Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.
Gegenstand des Verbundvorhabens FLEX-G 4.0 ist die Erarbeitung einer kostengünstigen Nachrüstlösung innovativer schaltbarer Folien, die möglichst einfach auf bereits installierte Fenster laminiert werden können und zur Senkung des Gesamtenergiedurchlassgrades (g-Wert) der Fenster und damit des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung geeigneter Systemdesigns und Fertigungstechnologien für großflächige elektrochrome Folien als Halbzeug zur Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Erforschung von robusten Verfahren für eine 'einfache' Vor-Ort Applikation dieser Folien auf Fenster und Fassaden in Bestandsgebäuden. Als integraler Bestandteil des Systemdesigns sollen Lösungen für die netzunabhängige Energieversorgung und geeignete Schaltparameter und Sensortechnologien für die kabellose, automatisierte Steuerung des Schaltzustands der Folien erforscht werden. Ein weiteres Ziel beinhaltet die Demonstration und experimentelle Quantifizierung des Energie-Einsparpotentials an zwei operativen Gebäuden im öffentlichen Sektor. Das Teilvorhaben der Fraunhofer Institute erforscht robuste Rolle-zu-Rolle Verfahren zur Herstellung der Elektroden, Elektrolyten und elektrochromen Schichten sowie der Schutzschichten. Weiterhin werden Methoden zur Charakterisierung der Qualität, Defekte und Materialalterung erarbeitet.
Die Rudolf Rieker GmbH aus Leingarten (Baden-Württemberg) ist ein mittelständischer Fachbetrieb für die Induktionshärtung von Stahlwerkstücken mit über 100 Beschäftigten. Das im Jahr 1978 von Rudolf Rieker gegründete Unternehmen deckt als eine der größten Induktionshärtereien Europas mit seinem Maschinenpark nahezu jegliche Art der induktiven Wärmebehandlung ab. Das Härten von Stahlerzeugnissen und -werkstücken ist ein wichtiger Arbeitsschritt in der Stahlproduktion. Beim Induktionshärten werden im Werkstück Wirbelströme zwecks Erhitzung induziert, mit der ein Übergang in der Gitterstruktur des Stahls zu einem austenitischen Gefüge verbunden ist. Im Anschluss muss das Werkstück sehr schnell heruntergekühlt werden. Dies wandelt das austenitische Gefüge in ein martensitisches Gefüge um, wodurch die gewünschten Härten erzielt werden. Eine Sonderanwendung ist das Tiefkühlen um den Restaustenit umzuwandeln. Üblicherweise nutzt man hierfür flüssigen Stickstoff, der in einer Kältekammer versprüht wird. Jedoch ist die Bereitstellung von flüssigem Stickstoff mit nicht unerheblichem Energieaufwand in Herstellung, Transport und Lagerung sowie mit Risiken im Betrieb verbunden. Die Rudolf Rieker GmbH investiert mit Hilfe des Umweltinnovationsprogramms daher in eine innovative Kältekammer, welche zusammen mit der Refolution Industriekälte GmbH entwickelt wurde. Durch dieses Verfahren können erstmals Temperaturen von – 85 Grad Celsius durch eine Luftkältemaschine im Bereich der Restaustenitumwandlung erzielt werden. Den deutlich höheren Investitionskosten verglichen mit konventionellen Verfahren stehen dabei deutliche Einsparpotenziale bei Energie und Treibhausgasemissionen (THG) gegenüber. Während im konventionellen Verfahren auch Energiemengen für Herstellung, Transport und Lagerung der Fernkälte anfallen, ist für das neu entwickelte Verfahren nur noch der Energiebedarf zum Betrieb der Luft-Kältemaschinen vor Ort zu betrachten, welcher durch Wärmerückgewinnung innerhalb der Wechselkühlkammern um ca. 30 Prozent gesenkt werden kann. Insgesamt wird eine Energieeinsparung von ca. 410 Megawattstunden angestrebt, was ungefähr einer Einsparung von 60 - 68 Prozent im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren entspricht. Durch die höhere Energieeffizienz nehmen außerdem auch die mit der Energiebereitstellung verbundenen CO 2 -Emissionen ab. Ein Drittel der in Deutschland tätigen Lohnhärtereien bieten die Tieftemperaturbehandlung an. Da diese losgelöst von der Art des Erhitzens stattfinden kann, ist davon auszugehen, dass die innovative Kältetechnologie für die gesamte Bandbreite als Tiefkühlbehandlung geeignet ist. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: Rudolf Rieker GmbH Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend
Regelbare Kraftwerke, welche Strom je nach Bedarf liefern können, indem sie ihre Leistung anpassen und kurzfristig ein- und ausgeschaltet werden können, gewinnen im Kontext der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Bei der direkten Stromgewinnung, z.B. mittels Photovoltaik oder Windkraft, muss die gewonnene elektrische Energie sofort in das Netz eingespeist werden, oder in großen Batteriespeichersystem gespeichert werden. Dafür benötigte Speichersysteme mit langfristiger Betriebszuverlässigkeit und wettbewerbsfähigen Kosten sind noch nicht kommerziell verfügbar. Wärme kann hingegen zu wesentlich geringeren Kosten als Strom gespeichert und bei Bedarf zur Stromerzeugung genutzt werden. So kann aus überschüssigem Strom erzeugte Wärme in großem Umfang und über lange Zeiträume gespeichert werden, aber auch einem CSP (Concentrated Solar Power)-Kraftwerk die notwendige Flexibilität verleihen, Wärme und Strom dann zu liefern, wenn eine große Nachfrage besteht. Dies ist eine unabdingbare Voraussetzung für die weitere kommerzielle Nutzung von CSP. Durch leistungsfähige Wärmespeicher kann der Stromgewinnungsprozess weitestgehend von der Wärmegewinnung entkoppelt werden und so das Potential der Regelbarkeit und Flexibilität optimal genutzt werden. Kommerziell verfügbar sind im Bereich von Temperaturen über 700°C aktuell lediglich Wärmespeichersysteme, welche auf dem Prinzip der sensiblen, also nicht reaktiven, Wärmespeicherung basieren. Ein Einsatz von redoxaktiven Materialien birgt das Potential, die Speicherkapazität und Effizienz von Wärmespeichersystem bedeutend zu steigern. Bei der zyklischen Reduktion und Oxidation solcher redoxaktiver Materialien kann zusätzliche Wärme gespeichert (Reduktion) und wieder entnommen werden (Oxidation). Im Projekt Porotherm-Solar werden Speichermodule aus redoxaktivem Perowskit entwickelt und unter Realbedingungen in einem Demonstrator erprobt.
