Dieses Projekt ist vorerst nur geplant. Auf einer Veranstaltung am 13. Juli 2009 in München haben zwölf europäische Unternehmen zusammen mit der DESERTEC Foundation ein Memorandum of Understanding zur Gründung einer Desertec Industrial Initiative Planungsgesellschaft (DII) unterzeichnet. Die DII Planungsgesellschaft soll bis zum 31. Oktober 2009 als GmbH nach deutschem Recht gegründet werden. Ziel dieser Initiative ist die Analyse und Entwicklung von technischen, ökonomischen, politischen, gesellschaftlichen und ökologischen Rahmenbedingungen zur CO2-freien Energieerzeugung in den Wüsten Nordafrikas. Dieses von der TREC-Initiative des Club of Rome entwickelte DESERTEC-Konzept beschreibt die Perspektiven einer nachhaltigen Stromversorgung für alle Regionen der Welt mit Zugang zum Energiepotenzial von Wüsten. Die Gründungsunternehmen der DII, deren regionaler Fokus auf Europa, dem Nahen Osten und Nordafrika (MENA) liegt, werden sein: ABB, ABENGOA Solar, Cevital, Deutsche Bank, E.ON, HSH Nordbank, MAN Solar Millennium, Münchener Rück, M+W Zander, RWE, SCHOTT Solar, SIEMENS. Zu den wesentlichen Zielen der DII gehören auch die Erarbeitung konkreter Geschäftspläne und darauf aufbauender Finanzierungskonzepte sowie der Anstoß zu industriellen Vorbereitungen zum Bau einer Vielzahl vernetzter und über die MENA-Region verteilter solarthermischer Kraftwerke. Diese Energiequellen sollen durch ein internationales verlustarmes Hochspannungsgleichstromleitungsnetz (HGÜ) verbunden werden mit anderen regenerativen Energieerzeugern von Island bis Arabien. Es wird angestrebt, einen Anteil von rund 15 Prozent des Strombedarfs von Europa und einen erheblichen Anteil des Strombedarfs für die Erzeugerländer zu produzieren. Alle Tätigkeiten der DII sind darauf ausgerichtet, umsetzungsfähige Investitionspläne innerhalb von drei Jahren nach Gründung zu erstellen.
Das Projekt hat zum Ziel eine hocheffiziente, skalierbare Schnellladesäule für Elektrofahrzeuge (HPC = High Power Charger) mit 50 kW Ladeleistung zu entwickeln, die direkt aus der Oberleitung des Bahnstromnetzes (15 kV, 16,7 Hz) versorgt werden kann, aber wahlweise auch aus dem öffentlichen Stromnetz. Die Bahnstromversorgung ist auf die Spitzenleistung der eingesetzten Züge ausgelegt, die wenn überhaupt nur kurzfristig zum Beschleunigen benötigt wird. Gerade an großen Bahnhöfen ist daher die maximale Leistungskapazität sehr viel höher als die im Mittel bezogene Leistung. Im Vergleich zu der maximalen Bezugsleistung eines Doppel-ICEs (16 MW) ist die Maximalleistung einer aktuellen Ultraschnellladesäule mit 350 kW klein, sodass zunächst in das vorhandene Bahnstromnetz eine signifikante Anzahl von Schnellladesäulen integriert werden kann, ohne das Netz ausbauen zu müssen. Dies steigert die Attraktivität des Netzanschlusses trotz der technischen Hürden (andere Frequenz als das öffentliche Stromversorgungsnetz) von Ladesäulen an die Oberleitung enorm. Bis zu einem gewissen Grad ist es auch noch gut möglich, die Ladeleistung der Elektrofahrzeuge für einige Sekunden zu drosseln, während ein ICE beschleunigt, ohne dass sich dadurch die Ladezeit des Autos bemerkbar ändert. So könnte also sehr schnell und volkswirtschaftlich günstig die Schnellladeinfrastruktur für Elektroautos erheblich erweitert werden.
