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Ertüchtigung der deutschen PV-Industrie zur effektiven Umsetzung der Ökodesign-Verordnung und des Energielabels der EU

Das Projekt "Ertüchtigung der deutschen PV-Industrie zur effektiven Umsetzung der Ökodesign-Verordnung und des Energielabels der EU" wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.Bislang ist die Kaufentscheidung bei Solarmodulen überwiegend preisgetrieben. Bewertungskriterien wie die Recyclingfähigkeit, die CO2-Emission bei der Herstellung oder die Vermeidung umweltbedenklicher Stoffe spielen eine untergeordnete Rolle bei der Kaufentscheidung. Aus diesem Grund wird auf EU-Ebene eine Ökodesign-Verordnung mit einem dazugehörigen Energielabel für Solarmodule vorbereitet, die 2023 in Kraft treten soll. Der Kunde soll Informationen zur Nachhaltigkeit des Solarmodules erhalten. Darüber hinaus sollen Solarmodule vom Markt ferngehalten werden, die gewisse Grenzwerte überschreiten. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, nachhaltige Solarmodule, Herstellungs- und Recyclingverfahren zu entwickeln und im Produktionsmaßstab zu demonstrieren, die die geplante EU-Verordnung zum Ökodesgin und Energielabel überdurchschnittlich erfüllen. Insbesondere werden die folgenden Nachhaltigkeitsmerkmale entwickelt: (1) Recyclebarkeit und Einsatz von Sekundärrohstoffen, (2) geringer Material- und Energieverbrauch bei der Modulherstellung, (3) Vermeidung umweltbedenklichen Stoffe, (4) Reparierbarkeit des Solarmoduls, (5) Erhöhung des Jahresenergieertrages und der Modulzuverlässigkeit (Degradationsrate, Lebensdauer, Ausfall). Die Material- und Solarmodulentwicklungen werden ganzheitlich mit einer Lebenszyklusanalyse bewertet. Als Ziel gilt es, einen CO2-Fußabdruck von unter 20 g CO2eg/kWh zu erreichen und Konzepte aufzuzeigen, die den Bedarf an Blei, Antimon und Fluor im Modul bei gleichbleibenden Kosten eliminieren, das Recycling als Sekundärrohstoff ermöglichen, die Reparatur der Bypass-Dioden erlauben und eine geringe Degradation und eine hohe Lebensdauer aufweisen.

Modeling of Nanofibers and Submicron Filtration Phenomena, Optimierung der Abscheide- und Energieeffizienz innovativer Luftfiltermedien im Mikron- und Submikron-Bereich durch verbesserte Modellansätze

Das Projekt "Modeling of Nanofibers and Submicron Filtration Phenomena, Optimierung der Abscheide- und Energieeffizienz innovativer Luftfiltermedien im Mikron- und Submikron-Bereich durch verbesserte Modellansätze" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Mann + Hummel GmbH.Luftfilter in stationären Gebäudebelüftungsanlagen dienen dem Schutz von Personen sowie sensibler technischer Komponenten vor schädlichen Verunreinigungen, von Feinstpartikeln bis hin zu Viren und Keimen. Herzstück solcher Filtersysteme sind hocheffiziente Filtermedien mit entsprechender Partikelabscheideleistung, die insbesondere durch den Einsatz feinster Synthetik-, Glas- oder Nanofasern realisiert werden können. Vor dem Hintergrund steigender Energiekosten und der Notwendigkeit der weltweiten CO2-Reduktion rückt der Energieverbrauch von Luftfiltern zunehmend in den Fokus. Um diesen zu senken, wird für moderne Luftfiltermedien neben hoher Abscheideleistung ein möglichst geringer Druckverlust gefordert. In der Entwicklung von Filtermedien für spezifische Anwendungen stellt die Simulation ein wertvolles Werkzeug dar. Durch Vorhersage der Leistung eines Filtermediums kann dessen Mikrostruktur zielgerichtet zur Erfüllung bestimmter Anforderungen optimiert werden. Dies setzt jedoch eine korrekte Abbildung der hierbei auftretenden Effekte voraus, um die Validität der vorhergesagten Materialeigenschaften zu garantieren. Insbesondere für die Vorgänge bei der Abscheidung von Feinstpartikeln an feinsten Fasern existieren derzeit noch keine anwendungsgerechten Modellansätze. Ziel dieses Projektes ist es, die in der virtuellen Filtermedienentwicklung etablierten Simulationsmodelle zu verbessern und im Hinblick auf die Berücksichtigung submikroner Fasern (Nanofasern) zu erweitern. Hierzu werden geeignete Submodelle entwickelt und in ein Gesamtsimulationsmodell integriert, um insbesondere die bisher vernachlässigten Effekte zu berücksichtigen. Das verbesserte Modell wird zunächst umfangreich validiert werden. Abschließend wird seine Anwendungstauglichkeit durch die erstmalige simulationsgetriebene Vorhersage eines optimierten, mit Nanofaserbeschichtung versehenen Luftfiltermediums demonstriert, welches dann hergestellt und auf seine Leistungsfähigkeit überprüft wird.

