen erproben und verbessern. Das Projekt hat eine Laufzeit von fünf Jahren (Juli 2018 - Juli 2023) und wird von der Universität Kassel koordiniert, die im Verbund mit den Fachgebieten Grünlandwissenschaft und Nachwachsende Rohstoffe und Öffentliches Recht, Umwelt- und Technikrecht sowie dem Kompetenzzentrum für Klimaschutz und Klimaanpassung - CliMA vertreten ist. Neben dem IfLS beteiligen sich darüber hinaus das ifeu - Institut für Energie und Umwelt (Heidelberg), das DVGW-Technologiezentrum Wasser (Karlsruhe), die Bodensee-Stiftung (Radolfzell), die Firmen Krieg und Fischer (Göttingen) und Pyreg (Dörth) sowie die Stadt Friedrichshafen und der Bodenseekreis am CoAct-Projekt. Gefördert wird das Projekt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Fördermaßnahme 'Stadt-Land-Plus'. Ziel der BMBF Fördermaßnahme 'Stadt-Land-Plus' ist es, durch Stärkung der Stadt-Land-Beziehungen eine integrierte nachhaltige Entwicklung von Regionen zu erreichen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Validierung im Realversuch" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Euro-K GmbH durchgeführt. Im Zuge der UN-Klimakonferenz 2015 in Paris hat sich die EU verpflichtet die Emissionen von Treibhausgasen bis 2035 um mindestens 40 % gegenüber 1990 zu reduzieren. Das kann nur durch den Ausbau erneuerbarer Energien in allen Sektoren erreicht werden. Dieser erfordert wiederum hoch flexible und saubere Kraftwerke. Hier werden besonders Gasturbinen eine Rolle spielen, die sich durch hohe Effizienz, niedrige Schadstoffemissionen und eine sehr hohe Betriebsflexibilität auszeichnen. Energiespeicherung ist eine wichtige Möglichkeit zur Unterstützung des angesprochenen Ausbaus und der Sektorenkopplung. Da Batterien nicht über die nötige Energiekapazität verfügen und keine KWK ermöglichen, ist es notwendig Wasserstoff als alternatives Speichermedium in Betracht zu ziehen. Im vorliegenden Vorhaben wird ein Wasserstoffbrenner der TU Berlin an eine Mikrogasturbine der Euro-K GmbH angepasst und ihr stabiler und emissionsarmer Betrieb mit purem Wasserstoff validiert. Das resultierende System erlaubt die dezentrale Speicherung von Wind- und Solarstrom in H2 und dessen anschließende Rückwandlung in Wärme und Strom mit einer KWK Anlage. Die Verbrennung von Wasserstoff stellt zwei Herausforderungen dar. Einerseits kann es wegen der hohen Flammengeschwindigkeit zu einem Stromaufwandern der Flamme kommen. Zum anderen führt die hohe Flammentemperatur von Wasserstoff potentiell zu hohen NOx-Emissionen. Der im Vorhaben entwickelte Brenner liefert eine Lösung für beide Thematiken durch seinen einfachen Aufbau und justierbare geometrische Parameter. Mit Hilfe innovativer Optimierungsalgorithmen, z.B. künstliche neuronale Netzwerke und genetische Algorithmen, wird der Brenner schnell auf die Bedingungen beim Betrieb in der Mikrogasturbine optimiert. Seine optimierte Version wird in einem Demonstrator der Euro-K GmbH eingebaut und beim Betrieb getestet und validiert. Das Projekt liefert ein neues Mikrogasturbinenmodel, dass mit purem H2 stabil und mit niedrigen Emissionen betrieben wird.
