In diesem Forschungsprojekt sollen zwei gegenläufige Aspekte der zukünftigen Entwicklungen auf den Energiemärkten untersucht werden: Energieknappheit momentan (Energiearmut charakteristisch für den Großteil der Weltbevölkerung) und vor allem in der Zukunft durch das einerseits rasante Bedarfswachstum (vor allem in China, Indien und anderen Schwellenländern) und andererseits der begrenzten Ressourcen an fossiler Energie. Globale Erwärmung und andere externe Effekte durch die Verwendung fossiler Energieträger. Daher sind aus umweltpolitischer Sicht eigentlich zu viele fossile Energieträger vorhanden. So unterschiedlich die beiden Probleme scheinen, deren Lösung ist durch einen gemeinsamen Nenner charakterisiert: ein relativ schneller Übergang zu alternativer und erneuerbarer Energie. In dieser Studie soll dieser Übergang aus unterschiedlichen Gesichtspunkten und auch mit interdisziplinären Ansätzen analysiert werden. Eine Fragestellung ist die; ob Preis- oder Mengeninstrumente (wie Zertifikate) geeigneter sind CO2-Emissionen zu reduzieren. Ein anderer Aspekt ist der der Gestaltung von Anreizen für die Bereitstellung von erneuerbarer Energie. Dabei sollen auch auf mögliche Skalenerträge berücksichtigt werden, wie sie auch im Vorschlag Desertic (Solarstrom aus der Sahara) implizit zum Ausdruck kommen. Dieses exemplarische Projekt unterstreicht auch noch andere wichtige Aspekte wie die einer geopolitischen Dimension und das Problem, dass sich Regierungen nicht binden können, die versprochenen Anreize zu streichen. Weitere Vorhaben sind die Analyse der Konkurrenz von Biotreibstoffen mit Lebensmitteln um landwirtschaftlich nutzbare Flächen und die strategische Wahl der russischen Erdölförderung (Angebotsdynamik, der russische 'Oil Peak, Konkurrenz mit Erdgas, Energieeffizienz und damit verbunden das Problem lokal niedriger Preise und der Übergang zu erneuerbarer Energie). Zur Analyse wird eine breite Palette von Methoden wie Gleichgewichtsmodelle, dynamische Optimierung und Spiele (deterministisch und stochastisch), Anreizmechanismen, Ansätze der Neuen Politischen Ökonomie, etc. zur Anwendung kommen.
Das geplante Forschungsvorhaben adressiert die Hauptziele der Bekanntmachung 'Kopernikus-Projekte für die Energiewende' des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Aufgrund der gestiegenen Umwelt- und Klimaschutzanforderungen sollen eine langfristige Dekarbonisierung der Energiesysteme und eine Speicherung und Nutzung des Überschussstromes aus erneuerbaren Quellen erfolgen. Das Vorhaben soll als Teil des Kopernikus-Projektes 'P2X' einen signifikanten Beitrag zu den Zielen der deutschen Energiewende leisten. Ziel des Vorhabens ist es, Lösungen zu erarbeiten, zu demonstrieren und zu implementieren, mit denen unter Einsatz erneuerbar erzeugter elektrischer Energie stoffliche Energieträger und chemische Produkte für Anwendungen in den industriellen Leitmärkten Energie, Transport/Verkehr und Chemie wirtschaftlich, zeitlich flexibel und auf die gesellschaftlichen Bedürfnisse abgestimmt produziert werden. Das Öko-Institut bearbeitet hierbei die Arbeitspakete 4 und 5 des Forschungsclusters FC-B3 und ist am Cluster-übergreifenden Roadmapping-Prozess beteiligt. Ziel des FC-B3 ist die Entwicklung eines Gesamtkonzepts zur Herstellung von maßgeschneiderten Oxymethylenethern auf Basis erneuerbarer Energien für deren Nutzung als alternative Dieselkraftstoffe in Verbrennungsmotoren. Der verfolgte Ansatz nutzt als Ausgangsstoffe CO2 und mittels regenerativer elektrischer Energie erzeugten H2 zur Synthese der nötigen C1-Bausteine oder direkt zu OME-Produkten. Die Roadmap ist essenzieller Bestandteil des Entscheidungsprozesses in P2X. Grundlage des Roadmappings bilden Prognosen zu Strommengen und -preisen sowie zur Bereitstellung von anderen Edukten, wie Wasser und CO2. Wichtig ist dabei auch eine realistische Prognose des Nutzungspotentials konkurrierender Optionen wie 'Power-to-Heat' oder der Ausbau von Speichern. Eine intensive Vernetzung zu den Kopernikus-Projekten der anderen Themenbereiche ist essenzieller Bestandteil der Aktivitäten.
The central aim of the project is to provide competitive SIDecA commodity and the development of optimal utilization scenarios for energy recovery. Holistic processing along the entire value chain of the energy plant Sida generates raw materials that are adapted to the different uses for maximum energy yield. Optimized crop establishment, utilization-optimized culture conditions, increased energy density, and measures to increase the energy efficiency of different energy recovery options will increase attractiveness, affordability and competitiveness of this new sustainable energy source.
