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Energieoptimierte Simulationsmethoden für anwendungsorientierte Rechenprobleme, Energieoptimiertes High-Performance Computing für Finite-Elemente-Simulationen in der Produktentwicklung - ENSIMA

Forschungscluster Modellfabrik Papier: Klimaneutrale Papiererzeugung, TPe: Entwicklung neuer Verfahrenstechniken zur Stoffaufbereitung und adiabatischen Prozessführung in der Papierproduktion

Entwicklung modularer, schwimmender Fundamente für Offshore-Windenergieanlagen für flache und tiefe Gewässer, Vorhaben: Design und konstruktive Auslegung eines modularen schwimmenden Fundamentes unter Berücksichtigung der Einflüsse der Wertschöpfungskette

Branchenabhängiger Energieverbrauch des verarbeitenden Gewerbes

Alle Wirtschaftsbereiche zusammen verbrauchen fast drei Viertel der in Deutschland benötigten Primärenergie. Der Anteil des verarbeitenden Gewerbes am Primärenergieverbrauch aller Produktionsbereiche lag 2022 bei rund 46 Prozent. Der Energiebedarf dieses Gewerbes blieb im Zeitraum 2010 bis 2022 etwa konstant, der spezifische Energieverbrauch pro Tonne Stahl, Glas oder Chemikalien ging aber zurück. Der Energiebedarf Deutschlands Der gesamte Primärenergiebedarf Deutschlands betrug im Jahr 2022 nach dem Inländerkonzept rund 11.854 Petajoule (PJ). Dabei wird der Verbrauch inländischer Wirtschaftseinheiten in der übrigen Welt in die Berechnung des Gesamtverbrauchs einbezogen, während der Verbrauch gebietsfremder Einheiten im Inland unberücksichtigt bleibt. Die privaten Haushalte in Deutschland verbrauchten rund 30 % der ⁠ Primärenergie ⁠. Die Wirtschaft mit ihren vielen Produktionsbereichen benötigte die übrigen 70 %. Zu diesen Bereichen zählen das Herstellen von Waren, das Versorgen mit Energie und der Warentransport. All diese Produktionsbereiche verbrauchten im Jahr 2022 zusammen mehr als 8.170 PJ Primärenergie (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch 2022 (Inländerkonzept)“). Zur Begriffsklärung: Mit der Präposition „primär“ betonen Fachleute, dass der “Primär“-Energiebedarf sowohl den realen Energiebedarf bei Energieverbrauchern erfasst als auch die Energieverluste, die bei der Bereitstellung und beim Transport von Energie entstehen. Und diese Verluste sind hoch: Mehr als ein Drittel aller Primärenergie geht bei der Bereitstellung und beim Transport von Energie verloren (Statistisches Bundesamt 2006) . Der Energiebedarf des verarbeitenden Gewerbes Die Firmen, die Waren herstellen, werden als „verarbeitendes Gewerbe“ bezeichnet. Sie hatten von allen Produktionsbereichen im Jahr 2022 mit circa 3.768 PJ den größten Primärenergiebedarf. Das ist ein Anteil von rund 46 % am Energieverbrauch aller Produktionsbereiche. Der nächstgrößte Energieverbraucher war die Energieversorgung mit 1.594 PJ (oder 19,5 % Anteil am ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠), gefolgt