Das Projekt "Teilvorhaben: Experimentelle Auslegung und Optimierung eines H2 Brenners für Mikrogasturbinen in einem atmosphärischen Verbrennungsprüfstand." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Strömungsmechanik und Technische Akustik, Fachgebiet Experimentelle Strömungsmechanik - Hermann-Föttinger-Institut durchgeführt. Im Zuge der UN-Klimakonferenz 2015 in Paris hat sich die EU verpflichtet die Emissionen von Treibhausgasen bis 2035 um mindestens 40 % gegenüber 1990 zu reduzieren. Das kann nur durch den Ausbau erneuerbarer Energien in allen Sektoren erreicht werden. Dieser erfordert wiederum hoch flexible und saubere Kraftwerke. Hier werden besonders Gasturbinen eine Rolle spielen, die sich durch hohe Effizienz, niedrige Schadstoffemissionen und eine sehr hohe Betriebsflexibilität auszeichnen. Energiespeicherung ist eine wichtige Möglichkeit zur Unterstützung des angesprochenen Ausbaus und der Sektorenkopplung. Da Batterien nicht über die nötige Energiekapazität verfügen und keine KWK ermöglichen, ist es notwendig Wasserstoff als alternatives Speichermedium in Betracht zu ziehen. Im vorliegenden Vorhaben wird ein Wasserstoffbrenner der TU Berlin an eine Mikrogasturbine der Euro-K GmbH angepasst und ihr stabiler und emissionsarmer Betrieb mit purem Wasserstoff validiert. Das resultierende System erlaubt die dezentrale Speicherung von Wind- und Solarstrom in H2 und dessen anschließende Rückwandlung in Wärme und Strom mit einer KWK Anlage. Die Verbrennung von Wasserstoff stellt zwei Herausforderungen dar. Einerseits kann es wegen der hohen Flammengeschwindigkeit zu einem Stromaufwandern der Flamme kommen. Zum anderen führt die hohe Flammentemperatur von Wasserstoff potentiell zu hohen NOx-Emissionen. Der im Vorhaben entwickelte Brenner liefert eine Lösung für beide Thematiken durch seinen einfachen Aufbau und justierbare geometrische Parameter. Mit Hilfe innovativer Optimierungsalgorithmen, z.B. künstliche neuronale Netzwerke und genetische Algorithmen, wird der Brenner schnell auf die Bedingungen beim Betrieb in der Mikrogasturbine optimiert. Seine optimierte Version wird in einem Demonstrator der Euro-K GmbH eingebaut und beim Betrieb getestet und validiert. Das Projekt liefert ein neues Mikrogasturbinenmodel, dass mit purem H2 stabil und mit niedrigen Emissionen betrieben wird.
Das Projekt "Unterverbund ViWaT Operation - Teilprojekt 13" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IEEM gGmbH - Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten,Herdecke durchgeführt. 'ViWat' ist ein von BMBF und dem vietnamesischen Wissenschaftsministerium MOST unterstützter Projektverbund mit den drei Säulen 'Planung' Uni Bochum), 'Engineering' (Uni Karlruhe) und 'Betrieb' (betf. den vorliegenden Antrag). Ein technisch-wirtschaftlich funktionierender Betrieb von Wasserunternehmen und -anlagen ist Voraussetzung jeder nachhaltigen Wasserwirtschaft. ViWat-Betrieb soll ganzheitliche Lösungskonzepte für prioritäre Problemfälle entwickeln und zeigen, wie durch innovative Konzepte eine sichere Wasserversorgung und Abwassernutzung trotz der schwierigen Bedingungen im Mekong Delta realisiert werden kann. Arbeitspaket 1 beinhaltet die Entwicklung einer technologiebasierten Lösung für Klein- Wasserwerke, mit denen bei vertretbarem technischen und finanziellen Aufwand die vielen abgelegenen Kleinsiedlungen im Mekong Delta mit humantoxikologischen und hygienisch einwandfreiem Trinkwasser versorgt werden können. Arbeitspaket 2 befasst sich mit dem Wasser- und Abwassermanagement für eine nachhaltige Aquakultur im Mekong Delta, speziell mit der Abwassernutzung in Garnelenfarmen, welche derzeit unter existenzbedrohenden Wasserproblemen leiden und umgekehrt existenzbedrohende Wasser- und Bodenverschmutzungen verursachen. Arbeitspaket 3 bringt ein innovatives Maßnahmenkonzept zum Wassernachfrage-Management (Water Demand Management). Grundlage dafür ist ein zu entwickelndes technisch und organisatorisch funktionierendes Monitoring System zur Überwachung der Wasserentnahmen, der Wasseraufbereitung, der Frisch- und Sekundärwassernutzung sowie der Abwassereinleitungen. Arbeitspaket 4 widmet sich der Regulation und Führung lokaler Wasserbetriebe (Water Utility Governance). Aus der vietnamesischen 'Strategie für eine Grüne Wirtschaft' soll ein Katalog von Empfehlungen an Regulierungs-behörden und Wasserbetriebe abgeleitet werden. Zur Erprobung und Demonstration sind Implementierung-Fallstudien vorgesehen, die gemeinsam mit ausgewählten Wasserbetrieben durchgeführt werden.
