Das Ziel des Vorhabens besteht darin, eine verallgemeinerungsfähige Beispiellösung für die Nutzung der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung zur Erhöhung der Energieeffizienz für Unternehmen zu erarbeiten, die über belastete Abluftströme verfügen, und die sowohl durch einen hohen Energiebedarf für deren Reinigung als auch durch energieintensive Produktionsprozesse (Veredlung, Beschichtung, Trocknung) gekennzeichnet sind. Die Entwicklungslösung wird in einem Beschichtungs- und Veredlungsbetrieb der Textilindustrie technisch umgesetzt und getestet. Die ausgekoppelte Abluftmenge soll als Verbrennungs- und/oder Kühlluft für eine Mikrogasturbine für die Eigenstromerzeugung genutzt werden. Die beim Beschichten mit PVC in der Abluft enthaltenen Weichmacher und die sich durch Ablagerung bildenden Siloxane bilden dabei eine besondere Problematik, die einer technischen und technologischen Lösung bedürfen. Die Untersuchungen sollen eine Aussage über einen möglichen kompletten bzw. teilweisen Verzicht auf Anlagen zur Regenerativen Thermischen Oxidation sowie darüber hinaus über die damit verbundenen Einsparungen des Energiebedarfs liefern.
Nach § 5 Abs. 1 Nr. 4 des Bundesimmissionsschutzgesetztes (BImSchG) gilt die sparsame und effiziente Energieverwendung als Grundpflicht für Betreiber von genehmigungsbedürftigen Industrieanlagen. Zur Erfüllung dieser gehört auch die Rückgewinnung und Nutzung industrieller Abwärme durch entsprechende technische Maßnahmen. Durch die Nutzung industrieller Abwärme kann der Bedarf an Energieträgern (z.B. fossile Brennstoffe und Strom) von Industrieanlagen reduziert werden und somit Luftschadstoff- sowie Treibhausgasemissionen vermieden werden. Aktuell fehlt für die Bestimmung der Energieeinspar- und Emissionsminderungspotenziale jedoch eine systematische Zusammenstellung und Übersicht zum Abwärmepotenzial energieintensiver Industrieanlagen inkl. anlagenspezifischer technischer Maßnahmen zur Abwärmerückgewinnung und -nutzung und deren Verbreitung in Deutschland. Ziel des Vorhabens ist daher die Erstellung einer solchen Übersicht zum Abwärmepotenzial energieintensiver Industrieanlagen und den Energieeinspar- und Emissionsminderungspotenzialen für Deutschland. Dabei sollen für 25 genehmigungsbedürftige BImSchG-Anlagenarten nach Anhang 1 der 4. BImSchV jeweils die folgenden Aspekte untersucht und dargestellt werden; 1) Kurzbeschreibung der wesentlichen Prozesse inkl. Energieflussanalyse zum Energieinput und -output (sofern verfahrenstechnisch notwendig, soll eine weitere untergliedernde Clusterung der BImSchG-Anlagenarten erfolgen), 2) Zusammenstellung und Beschreibung der derzeitig angewandten anlagenspezifischen technischen Maßnahmen zur Abwärmerückgewinnung und -nutzung inkl. Schätzung der aktuellen Verbreitung der Technik sowie offenem technisch realisierbaren Verbreitungspotenzial, 3) Ableitung der bereits durch umgesetzte Maßnahmen der Abwärmenutzung erbrachten Energieeinsparungen und Emissionsminderungen sowie der technisch realisierbaren Potenzialen bei Hebung des Verbreitungspotenzials der anlagenspezifischen technischen Maßnahmen zur (Text gekürzt)
Das Ziel des Vorhabens besteht darin, eine verallgemeinerungsfähige Beispiellösung für die Nutzung der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung zur Erhöhung der Energieeffizienz für Unternehmen zu erarbeiten, die über belastete Abluftströme verfügen, und die sowohl durch einen hohen Energiebedarf für deren Reinigung als auch durch energieintensive Produktionsprozesse (Veredlung, Beschichtung, Trocknung) gekennzeichnet sind. Die Entwicklungslösung wird in einem Beschichtungs- und Veredlungsbetrieb der Textilindustrie technisch umgesetzt und getestet. Die ausgekoppelte Abluftmenge soll als Verbrennungs- und/oder Kühlluft für eine Mikrogasturbine für die Eigenstromerzeugung genutzt werden. Die beim Beschichten mit PVC in der Abluft enthaltenen Weichmacher und die sich durch Ablagerung bildenden Siloxane bilden dabei eine besondere Problematik, die einer technischen und technologischen Lösung bedürfen. Die Untersuchungen sollen eine Aussage über einen möglichen kompletten bzw. teilweisen Verzicht auf Anlagen zur Regenerativen Thermischen Oxidation sowie darüber hinaus über die damit verbundenen Einsparungen des Energiebedarfs liefern.