CO2-Reduktion durch funktionalisierte Sandwich-Strukturen aus Recyclingcarbonfaservliesstoff mit lokaler Verstärkung, Teilvorhaben: Halbzeugentwicklung zur gezielten Ausnutzung des Lofting-Effekts im RTM-Prozess

Das Projekt "CO2-Reduktion durch funktionalisierte Sandwich-Strukturen aus Recyclingcarbonfaservliesstoff mit lokaler Verstärkung, Teilvorhaben: Halbzeugentwicklung zur gezielten Ausnutzung des Lofting-Effekts im RTM-Prozess" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Textiltechnik Augsburg gemeinnützige GmbH.

Entwicklung neuartiger kostengünstiger Metallhydride und Reaktoren für umweltfreundliche Energieumwandlungsanlagen

Das Projekt "Entwicklung neuartiger kostengünstiger Metallhydride und Reaktoren für umweltfreundliche Energieumwandlungsanlagen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme.Metallhydride können einen wichtigen Beitrag für eine umweltfreundliche Energienutzung leisten. Hydrid-Wärmetransformatoren, -wärmepumpen und -kälteanlagen können aus niederwertiger Antriebswärme Hochtemperaturwärme sowie Nutzwärme und -kälte für die Klimatisierung bereitstellen. Hydrid-Wärmespeicher können in Solaranlagen oder der Industrie eingesetzt werden; Hydrid-Wasserstoffspeicher können in brennstoffzellen-getriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden und damit zur Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen. Die hohen Kosten der Metallhydride und die teure Herstellung der Hydridbehälter (Reaktoren) sind das größte Hindernis bei der Nutzung dieser Technologien. In diesem gemeinsamen Forschungsvorhaben sollen am Institut für Kernenergetik und Energiesysteme (IKE), Universität Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Indian Institute of Technology (IITM) (gefördert durch das indische Non-Conventional Energy Ministry-MNES) neue, kostengünstige, aus herkömmlichen und leicht verfügbaren Metallen herstellbare Hydridlegierungen hergestellt und charakterisiert sowie leistungsfähige, einen guten Wärme- und Stofftransport aufweisende, kostengünstige Reaktoren für Wasserstoffspeicher und Wärmepumpen entwickelt werden.

Future Sustainable Car Materials

Das Projekt "Future Sustainable Car Materials" wird/wurde ausgeführt durch: Bayerische Motorenwerke AG.

KlimPro: Vermeidung von klimarelevanten Emissionen in der Grundstoffchemie: Produktion von Ethylen und Essigsäure durch oxidative Dehydrierung von Ethan

Das Projekt "KlimPro: Vermeidung von klimarelevanten Emissionen in der Grundstoffchemie: Produktion von Ethylen und Essigsäure durch oxidative Dehydrierung von Ethan" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Linde GmbH.