Das Projekt "Unterverbund ViWaT Operation - Teilprojekt 15" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MARTIN Systems GmbH durchgeführt. 'ViWat' ist ein von BMBF und dem vietnamesischen Wissenschaftsministerium MOST unterstützter Projektverbund mit den drei Säulen 'Planung' Uni Bochum), 'Engineering' (Uni Karlruhe) und 'Betrieb' (betf. den vorliegenden Antrag). Ein technisch-wirtschaftlich funktionierender Betrieb von Wasserunternehmen und -anlagen ist Voraussetzung jeder nachhaltigen Wasserwirtschaft. ViWat-Betrieb soll ganzheitliche Lösungskonzepte für prioritäre Problemfälle entwickeln und zeigen, wie durch innovative Konzepte eine sichere Wasserversorgung und Abwassernutzung trotz der schwierigen Bedingungen im Mekong Delta realisiert werden kann. Arbeitspaket 1 beinhaltet die Entwicklung einer technologiebasierten Lösung für Klein- Wasserwerke, mit denen bei vertretbarem technischen und finanziellen Aufwand die vielen abgelegenen Kleinsiedlungen im Mekong Delta mit humantoxikologischen und hygienisch einwandfreiem Trinkwasser versorgt werden können. Arbeitspaket 2 befasst sich mit dem Wasser- und Abwassermanagement für eine nachhaltige Aquakultur im Mekong Delta, speziell mit der Abwassernutzung in Garnelenfarmen, welche derzeit unter existenzbedrohenden Wasserproblemen leiden und umgekehrt existenzbedrohende Wasser- und Bodenverschmutzungen verursachen. Arbeitspaket 3 bringt ein innovatives Maßnahmenkonzept zum Wassernachfrage-Management (Water Demand Management). Grundlage dafür ist ein zu entwickelndes technisch und organisatorisch funktionierendes Monitoring System zur Überwachung der Wasserentnahmen, der Wasseraufbereitung, der Frisch- und Sekundärwassernutzung sowie der Abwassereinleitungen. Arbeitspaket 4 widmet sich der Regulation und Führung lokaler Wasserbetriebe (Water Utility Governance). Aus der vietnamesischen 'Strategie für eine Grüne Wirtschaft' soll ein Katalog von Empfehlungen an Regulierungs-behörden und Wasserbetriebe abgeleitet werden. Zur Erprobung und Demonstration sind Implementierung-Fallstudien vorgesehen, die gemeinsam mit ausgewählten Wasserbetrieben durchgeführt werden.
Das Projekt "Unterverbund ViWaT Operation - Teilprojekt 14" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Tilia GmbH durchgeführt. ViWat' ist ein von BMBF und dem vietnamesischen Wissenschaftsministerium MOST unterstützter Projektverbund mit den drei Säulen 'Planung' Uni Bochum), 'Engineering' (Uni Karlruhe) und 'Betrieb' (betf. den vorliegenden Antrag). Ein technisch-wirtschaftlich funktionierender Betrieb von Wasserunternehmen und -anlagen ist Voraussetzung jeder nachhaltigen Wasserwirtschaft. ViWat-Betrieb soll ganzheitliche Lösungskonzepte für prioritäre Problemfälle entwickeln und zeigen, wie durch innovative Konzepte eine sichere Wasserversorgung und Abwassernutzung trotz der schwierigen Bedingungen im Mekong Delta realisiert werden kann. Arbeitspaket 1 beinhaltet die Entwicklung einer technologiebasierten Lösung für Klein- Wasserwerke, mit denen bei vertretbarem technischen und finanziellen Aufwand die vielen abgelegenen Kleinsiedlungen im Mekong Delta mit humantoxikologischen und hygienisch einwandfreiem Trinkwasser versorgt werden können. Arbeitspaket 2 befasst sich mit dem Wasser- und Abwassermanagement für eine nachhaltige Aquakultur im Mekong Delta, speziell mit der Abwassernutzung in Garnelenfarmen, welche derzeit unter existenzbedrohenden Wasserproblemen leiden und umgekehrt existenzbedrohende Wasser- und Bodenverschmutzungen verursachen. Arbeitspaket 3 bringt ein innovatives Maßnahmenkonzept zum Wassernachfrage-Management (Water Demand Management). Grundlage dafür ist ein zu entwickelndes technisch und organisatorisch funktionierendes Monitoring System zur Überwachung der Wasserentnahmen, der Wasseraufbereitung, der Frisch- und Sekundärwassernutzung sowie der Abwassereinleitungen. Arbeitspaket 4 widmet sich der Regulation und Führung lokaler Wasserbetriebe (Water Utility Governance). Aus der vietnamesischen 'Strategie für eine Grüne Wirtschaft' soll ein Katalog von Empfehlungen an Regulierungs-behörden und Wasserbetriebe abgeleitet werden. Zur Erprobung und Demonstration sind Implementierung-Fallstudien vorgesehen, die gemeinsam mit ausgewählten Wasserbetrieben durchgeführt werden.