vom Verkehr mit 1.121 PJ (oder 13,7 % Anteil am Primärenergieverbrauch) (siehe Abb. „Anteil wirtschaftlicher Aktivitäten am Primärenergieverbrauch aller Produktionsbereiche 2022“). Primärenergienutzung des verarbeitenden Gewerbes Die Primärenergienutzung innerhalb des verarbeitenden Gewerbes verteilt sich auf verschiedene Produktionssektoren (siehe Abb. „Anteile der Sektoren am ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ des verarbeitenden Gewerbes 2022“). Ein wichtiger Sektor ist dabei die Chemieindustrie. Sie benötigte im Jahr 2022 mit rund 1.592 PJ von allen Sektoren am meisten ⁠ Primärenergie ⁠ zur Herstellung ihrer Erzeugnisse. Das ist ein Anteil von 42,3 % am Energieverbrauch im ⁠ verarbeitenden Gewerbe ⁠. Weitere wichtige Energienutzer sind die Metallindustrie mit einem Anteil von 14,7 % sowie die Hersteller von Glas, Glaswaren, Keramik, verarbeiteten Steinen und Erden mit 7,3 % am Energieverbrauch im verarbeitenden Gewerbe. Die Energie wird Unternehmen dabei als elektrischer Strom, als Wärme (etwa als Dampf oder Thermoöl) sowie direkt in Form von Brennstoffen (wie Erdgas, Kohle oder ⁠ Biomasse ⁠) zur Verfügung gestellt. Gleichbleibender Primärenergieverbrauch Seit dem Jahr 2010 blieb der ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ in fast allen Produktionssektoren relativ konstant (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch ausgewählter Sektoren des verarbeitenden Gewerbes“). Gesunkene und gestiegene Primärenergieintensität Die Primärenergieintensität beschreibt, wie viel ⁠ Primärenergie ⁠ bezogen auf die erzielte Bruttowertschöpfung eines Produktionsbereichs oder Wirtschaftszweigs verbraucht wird. Die Entwicklung dieser Energieintensität über mehrere Jahre kann einen Hinweis darauf geben, ob in einem Wirtschaftszweig energieeffizient gearbeitet wird. Die Primärenergieintensität einzelner Wirtschaftszweige entwickelte sich im Zeitraum 2010 bis 2021 unterschiedlich (siehe Abb. „Primärenergieintensität ausgewählter Sektoren des verarbeitenden Gewerbes“): Die Primärenergieintensität der Gummi- und Kunststoffwarenindustrie sank um 34 %. Die Primärenergieintensität der Industrie, die Glas, Keramik, Steine und Erden verarbeitet, sank bis 2021 um 23 %; die der Nahrungs- und Futtermittelindustrie sank um etwa 24 %. Begrenzte Aussagekraft der Primärenergieintensität Schwankende Preise für Rohstoffe und Produkte sowie andere äußere Wirtschaftsfaktoren oder ggf. auch die Auswirkungen der weltweiten Corona-Pandemie beeinflussen zwar die Bruttowertschöpfung, nicht aber die Energieeffizienz eines Prozesses. Die Primärenergieintensität eignet sich daher nur eingeschränkt, um die Entwicklung der Energieeffizienz in den jeweiligen Herstellungsprozessen zu beschreiben. Dies ist unter anderem deutlich bei den Kokerei- und Mineralölerzeugnissen zu sehen.

