Um die Ziele des 7. Energieforschungsprogramms effizient und schnell realisieren zu können, sollen im AG Turbo Verbundprojekt Turbomaschinen für Hydrogen-Technologien (TurboHyTec) nachfolgende technologische Fragestellungen untersucht werden: Wasserstoffanwendungen sind von zentraler Bedeutung, sowohl bei der Ausweitung von Energie-Speicherkapazitäten, als auch bei der Rückverstromung (mittels Gasturbine oder Brennstoffzelle). Eine zukünftige Optimierung von Radialverdichter mit Volute zur Luftversorgung von Brennstoffzellen soll mittels aerodynamischer Simulation mit verbesserter Druckverlustbestimmung erfolgen (AP 1.4). Für eine stabile Stromversorgung sind Flexibilisierung im Betrieb von Kraftwerken und damit von deren Turbomaschinen von zentraler Bedeutung. Durch neu entwickelte effiziente SAS- und Thermal-Analysen für Verdichter sollen dann bei zukünftigen Verdichterauslegungen Stabilität und Wirkungsgrad erhöht werden (AP 3.4). Digitalisierung ist von zentraler Bedeutung über den gesamten Produktlebenszyklus einer Turbomaschine. Für weitere Effizienzsteigerungen und Flexibilisierungen im Betrieb sind disziplinübergreifende Auslegungsmethoden und Simulationen Voraussetzung, wie in AP4.3 Auslegungsmethoden zur Scheibenauslegung Turbine, basierend auf probabilistischen Methoden mit dem Einsatz mathematischer Ersatzmodelle und künstlicher Intelligenz (KI), in AP4.6 die Bereitstellung eines validierten Prozesses für skalenauflösende Kaskadensimulationen mit dem Fokus auf der Netz-generierung für diese Simulationen, in AP4.7 die Entwicklung einer Vorgehensweise zur simultanen nichtlineardynamischen Optimierung der Dämpfungswirkung durch die Außendeckbänder und Unterplattformdämpfer von Niederdruckturbinenlaufstufen unter Berücksichtigung von Energietransfer und in AP4.9 die Erstellung eines ergonomischen Gesamtprozesses für probabilistische Bewertungen, beginnend bei der Datenvorbereitung bis zur statistischen Nachbereitung der Ergebnisse.
Um die Ziele des 7. Energieforschungsprogramms effizient und schnell realisieren zu können, sollen im AG Turbo Verbundprojekt Turbomaschinen für Hydrogen-Technologien (TurboHyTec) nachfolgende technologische Fragestellungen untersucht werden: Wasserstoffanwendungen sind von zentraler Bedeutung, sowohl bei der Ausweitung von Energie-Speicherkapazitäten, als auch bei der Rückverstromung (mittels Gasturbine oder Brennstoffzelle). Eine zukünftige Optimierung von Radialverdichter mit Volute zur Luftversorgung von Brennstoffzellen soll mittels aerodynamischer Simulation mit verbesserter Druckverlustbestimmung erfolgen (AP 1.4). Für eine stabile Stromversorgung sind Flexibilisierung im Betrieb von Kraftwerken und damit von deren Turbomaschinen von zentraler Bedeutung. Durch neu entwickelte effiziente SAS- und Thermal-Analysen für Verdichter sollen dann bei zukünftigen Verdichterauslegungen Stabilität und Wirkungsgrad erhöht werden (AP 3.4). Digitalisierung ist von zentraler Bedeutung über den gesamten Produktlebenszyklus einer Turbomaschine. Für weitere Effizienzsteigerungen und Flexibilisierungen im Betrieb sind disziplinübergreifende Auslegungsmethoden und Simulationen Voraussetzung, wie in AP4.3 Auslegungsmethoden zur Scheibenauslegung Turbine, basierend auf probabilistischen Methoden mit dem Einsatz mathematischer Ersatzmodelle und künstlicher Intelligenz (KI), in AP4.6 die Bereitstellung eines validierten Prozesses für skalenauflösende Kaskadensimulationen mit dem Fokus auf der Netz-generierung für diese Simulationen, in AP4.7 die Entwicklung einer Vorgehensweise zur simultanen nichtlineardynamischen Optimierung der Dämpfungswirkung durch die Außendeckbänder und Unterplattformdämpfer von Niederdruckturbinenlaufstufen unter Berücksichtigung von Energietransfer und in AP4.9 die Erstellung eines ergonomischen Gesamtprozesses für probabilistische Bewertungen, beginnend bei der Datenvorbereitung bis zur statistischen Nachbereitung der Ergebnisse.
