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Ultraschallgestützte Produktion der Betonfertigteile mit Vorzeigefunktion der Minderung von Umweltbelastungen und der CO2-Emission durch Verzicht auf Wärmebehandlung und Einsatz klinkerarmer Zemente

Die MATTIG & LINDNER GmbH ist ein mittelständisches Bauunternehmen mit Sitz in Forst/Lausitz und in den Bereichen Hochbau, Hallenbau, Betonfertigteilherstellung, Transportbeton und Bewehrungsbau tätig. Die Betonherstellung ist für acht Prozent der weltweiten CO 2 -Emissionen verantwortlich. Gründe dafür sind der hohe Energiebedarf durch hohe Klinkerbrandtemperaturen sowie die dabei stattfindende Entsäuerung des eingesetzten Kalksteins. Beton besteht aus Zement, Wasser, Sand, Kies und chemischen Zusatzstoffen. Für die hohe CO 2 -Last der Betonherstellung ist der Zement verantwortlich. Bei der Zementherstellung wird Kalkstein und Ton sehr fein gemahlen und bei Temperaturen über 1.500 Grad Celsius zu Klinker, der reaktiven Komponente des Zements, gebrannt. Das im Kalkstein gebundene CO 2 wird dadurch freigesetzt. Mit der Herstellung von Portlandzement geht die Freisetzung von bis zu einer Tonne CO 2 pro Tonne Zement, je nach eingesetzten Brennstoffen, einher. Bei einem Jahresoutput von 3.000 – 5.000 Kubikmeter Beton und Einsatz von ca. 350 Kilogramm Zement pro Kubikmeter Beton werden bei ausschließlicher Nutzung von Portlandzement bis zu 1.050 und 1.750 Tonnen CO 2 pro Jahr emittiert. In der Betonfertigteilproduktion sind schnelle Taktzeiten erforderlich. Die Betonteile müssen eine hohe Frühfestigkeiten aufweisen, damit das Produkt früh entschalt werden kann. Um diese zu erreichen wird nach Stand der Technik ein hoher Zementgehalt eingesetzt. Die damit erreichte Endfestigkeit liegt in der Regel über dem konstruktiv notwendigen Maß. Dies führt zu einem Überverbrauch an Zement und somit zu vermeidbaren CO 2 -Emissionen. Technisch betrachtet kann dieses Problem durch die Zugabe von Chemikalien („Beschleunigern“) zumindest teilweise umgangen werden. Diese Zusatzstoffe sind jedoch aufwändig in der Herstellung und erdölbasiert, nur bei bestimmten Randbedingungen einsetzbar und erfordern eine energieaufwändige Wärmebehandlung in der kalten Jahreszeit, um ihre Wirkung entfalten zu können. Die MATTIG & LINDNER GmbH verfolgt in diesem Vorhaben eine physikalische Behandlungsmethode, die auf Chemikalien und Wärmebehandlung verzichtet und prozessstabil ist. Der Betonmischung wird eine Vormischanlage mit einer Hochleistungsultraschallanlage vorgeschaltet. Mit dem Hochleistungsultraschall als eine Art Katalysator soll die Zementhydratation angeregt werden, was zu einer besseren Dispergierung des Zementes in der Betonmischung führt, so dass mehr Zementkornoberfläche für die Abbindereaktion zur Verfügung steht. Darüber hinaus wird die Bildung der festigkeitsgebenden Calcium-Silikat-Hydrat-Phasen beschleunigt. Bei gleicher Abbindedauer und gleicher Frühfestigkeit des Betons kann zum einen der Zementanteil reduziert werden und zum anderen können Zemente mit geringerem Klinkeranteil, in denen der Klinker teilweise durch beispielsweise Kalksteinmehl ersetzt wird, eingesetzt werden. Zudem kann dadurch auch auf eine bisher durchgeführte Wärmebehandlung der Betonfertigteile verzichtet werden. Bei einer Jahresproduktion von 3.500 Kubikmeter Beton im Jahr 2022 und einem durchschnittlichen Zementgehalt von ca. 340 bis 380 Kilogramm Zement pro Kubikmeter Beton bedeutet dies einen Einsatz von ca. 1.200 Tonnen Zement. Der aktuelle Zementmix bei MATTIG & LINDNER ergibt damit einen Klinkereinsatz von 1.072 Tonnen. Mit dem neuen Verfahren soll der Klinkereinsatz auf etwa 785 Tonnen reduziert werden, sowohl durch die Reduktion der Gesamtmenge an Zement um 10 Prozent als auch über den Einsatz klinkerärmerer Zemente. Bei einer Emissionsannahme von 909 Tonnen CO 2 pro Jahr sollen durch die Hochleistungsultraschallbehandlung rund 250 Tonnen an CO 2 eingespart werden, dies entspricht einer Einsparung von rund 25 Prozent. Durch den Wegfall der Wärmebehandlung können zudem jährlich 35.000 Liter Erdgas und damit weitere 60 Tonnen CO 2 eingespart werden. In Summe werden prozess- und energiebedingt rund 310 Tonnen an CO 2 pro Jahr eingespart, dies entspricht rund 34 Prozent der CO 2 -Emissionen. Das Vorhaben reduziert modellhaft die Emission von CO 2 und erfüllt so als eine der wenigen technischen Einflussmöglichkeiten in der Betonherstellung die Anforderungen des Klimaschutzprogramms der Bundesregierung. Das Verfahren ist auf alle Fertigteilbauwerke übertragbar und besitzt damit einen hohen Modellcharakter. Branche: Baugewerbe/Bau Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: MATTIG & LINDNER GmbH Bundesland: Brandenburg Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend

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

Das Projekt "Energy Savings 2020: How to triple the impact of energy saving policies in Europe?" wird/wurde gefördert durch: European Climate Foundation / Regulatory Assistance Project (RAP). Es wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH.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

Das Projekt "Support for development of CDM projects in Thailand" wird/wurde ausgeführt durch: GFA Envest GmbH.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.

Smart Domestic Appliances in Sustainable Energy Systems

Das Projekt "Smart Domestic Appliances in Sustainable Energy Systems" wird/wurde ausgeführt durch: Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V..

Finale Daten für 2023: klimaschädliche Emissionen sanken um zehn Prozent

Die deutschen Treibhausgasemissionen sanken im Vergleich zum Vorjahr um 77 Millionen Tonnen – stärkster Rückgang seit 1990 Im Jahr 2023 emittierte Deutschland 10,3 Prozent weniger Treibhausgase als 2022. Dies zeigen die Ergebnisse der Berechnungen, die das Umweltbundesamt (UBA) am 15. Januar 2025 an die Europäische Kommission übermittelt hat. Insgesamt wurden 2023 in Deutschland rund 672 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt – insgesamt 77 Millionen Tonnen weniger als 2022. Das ist der stärkste Rückgang der Treibhausgasemissionen seit 1990. Gründe hierfür sind unter anderem die deutlich gesunkene Kohleverstromung, der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien und ein Stromimportüberschuss bei gleichzeitig gesunkener Energienachfrage. Neue Erkenntnisse aus der aktuellen Bundeswaldinventur zeigen zudem für die vergangenen Jahre erheblich höhere Emissionen im Landnutzungssektor. Die offizielle Schätzung der Emissionen für das Jahr 2024 wird das UBA gemäß Klimaschutzgesetz Mitte März 2025 vorstellen. ⁠ UBA ⁠-Präsident Dirk Messner sagt: „Die Emissionsdaten für 2023 belegen, dass sich unsere Klimaschutzanstrengungen, insbesondere im Energiesektor, auszahlen. Leider geht ein Teil der eingesparten Emissionen auf die jüngste Krise unserer Wirtschaft zurück. Was wir jetzt brauchen, ist eine Modernisierung der deutschen Wirtschaft zu mehr Effizienz und mehr ⁠ Klimaschutz ⁠. Dass der Wald von einer Kohlenstoffsenke zu einer Emissionsquelle geworden ist, ist besorgniserregend. Hier müssen wir dringend umsteuern.“ Den stärksten Rückgang verzeichnet der Sektor Energiewirtschaft . Hier sind die Treibhausgasemissionen 2023 aufgrund eines verminderten Einsatzes fossiler Brennstoffe zur Erzeugung von Strom und Wärme um rund 54,1 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente bzw. 21,1 Prozent gegenüber dem Vorjahr gesunken. Besonders stark war dieser Rückgang beim Einsatz von Braun- und Steinkohlen sowie Erdgas. Gründe hierfür sind unter anderem die deutlich gesunkene Kohleverstromung, der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien und der Wechsel von einem Stromexport- zu einem Stromimportüberschuss bei gleichzeitig gesunkener Energienachfrage. Weitere Treiber waren Energieeinsparungen in Folge höherer Verbraucherpreise sowie die milden Witterungsverhältnisse in den Wintermonaten. In der Industrie sanken die Emissionen im zweiten Jahr in Folge, auf nunmehr rund 153 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente. Dies entspricht einem Rückgang von mehr als elf Millionen Tonnen oder sieben Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Auch hier wird der Rückgang durch den gesunkenen Einsatz fossiler Brennstoffe, insbesondere von Erdgas und Steinkohle, bestimmt. Wichtige Treiber dieses Trends waren die negative konjunkturelle Entwicklung sowie gestiegene Herstellungskosten, die zu Produktionsrückgängen führten. Im Gebäudesektor gingen die Emissionen um 7,6 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente auf rund 103 Millionen Tonnen (minus 6,9 Prozent) zurück. Wesentliche Treiber waren hier wiederum Energieeinsparungen aufgrund der milden Witterungsbedingungen in den Wintermonaten 2023 sowie noch vergleichsweise hohe Verbraucherpreise. Auch der 2023 noch hohe Zubau an Wärmepumpen wirkte sich hier positiv aus, da beispielsweise weniger Erdgas und Heizöl eingesetzt wurden. Mit einem Rückgang um 2,5 Millionen Tonnen wurden 2023 im Verkehr rund 145 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente – und damit rund 1,7 Prozent weniger als im Vorjahr – ausgestoßen. Der Rückgang ist maßgeblich durch einen geringeren Dieselverbrauch durch schwere Nutzfahrzeuge im Straßenverkehr begründet. In der Landwirtschaft wiederum sanken die Treibhausgasemissionen um etwa 0,9 Millionen Tonnen auf 63 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente. Die Abnahme resultiert in erster Linie aus Reduktionen der Emissionen aus landwirtschaftlichen Böden und der Düngeranwendung. In die Berechnung der Emissionen aus ⁠ Landnutzung ⁠, ⁠ Landnutzungsänderung ⁠ und Forstwirtschaft (⁠ LULUCF ⁠) gingen erstmalig die Ergebnisse der vierten Bundeswaldinventur ein. Die im Inventurzeitraum 2018 bis 2022 gelegenen Dürrejahre ab 2018 haben zu einem großflächigen Absterben von produktiven, aber gegen den ⁠ Klimawandel ⁠ nicht widerstandsfähigen Fichtenmonokulturen geführt. Deshalb konnte der Wald in diesem Zeitraum die Emissionen aus anderen Quellen, wie trockengelegten Moorböden, anders als vor der ⁠ Dürre ⁠, nicht mehr überwiegend kompensieren und war sogar selbst eine CO 2 -Quelle. Mit 88,4 Prozent dominiert auch 2023 Kohlendioxid (CO 2 ) die Treibhausgasemissionen – größtenteils aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Die übrigen Emissionen verteilen sich auf Methan (CH 4 ) mit 6,7 Prozent und Lachgas (N 2 O) mit knapp 3,6 Prozent, dominiert durch den Bereich der Landwirtschaft. Gegenüber 1990 sanken die Emissionen von Kohlendioxid um 43,7 Prozent, Methan um 66,3 Prozent und Lachgas um 53,9 Prozent. Fluorierte Treibhausgase (F-Gase) verursachen insgesamt nur etwa 1,4 Prozent der Treibhausgasemissionen, haben aber zum Teil sehr hohes Treibhauspotenzial. Seit 1995 sind die fluorierten Treibhausgasemissionen um 41,4 Prozent gesunken. Die in diesem Text aufgeführten Kategorien entsprechen der Systematik des Klimaschutzgesetzes und nicht der Systematik für die internationale Klimaberichterstattung. Die Gesamtemissionen sind identisch. Gemäß den internationalen Berichterstattungsregeln für Treibhausgasemissionen wird immer die gesamte Zeitreihe seit 1990 neu berechnet. Dadurch kommt es zu Abweichungen bei den Angaben gegenüber der Berichterstattung vorhergehender Jahre. Eine detailliertere Analyse zu ausgewählten kurz- und langfristigen Treibern der verbrennungsbedingten Emissionen findet sich hier . Die Änderungen von minus 1,9 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten gegenüber den gemäß Klimaschutzgesetz für 2023 prognostizierten Emissionsdaten (siehe Pressemitteilung 11/2024 vom 15. März 2024) gehen auf Aktualisierungen der damals nur vorläufigen statistischen Informationen zurück. Die Änderungen von plus 64,7 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten gegenüber der letzten Berichterstattung nach Klimaschutzgesetz im LULUCF-Sektor sind Folge neuer Daten der Bundeswaldinventur, aber auch der Bodenzustandserhebung Landwirtschaft und des Moorbodenmonitorings. Näheres erläuterte das Thünen-Institut .

