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Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, SynErgie3: Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

INSPIRE: Information system salt: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for storing renewable energies (hydrogen and compressed air) - double saline and flat salt layers (InSpEE-DS) (WMS)

Which salt formations are suitable for storing hydrogen or compressed air? In the InSpEE-DS research project, scientists developed requirements and criteria for the assessment of suitable sites even if their exploration is still at an early stage and there is little knowledge of the salinaries’ structures. Scientists at DEEP.KBB GmbH in Hanover, worked together with their project partners at BGR and the Leibniz University Hanover, Institute for Geotechnics, to develop the planning basis for the site selection and for the construction of storage caverns in flat layered salt and multiple or double saliniferous formations. Such caverns could store renewable energy in the form of hydrogen or compressed air. While the previous project InSpEE was limited to salt formations of great thickness in Northern Germany, salt horizons of different ages have now been examined all over Germany. To estimate the potential, depth contour maps of the top and the base as well as thickness maps of the respective stratigraphic units were developed. Due to the present INSPIRE geological data model, it was necessary, in contrast to the original dataset, to classify the boundary lines of the potential storage areas in the Zechstein base and thickness layers, whereby the classification of these lines was taken from the top Zechstein layer. Consequently, the boundary element Depth criterion 2000 m (Teufe-Kriterium 2000 m) corresponds on each level to the 2000 m depth of Top Zechstein. However, the boundary of national borders and the boundary of the data basis could not be implemented in the data model and are therefore not included in the dataset. Information on compressed air and hydrogen storage potential is given for the identified areas and for the individual federal states. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the content of InSpEE-DS (INSPIRE) is stored in 18 INSPIRE-compliant GML files: InSpEE_DS_GeologicUnit_Isopachs_Zechstein.gml contains the Zechstein isopachs. InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Top_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Basis_Zechstein.gml contain the isobaths of the top and basis of Zechstein. The three files InSpEE_DS_GeologicStructure_ThicknessMap_Zechstein, InSpEE_DS_GeologicStructure_Top_Zechstein and InSpEE_DS_GeologicStructure_Basis_Zechstein represent the faults of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Boundary_element_Potential_areas_Zechstein.gml contains the boundary elments of the potential areas at the top and the basis of Zechstein as well as of the Zechstein body. The three files InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_ThicknessMap_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Top_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Basis_Zechstein.gml represent the uncertainty areas of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Potentially_usable_storage_areas_Storage_potential_in_the_federal_states.gml comprises the areas with storage potential for renewable energy in the form of hydrogen and compressed air. The six files InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Malm.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Keuper.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Muschelkalk.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Roet.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Rotliegend.gml represent the salt distribution of the respective stratigraphic unit. InSpEE_DS_GeologicUnit_General_salt_distribution.gml represents the general salt distribution in Germany. This geographic information is product of a BMWi-funded research project "InSpEE-DS" running from the year 2015 to 2019. The acronym stands for "Information system salt: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air) - double saline and flat salt layers".

Hochtemperatur-Wärmepumpen-Energiespeicher als dekarbonisierter Flexibilitäts-Ersatz fossiler Kraftwerke, Teilvorhaben: Energiesystem-Integration

In diesem Vorhaben wird die Schlüsselkomponente zu einer netzdienlichen Langzeit-Energiespeicherlösung auf Basis von Malta’s Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern (MHWS) entwickelt und das MHWS Einsatzpotential in Deutschland untersucht Die MHWS-Speichertechnologie stellt bei der Ausspeicherung gleichzeitig Strom und Wärme bereit, sodass die Elektrifizierung des Wärmesektors über Kraft-Wärmekopplung ebenfalls erfolgen kann. Ein wesentliches Ziel des Vorhabens ist die Kraftwerks-maßstäbliche Untersuchung neuer Flüssigsalz-Luft Wärmeübertrager als kritische MHWS-Komponente in der Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) des DLR. Diese Untersuchung stellt einen sehr wichtigen Qualifikations-Schritt dar, das Wärmepumpen Strom- und Wärmespeicher Konzept zu Kraftwerksgröße hochzuskalieren und damit fossile Gaskraftwerke samt ihren Flexibilitäts- und Netzstabilisierungsdiensten in Zukunft zu ersetzen. Damit ebnet dieses Vorhaben den Weg, für die Energiewende in Deutschland, Europa und weltweit deutsche Turbomaschinen als Kernkomponente von Hochtemperatur-Wärmepumpen Strom- und Wärmespeichern einzusetzen. Der Schwerpunkt von Siemens Energy liegt in diesem Projekt auf der Ebene der Energiesystemintegration. Darin enthalten ist die technische und ökonomische Analyse des Speichers und des Wärmemarktes. Im Vergleich dazu werden weitere relevante Energiespeichertechnologien betrachtet.

Synergetische Optimierung von Wasser- und Energieressourcen mittels Künstlicher Intelligenz, Teilprojekt 5

Studie: PortGRID - Port Grid for Resilience, Integration of sustainable energy and Dynamic energy management

INSPIRE: Information system salt: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for storing renewable energies (hydrogen and compressed air) - double saline and flat salt layers (InSpEE-DS)