Wenn der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint, produzieren Windenergie- und Photovoltaikanlagen keinen Strom. Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien wächst mit Blick auf eine verlässliche Energieversorgung deshalb auch die Bedeutung von Stromspeichern. Eine Auswertung des Energieministeriums zeigt, dass der Zubau von Speicheranlagen in Sachsen-Anhalt in den vergangenen zweieinhalb Jahren stark vorangeschritten ist. So stieg die Zahl in Betrieb befindlicher Heimspeicher von 26.294 im Jahr 2023 auf aktuell 45.870 Anlagen; ein Zuwachs von rund 75 Prozent. Stark zugenommen hat auch der Zubau größerer Speicheranlagen. Die Zahl der Gewerbespeicher stieg von 57 auf 298, die Zahl der Großspeicher von vier auf 21. Sachsen-Anhalts Energieminister Prof. Dr. Armin Willingmann geht davon aus, dass der Zubau von Gewerbe- und Großspeichern in den kommenden Jahren noch stärker Fahrt aufnehmen wird. „Vielerorts ist die Energiewende im Eigenheim bereits angekommen. Nicht nur Photovoltaik-Anlagen und Balkonkraftwerke haben großen Absatz gefunden, auch die Nachfrage nach Speichern hat bei uns im Lande stark zugenommen. Gerade vor dem Hintergrund, dass wir in Sachsen-Anhalt inzwischen recht viel grünen Strom produzieren, ist das eine erfreuliche Nachricht“, erklärte Willingmann. „Während der Speicherausbau in den vergangenen Jahren vor allem im Bereich der Heim- und Gewerbespeicher auf den Eigenverbrauch ausgerichtet war, werden wir in den kommenden Jahren voraussichtlich einen verstärkten Zubau von Großspeichern verzeichnen, die mit Blick auf Netzstabilität und Versorgungssicherheit eine zunehmend wichtige Rolle spielen werden.“ Heimspeicher mit hohem Anteil an Gesamtkapazität Aktuell fallen 45.870 betriebene Speicher in die Kategorie Heimspeicher, was einem Anteil von knapp 99 Prozent der Anzahl nach entspricht. Ihre nutzbare Speicherkapazität beträgt zusammengenommen 377 Megawattstunden (MWh), was etwa 62 Prozent der Gesamtspeicherkapazität aller in Betrieb befindlichen Speicher entspricht. Auch wenn die durchschnittliche Kapazität je Anlage gering ist – sie liegt bei etwa 8,2 Kilowattstunden (kWh) pro Speicher – machen Heimspeicher aufgrund ihrer hohen Zahl einen bedeutenden Teil der installierten Gesamtkapazität aus. Saalekreis mit den meisten Heimspeichern Vorreiter hinsichtlich der Anzahl ist der Saalekreis mit 5.033 Heimspeichern und einer Gesamtkapazität von 40,7 MWh, gefolgt vom Landkreis Börde mit 4.914 Heimspeichern (40,5 MWh) und dem Landkreis Harz mit 4.801 Heimspeichern (39 MWh). Förderprogramm für Gewerbespeicher Gewerbespeicher mit einer Größe zwischen 30 und 1.000 kWh spielen zahlenmäßig mit aktuell 298 Anlagen noch eine untergeordnete Rolle. Auch die kumulierte Speicherkapazität ist mit rund 18 MWh noch ausbaufähig. Hier ist mit weiterem Zuwachs zu rechnen, auch vor dem Hintergrund, dass der Zubau vom Energieministerium über das Programm Sachsen-Anhalt STROMSPEICHER mit insgesamt 11 Millionen Euro unterstützt wird. Harz liegt bei Gewerbespeichern vorn In einzelnen Landkreisen ist eine verstärkte Nutzung von Gewerbespeichern bereits erkennbar, etwa im Harz mit 50 Anlagen und 3,1 MWh Gesamtkapazität oder im Salzlandkreis mit 37 Gewerbespeichern und einer Speicherkapazität von 2,5 MWh. Großspeicher bieten schon jetzt bedeutende Energiespeicherkapazitäten Besonders ausgeprägt ist die Rolle der Großspeicher mit einer Kapazität über 1.000 kWh. Obwohl sie mit nur 21 Anlagen zahlenmäßig kaum ins Gewicht fallen, tragen sie mit insgesamt 210 MWh rund 35 Prozent zur gesamten Speicherkapazität Sachsen-Anhalts bei. Einzelne Speicher dieser Kategorie haben eine große Wirkung auf die Gesamtbilanz. Saalekreis auch bei Großspeichern an der