Eine oekologische Energiepolitik ist nur bei einer weitgehenden Autonomie der Kommunen moeglich. Das ist die Hauptthese der Folgestudie der 1980 erschienenen 'Energiewende' des Oeko-Instituts. Wurde damals nachgewiesen, dass sich bis ins Jahr 2030 etwa 50 Prozent der Energie (1980) einsparen laesst, so zeigt die neue Studie, wie dies zu erreichen ist: Strom- sowie Waermeproduktion muessen dezentralisiert werden. Die Aufsicht ueber die Energiewirtschaft, das Energierecht und die Tarifgestaltung beduerfen einer Aenderung.
Durchführen innovativer Forschungen zur Primärenergieeinsparung und Reduzierung der Kohlendioxidemission in der dezentralen Energieversorgung; - Untersuchen von Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und evtl. Brennstoffzellen; - Kernpunkte: Zusammenwirken der Komponenten in komplexer Einheit aus Energetik, Hydraulik und Regelungstechnik, Teillastverhalten und Schadstoffemissionen. - Errichten einer einzigartigen Versuchsanlage in der Art einer 'kleinen Energiezentrale' im Labor 'Dezentrale Energiesysteme' der FH Erfurt, Durchführung umfangreicher experimenteller/meßtechnischer Untersuchungen; - Ziel: neue Methoden zum Bewerten, Optimieren und Planen von Anlagen der dezentralen und kommunalen Energieversorgung, intensive Öffentlichkeitsarbeit; - Resultate: Erstmalige Untersuchungen zum Teillastverhalten von Klein- BHKW; Entwickeln eines dynamischen Wärmepumpentests unter variablen Feldbedingungen; Ausloten der Potentiale zum Optimieren der Regelung von dezentralen Energieerzeugern, inklusive Versuchen; Entwurf einer Total-Energie-Anlage für liberalisierte Energiemärkte; Aufbau eines System zum übergeordneten Steuern und Regeln von dezentralen Energieerzeugern mit PC (dezentrales Energiemanagement).
1. Monitoring und Quervergleich: Durch intensives Monitoring der Umsetzungsprojekte aus EnVisaGe (Plusenergiesiedlung, Wärmenetz Weihenbronn, Stromspeicher Schule) werden die Effizienz der eingesetzten Technologien und Regelungsstrategien analysiert, Optimierungsstrategien ausgearbeitet und im Quervergleich zum Landshuter Ludmilla-Wohnpark '+Eins' bewertet. 2. Der ländliche Raum als Energielieferant für Ballungszentren: Kopplung von intelligenter Systemsteuerung (Wärmepumpen und Stromspeicher) mit Ertragsprognosen für PV und Windanlagen. Anbindung an das virtuelle Kraftwerk der Stadtwerke Schwäbisch Hall, um als ländliche 'Energiezelle' heraus Großverbrauchern in angrenzenden Ballungszentren als Energielieferant zu dienen und lokale Wertschöpfung zu generieren. 3. Zukunftsfähige Wärmenetze im ländlichen Raum: Ausgehend von den beiden in EnVisaGe umgesetzten innovativen Wärmenetzen, wird anhand konkreter Projekte untersucht, wie zukunftsfähige Wärmenetze im ländlichen Raum realisiert werden können. Neben neuen LowEx Wärmenetzkonzepten mit dezentraler Solarthermie-Einspeisung oder Insellösungen die zu Netzen zusammenwachsen können, werden hier auch unterschiedliche innovative Investitions-, Beteiligungs- und Betreibermodelle untersucht, die es Stadtwerken künftig erlauben, Wärmenetze für den ländlichen Raum verstärkt umzusetzen und rentabel zu betreiben.