Alte Obstsorten

Beißen Sie in einen frisch geernteten, knackigen Apfel aus der Region, dann werden Sie schmecken, warum die Erhaltung von regionalen Obst- und Gemüsesorten ein wichtiges Ziel des Landes Berlin ist. Das funktioniert am besten, wenn möglichst viele verschiedene Sorten angebaut und genutzt werden, sei es nun kommerziell auf dem Acker und der Plantage oder auch als Birnbaum in der Kleingartenkolonie. Genetische Vielfalt im Kleinen und im Großen. Während sich die Menschheit früher weltweit von tausenden von Pflanzenarten ernährt hat, werden heute nur noch rund 150 gegessen. Und allein Weizen, Mais und Reis decken bereits die Hälfte des gesamten Nahrungs- bzw. Energiebedarfs aller Menschen auf der Welt. Auch in Europa gibt es einen dramatischen Schwund an Vielfalt bei der Nahrung. Von vielen tausend zugelassenen Sorten nutzen wir ackerbaulich nur noch ca. 230 Gemüse-, Obst-, Heil- und Gewürzpflanzenarten und sind somit auf einen Bruchteil der Vielfalt beschränkt, die unsere Vorfahren noch genießen durften. Während einige wenige industriell genutzte Sorten konstant weiterentwickelt und verändert werden, bedeutet für viele der traditionellen Sorten ein Ende des Anbaus oft auch ein Ende ihrer Existenz. Dadurch geht einzigartiges Erbgut, welches teilweise erst durch jahrhundertelange Züchtung entstanden ist, verloren. Der Verlust der Sorten ist damit nicht nur ein Verlust für die biologische Vielfalt, sondern auch ein Verlust von Kulturgut. Allein innerhalb der letzten 100 Jahre sind rund drei Viertel unserer Kulturpflanzensorten verloren gegangen. Nur wenige Nutzpflanzensorten sind heute noch von wirtschaftlicher Bedeutung. Die meisten Landwirte konzentrieren sich auf hochproduktive Züchtungen. Auch in Deutschland verringert sich die Vielfalt im Acker-, Garten-, Obst- und Weinbau stetig. Für eine auch zukünftig abwechslungsreiche und gesunde Ernährung der Menschen brauchen wir weiterhin eine Vielfalt an Pflanzenarten und -sorten. Umso mehr, da nur eine solche Vielfalt auch die Chance hat, sich durch Selektion an die anstehenden großen Veränderungen durch den Klimawandel anzupassen. Um auf die Gefährdung der einheimischen Nutzpflanzen aufmerksam zu machen und um Maßnahmen zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung pflanzengenetischer Ressourcen zu unterstützen, führt die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung eine “Rote Liste” der gefährdeten einheimischen Nutzpflanzen. Auf dieser Liste stehen z. B. der Klarapfel, Fenchel, aber auch verschiedene Mohrrübensorten und Sorten des Mangolds. Im Rahmen der IGA Berlin 2017 wurden auf den Kienbergterrassen gut 100 Obstbäume gepflanzt und tragen damit zum Erhalt der pflanzengenetischen Ressourcen bei. Dazu gehören verschiedene Apfel-, Birnen-, Kirsch-, Pflaumen- und Quittensorten. Auch zwei Esskastanien, ein Mandelbaum und eine essbare Sorte der Eberesche sind zu entdecken. Damit ist der Kienberg Standort von 58 Obstgehölzsorten, von denen 30 auf der “Roten Liste” stehen. Im Handel landet immer das, was die Kunden nachfragen. Wenn die Verbraucher möglichst viele unterschiedliche Obst- und Gemüsesorten verlangen, können Sie den Markt beeinflussen und dazu beitragen, dass ein breiteres Spektrum an Lebensmitteln in den Laden gelangt und damit auch angebaut wird. Sind dies dann auch noch die regionalen Obst- und Gemüsesorten der Saison, fördert dies neben der Vielfalt auch noch die regionale Wirtschaft, erspart lange Transportwege und es schmeckt auch noch viel besser! Eine weitere Möglichkeit besteht für Gartenbesitzer, über den Verein zur Erhaltung und Rekultivierung von Nutzpflanzen in Brandenburg e.V. Saat- und Pflanzmaterial alter Sorten zu beziehen und im eigenen Garten oder der Kleingartenanlage zu kultivieren. Rote Liste der gefährdeten einheimischen Nutzpflanzen Bezug regionaler, seltener Kulturpflanzen

CO 2 Klimabilanz 1990 bis 2021

Energie- und CO2-Bilanzierung 2021 Die Stadt Aachen erstellt seit 2010 jährlich eine Energie- und CO2-Bilanz (Daten und Berechnungen von 1990 bis 2021 liegen vor). Als Basisjahr wurde das Jahr 1990 (gemäß Kyoto-Protokoll 1997) ausgewählt. Die Bilanz wird mit dem vom Klimabündnis (Climate Alliance) empfohlenen Berechnungstool ECORegion auf Basis tatsächlicher Verbräuche sowie zusätzlicher statistischer Daten ermittelt. Die Endenergiebilanz umfasst zunächst den Energiebedarf der Verbraucher innerhalb der Stadtgrenzen. Die Primärenergiebilanz (Methode LCA: Life Cycle Assessment) umfasst darüber hinaus den Energiebedarf zur Produktion, Umwandlung und Transport der Energieträger (Vorkettenanteile) und erstreckt sich somit über den Bilanzierungsraum der Stadt hinaus.

Energy Savings 2020: How to triple the impact of energy saving policies in Europe?

Europe needs to triple the impact of its energy efficiency policies to achieve its 2020 targets set last year, according to a new study written by Ecofys and the Fraunhofer ISI. The study reveals that the potential exists to reach the 20 percent energy saving by 2020 goal cost-efficiently, cutting energy bills by € 78 billion for European consumers and businesses annually by 2020. However, current EU policy is delivering only one-third of the potential cost-effective savings measures. Increased energy savings will also warrant easier and less expensive achievement of a 20 percent share of renewables in the EU energy mix in 2020. The study was commissioned jointly by the European Climate Foundation (ECF) and the Regulatory Assistance Project (RAP).