Which salt formations are suitable for storing hydrogen or compressed air? In the InSpEE-DS research project, scientists developed requirements and criteria for the assessment of suitable sites even if their exploration is still at an early stage and there is little knowledge of the salinaries’ structures. Scientists at DEEP.KBB GmbH in Hanover, worked together with their project partners at BGR and the Leibniz University Hanover, Institute for Geotechnics, to develop the planning basis for the site selection and for the construction of storage caverns in flat layered salt and multiple or double saliniferous formations. Such caverns could store renewable energy in the form of hydrogen or compressed air. While the previous project InSpEE was limited to salt formations of great thickness in Northern Germany, salt horizons of different ages have now been examined all over Germany. To estimate the potential, depth contour maps of the top and the base as well as thickness maps of the respective stratigraphic units were developed. Due to the present INSPIRE geological data model, it was necessary, in contrast to the original dataset, to classify the boundary lines of the potential storage areas in the Zechstein base and thickness layers, whereby the classification of these lines was taken from the top Zechstein layer. Consequently, the boundary element Depth criterion 2000 m (Teufe-Kriterium 2000 m) corresponds on each level to the 2000 m depth of Top Zechstein. However, the boundary of national borders and the boundary of the data basis could not be implemented in the data model and are therefore not included in the dataset. Information on compressed air and hydrogen storage potential is given for the identified areas and for the individual federal states. According to the Data Specification on Geology (D2.8.II.4_v3.0) the content of InSpEE-DS (INSPIRE) is stored in 18 INSPIRE-compliant GML files: InSpEE_DS_GeologicUnit_Isopachs_Zechstein.gml contains the Zechstein isopachs. InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Top_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Isobaths_Basis_Zechstein.gml contain the isobaths of the top and basis of Zechstein. The three files InSpEE_DS_GeologicStructure_ThicknessMap_Zechstein, InSpEE_DS_GeologicStructure_Top_Zechstein and InSpEE_DS_GeologicStructure_Basis_Zechstein represent the faults of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Boundary_element_Potential_areas_Zechstein.gml contains the boundary elments of the potential areas at the top and the basis of Zechstein as well as of the Zechstein body. The three files InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_ThicknessMap_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Top_Zechstein.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Uncertainty_areas_Basis_Zechstein.gml represent the uncertainty areas of the Zechstein body as well as at the top and at the basis of the Zechstein body. InSpEE_DS_GeologicUnit_Potentially_usable_storage_areas_Storage_potential_in_the_federal_states.gml comprises the areas with storage potential for renewable energy in the form of hydrogen and compressed air. The six files InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Malm.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Keuper.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Muschelkalk.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Roet.gml, InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Zechstein.gml and InSpEE_DS_GeologicUnit_Salt_distribution_in_Germany_Rotliegend.gml represent the salt distribution of the respective stratigraphic unit. InSpEE_DS_GeologicUnit_General_salt_distribution.gml represents the general salt distribution in Germany. This geographic information is product of a BMWi-funded research project "InSpEE-DS" running from the year 2015 to 2019. The acronym stands for "Information system salt: planning basis, selection criteria and estimation of the potential for the construction of salt caverns for the storage of renewable energies (hydrogen and compressed air) - double saline and flat salt layers".