Schrumpfung oder schnelles Bevölkerungswachstum beeinträchtigen die Finanzierbarkeit und die technische Funktionsfähigkeit zentraler Wasser- und Abwasserinfrastruktursysteme. Mögliche Lösungsansätze sind semi- und dezentrale, flexibel gestaltete Technologien. Wie ein günstiges Innovationsklima für deren Umsetzung geschaffen werden kann, analysiert inter 3 in dem BMBF-Projekt 'Zukunftsfähige Wasserinfrastruktursysteme für Regionen im Wandel'. Ziel: Aktivierung von Innovationspotenzialen: Wasserver- und Abwasserentsorgungstechnologien bergen eine Vielzahl von Innovationspotenzialen zur Herstellung finanziell und technologisch zukunftsfähiger Infrastruktursysteme und zum Schutz von Umweltressourcen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung konkreter Ansätze zur Aktivierung dieser Potenziale. Dabei wird auch die Nutzung von Synergiemöglichkeiten mit anderen Infrastrukturbereichen im Sinne eines ökonomisch und ökologisch effizienten Ressourceneinsatzes in die Untersuchung einbezogen. Vorgehen: Analyse der Innovationsarena im Hinblick auf Steuerungsmöglichkeiten des Bundes: In einem ersten Schritt erarbeitet der Forschungsverbund, bestehend aus dem Institut IWAR der TU Darmstadt und inter 3, Einsatzmöglichkeiten für semi- und dezentrale Ver- und Entsorgungskonzepte in sich dynamisch verändernden Regionen in Deutschland. Dies sind beispielsweise Kleinkläranlagen für ländliche Gebiete, oder auch neuartige Kreislaufsysteme mit Stoffstromtrennung und Wiederverwertung der verschiedenen Abwasserbestandteile. Daran schließt eine Analyse der Innovationsarena an, in der diese Konzepte derzeit eingebunden sind, also von Akteuren, Funktionsbeziehungen und unterschiedlichen Rahmenbedingungen. Visualisiert wird dies mit Hilfe der Konstellationsanalyse, um treibende und hemmende Faktoren für den Einsatz dezentraler Technologien zu identifizieren. Zur Aktivierung der Potenziale werden abschließend strategische Ansatzpunkte herausgearbeitet, insbesondere im Hinblick auf Steuerungsmöglichkeiten für den Bund.
Im Projekt wird ein Verbund thermischer und elektrischer Energiespeicher zum Ausgleich fluktuierender Einspeisung erneuerbarer Energien durch den Zusammenschluss verteilter Erzeuger und Lasten realisiert. Bosch prüft die notwendigen Entwicklungen, um im Umfeld einer Stadt dezentral Speicherkapazität zur Verfügung zu stellen. Die Speicherung der elektrischen Energie erfolgt hierbei im koordinierten Betrieb von Lastverschiebepotentialen, Erzeugungsanlagen und Lasten mit thermischer Speicherkapazität, sowie durch Einbindung von Batterien. Die Einbindung dezentraler Anlagen erfordert eine Erweiterung der Kommunikationsinfrastruktur im Stromnetz bis zum Endverbraucher. Hierfür sind Lösungen zur Anbindungen der Endgeräte an die Leittechnik der Netzbetreiber zu realisieren. Nach der Evaluierung geeigneter Quartiere und Planung des Konzeptes wird gemeinsam mit den Partnern ein Kommunikationskonzept für das Smart-Grid entwickelt. Durch die Erfahrungen im Bereich der Heizung und der Solartechnik übernimmt Bosch die Ankopplung der Endgeräte und dezentralen Erzeuger über die Einbindung in eine Automation beim Endverbraucher. Die Erfahrungen bei der Implementierung und Betrieb werden in Ansätzen zur Standardisierung der Einbindung thermischer Speicher verwendet. In den 2 strukturell unterschiedlichen Regionen werden verschiedene Geschäftsmodelle und Akzeptanz geprüft. Zusammen mit den Partnern realisiert Bosch die Umsetzung und begleitet den 1-jährigen Feldversuch.
Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, ein ausgeprägtes Bewusstsein für Ressourceneffizienz und Ressourcenschonung beim Aufbau von Wirtschaft- und Versorgungstrukturen in der Region zu schaffen. Unter aktiver Einbeziehung der Gesellschaft in die Entwicklung und Umsetzung einer 'Energiewende von unten' sollen weitgehend Wirtschaftskreisläufe und Versorgungsstrukturen initiiert werden.