Die milchverarbeitende Industrie ist energieintensiv und muss sich daher besonders auf die Veränderungen durch die Energiewende vorbereiten. Dies soll von der Bedarfsseite durch Energieeffizienzsteigerungsmaßnahmen im Wärmebereich erfolgen. Auf betriebsinterner Versorgungsseite soll die Flexibilisierung der elektrischen Prozesse zur Integration von fluktuierenden erneuerbaren Energien beitragen. Versorgungsseitig liegt der Fokus auf der Kopplung des Wärmesektors mit dem Stromsektor. Dadurch soll das Potential an elektrischer Flexibilität relevant erhöht werden. Wichtig ist dabei die Verbindung der sonst getrennt betrachteten und in Wechselwirkung stehenden Themenbereiche Energieeffizienzsteigerung und Flexibilisierung zur Systemeffizienz. Nach Integration der beiden Themenkomplexe in einen gesamtsystemischen Ansatz erfolgt die Bewertung. Das Gesamtziel ist es, in der Verbundstruktur aus Forschung und Wirtschaft technisch, ökonomisch und ökologisch sinnvolle Systemlösungen zu entwickeln, die sich auf die gesamte Industrie der Milchverarbeitung übertragen lassen. Deshalb werden mit der Andechser Molkerei Scheitz GmbH und Zott SE & Co. KG zwei einschlägige Industriepartner aus der Milchindustrie und mit Lemmermeyer GmbH & Co. KG und AGO AG Energie + Anlagen zwei Anlagenbauer eingebunden, um eine hohe Akzeptanz und Qualität der Ergebnisse zu erzielen. Darüber hinaus ist es wichtig, dass die Diskussion mit der Branche durch den Medienpartner Deutsche Molkerei Zeitung und den assoziierten Partner DLG e. V. gesichert ist.
Im nachhaltigen Energiesystem der Zukunft wird die Stromerzeugung regenerativ, und zwar zum überwiegenden Teil durch fluktuierende Energieträger wie Wind und Sonne bereitgestellt werden. Es muss daher damit gerechnet werden, dass die Schwankungen in der Stromerzeugung zukünftig deutlich zunehmen. Um das Stromsystem zu stabilisieren, werden alle denkbaren Ausgleichsoptionen eingesetzt werden müssen, also neben der direkten Speicherung von Strom und dem verbesserten Transport durch Netzausbau auch die indirekte Speicherung (Stichwort: Power-to-X), aber eben auch die Anpassung der Stromnachfrage an das Angebot. Großverbraucher von Strom wie in der energieintensiven Industrie werden Strom nicht mehr nur entsprechend ihres Bedarfs beziehen, sondern sollten sich, wenn möglich, auf einen zumindest teil-flexibilisierten Strombezug einstellen. Eine solche Vorbereitung geschieht für einen Standort der Aluminium-Industrie in Essen, wo eine von drei Aluminium-Elektrolysen der Firma TRIMET Aluminium SE durch Umrüstung der bestehenden Anlage flexibilisiert wird. Die Leistung der Anlage kann dann um ca. 25 Prozent variiert werden; das entsprechend bereitgestellte Speicherpotenzial soll einen Umfang von rund 1.000 MWh erreichen (in etwa die Größenordnung eines mittelgroßen Pumpspeicherkraftwerkes). Die Umrüstung wird von drei Lehrstühlen (Automatisierungstechnik/Informatik; Werkstofftechnik; Strömungsmechanik) der Bergischen Universität Wuppertal sowie dem Light Metals Reseach Centre der Universität Auckland messtechnisch unterstützt. Die Forschungsgruppe Zukunftsfähige Energie- und Mobilitätsstrukturen des Wuppertal Instituts gibt mit der wissenschaftlichen Begleitforschung den