Steckersolargeräte reduzieren eigene Stromkosten - auch für Mieter*innen

<p> Wie Sie mit Balkon-Solaranlagen umweltfreundlich Strom erzeugen <ul> <li>Die <strong>Südausrichtung </strong>der Module liefert die besten Erträge, Ost- oder Westausrichtungen sind ebenfalls möglich.</li> <li>Unter finanziellen Gesichtspunkten ist in der Regel <strong>ein einzelnes Modul</strong> (ca. 450 Watt) die optimale Größe, weil damit die Grundlast eines Durchschnittshaushalts gedeckt werden kann.</li> <li>Batteriespeicher lohnen sich bei Steckersolargeräten oftmals nicht.</li> <li>Achten Sie darauf, dass das Gerät die in Deutschland geltende <strong>Anschlussnorm VDE-AR-N 4105</strong> und die <strong>Produktnorm DIN VDE V 0126-95</strong> erfüllt.</li> <li>Normale Schutzkontaktstecker sind für die Stromeinspeisung nur dann zulässig, wenn die Modulleistung 960 Watt (d.&nbsp;h. zwei Standardmodule) nicht überschreitet und das Steckersolargerät der Produktnorm DIN VDE V 0126-95 entspricht.</li> <li>Organisieren Sie eine <strong>Sammelbestellung</strong>, um zusätzliche Fahrten und Kosten der Spedition zu reduzieren.</li> <li>Achten Sie auf eine <strong>normgerechte Montage</strong>, die auch Windlasten standhält. </li> <li>Melden Sie das Steckersolargerät im <strong>Marktstammdatenregister </strong>an.</li> <li>Nutzen Sie das Steckersolargerät möglichst lange. Entsorgen Sie es anschließend sachgerecht bei Ihrer kommunalen Sammelstelle.</li> </ul> Gewusst wie <p>Steckersolargeräte (auch: Balkonkraftwerke, Mini-PV) erzeugen aus Sonnenlicht klimafreundlichen Strom. Mit ihnen können auch Mieter*innen einfach und unbürokratisch einen Teil ihres Strombedarfs kostengünstig selbst erzeugen und damit einen Beitrag zum Umstieg auf erneuerbare Energien leisten.</p> <p><strong>Süd-, Ost- oder Westausrichtung möglich:</strong> Nach Süden ausgerichtete Module liefern im Jahresverlauf die höchsten Erträge. Bei nach Osten oder Westen ausgerichteten Modulen sind ebenfalls gute Erträge zu erwarten. Bei diesen Ausrichtungen passen Stromerzeugung und Stromverbrauch möglicherweise besser zusammen, da die Stromerträge morgens (bei Ostausrichtung) bzw. am späten Nachmittag (bei Westausrichtung) höher sind. Senkrecht am Balkongeländer angebrachte Module (90° "Dachneigung") liefern im Sommer niedrigere, im Winter dafür etwas bessere Erträge. (Teil-)Verschattungen der Module können den Stromertrag deutlich reduzieren.</p> <p>Rechnerisch vereinfacht liefern im optimalen Anstellwinkel südausgerichtete Module ihre volle Nennleistung während 950 Stunden eines Jahres, die sogenannten Volllaststunden (tatsächlich arbeiten Photovoltaikanlagen meist in Teillast). Werden Module senkrecht am Balkon montiert, sinkt der Jahresertrag um ca. 30 Prozent (d.h. 665 Volllaststunden). Ein so montiertes Steckersolargerät mit 800 Watt hat demnach einen Jahresertrag von 532 Kilowattstunden (kWh). Davon können ohne Speicher in Durchschnitt 45 Prozent zeitgleich im Haushalt verbraucht werden, d.h. 240 Kilowattstunden. <strong>Bei einem angenommenen Arbeitspreis von 37 ct/kWh ergeben sich Einsparungen von knapp 90 Euro pro Jahr. Bei Kosten von 400 Euro dauert es dementsprechend knapp fünf Jahre bis die Anschaffungskosten eingespart wurden.</strong> Steigt der Strompreis zwischenzeitlich an, kann sich die Amortisation beschleunigen.</p> <strong>Galerie: Balkonkraftwerke – clever, günstig, nachhaltig</strong> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg7.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg6.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/neu_balkonkraftwerke_sharepic1_mitlogo-1.png"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg2.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg3.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg4.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg5.jpg"> </a> Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> caption <p><strong>Ein Modul meist ausreichend: </strong>Balkonsolaranlagen sind vollständig auf den zeitgleichen Eigenverbrauch ausgerichtet. Stromüberschüsse werden unvergütet ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Daher ist es – im Unterschied zu größeren Photovoltaikanlagen – besonders sinnvoll, die Anlagengröße an den eigenen Stromverbrauch anzupassen. Die Dauerlast in durchschnittlichen Wohnungen liegt meist deutlich unter 100 Watt, in Einfamilienhäusern oft etwas höher. Daher kann bereits ein einzelnes Modul mit z.&nbsp;B. 450 Watt Leistung die ökonomisch sinnvollste Variante sein. Die passende Größe können Sie mit dem <a href="https://solar.htw-berlin.de/rechner/stecker-solar-simulator/">Stecker-Solar-Simulator der HTW Berlin</a> ermitteln. Neben den klassischen Glasmodulen mit Aluminiumrahmen können auch Steckersolargeräte mit flexiblen ETFE-Modulen genutzt werden, die durch ihr niedriges Gewicht geringere Anforderungen an die Montage stellen.<br>&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/screenshot_htw_berlin.jpg"> </a> <strong> Stecker-Solar-Simulator der HTW Berlin </strong> <br> <p>Dieser Rechner zeigt Ihnen, wie viel Strom und Geld Sie mit ei­nem Stecker­solar­gerät am Balkon, an der Haus­wand oder auf dem Dach ein­sparen.</p> Quelle: Screenshot https://solar.htw-berlin.de/ <p><strong>Batteriespeicher bei Steckersolargeräten unrentabel:</strong> Überschüssiger Solarstrom wird bei Steckersolargeräten ohne Vergütung ins Netz eingespeist. Es erscheint deshalb naheliegend, durch Batteriespeicher diesen überschüssigen Strom zu speichern und ebenfalls für den Eigenverbrauch nutzbar zu machen. Aber ein sehr großer Teil der Stromerzeugung aus Steckersolargeräten wird bereits zeitgleich direkt im Haushalt verbraucht. Die überschüssige Stromerzeugung dürfte daher – gerade in den Winter- und Übergangsmonaten – kaum ausreichen, um den Speicher effektiv zu beladen. Hinzu kommen Speicherverluste beim Ein- und Ausspeichern. Im Verhältnis zu den Anschaffungskosten und der begrenzten Haltbarkeit wird sich ein Batteriespeicher für Steckersolargeräte bei einem durchschnittlichen Haushaltsverbrauch eher nicht lohnen. Aus Umweltsicht sind Energiespeicher auf Netzebene zu bevorzugen und von Heimspeichern eher abzuraten, da Heimspeicher in der Regel auf Eigenverbrauch und nicht im Hinblick auf den gesamten Netzbedarf optimiert werden.&nbsp;</p> <p><strong>Normgerechte Geräte kaufen:</strong> Achten Sie beim Kauf darauf, dass der enthaltene Wechselrichter die in Deutschland geltende Anschlussnorm VDE-AR-N 4105 erfüllt. Demnach dürfen nur Geräte mit einer Wechselrichterleistung von bis zu 800 Voltampere (Watt) durch elektrotechnische Laien in Betrieb genommen werden. Das Gerät sollte außerdem die neue Produktnorm DIN VDE V 0126-95 einhalten.</p> <p><strong>Anschluss an das Hausnetz:</strong> Vielfach werden Steckersolargeräte mit einem klassischen Schutzkontaktstecker (Schuko-Stecker) angeboten. Dieser ist allerdings für die Stromeinspeisung nur dann normgerecht nutzbar, wenn die Modulleistung 960 Watt (d.&nbsp;h. zwei Standardmodule) nicht überschreitet und das Steckersolargerät der Produktnorm DIN VDE V 0126-95 entspricht. Demnach ist der Anschluss an eine herkömmliche Haushaltssteckdose normgerecht zulässig, sofern das Steckersolargerät weitere Schutzmaßnahmen erfüllt: Dazu zählt z. B. ein spezieller Schutzkontaktstecker mit Abdeckungen der Kontaktstifte, ein interner Trennschalter im Schutzkontaktstecker oder – bei entsprechend ausgelegtem Wechselrichter – eine galvanische Trennung.</p> <p>Für Steckersolargeräte mit einer Modulleistung über 960 Watt ist für den normgerechten Anschluss weiterhin eine spezielle Energiesteckvorrichtung (z. B. der sogenannte Wieland-Stecker) oder ein Festanschluss durch eine Elektrofachkraft erforderlich. Hintergrund ist, dass bei einer höheren Modulleistung die maximale Wechselrichterleistung von 800 Watt über deutlich längere Zeiträume am Stecker anliegt. Der Schutzkontaktstecker ist dafür nicht normgerecht vorgesehen. Wenden Sie sich für die Einbindung in das Hausnetz am besten an eine Elektrofachkraft.&nbsp;</p> <p><strong>Achtung:</strong> Aus Brandschutzgründen darf ein Steckersolargerät auf keinen Fall über eine Mehrfachsteckdose an das Hausnetz angeschlossen werden!