Ziel des Verbundprojektes 'UV-LEDIS' ist die Entwicklung einer alternativen Strahlungsquelle für die Wasserdesinfektion auf Basis von UV-C LED. Darüber hinaus soll ein sehr kompakter Reaktor zur Wasserdesinfektion entwickelt und konstruiert werden, bei dem die entwickelten UV-C LED-Module als Strahlungsquellen zum Einsatz kommen. Mit dem neuen Reaktor soll mittelfristig ein Durchsatz von bis zu 5 Litern pro Minute realisiert werden. Die kompakte Bauweise verbunden mit einer geringen Stromaufnahme soll zukünftig den dezentralen, autarken Einsatz der Wasserdesinfektionsanlage in verschiedenen Anwendungsgebieten ermöglichen. Die Entwicklungsarbeiten können in drei große Arbeitskomplexe aufgeteilt werden. Im ersten Arbeitskomplex werden die Konzepte für die einzelnen Reaktorkomponenten entwickelt. Unter Zuhilfenahme von Modellen und verschiedenartigen Untersuchungen werden alternative Konzepte für einen Wasserentkeimungsreaktor mit UV-LED als UV-Strahlungsquelle entwickelt und ausgearbeitet. Arbeitskomplex 2 beschäftigt sich mit der Konstruktion und dem Aufbau der einzelnen Komponenten. Dabei müssen u.a. die UV-LED-Module charakterisiert, dimensioniert und parametriert werden, um die Elektronik und Sensorik entwickeln zu können. Im dritten Arbeitskomplex werden die Einzelkomponenten zu einem Gesamtsystem zusammengefügt und der Prototyp gebaut. Abschließend werden Funktionstest und Optimierungsmaßnahmen durchgeführt und die Entwicklung dokumentiert.
Ziel des Verbundprojektes 'UV-LEDIS' ist die Entwicklung eines UV-Trinkwasserdesinfektionsreaktors mit UV-C-LED als Strahlungsquelle. Dafür werden im Rahmen des Projekts grundsätzlich zwei sich in der angestrebten Anwendung gegenseitig beeinflussende Technologien untersucht und entwickelt: zum einen werden leistungsfähige und zuverlässige UV-C-LED-Arrays entwickelt, zum anderen wird ein neuer sehr kompakter, robuster und energieeffizienter Durchflussreaktor mit einem Durchsatz von bis zu 1 Litern pro Minute entwickelt. Die kompakte Bauweise, verbunden mit einer geringen Stromaufnahme, soll zukünftig den denzentralen, autarken Einsatz des neuen Reaktors in verschiedenen Anwendungsgebieten ermöglichen. Die Entwicklungsarbeiten können in drei große Arbeitskomplexe aufgeteilt werden. Im ersten Arbeitskomplex werden die Konzepte für die einzelnen Reaktorkomponenten entwickelt: allgemeiner Reaktoraufbau, Sensorik und Messtechnik, UV-LED-Arrays. Arbeitskomplex 2 beschäftigt sich mit der Konstruktion und dem Aufbau der einzelnen Komponenten. Dabei müssen u.a. die UV-LED-Module charakterisiert, dimensioniert und parametriert werden um die Elektronik und Sensorik entwickeln zu können. Im dritten Arbeitskomplex werden die Einzelkomponenten zu einem Gesamtsystem zusammengefügt und der Prototyp gebaut. Abschließend werden Funktionstest und Optimierungsmaßnahmen durchgeführt und die Entwicklung dokumentiert.
Im Rahmen des Projekts sollen leistungsfähige und robuste UV-Wasserentkeimungsreaktoren auf Basis von UV-C-LEDs für den mobilen und dezentralen Einsatz entwickelt werden. Der Anteil des FBH besteht darin, entsprechende Arrays aus UV-C-LEDs zu designen und zu untersuchen. Ziel der ersten Projektphase ist es, die elektrooptischen Eigenschaften von UV-C-LEDs zu charakterisieren. Zusammen mit thermischen Simulationen ist dies die Grundlage für die Bereitstellung von Richtlinien für das Design eines UV-Reaktors, insbesondere für ein leistungsfähiges thermisches Management der LED-Arrays durch die Projektpartner. Ziel der zweiten Projektphase ist zum einen die Untersuchung des Alterungsverhaltens der UV-C-LEDs sowie der zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen und zum anderen die Charakterisierung von UV-C-LED-Arrays. Das erarbeitete Wissen soll sowohl in die Entwicklung der Aufbau- und Verbindungstechnik für die Arrays sowie deren sensorischer Überwachung durch die Projektpartner einfließen. Die UV-LEDs werden elektrooptisch charakterisiert und Zuverlässigkeitstests unter verschiedenen Stressoren durchgeführt. Letzteres erfordert den Aufbau entsprechender Alterungsmessplätze. Weiterhin erfolgen thermische Simulationen verschiedener Array-Konzepte. Es wird die Performance aufgebauter UV-C-LED-Arrays untersucht. Die Ergebnisse gehen jeweils an die Projektpartner für das Design und den Aufbau eines effizienten UV-Wasserentkeimungsreaktors. Weitere Details siehe Projektantrag.
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| Bund | 83 |
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| Förderprogramm | 83 |
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| offen | 83 |
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| Keine | 52 |
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