Rahmen: - Wie hoch wird der tatsächliche Bedarf an Flexibilität im Stromsystem der Zukunft ausfallen? - Welche der verschiedenen Ausgleichsoptionen (Netzausbau, direkte und indirekte Speicherung von Strom, Flexibilität) ist zu welchem Zeitpunkt die günstigste? - Wie hoch ist das Flexibilitäts-Potenzial der energieintensiven Industrie insgesamt und der Aluminium-Industrie als Teilmenge? Wie ändert sich dieses Potenzial unter den Randbedingungen der Energiewende (Stichwort: Dekarbonisierung der Industrie)? - Wie müssen die Rahmenbedingungen gestaltet werden, damit das Flexibilitätspotenzial industrieller Prozesse auch gehoben werden kann? - Welche eventuellen Rückwirkungen sind auf die industriellen Prozesse zu berücksichtigen; etwa Einbußen in der Effizienz? Zur Beantwortung dieser und ähnlicher Fragestellungen wird unter anderem auf das umfangreiche Instrumentarium des Wuppertal Instituts zur Modellierung zukünftiger Energie- und Stromsysteme zugegriffen bzw. werden die bestehenden Modelle erweitert und ausgebaut. (Text gekürzt)
Um fluktuierenden erneuerbaren Strom als Ressource für die produzierende Industrie nutzen können bedarf es einer Flexibilisierung stromintensiver Prozesse sowie der stärkeren Einbindung strombasierter Produktionsmethoden. Dieser als 'Power-to-X' (PtX) bezeichnete Ansatz einer am Stromangebot orientierten Produktion kann Auswirkungen auf bestehende Wirtschaftsstrukturen haben und zu neuen Formen der wirtschaftlichen Zusammenarbeit animieren. Ziel des Projektes ProPower ist es, die verschiedenen PtX-Technologien mit Blick auf Märkte, Potenziale und Infrastrukturen und mit einem Fokus auf die Anwendung in der Industrie sozial-ökologisch und ökonomisch zu bewerten. Im ersten Schritt werden mögliche Anwendungsfelder für PtX-Anwendungen analysiert und geclustert. Im zweiten Schritt werden für ausgewählte Cluster die Märkte, Technologien und Nutzungspfade detailliert analysiert. Für eine Auswahl von Kombinationen aus konkreter Technologie und spezifischem Markt schließen vertiefende Analysen in dem Projekt an: Ist das technische Verfahren für einen diskontinuierlichen Betrieb geeignet? Wie sehen mögliche Geschäftsmodelle in den jeweiligen Märkten aus? Wie sind die Umweltauswirkungen über den Lebenszyklus der bereitgestellten Produkte zu bewerten? Was sind mögliche soziale Folgen aufgrund neuer Produktionsbedingungen? Anhand techno-ökonomischer Kriterien werden vielversprechende Kombinationen ausgewählt, technologisch evaluiert und sozial-ökologisch bewertet. Die Projektergebnisse liefern Orientierungswissen für die Energie- und Wirtschaftspolitik, das sie dabei unterstützt, Maßnahmen und Instrumente auf die Balance im Zieldreieck Versorgungssicherheit, Umweltverträglichkeit und Bezahlbarkeit auszurichten.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 21 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 21 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 21 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 19 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 13 |
| Webseite | 8 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 16 |
| Lebewesen und Lebensräume | 9 |
| Luft | 9 |
| Mensch und Umwelt | 21 |
| Wasser | 8 |
| Weitere | 21 |