</p> <p><strong>Transport sorgsam planen:</strong> Für Steckersolargeräte werden meist marktgängige Photovoltaikmodule mit Abmessungen von ca. 1,8 x 1,0&nbsp;m genutzt. Wenn Sie ein Steckersolargerät vor Ort kaufen, achten Sie auf einen sicheren Transport. Wenn das Modul z&nbsp;B. aus Platzmangel quer aufgestellt im Kofferraum transportiert wird, können bereits beim Transport Mikrorisse entstehen, die die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen und die Lebensdauer verkürzen. Darum erfolgt die Anlieferung meist mit einer Spedition. Angesichts hoher Speditionskosten und langer Fahrtwege bietet es sich an, gleich eine Sammelbestellung z.&nbsp;B. mit Ihren Nachbarn aufzugeben.</p> <p><strong>Auf stabile Anbringung achten:</strong> Standard-Solarmodule wiegen jeweils etwa 20 Kilogramm und tragen zudem eine Windlast z.&nbsp;B. in das Balkongeländer ein (Eurocode 1: DIN EN 1991-1-4:2010-12: Teil 1 bis 4). Insbesondere bei schräg installierten Modulen müssen zusätzlich die Schneelasten (DIN EN 1991-1-3) berücksichtigt werden. Sowohl das Balkongeländer als auch die Unterkonstruktion und das Montagematerial müssen diesen Kräften sicher standhalten können. Beachten Sie deshalb unbedingt die Montagehinweise des Herstellers. Kabelbinder sind z.&nbsp;B. zur Anbringung definitiv nicht geeignet. Wenn Sie sich unsicher sind, lassen Sie die Montage am besten von Fachkräften durchführen.</p> <p><strong>Beim Marktstammregister anmelden:</strong> Steckersolargeräte müssen Sie nicht beim Netzbetreiber, wohl aber innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme im <a href="https://www.marktstammdatenregister.de/MaStR/Assistent/RegistrierungSolarArt">Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur</a> anmelden. Dabei werden nur wenige Daten abgefragt. Die Bundesnetzagentur bietet hierfür auch eine einseitige <a href="https://www.marktstammdatenregister.de/MaStRHilfe/files/regHilfen/Registrierungshilfe_Balkonkraftwerk.pdf">Anleitung als PDF</a>.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/screenshot_marktstammregister.jpg"> </a> <strong> Anmeldung beim Marktstammregister </strong> <br> <p>Balkon-Solaranlagen müssen innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur angemeldet werden.</p> Quelle: Screenshot https://www.marktstammdatenregister.de/ <p><strong>Defekte Module richtig entsorgen:</strong> Photovoltaikmodule halten im Regelfall 20 bis 30 Jahre. Für die Herstellung werden Ressourcen und Energie aufgewendet. Je länger ein Steckersolargerät genutzt wird, desto geringer sind folglich die Umweltwirkungen pro erzeugte Kilowattstunde. Nach ein bis zwei Jahren haben Photovoltaikanlagen so viel Energie erzeugt, wie für deren Herstellung und Entsorgung aufgewendet wird. Sie sind gesetzlich verpflichtet, Elektroaltgeräte getrennt vom übrigen Müll z. B. über den kommunalen Wertstoffhof zu entsorgen, sodass diese fachgerecht recycelt werden können. Dies gilt entsprechend auch für nicht mehr funktionstüchtige Steckersolargeräte. Weitere Informationen zur richtigen Entsorgung Ihres Steckersolargerätes und anderer Elektroaltgeräte finden Sie in unserem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>⁠-Umwelttipp <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106990">Alte Elektrogeräte richtig entsorgen</a>.</p> <p><strong>Was Sie sonst noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Einige Bundesländer und Gemeinden bieten Zuschussförderungen für Steckersolargeräte an. Fragen Sie gegebenenfalls bei Ihrer Gemeinde nach. Für die Wirtschaftlichkeit ist in der Regel keine Förderung notwendig, da sich Steckersolargeräte durch den hohen Eigenverbrauch meist innerhalb weniger Jahre amortisieren.</li> </ul> Hintergrund <p><strong>Miet- und Eigentumsrecht:</strong> Durch die Novellierung des Mietrechts (BGB) und des Wohnungseigentumsgesetzes (WEG) wurden Steckersolargeräte in den Katalog privilegierter baulicher Veränderungen aufgenommen. Anlagenbetreiber müssen für die Installation eines Steckersolargerätes zwar weiterhin eine Zustimmung einholen, Vermieter oder die Wohnungseigentümergemeinschaft können diese aber nur noch aus triftigem Grund verweigern.</p> <p>Weitere Informationen zu Steckersolaranlagen finden Sie auf unserer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Themenseite <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/110863">Steckersolargeräte (Balkonkraftwerke)</a>.</p> </p><p> Wie Sie mit Balkon-Solaranlagen umweltfreundlich Strom erzeugen <ul> <li>Die <strong>Südausrichtung </strong>der Module liefert die besten Erträge, Ost- oder Westausrichtungen sind ebenfalls möglich.</li> <li>Unter finanziellen Gesichtspunkten ist in der Regel <strong>ein einzelnes Modul</strong> (ca. 450 Watt) die optimale Größe, weil damit die Grundlast eines Durchschnittshaushalts gedeckt werden kann.</li> <li>Batteriespeicher lohnen sich bei Steckersolargeräten oftmals nicht.</li> <li>Achten Sie darauf, dass das Gerät die in Deutschland geltende <strong>Anschlussnorm VDE-AR-N 4105</strong> und die <strong>Produktnorm DIN VDE V 0126-95</strong> erfüllt.</li> <li>Normale Schutzkontaktstecker sind für die Stromeinspeisung nur dann zulässig, wenn die Modulleistung 960 Watt (d.&nbsp;h. zwei Standardmodule) nicht überschreitet und das Steckersolargerät der Produktnorm DIN VDE V 0126-95 entspricht.</li> <li>Organisieren Sie eine <strong>Sammelbestellung</strong>, um zusätzliche Fahrten und Kosten der Spedition zu reduzieren.</li> <li>Achten Sie auf eine <strong>normgerechte Montage</strong>, die auch Windlasten standhält. </li> <li>Melden Sie das Steckersolargerät im <strong>Marktstammdatenregister </strong>an.</li> <li>Nutzen Sie das Steckersolargerät möglichst lange. Entsorgen Sie es anschließend sachgerecht bei Ihrer kommunalen Sammelstelle.</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Steckersolargeräte (auch: Balkonkraftwerke, Mini-PV) erzeugen aus Sonnenlicht klimafreundlichen Strom. Mit ihnen können auch Mieter*innen einfach und unbürokratisch einen Teil ihres Strombedarfs kostengünstig selbst erzeugen und damit einen Beitrag zum Umstieg auf erneuerbare Energien leisten.</p> <p><strong>Süd-, Ost- oder Westausrichtung möglich:</strong> Nach Süden ausgerichtete Module liefern im Jahresverlauf die höchsten Erträge. Bei nach Osten oder Westen ausgerichteten Modulen sind ebenfalls gute Erträge zu erwarten. Bei diesen Ausrichtungen passen Stromerzeugung und Stromverbrauch möglicherweise besser zusammen, da die Stromerträge morgens (bei Ostausrichtung) bzw. am späten Nachmittag (bei Westausrichtung) höher sind. Senkrecht am Balkongeländer angebrachte Module (90° "Dachneigung") liefern im Sommer niedrigere, im Winter dafür etwas bessere Erträge. (Teil-)Verschattungen der Module können den Stromertrag deutlich reduzieren.</p> <p>Rechnerisch vereinfacht liefern im optimalen Anstellwinkel südausgerichtete Module ihre volle Nennleistung während 950 Stunden eines Jahres, die sogenannten Volllaststunden (tatsächlich arbeiten Photovoltaikanlagen meist in Teillast). Werden Module senkrecht am Balkon montiert, sinkt der Jahresertrag um ca. 30 Prozent (d.h. 665 Volllaststunden). Ein so montiertes Steckersolargerät mit 800 Watt hat demnach einen Jahresertrag von 532 Kilowattstunden (kWh). Davon können ohne Speicher in Durchschnitt 45 Prozent zeitgleich im Haushalt verbraucht werden, d.h. 240 Kilowattstunden. <strong>Bei einem angenommenen Arbeitspreis von 37 ct/kWh ergeben sich Einsparungen von knapp 90 Euro pro Jahr. Bei Kosten von 400 Euro dauert es dementsprechend knapp fünf Jahre bis die Anschaffungskosten eingespart wurden.</strong> Steigt der Strompreis zwischenzeitlich an, kann sich die Amortisation beschleunigen.</p> <strong>Galerie: Balkonkraftwerke – clever, günstig, nachhaltig</strong> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg7.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg6.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/neu_balkonkraftwerke_sharepic1_mitlogo-1.png"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg2.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg3.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg4.jpg"> </a> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/warewunder_instagramm_mit_logo_1balkonkraftwerk_jpg5.jpg"> </a> Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> caption </p><p> <p><strong>Ein Modul meist ausreichend: </strong>Balkonsolaranlagen sind vollständig auf den zeitgleichen Eigenverbrauch ausgerichtet. Stromüberschüsse werden unvergütet ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Daher ist es – im Unterschied zu größeren Photovoltaikanlagen – besonders sinnvoll, die Anlagengröße an den eigenen Stromverbrauch anzupassen. Die Dauerlast in durchschnittlichen Wohnungen liegt meist deutlich unter 100 Watt, in Einfamilienhäusern oft etwas höher. Daher kann bereits ein einzelnes Modul mit z.