Spitze Hervorzuheben sind der Saalekreis mit fünf Großspeichern und 52,1 MWh Kapazität, der Burgenlandkreis mit zwei Anlagen und 45,4 MWh, der Landkreis Stendal mit zwei Anlagen und 47,8 MWh sowie der Salzlandkreis mit drei Großspeichern und 26,6 MWh. Auch im Jerichower Land wurden drei Großspeicher mit zusammen 15 MWh registriert. Speicherkapazität könnte sich in den nächsten Jahren verdoppeln Aktuell befinden sich nach Angaben des Marktstammdatenregisters derzeit 586 neue Speicherprojekte in der Planung. Die damit verbundene Speicherkapazität summiert sich auf rund 1.077 MWh – also fast das Doppelte der derzeit installierten Gesamtkapazität. Die Registerangaben beziehen sich üblicherweise eher auf Großprojekte, da kleine Anlagen mit geringeren Kapazitäten erst mit oder nach Inbetriebnahme gemeldet werden. Es zeichnet sich dennoch ein verstärkter Zubau von Großspeichern ab. Mit 33 Großspeicheranlagen in Planung machen sie mit 1.070 MWh fast die gesamte geplante Speicherkapazität aus. Der verstärkte Zubau leistungsstarker Speicherlösungen mit mehr als 1.000 kWh hängt im Wesentlichen damit zusammen, dass Großspeicher zunehmend eine strategische Rolle für Netzstabilität, Industrieanwendungen und die Integration erneuerbarer Energien spielen. Die Daten wurden aus dem Marktstammdatenregister am 14. Juli 2025 abgerufen. Aktuelle Informationen zu interessanten Themen aus Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt gibt es auch auf den Social-Media-Kanälen des Ministeriums bei Facebook, Instagram, LinkedIn, Threads, Bluesky, Mastodon und X (ehemals Twitter). Impressum: Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Leipziger Str. 58 39112 Magdeburg Tel: +49 391 567-1950, E-Mail: PR@mwu.sachsen-anhalt.de , Facebook , Instagram , LinkedIn , Threads , Bluesky , Mastodon und X
Ausgehend von einer wirtschaftlich interessanten zu verschiffenden Ladungsmenge soll der regionale Wassertransport in Berlin und Brandenburg mittels eines elektrische angetriebenen Schubschiffes realisiert werden. Die Brennstoffzellentechnologie soll für überregionale Fahrten zur gezielten Reichweitenvergrößerung des Schubschiffes beitragen. Mit diesem neuartigen Ansatz für das Energiesystem fährt das zu realisierende Schubschiff umweltfreundlich, abgasemissionsfrei und nahezu geräuschlos durch die Berliner Innenstadt und das weitere Einsatzgebiet. Gleichzeitig zeichnet sich das spezifizierte Antriebssystem durch einen deutlich höheren Wirkungsgrad gegenüber dem standardmäßig verwendeten, konventionellen dieselmechanischen, Antrieb aus. Bei dem zu betrachtenden Transportsystem handelt es sich um einen Schubverband aus Schubleichter und Schubschiff. Die Lade- und Löschzeiten stehen nicht zur Auf- bzw. Zwischenladung der Akkumulatoren zur Verfügung. Daraus entsteht die Notwendigkeit, andere Lösungsansätze zur Reichenweitensteigerung zu untersuchen. Mögliche Lösungsansätze bestehen in der Schnellladung von Akkumulatoren, in der Optimierung von Betriebsabläufen, in dem Einsatz der Brennstoffzellentechnologie als Powerpacks sowie in dem Betrieb einer Photovoltaikanlage an Bord. Mit Hinblick auf die limitierende Reichweite, hervorgerufen durch die begrenzte Energiespeicherkapazität an Bord und dem stark fahrprofilabhängigen Energieverbrauch, müssen viele technische Teilaspekte, wie Restenergiemanagement, Fahrassistent, Brennstoffzelleneinsatz und Antriebsorgane, vertieft untersucht werden. Die TUB führt das technische Layout im Rahmen der Schubschiffkonzeptionierung aus. Ferner untersucht die TUB, insbesondere in Kooperation mit der BEHALA, Fragen der Integration der Brennstoffzellentechnologie auf Binnenschiffen, der Brennstoffbereitstellung, der Energiespeicherung und zu Marktpotentialen.