Am 1. Mai 2014 trat eine neue Fassung der Energieeinsparverordnung in Kraft. Diese betrifft nicht nur den allgemeinen Wohnungsbau, sondern auch einen Großteil der Hochbauten der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV). Aus Gründen des Klimaschutzes und zur Schonung wertvoller Energiereserven müssen die Anstrengungen zur Senkung des Energiebedarfs und zum Einsatz erneuerbarer Energien im Gebäudebereich verstärkt werden. Hierbei kommt den Gebäuden des Bundes eine Vorbildfunktion zu, die sie meist - besonders im Bestand - noch nicht einnehmen. Dabei erweist sich eine energetische Sanierung nicht nur aus Gründen des Klimaschutzes als sinnvoll, sondern verschafft oftmals auch den in den Gebäuden arbeitenden Menschen mehr Behaglichkeit. Durch erhöhte Oberflächentemperaturen und mit einer besser geregelten Anlagentechnik lassen sich beispielsweise in den großen Hallen und Werkstätten der WSV Zuglufterscheinungen reduzieren. Ein auf solche Weise gesteigertes Behaglichkeitsgefühl hat vielfach sogar den Nebeneffekt, dass niedrigere Rauminnentemperaturen als angenehm empfunden werden, was wiederum der Energieeinsparung dient. Auch zum Werterhalt der Immobilie und zur Einsparung von Betriebskosten sind diese Sanierungsmaßnahmen äußerst wichtig. Im Rahmen der Gebäudeerhaltung sollte ein vorrangiges Ziel die Einführung eines Energiemanagementsystems sein.
Es werden grosstechnische Verfahren zur biologischen Abluftreinigung entwickelt. Je nach Eigenschaft der Luftschadstoffe kommen Biowaescher, Biofilter oder Kombinationen aus beiden zur Anwendung. Hauptmerkmale der Linde-Verfahren sind: Einsatz schadstoffspezifischer Startkulturen, die im Labor geprueft und identifiziert werden. Dadurch werden sehr kurze Anfahrzeiten und hohe Abbauleistung sowie stabile Betriebszustaende erreicht. Die Startkulturen sind hygienisch unbedenklich. Der Einsatz geordneter Traegermaterialien in den Absorbern beziehungsweise Biofiltern bringt viele Vorteile, wie minimalen Druckabfall der Abluft; dadurch geringen Energiebedarf, homogene Durchstroemung mit guter Raumausnutzung, einfaches Befeuchtungs- und Konditionierungssystem zur Betriebsstabilisierung bei hoher Leistung, kompakte Bauweise, hohe Standzeit der Absorberpackung, Moeglichkeit zur Abreinigung der Absorberpackung durch Wasserstrahl oder Spuelen. Hohe Flexibilitaet in der baulichen Gestaltung, zum Beispiel Hochbauweise. Bei Biowaeschern hat sich der Einsatz des Linpor(xp=R)-Traegermaterials bewaehrt. Die Biomasse kann damit zu 90 Prozent im Reaktorteil konzentriert und immobilisiert werden. Dadurch verringert sich der Durchsatz von Mikroorganismen durch den Absorber und die volumetrische Abbauleistung wird um den Faktor vier erhoeht.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 4592 |
| Europa | 132 |
| Kommune | 48 |
| Land | 180 |
| Weitere | 159 |
| Wirtschaft | 12 |
| Wissenschaft | 918 |
| Zivilgesellschaft | 185 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 3 |
| Ereignis | 13 |
| Förderprogramm | 3257 |
| Text | 1455 |
| Umweltprüfung | 12 |
| unbekannt | 115 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 427 |
| Offen | 3240 |
| Unbekannt | 1188 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 4652 |
| Englisch | 560 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1186 |
| Bild | 53 |
| Datei | 1212 |
| Dokument | 1355 |
| Keine | 2274 |
| Unbekannt | 9 |
| Webdienst | 3 |
| Webseite | 1264 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 3194 |
| Lebewesen und Lebensräume | 3335 |
| Luft | 2416 |
| Mensch und Umwelt | 4855 |
| Wasser | 2164 |
| Weitere | 4774 |