&nbsp;B. 450 Watt Leistung die ökonomisch sinnvollste Variante sein. Die passende Größe können Sie mit dem <a href="https://solar.htw-berlin.de/rechner/stecker-solar-simulator/">Stecker-Solar-Simulator der HTW Berlin</a> ermitteln. Neben den klassischen Glasmodulen mit Aluminiumrahmen können auch Steckersolargeräte mit flexiblen ETFE-Modulen genutzt werden, die durch ihr niedriges Gewicht geringere Anforderungen an die Montage stellen.<br>&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/screenshot_htw_berlin.jpg"> </a> <strong> Stecker-Solar-Simulator der HTW Berlin </strong> <br> <p>Dieser Rechner zeigt Ihnen, wie viel Strom und Geld Sie mit ei­nem Stecker­solar­gerät am Balkon, an der Haus­wand oder auf dem Dach ein­sparen.</p> Quelle: Screenshot https://solar.htw-berlin.de/ </p><p> <p><strong>Batteriespeicher bei Steckersolargeräten unrentabel:</strong> Überschüssiger Solarstrom wird bei Steckersolargeräten ohne Vergütung ins Netz eingespeist. Es erscheint deshalb naheliegend, durch Batteriespeicher diesen überschüssigen Strom zu speichern und ebenfalls für den Eigenverbrauch nutzbar zu machen. Aber ein sehr großer Teil der Stromerzeugung aus Steckersolargeräten wird bereits zeitgleich direkt im Haushalt verbraucht. Die überschüssige Stromerzeugung dürfte daher – gerade in den Winter- und Übergangsmonaten – kaum ausreichen, um den Speicher effektiv zu beladen. Hinzu kommen Speicherverluste beim Ein- und Ausspeichern. Im Verhältnis zu den Anschaffungskosten und der begrenzten Haltbarkeit wird sich ein Batteriespeicher für Steckersolargeräte bei einem durchschnittlichen Haushaltsverbrauch eher nicht lohnen. Aus Umweltsicht sind Energiespeicher auf Netzebene zu bevorzugen und von Heimspeichern eher abzuraten, da Heimspeicher in der Regel auf Eigenverbrauch und nicht im Hinblick auf den gesamten Netzbedarf optimiert werden.&nbsp;</p> <p><strong>Normgerechte Geräte kaufen:</strong> Achten Sie beim Kauf darauf, dass der enthaltene Wechselrichter die in Deutschland geltende Anschlussnorm VDE-AR-N 4105 erfüllt. Demnach dürfen nur Geräte mit einer Wechselrichterleistung von bis zu 800 Voltampere (Watt) durch elektrotechnische Laien in Betrieb genommen werden. Das Gerät sollte außerdem die neue Produktnorm DIN VDE V 0126-95 einhalten.</p> <p><strong>Anschluss an das Hausnetz:</strong> Vielfach werden Steckersolargeräte mit einem klassischen Schutzkontaktstecker (Schuko-Stecker) angeboten. Dieser ist allerdings für die Stromeinspeisung nur dann normgerecht nutzbar, wenn die Modulleistung 960 Watt (d.&nbsp;h. zwei Standardmodule) nicht überschreitet und das Steckersolargerät der Produktnorm DIN VDE V 0126-95 entspricht. Demnach ist der Anschluss an eine herkömmliche Haushaltssteckdose normgerecht zulässig, sofern das Steckersolargerät weitere Schutzmaßnahmen erfüllt: Dazu zählt z. B. ein spezieller Schutzkontaktstecker mit Abdeckungen der Kontaktstifte, ein interner Trennschalter im Schutzkontaktstecker oder – bei entsprechend ausgelegtem Wechselrichter – eine galvanische Trennung.</p> <p>Für Steckersolargeräte mit einer Modulleistung über 960 Watt ist für den normgerechten Anschluss weiterhin eine spezielle Energiesteckvorrichtung (z. B. der sogenannte Wieland-Stecker) oder ein Festanschluss durch eine Elektrofachkraft erforderlich. Hintergrund ist, dass bei einer höheren Modulleistung die maximale Wechselrichterleistung von 800 Watt über deutlich längere Zeiträume am Stecker anliegt. Der Schutzkontaktstecker ist dafür nicht normgerecht vorgesehen. Wenden Sie sich für die Einbindung in das Hausnetz am besten an eine Elektrofachkraft.&nbsp;</p> <p><strong>Achtung:</strong> Aus Brandschutzgründen darf ein Steckersolargerät auf keinen Fall über eine Mehrfachsteckdose an das Hausnetz angeschlossen werden!</p> <p><strong>Transport sorgsam planen:</strong> Für Steckersolargeräte werden meist marktgängige Photovoltaikmodule mit Abmessungen von ca. 1,8 x 1,0&nbsp;m genutzt. Wenn Sie ein Steckersolargerät vor Ort kaufen, achten Sie auf einen sicheren Transport. Wenn das Modul z&nbsp;B. aus Platzmangel quer aufgestellt im Kofferraum transportiert wird, können bereits beim Transport Mikrorisse entstehen, die die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen und die Lebensdauer verkürzen. Darum erfolgt die Anlieferung meist mit einer Spedition. Angesichts hoher Speditionskosten und langer Fahrtwege bietet es sich an, gleich eine Sammelbestellung z.&nbsp;B. mit Ihren Nachbarn aufzugeben.</p> <p><strong>Auf stabile Anbringung achten:</strong> Standard-Solarmodule wiegen jeweils etwa 20 Kilogramm und tragen zudem eine Windlast z.&nbsp;B. in das Balkongeländer ein (Eurocode 1: DIN EN 1991-1-4:2010-12: Teil 1 bis 4). Insbesondere bei schräg installierten Modulen müssen zusätzlich die Schneelasten (DIN EN 1991-1-3) berücksichtigt werden. Sowohl das Balkongeländer als auch die Unterkonstruktion und das Montagematerial müssen diesen Kräften sicher standhalten können. Beachten Sie deshalb unbedingt die Montagehinweise des Herstellers. Kabelbinder sind z.&nbsp;B. zur Anbringung definitiv nicht geeignet. Wenn Sie sich unsicher sind, lassen Sie die Montage am besten von Fachkräften durchführen.</p> <p><strong>Beim Marktstammregister anmelden:</strong> Steckersolargeräte müssen Sie nicht beim Netzbetreiber, wohl aber innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme im <a href="https://www.marktstammdatenregister.de/MaStR/Assistent/RegistrierungSolarArt">Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur</a> anmelden. Dabei werden nur wenige Daten abgefragt. Die Bundesnetzagentur bietet hierfür auch eine einseitige <a href="https://www.marktstammdatenregister.de/MaStRHilfe/files/regHilfen/Registrierungshilfe_Balkonkraftwerk.pdf">Anleitung als PDF</a>.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/screenshot_marktstammregister.jpg"> </a> <strong> Anmeldung beim Marktstammregister </strong> <br> <p>Balkon-Solaranlagen müssen innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur angemeldet werden.</p> Quelle: Screenshot https://www.marktstammdatenregister.de/ </p><p> <p><strong>Defekte Module richtig entsorgen:</strong> Photovoltaikmodule halten im Regelfall 20 bis 30 Jahre. Für die Herstellung werden Ressourcen und Energie aufgewendet. Je länger ein Steckersolargerät genutzt wird, desto geringer sind folglich die Umweltwirkungen pro erzeugte Kilowattstunde. Nach ein bis zwei Jahren haben Photovoltaikanlagen so viel Energie erzeugt, wie für deren Herstellung und Entsorgung aufgewendet wird. Sie sind gesetzlich verpflichtet, Elektroaltgeräte getrennt vom übrigen Müll z. B. über den kommunalen Wertstoffhof zu entsorgen, sodass diese fachgerecht recycelt werden können. Dies gilt entsprechend auch für nicht mehr funktionstüchtige Steckersolargeräte. Weitere Informationen zur richtigen Entsorgung Ihres Steckersolargerätes und anderer Elektroaltgeräte finden Sie in unserem ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>⁠-Umwelttipp <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106990">Alte Elektrogeräte richtig entsorgen</a>.</p> <p><strong>Was Sie sonst noch tun können:</strong></p> <ul> <li>Einige Bundesländer und Gemeinden bieten Zuschussförderungen für Steckersolargeräte an. Fragen Sie gegebenenfalls bei Ihrer Gemeinde nach. Für die Wirtschaftlichkeit ist in der Regel keine Förderung notwendig, da sich Steckersolargeräte durch den hohen Eigenverbrauch meist innerhalb weniger Jahre amortisieren.</li> </ul> </p><p> Hintergrund <p><strong>Miet- und Eigentumsrecht:</strong> Durch die Novellierung des Mietrechts (BGB) und des Wohnungseigentumsgesetzes (WEG) wurden Steckersolargeräte in den Katalog privilegierter baulicher Veränderungen aufgenommen. Anlagenbetreiber müssen für die Installation eines Steckersolargerätes zwar weiterhin eine Zustimmung einholen, Vermieter oder die Wohnungseigentümergemeinschaft können diese aber nur noch aus triftigem Grund verweigern.</p> <p>Weitere Informationen zu Steckersolaranlagen finden Sie auf unserer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Themenseite <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/110863">Steckersolargeräte (Balkonkraftwerke)</a>.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Ressourcenschonender SB-Waschpark