Ausgehend von einer wirtschaftlich interessanten zu verschiffenden Ladungsmenge soll der regionale Wassertransport in Berlin und Brandenburg mittels eines elektrische angetriebenen Schubschiffes realisiert werden. Die Brennstoffzellentechnologie soll für überregionale Fahrten zur gezielten Reichweitenvergrößerung des Schubschiffes beitragen. Mit diesem neuartigen Ansatz für das Energiesystem fährt das zu realisierende Schubschiff umweltfreundlich, abgasemissionsfrei und nahezu geräuschlos durch die Berliner Innenstadt und das weitere Einsatzgebiet. Gleichzeitig zeichnet sich das spezifizierte Antriebssystem durch einen deutlich höheren Wirkungsgrad gegenüber dem standardmäßig verwendeten, konventionellen dieselmechanischen, Antrieb aus. Bei dem zu betrachtenden Transportsystem handelt es sich um einen Schubverband aus Schubleichter und Schubschiff. Die Lade- und Löschzeiten stehen nicht zur Auf- bzw. Zwischenladung der Akkumulatoren zur Verfügung. Daraus entsteht die Notwendigkeit, andere Lösungsansätze zur Reichenweitensteigerung zu untersuchen. Mögliche Lösungsansätze bestehen in der Schnellladung von Akkumulatoren, in der Optimierung von Betriebsabläufen, in dem Einsatz der Brennstoffzellentechnologie als Powerpacks sowie in dem Betrieb einer Photovoltaikanlage an Bord. Mit Hinblick auf die limitierende Reichweite, hervorgerufen durch die begrenzte Energiespeicherkapazität an Bord und dem stark fahrprofilabhängigen Energieverbrauch, müssen viele technische Teilaspekte, wie Restenergiemanagement, Fahrassistent, Brennstoffzelleneinsatz und Antriebsorgane, vertieft untersucht werden. Die BEHALA führt als möglicher Betreiber eines elektrisch angetriebenen Schubbootes die schiffsbetriebstechnische Begleitung des Projektes durch. Fragen zur Integration der Brennstoffzellentechnologie auf Binnenschiffen, der Brennstoffbereitstellung, der Energiebereitstellung und zu Marktpotentialen werden aus betrieblicher Sicht untersucht.
Zur Netzintegration insbesondere von fluktuierenden erneuerbaren Energien ist ein abgestimmter Ausbau von Leitungs- und Energiespeicherkapazitäten notwendig. Neben stationären Energiespeichern sind auch mobile Energiespeicher, wie z.B. Batterien in Elektrofahrzeugen von großer Bedeutung. Ziel des beantragten Projektes ist es, technische, ökonomische und motivationale Voraussetzungen für die Netzintegration mobiler elektrischer Energiespeicher aus Traktionsbatterien aus Elektrofahrzeugen (EV) und ihrer Verwendung für Netzdienstleistungen (vehicle-to-grid (V2G)) zu erarbeiten, die den Anforderungen von Batterie und Stromnetz und den Erwartungen potenzieller Halter von elektrischen Fahrzeugen gerecht werden. Eine Bewertung der Voraussetzungen für die Netzintegration mobiler Energiespeicher bedarf der umfangreichen Analyse von Batterietechnologie, der Übertragungs- und Verteilnetze sowie von ökonomischen und motivationalen Faktoren. Aufgrund der sektorübergreifenden Systemanalyse, der engen Kooperationen der verschiedenen wissenschaftlichen Bereiche, der Erstellung von Modellen sowie zeitintensiven Tests von Batterien und netzbezogenen Anwendungen ist ein Projektzeitraum von 36 Zeitmonaten erforderlich. Der Arbeitseinsatz in den einzelnen Phasen ist bei den Partnern unterschiedlich. Der Institutsbereich IEK-STE des Forschungszentrum Jülich GmbH fungiert als Projektkoordinator und organisiert die Zusammenarbeit.