Thema: 1. Bildung eines Projektbeirates und Durchführung einer Fragebogenaktion zur Ermittlung der Zielgruppenstruktur, deren konkreter Informations- und Kommunikationsbedürfnisse sowie bestehender Hemmnisse und Barrieren. Erstellung eines Berichtes zu den Ergebnissen der Fragebogenaktion. 2. Bundesweite Road-Show 'Bioenergie für Kommunen' durch Praxisseminare und Vorträge auf kommunalen Messen, Konferenzen und Fachtagungen (von 2011 bis 2013). 3. Lehr- und Demonstrationsfahrten 'Bioenergie für Kommunen' (jeweils 2 in 2011, 2012 und 2013). 4. Projektbezogenes Internet-Informations-Angebot 'BioKommunal' und begleitende Projekt-Öffentlichkeitsarbeit. 5. Etablierung einer kommunalen Bioenergie-Bundesliga mit Verleihung eines kommunalen Bioenergie- Preises. Ziele: - Aufbau eines bundesweiten Netzwerks für Bioenergie-Kommunen - Initiierung von Mobilisierungsmaßnahmen für einen verstärkten Einsatz von Bioenergie in Kommunen - Fokussierung auf mittlere, größere und städtische Kommunen - Mobilisierung von insb. biogenen Reststoffen und Bioabfällen in diesen Kommunen - Fokussierung auf innovative Technologien mit Multiplikator-Effekt - Einbezug von geeigneten F&E-Projekten aus dem BMU-Förderprogramm 'Optimierung der energetischen Biomassenutzung'. Maßnahmen: Es werden alle Bioenergieträger in einer Kommune erfasst und fließen als Bewertungskriterien in die Bioenergie-Bundesliga mit ein. Besondere Bewertungen gibt es hierbei für den Einsatz von biogenen Reststoffen und Bioabfällen sowie für innovative Technologien mit Multiplikator-Effekt. Schwerpunkte: Arbeitspaket 5 'Bioenergie-Bundesliga mit Preisverleihung'.
Die durch den Einsatz in Großspeichern bekannte Vanadium-Redox-Flow-Technologie ist durch den Kontext der Energiewende wieder mehr in den Fokus der Forschung gerückt. Hintergrund ist die zunehmende Nutzung fluktuierender Energiequellen wie Sonne und Wind, die einen erhöhten Bedarf an dezentralen Speichern erfordert. Im Projekt ResiFlow werden technische Innovationen weiterentwickelt und umgesetzt, um diese Technologie auch für kleinskalige Anwendungen realisierbar zu machen. Bisher komt diese Technologie nur in Form von Großsystemen zur Anwendung. Besonders durch ein neuartiges Dichtkonzept kann zum einen die Fertigung der zentralen Wandlungseinheit stark vereinfacht werden, zum anderen die Abmaße sowie das Gewicht der Einheit deutlich verringert werden. Zusätzlich wurde die Leistungsfähigkeit der Wandlungseinheit durch ein patentiertes Verfahren zur Elektrodenaktivierung erhöht. Diese Innovationen machen die Vanadium-Redox-Flow-Technologie auch für Anwendungen in kleinerem Maßstab interessant. Dazu zählt etwa die Anwendung als Heimenergiespeicher für Privathaushalte mit Photovoltaik-Anlagen zur Erhöhung des Eigenverbrauchsanteils. Weiterhin ist die Nutzung als größerer Energiespeicher für Wohnquartiere mit PV-Anlagen oder für landwirtschaftliche Betriebe interessant, die über große PV-Flächen verfügen. Während der Projektlaufzeit konzentriert sich das Wissenschaftlerteam auf die Entwicklung mehrerer Prototypen sowie auf die Vorbereitung zur Gründung eines Produktionsunternehmens mit dem Ziel der flexiblen skalierbaren Fertigung von Vanadium-Redox-Flow-Batterien.
In dem Projektvorhaben sollen in einer ganzheitlichen Bilanzierung die direkten und indirekten Emissionen der relevanten Luftschadstoffe und Klimagase von fossilen Wärmeerzeugungsanlagen (auf Basis von Erdgas und leichtem Heizöl HEL) den Emissionen von regenerativen Biomasse-Anlagen (im wesentlichen auf Basis von Holz) gegenübergestellt werden. Ferner soll ein Emissions-Vergleich von fossilen Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (Erdgas, HEL) mit regenerativ betriebenen KWK-Anlagen (auf Basis von Biogas, Pflanzenöl, Holzgas) vorgenommen werden. Vorbereitend auf die Emissionsbilanz der Erdgas-/Erdöl- bzw. Biomasse-Systeme, die den inhaltlichen Schwerpunkt der Studie darstellt, werden zunächst eine Akteurs- und Treiberanalyse sowie eine technische Analyse der derzeit auf dem Markt verfügbaren Heiz- und Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen durchgeführt. Folgende vier Arbeitsschritte bilden die Schwerpunkte des Projektes: - Analyse der Treiberfaktoren und wesentlicher Akteure - Überblick über verfügbare Technologien und Brennstoffe - Vergleich der Emissionsbilanzen von fossilen und regenerativen - Energieerzeugungssystemen bei gekoppelter und ungekoppelter Wärmeerzeugung - Exkurs: Potenzialkonkurrenz bei der Nutzung biogener Brenn- und Treibstoffe. Vor dem Hintergrund der in den Arbeitsschritten 1 bis 4 erzielten Ergebnisse soll sowohl die Wärmeerzeugung als auch die gekoppelte Stromerzeugung aus dezentralen fossilen und regenerativen Anlagen hinsichtlich ihrer Gesamtemissionen zusammenfassend bewertet werden.
The aim of this cooperation project is to create and intensify the scientific knowledge exchange between Argentina and Austria in the field of algal biorefineries, meaning the production of marketable products and liquid and gaseous biofuels. The staff exchange will be focused on scientific staff like PhD students and post docs, but a bilateral master thesis will also be announced. At the end of the cooperation project an international algal biorefinery workshop will be held in Vienna with the focus on Argentina and Austria.
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| Förderprogramm | 14 |
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