Die Firma FAWA Fahrzeugwaschanlagen GmbH ist seit über 30 Jahren in der Fahrzeugreinigungsbranche tätig. Aktuell betreibt das Unternehmen zwei maschinelle Fahrzeugwaschanlagen im Stadtgebiet der Universitätsstadt Gießen. Beim Betrieb von Autowaschanlagen werden dem Waschwasser verschiedene Stoffe zugefügt, beispielsweise Tenside, Säuren oder Laugen zur Erhöhung der Reinigungsleistung. Außerdem gelangen bedingt durch den Reinigungsprozess selbst organische und anorganische Substanzen in den Wasserkreislauf. In Deutschland wird die Behandlung von Abwässern aus Autowaschanlagen im Rahmen der Abwasserverordnung geregelt. Zudem wird darin zwar auch festgelegt, dass Waschwasser weitestgehend im Kreislauf zu führen ist, allerdings greift diese Regelung nicht für SB-Waschplätze, da es sich hierbei nicht um eine maschinelle, sondern um eine manuelle Fahrzeugreinigung handelt. Standard-SB-Waschplätze haben allgemein folgenden Aufbau: Die Bodenabläufe der SB-Waschplätze enthalten selbst separate Schlamm- und Sandfänge, oder werden über Rohrleitungen in einen zentralen Schlammfang geführt. Danach ist ein Leichtflüssigkeitsabscheider installiert. Das verbrauchte Waschwasser wird dann in die Kanalisation eingeleitet, da die Qualität des Abwassers für eine Kreislaufführung nicht ausreicht. Im Rahmen dieses UIP-Projekts ist ein Kfz-Waschpark mit SB-Waschplätzen geplant, der mit Regenwassernutzung und einer membranbasierten Wasseraufbereitung ausgestattet ist und so fast komplett ohne Frischwasser auskommt. Darüber hinaus wird ein CO 2 -neutraler Betrieb mit Energieversorgung durch PV-Anlage und Energiespeicher sowie eine innovative Wärmerückgewinnung aus dem Betrieb von speziellen SB-Staubsaugern angestrebt. Durch die Realisierung des Vorhabens werden regenerative Energien effizient genutzt, Regenwasser verwendet und der Einsatz von Chemikalien minimiert. Durch Kreisläufe wird Grauwasser wieder zu Nutzwasser. Anfallende Wärme wird in den energetischen Kreislauf eingebunden und minimiert damit den energetischen Aufwand. Die Nutzung von Regenwasser reduziert im Projekt die projizierte notwendige Menge von Frischwasser auf null, wenn Niederschläge, wie in den vergangenen Jahren fallen. Wenn kein Regenwasser zur Verfügung steht, kann die nötige Qualität auch mittels Umkehrosmose erzeugt werden. Das Wasser, welches normalerweise aufgrund seiner hohen Salzfracht ins Stadtnetz eingeleitet werden würde, kann hier einfach zurück in den Entnahmebehälter geleitet werden. Dort vermischt es sich im Betrieb wieder mit dem Osmosewasser und kann so ohne Weiteres erneut aufbereitet werden. Der Bedarf an Osmosewasser beträgt etwa 20 Prozent des Gesamtbedarfs. Die Bereitstellung des Wassers durch die Aufbereitungsanlage folgt einfachen Regeln, welche in der Steuerung über die Zeit in Abhängigkeit vom Nutzungsverhalten, Wetterdaten und damit u.a. dem PV-Strom Aufkommen optimiert werden. Im weiteren Betrieb optimiert sich die Anlage bezüglich genauerer Vorhersagen, was die täglichen Bedarfsmengen betrifft. Gegenüber einer herkömmlichen Anlage werden voraussichtlich mindestens 1.050 Kubikmeter, gegenüber einer effizienten Anlage immer noch ca. 350 Kubikmeter Frischwasser eingespart. Regenwasser hat eine geringere Härte, dadurch und durch eine Erhöhung der Prozesswassertemperatur um ca. 5 Grad Celsius kann eine Reduzierung von bis zu 35 Prozent der schaumbildenden Chemie erreicht werden. Es können ca. 440 Liter Chemikalien eingespart werden. Trotz der 100-prozentigen Einsparung von Frischwasser kann die innovative Anlage mit dem gleichen Energiebedarf wie eine herkömmliche Anlage betrieben werden. Der Gesamtenergiebedarf reduziert sich bei der Projektanlage um ca. 6.800 Kilowattstunden auf 11.503 Kilowattstunden pro Jahr, was einer Reduktion von etwa 40 Prozent gegenüber einer effizienten Anlage entspricht. Besonders an der Anlage ist vor allem die sehr gute Übertragbarkeit der einzelnen Technologien in der Branche. Die Komponenten können fast alle, teilweise in abgewandelter Form, einfach in bereits bestehende SB-Waschanlagen, Portalanlagen und Waschstraßen integriert und nachgerüstet werden. Branche: Grundstücks- und Wohnungswesen und Sonstige Dienstleistungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: FAWA Fahrzeugwaschanlagen GmbH Bundesland: Hessen Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend

Schwerpunktprogramm (SPP) 2238: Dynamik der Erzmetallanreicherung, Teilprojekt: Mechanismen der Vanadiumanreicherung in Schieferlagerstätten: Erkenntnisse aus einem neuartigen Redox-Tracer (Projekt MoVE)

Der Bedarf an redox-sensitiven Metallen wie Vanadium (V) steigt im Rahmen der Energiewende, da große Mengen dieser kritischen Metalle für die Produktion wiederaufladbarer Redox-Batterien zur Speicherung erneuerbarer Energie benötigt werden. Diese neuen Hightech-Anwendungen in Verbindung mit der aktuellen Verwendung von V in Stahllegierungen erfordern neue V-Quellen, z.B. V in Schieferlagerstätten. Solche V-reichen Lagerstätten sind in Nordamerika, China und Europa bekannt, aber ihre Entstehung ist unsicher. Alle V-reichen Schieferlagerstätten sind organik-reich, es wird angenommen, dass sie sich in begrenzten Becken unter euxinischen (anoxischen und sulfidischen) Bedingungen bilden. Es gibt anhaltende Debatten über ihre Entstehungsmechanismen: 1) die relative Bedeutung einer Meerwasser- gegenüber einer hydrothermalen Quelle; und 2) ob sich die Lagerstätten unter einer euxinischen Wassersäule oder in der suboxischen Zone mit einer fluktuierenden oxisch-anoxischen Schnittstelle gebildet haben. Da diese Ablagerungen organik-reich sind, werden auch Mikroorganismen bei der Anreicherung von Metallen vermutet, was jedoch wenig erforscht ist. Das Projekt MoVE wird neue Entwicklungen in der Isotopengeochemie und die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Mikrobiologen innovativ kombinieren, um diese Debatten voranzubringen. Ein zentraler Schwerpunkt dieses Projekts ist die Anwendung des neuartigen V-Isotopen-Redox-Proxys auf V-Schieferlagerstätten an zwei Orten: die Jangtse-Plattform in Südchina und das Selwyn-Becken in Nordwest-Kanada. Vanadium-Isotope sind ein leistungsfähiger Redox-Anzeiger, da ihre Isotopensignatur mit der Ausfällung von V unter oxischen, anoxischen und euxinischen Wassersäulen verknüpft ist. Darüber hinaus gibt es eindeutige V-Isotopensignaturen für V-Mineralisation in hydrothermal überprägten Sedimenten. Diese neue V-Isotopendaten wird quantitative Beweise zur Klärung der Frage zur V-Quelle (hydrothermal bzw. Meerwasser) liefern. Wenn die Daten keine hydrothermale V-Quelle anzeigen, werden die V-Isotopendaten zeigen, ob die Wassersäule dauerhaft oxisch, anoxisch bzw. euxinisch war oder zwischen diesen Redoxzuständen oszillierte. Um die Rolle von Organik und Mikroorganismen bei der Anreicherung von Metallen besser zu verstehen, erfolgt ein interdisziplinärer Ansatz:1) Kombination von V-Isotopen- und Stickstoff-Isotopen-Messungen, um die biologische Produktivität während der Entstehung von V-reichen Schieferlagerstätten zu klären, und 2) Erstellung des ersten V-Isotopen-Datensatzes über experimentelle mikrobielle V-Reduktion. Das Projekt MoVE verfolgt also einen interdisziplinären Ansatz, bei dem das V-Isotopensystem als neuer Redox-Anzeiger mit traditionellen stabilen Isotopen und mikrobiellen V-Reduktionsversuchen kombiniert wird. Dieses Projekt wird Modelle für die Entstehung V-Schieferlagerstätten verfeinern und die Zusammenarbeit zwischen Geologen, Geochemikern und Mikrobiologen vertiefen.