Das Projekt "Flexible fossile Kraftwerke für den zukünftigen Energiemarkt durch neue und fortschrittliche Turbinentechnologien - WP4 TUD: Auslegung und Entwicklung eines Heißgasprüfstandes (HTCTR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für thermische Energiemaschinen und -anlagen durchgeführt. Im Rahmen des Projekts wird ein Prüfstand entwickelt und gebaut, mit dessen Hilfe gekühlte Komponenten aus der Brennkammer- und Turbinensektion untersucht werden können. Unter betriebsnahen Bedingungen wird ein Wärmeübergang an der Oberfläche der Proben geschaffen, der es unter Einsatz von Heißgas und Kühlluft erlaubt, thermische Beanspruchungen im Betrieb zu simulieren. Schwerpunkt der Untersuchungen ist dabei eine thermisch-zyklische Beanspruchung der Proben mit dem Forschungsziel, Kühlkonzepte und neue Materialien für die Auslegung und Herstellung von Komponenten weiterzuentwickeln.
Das Projekt "FAST-CAST - Optimierung von Prozessen zur Erzeugung hochaufgelöster und schneller Eisdriftvorhersagen für die polare Schifffahrt anhand von Wettermodelldaten und Satellitenbildern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Drift Noise GmbH durchgeführt. FAST-CAST soll eine neue operationelle Eisdriftvorhersage für die Schifffahrt erstellt aus Sentinel-1 Satellitenbildern und dem ICON Wettermodell des DWD voranbringen. Die Vorhersagen kann man sich in etwa wie die kurzzeitigen Regenradarprognosen einer modernen Wetter-App vorstellen. Die Studie geschieht vor dem Hintergrund abnehmender Meereisflächen und einer gleichzeitigen Zunahme der Schifffahrt in den Polargebieten. Die Arktis könnte langfristig sogar zu einer alternativen Handelsroute zwischen den atlantischen und pazifischen Handelsräumen werden. Dabei wird driftendes Packeis die größte Herausforderung bleiben, da es die Gefahren einer Havarie oder eines Steckenbleibens erhöht und die termingenaue Planung eines Seeweges erschwert. Frei verfügbare operationelle Satellitenbilder und globale operationelle Wettermodelle allein liefern noch keine für den Endnutzer nutzbare Information über das Eis, da deren Integration in den Arbeitsalltag ein Big-Data Prozess ist der automatisiert werden muss. Das Projekt FAST-CAST soll daher untersuchen, unter welchen Bedingungen ein digitaler, automatisierter, kontinuierlicher und nahe-Echtzeit Eisvorhersagedienst entwickelt und betrieben werden kann der eine eingehende Visualisierung beinhaltet und schnelle Entscheidungen an Bord ermöglicht. Dabei soll auf dem PRIIMA Eisvorhersagekonzept aufgebaut werden, welches im Rahmen einer ESA Kick-Start Initiative erdacht wurde. Um eine weltweite Abdeckung des Dienstes zu ermöglichen muss ein globales Wettermodell wie das ICON Modell des DWD in den Prozess integriert werden. Außerdem funktioniert PRIIMA zurzeit nicht operationell, da die Erstellung einer dreitägigen Vorhersage für ein Gebiet von etwa 300 km Kantenlänge fast 12 Stunden benötigt. Steinbeis ist ein Experte auf dem Gebiet der Prozessoptimierung und wird im Rahmen von FAST-CAST untersuchen, wie man die Rechenzeit der Eisvorhersage mittels Parallelisierung und Neuronalen Netzwerken verkürzen kann.
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| Bund | 31 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 31 |
| License | Count |
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| offen | 31 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 31 |
| Englisch | 2 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 31 |
| Topic | Count |
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| Boden | 19 |
| Lebewesen & Lebensräume | 22 |
| Luft | 18 |
| Mensch & Umwelt | 31 |
| Wasser | 21 |
| Weitere | 31 |