Optimierte Produktionsprozesse zur Verringerung des CO2-Abdruckes im Druckgießprozess mit Sekundär-Aluminium, Teilvorhaben: Wasserstoffbrenner für den Einsatz in der Gießerei

Das Projekt "Optimierte Produktionsprozesse zur Verringerung des CO2-Abdruckes im Druckgießprozess mit Sekundär-Aluminium, Teilvorhaben: Wasserstoffbrenner für den Einsatz in der Gießerei" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: neo hydrogen sensors GmbH.

Recycling organischer Reststoffe und CO2 zu Kraftstoffen

Das Projekt "Recycling organischer Reststoffe und CO2 zu Kraftstoffen" wird/wurde ausgeführt durch: CAPHENIA GmbH.reTURN wird ein Verfahren zur Herstellung CO2-neutraler synthetischer Kraftstoffe demonstrieren. Dieses beinhaltet nicht nur das Potenzial signifikanter CO2-Reduktionen, sondern auch das Erzielen einer wesentlichen Effizienzsteigerung in der Produktion synthetischer Kraftstoffe und damit eine drastische Kostenreduktion. Im Verfahren werden drei etablierte Prozessschritte erstmalig in einem skalierbaren Einzelreaktor integriert, um auf Basis von rezykliertem CO2 und Biomethan aus organischen landwirtschaftlichen/ städtischen Restabfällen Synthesegas herzustellen: (1) Plasma-Verfahren mittels Biomethanpyrolyse, (2) Boudouard-Reaktion, (3) heterogene Wassergas-Shift-Reaktion mit anschließendem Quenching. Diese Kombination ermöglicht eine flexible Zusammensetzung des entstehenden Synthesegases, sodass nachfolgend verschiedene Konversionstechnologien als vierter Schritt des reTURN Verfahrens eingesetzt und damit verschiedene klimafreundliche Kraftstoffe oder Grundchemikalien produziert werden können. Das Projekt verwendet die Fischer-Tropsch-Synthese, um die gesamte Prozesskette bis hin zu den Endprodukten in einer Testanlage zu erforschen und zu erproben sowie einen Nachweis der technischen Machbarkeit und Massenmarkttauglichkeit zu erbringen. Schwerpunkte von reTURN sind der Bau und Testbetrieb des neuartigen Reaktors, begleitet von verschiedenen Forschungen am Reaktor, wie bspw. Messkampagnen und einer ökologischen Nachhaltigkeitsbetrachtung mit dem Fokus auf CO2 Äquivalenten. reTURN bietet vielfältige Verwertungsmöglichkeiten, insb. neue Geschäftsmodelle für CAPHENIA und Betreiber von Biogas- bzw. Fermentationsanlagen. Mit dem Einsatz erneuerbarer Energie entsteht zudem ein wesentliches Potenzial für eine nachhaltige Sektorenkopplung des Verkehrs- und Stromsektors. Damit stellt reTURN nicht nur ein Vehikel zur Stärkung der nationalen Vorreiterrolle im Nachhaltigkeitskontext bereit, sondern leistet auch einen entscheidenden Beitrag zum weltweiten Klimaschutz.

BrakeClean - Produkt- und Prozessentwicklung für nachhaltige ('clean') Bremsen im Automobilbereich

Das Projekt "BrakeClean - Produkt- und Prozessentwicklung für nachhaltige ('clean') Bremsen im Automobilbereich" wird/wurde ausgeführt durch: Mercedes-Benz AG.

CO2-neutrale Herstellung von Leichtbaukomponenten aus Magnesium, Teilvorhaben: Entwicklung und Herstellung von Türen inkl. Rahmenkonstruktion für den Einsatz in City E-Mobiltransportern

Das Projekt "CO2-neutrale Herstellung von Leichtbaukomponenten aus Magnesium, Teilvorhaben: Entwicklung und Herstellung von Türen inkl. Rahmenkonstruktion für den Einsatz in City E-Mobiltransportern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: DESIGN SERVICE GmbH.

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