An der Schnittstelle von Wissenschaft und Politik: Landnutzungskonflikte und Synergien im Rahmen der Agenda 2030

Das Projekt "An der Schnittstelle von Wissenschaft und Politik: Landnutzungskonflikte und Synergien im Rahmen der Agenda 2030" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bonn, Zentrum für Entwicklungsforschung.

Leichtbauten aus Carbonbeton in vollständig digitaler Wertschöpfungskette für Städte der Zukunft inkl. Planungswerkzeug

Das Projekt "Leichtbauten aus Carbonbeton in vollständig digitaler Wertschöpfungskette für Städte der Zukunft inkl. Planungswerkzeug" wird/wurde ausgeführt durch: Kahnt & Tietze GmbH.

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

Das Projekt "Analyse von Bietstrategien und deren Einfluss auf den Strompreis im EU-Binnenmarkt" wird/wurde ausgeführt durch: IZES gGmbH.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.

Energy balance for locally-grown versus imported apple fruit

Das Projekt "Energy balance for locally-grown versus imported apple fruit" wird/wurde gefördert durch: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Univeristät Bonn, Lehr- und Forschungsstation für Obstbau Klein Altendorf. Es wird/wurde ausgeführt durch: Rheinische Friedrich-Wilhelms-Univeristät Bonn, Lehr- und Forschungsstation für Obstbau Klein Altendorf.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.

KI: Resource Efficient SpeeCh And Language procEssing, KI: Resource Efficient SpeeCh And Language procEssing

Das Projekt "KI: Resource Efficient SpeeCh And Language procEssing, KI: Resource Efficient SpeeCh And Language procEssing" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Applications Technology - Apptek GmbH.

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