Entwicklung und Validierung von geothermischen Modellen und Anlagenkonzepten mit innovativen oberflächennahen Elementen für dynamisch geregelte Wärmepumpensysteme, Teilvorhaben: Messprogramm, Simulation und Systemoptimierung

Im Projekt InnoFlaG sollen neuartige oberflächennahe Wärmetauscherelemente in Kombination mit Latentwärmespeichern, Energiespeichern und Hydraulikmodulen als funktionsfähige Einheit vom Firmenkonsortium entwickelt, getestet und in Wechselwirkung mit dem oberflächennahen Erdreich (inkl. Feuchtetransport und Gefrierprozessen) sowie multimodaler Regenerierung modelliert werden. Hierbei geht es um erhöhte Planungssicherheit bezüglich der Erträge, aber auch um Schadensvermeidung, denn gerade bei flachen Geo-Kollektoren sind in der Vergangenheit durch Gefrieren des Bodens Schäden entstanden. Das Gesamtvorhaben wird vom Solar-Institut Jülich der Fachhochschule Aachen koordiniert. Modelle für den Wärme- und Feuchtetransport werden entwickelt und auf der Basis von Messdaten am Testfeld Campus Jülich validiert. Experimentelle Untersuchungen zur Bewertung der thermischen Leistungsfähigkeit von Erdabsorberelementen werden an verschiedenen für Deutschland repräsentativen Erden in künstlich hergestellten adiabaten Messkästen durchgeführt. Ein weiterer Fokus liegt auf der experimentellen Studie von Vereisungs- und Enteisungsvorgängen im Erdreich, um hier für die weitergehende numerische Analyse geeignete und validierte Parameter und Datensätze zur Verfügung stellen zu können. Durch die Entwicklung eines einfachen, aber validierten Systemauslegungstools mit detaillierten Wärmeübertragungsprozessen können für den jeweiligen Anwendungsfall für bestimmte komplexe Anforderungen optimierte Systemtypologien und -konfigurationen zusammengestellt und umwelttechnisch über den gesamten Lebenszyklus hinweg bewertet werden (CO2-Bilanz, Effizienz, Nachhaltigkeit). So können Systeme bedarfsgerechter und um bis zu 30 % kleiner im Flächenbedarf ausgelegt und das Marktpotential energieeffizienter Erdwärmekollektoren besser genutzt werden.

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