Support for development of CDM projects in Thailand

The objective of the project is to support the client for successful development of CDM projects in the agro-industry sector in Thailand. Sector for CDM project development is agro-industry with focus on starch factories. Starch industry is highly energy intensive and produces significant amounts of wastewater. Furthermore, as part of the Cassava processing, pulp is separated as organic waste. The projects aim to introduce biogas generation from organic waste in starch production and decrease the factories dependence on fossil fuels. The supported CDM projects consist of two components: methane avoidance and fuel switch of electricity from the grid and fossil fuels to renewable energy. The technical solutions included the treatment of wastewater and pulp from starch industry for biogas production. The generated biogas will be used for electricity and heat generation. The development of the projects as CDM projects enables co-financing of the investment via the carbon sales. Services provided: The support consisted of 3 packages: Revision of the PDD for biogas from wastewater project: Technical revision of the Project Design Document as a '3rd party'; Assessment and revision of the 'additionality of the project and emission reduction calculations; Development of the PDD for the pulp to energy biogas projects: Development of a project design document (PDD) according to the regulations of the Kyoto protocol; Assessment and demonstration of the 'additionality of CDM projects which use pulp from starch factories for biogas generation; Preparation of the study about the pulp in the starch factories in Thailand: Development of the concept for the study; Determination of methodology, approach and stakeholders for the study development.

Energy balance for locally-grown versus imported apple fruit

This commentary compares the primary energy requirement for apples (cultivar 'Braeburn'), which wem either imported or locally-grown in Meckenheim, Germany. Imported appies of the same cultivar wem grown in a Southern hemisphere winter in Nelson, Southland, New Zealand, and were picked at the end of March with subsequent 28 d transport by sea for sale in April in Germany. Locally-grown apples (cultivar 'Braeburn') were picked in mid-October and required a primary energy of nearly 6 MJ/kg of fruit including 0.8 MJoule/kg for five months CA storage at 1 degree C during a Northern hemisphere winter until mid-March. This compared favourably with 7,5 MJoule/kg for overseas shipment from New Zealand, i.e. a ca. 27 percent greater energy requirement for these imported fruits. Overall, the primary energy requirement of regional produce, stored several months an-site, partially compensated for the larger energy required to Import fresh fruit from overseas. This result is in marked contrast to reported overestimares of a reported up to 8-fold energy requirement for domestic versus imported apple juice concentrate. Our own findings of km primary energy required for domestic apple fruit is discussed with respect to providing local employment, fruit orchards preserving the countryside, quality assurance systems for local fruit such as QS and EUREP-GAP, networking and other factors favouring regional production.

Analyse von Bietstrategien und deren Einfluss auf den Strompreis im EU-Binnenmarkt

Die Stromerzeuger bieten an der Strombörse einen Erzeugungspreis an, der die variablen Kosten des Kraftwerksbetriebs widerspiegelt. Anhand dieser Grenzkosten wird nach dem Merit-Order Prinzip schließlich der Strompreis ermittelt. Es ist jedoch zu hinterfragen, ob das Bieten nach Grenzkosten heute wie auch in einem zukünftig deutlich heterogener aufgestellten Kraftwerksportfolio, das an der Börse Handel treibt, weiterhin Bestand hat. So verändert die aktuelle Situation an den Energiemärkten durch die unvorhergesehenen starken Preisanstiege der Rohstoffe das gewohnte Handelsbild, denn bei einem gleichgebliebenen Kraftwerkspark sind die Beschaffungskosten bspw. für Gaskraftwerke überproportional gestiegen. Auch der europaweite Ausbau der erneuerbaren Energien kann Einfluss auf das Bietverhalten der Marktteilnehmer haben. Da die Grenzkosten der erneuerbaren Energien Anlagen nahezu null sind, kann deren zunehmender Handel an den Märkten zu großen Differenzen zwischen den Grenzkosten der bietenden Kraftwerke führen. Gleichzeitig können besonders die zu erwartenden Volatilitäten bei der Erzeugung aus erneuerbaren Energien zu sehr geringen Strompreisen führen und damit Refinanzierungen erschweren. Zusätzlich verbindet die europäische Marktkopplung unterschiedliche Erzeugungsparks miteinander und verändert damit ebenfalls die bestehenden Märkte und deren Handelseigenschaften. So kann es finanziell attraktiv erscheinen, einen Aufschlag auf die Grenzkosten oder eine strategisch platzierte Stromnachfrage zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens sollen daher die an der EPEX SPOT vorhandenen Gebotsdaten in den Preiskurven auf strategische Muster hin analysiert werden. Gefundene Strategien werden in einem zweiten Schritt in die Zukunft getestet. Dazu wird deren Einfluss auf den Strompreis und Investitionen in flexible Erzeugungstechnologien in Deutschland unter Berücksichtigung der in Zukunft stark unterschiedlichen nationalen Stromerzeugungssysteme in Europa untersucht.

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