Zur Netzintegration insbesondere von fluktuierenden erneuerbaren Energien ist ein abgestimmter Ausbau von Leitungs- und Energiespeicherkapazitäten notwendig. Neben stationären Energiespeichern sind auch mobile Energiespeicher, wie z.B. Batterien in Elektrofahrzeugen von großer Bedeutung. Ziel des beantragten Projektes ist es, technische, ökonomische und motivationale Voraussetzungen für die Netzintegration mobiler elektrischer Energiespeicher aus Traktionsbatterien aus Elektrofahrzeugen (EV) und ihrer Verwendung für Netzdienstleistungen (vehicle-to-grid (V2G)) zu erarbeiten, die den Anforderungen von Batterie und Stromnetz und den Erwartungen potenzieller Halter von elektrischen Fahrzeugen gerecht werden. Eine Bewertung der Voraussetzungen für die Netzintegration mobiler Energiespeicher bedarf der umfangreichen Analyse von Batterietechnologie, der Übertragungs- und Verteilnetze sowie von ökonomischen und motivationalen Faktoren. Aufgrund der sektorübergreifenden Systemanalyse, der engen Kooperationen der verschiedenen wissenschaftlichen Bereiche, der Erstellung von Modellen sowie zeitintensiven Tests von Batterien und netzbezogenen Anwendungen ist ein Projektzeitraum von 36 Zeitmonaten erforderlich. Der Arbeitseinsatz in den einzelnen Phasen ist bei den Partnern unterschiedlich. Der Institutsbereich IEK-STE des Forschungszentrum Jülich GmbH fungiert als Projektkoordinator und organisiert die Zusammenarbeit.
Das Hauptziel des Teilprojektes 'Herstellung und Charakterisierung dreidimensionaler Elektroden' besteht darin, neuartige, anwendungsreife, textile, mit Aktivpartikeln dreidimensional beladene Vliesstrukturen, die auf lösungsmittelfreiem, trockenen Wege hergestellt und in Li-Ionen Batterien eingesetzt werden sollen, zu entwickeln und Wege zur ihrer großtechnischen Produktion aufzuzeigen. Durch Kalandrieren erfolgt eine Erhöhung der Packungsdichte der Aktivpartikel, wodurch höhere Energiespeicherdichten erreicht werden. Durch Charakterisierung der hergestellten Elektroden und Tests in gefertigten Li-Ionen-Zellen werden relevante Leistungsparameter ermittelt und mit dem gegenwärtigen Stand der Technik verglichen. Die Vorteile der neuartigen Elektrodenmaterialien auf der Basis dreidimensional ausgerüsteter Vliessubstrate bestehen in ihrer kostengünstigeren, Lösungsmittel freien Herstellung (Umweltaspekt), verbunden mit einer signifikanten Erhöhung der Energiespeicherkapazität. Die gegenwärtig praktizierte Elektrodenherstellung basiert auf dem Einsatz organischer, z.T. toxischer Lösungsmittel. Das angestrebte, verbesserte Leistungsprofil der Elektroden wird durch eine verbesserte Kontaktierung des Aktivmaterials an den 3D-Stromableiter erreicht. Durch die räumliche Anordnung der Aktivpartikel resultiert bei gleicher Speicherkapazität eine wesentliche Reduzierung der Elektrodenmasse.
Im Projekt 'Modellstadt Mannheim' wird ein 'Internet der Energie' geschaffen, das das gesamte Elektrizitätssystem von der Stromerzeugung über die Netze bis hin zum Stromverbrauch intelligent steuert und regelt. Dadurch wird möglich, dass ganz unterschiedliche Akteure zusammen agieren können und einen gemeinsamen 'Marktplatz der Energie' schaffen. Vision des Projekts ist, die heutige Trennung der Funktionen zu überwinden. Als Teilnehmer am Marktplatz der Energie soll man Verbraucher oder Erzeuger, Energiehändler oder Verteilnetzbetreiber, Anbieter von Energiespeicherkapazitäten oder von Energiedienstleistungen, sowie Messdienstleister sein können - oder auch mehrere Funktionen gleichzeitig wahrnehmen. Zum Beispiel können heutige Kunden zukünftig verstärkt Erzeuger (Producer) und Verbraucher (Consumer) sein, damit in der Wortverbindung zum Prosumer werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 8 |
| Land | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 8 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 1 |
| offen | 8 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 9 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 3 |
| Webseite | 6 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 3 |
| Lebewesen und Lebensräume | 4 |
| Luft | 6 |
| Mensch und Umwelt | 9 |
| Wasser | 2 |
| Weitere | 9 |