Holz, einschließlich Altholz, kommt eine wichtige Rolle als erneuerbarer Energieträger zu. Die energetische Nutzung von Biomasse kann wichtige Beiträge zur nachhaltigen Energieversorgung und zum Klimaschutz liefern. In Deutschland werden zur Zeit jährlich ca. 5 Mio. t Altholz ohne weitere stoffliche oder energetische Nutzung deponiert, rund 2 Mio. t werden exportiert. Es werden daher aus heutiger Sicht zusätzliche Kapazitäten zur energetischen Nutzung von Altholz benötigt. Hinzu kommt, dass nach Auslaufen der Übergangsregeln der TA Siedlungsabfall im Jahr 2005 die Deponierung von Altholz nicht mehr gestattet sein wird. Die Bio-Energiewerk Warendorf (BEW) GmbH & Co. KG beabsichtigt, regional anfallendes Aufkommen an unzerkleinertem Industrierestholz und Strauchschnitt in einem neu zu errichtenden 13 MW-Biomasse-Heizkraftwerk energetisch zu verwerten. Das emissionsseitig und energetisch optimierte Heizkraftwerk soll in einem Energieverbund mit dem ortsansässigen Industriebetrieb Warendorfer Hartsteinwerke, einer noch zu errichtenden Klärschlamm- und Strauchschnitttrocknungsanlage und der örtlichen, kommunalen Kläranlage betrieben werden. Das Biomasse-Heizkraftwerk wird die Warendorfer Hartsteinwerke mit Prozesswärme und Strom, die Kläranlage mit Strom und die Trocknungsanlage mit Niedertemperaturwärme versorgen. Überschussstrom wird in das öffentlich Stromnetz eingespeist. Zur Vermeidung von Geruchsemissionen wird die Abluft der Trocknungsanlage im Heizkraftwerk als vorgewärmte Verbrennungsluft genutzt. Der in der Trocknungsanlage behandelte Strauchschnitt wird im Heizkraftwerk als Brennstoff eingesetzt, der getrocknete Klärschlamm wird an das örtliche Klärwerk zurückgeführt und extern verbrannt. Durch die energetische Verwertung von jährlich 27.000 t Industrierestholz und 3.000 t Strauchschnitt in der geplanten, dezentralen Anlage zur gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung sollen ca. 88 Mio. kWh/a fossile Energieträger substituiert und pro Jahr ca. 40.000 t CO2-, 10 t Staub-, 213 t SO2-, 85 t NOx- und 33 t CO-Emissionen vermieden werden. Das Vorhaben wird einen wichtigen Beitrag zur Gestaltung einer nachhaltigen Energieversorgung auf Basis erneuerbarer Energien leisten. Zudem trägt das Projekt zur Verminderung von Treibhausgasemissionen bei. Dabei ist insbesondere auf den vorgesehenen Energieverbund im Sinne einer kooperativen Kraft-Wärme-Wirtschaft hinzuweisen. Das Vorhaben wird durch ein umfangreiches Messprogramm begleitet und somit Erkenntnisse liefern, wie Altholz in feuerungs- und emissionsseitig optimierten, dezentralen Holzheizkraftwerken zur Strom- und Wärmeerzeugung im Verbund mit anderen Anlage genutzt werden kann und mit welcher Wirtschaftlichkeit dies machbar ist.
Die Transformation des Energiesystems in Deutschland bedingt mittlerweile alle Sektoren - Strom, Gas, Wärme und Verkehr - und führt damit als Folge auch die unterschiedlichen Energienetze zusammen. Im Forschungsprojekt SimBench wurde ein Benchmark-Datensatz als freier Download für Lösungen im Bereich der Analyse, Planung und Betriebsführung von elektrischen Netzen aller Spannungsebenen entwickelt (www.simbench.de). Dieser Satz aus Netzdaten und Zeitreihen soll die Entwicklung von Lösungen unabhängig von Netzbetreibern möglich machen und zugleich eine Vergleichbarkeit verschiedener Entwicklungen auf dem Gebiet der elektrischen Netze fördern. In SimBench-Sektor soll darauf methodisch aufbauend ein Datensatz entwickelt werden, welcher die realistische Abbildung deutscher Gas- und Wärmenetze ermöglicht. Innovative Anwendungsfälle im Bereich der Quartiersentwicklung, der Umgestaltung der Gasnetze für Wasserstoff oder gar spartenübergreifender Simulationen machen die Entwicklung von Gas- und Wärmenetzkomponenten als Teil eines Benchmark-Datensatzes sinnvoll und notwendig. Insbesondere zukünftige Untersuchungen zu gekoppelten Infrastrukturen im Rahmen der Energiewende und ihrer Digitalisierung fordern konsistente Testnetze in allen Sektoren. Durch SimBench-Sektor soll der Forschungslandschaft ein konsistenter Datensatz als Open Data zur vollumfänglichen Beschreibung der netzgebundenen deutschen Energieversorgung bereitgestellt werden. Neben der hohen örtlichen und zeitlichen Auflösung besteht die Innovation in einer technisch detaillierten Modellierung der Betriebsmittel in heutigen Netzen, aber auch in der Modellierung innovativer, zukünftiger Betriebsmittel. Arbeiten der H-BRS konzentrieren sich auf den Gassektor, die Modellierung zukünftiger Anlagen wie etwa Elektrolyseuren, H2-fähigen Verdichterstationen und Kraftwerken sowie topologische Übergänge zur Erzeugung sektorübergreifender Netze und Parametrierungen der Anlagen zur Energieumwandlung.
Mit der Energiewende steigt die Energieerzeugung durch volatile, erneuerbare Energieträger, während die Verkehrswende eine starke Zunahme an energieintensiven Verbrauchern nach sich zieht. Um den damit verbundenen Herausforderungen an die Verteilung und Bereitstellung elektrischer Energie zu begegnen ist die Entwicklung des innovativen und gleichzeitig wirtschaftlich verwertbaren Gesamtsystemkonzepts iSLE für den netzdienlichen, nachhaltigen Einsatz von Batteriespeichern geplant. Es wird vor diesem Hintergrund ein dezentral und universell einsetzbares, ortsflexibles Batteriespeichersystem mit gebrauchten Traktionsbatterien aus der E-Mobilität entwickelt und getestet. Die Entwicklung emissionsarmer Antriebskonzepte im Kontext regenerativer Energienutzung wird an der Hochschule Fulda am Fachbereich Elektro- und Informationstechnik (EIT) seit 2018 in der Forschungsgruppe 'Erneuerbare Energien und Elektromobilität' (FG E3) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Ulf Schwalbe vorangetrieben. Aktuelle Themen sind u.a. die Integration der E-Mobilität in das elektrische Energienetz und die Optimierung von E-Fahrzeugen (beispielsweise Verbrauchsplanung, Umwelteinflussanalyse). Die FG-E3 der Hochschule Fulda übernimmt im iSLE-Vorhaben die Entwicklung des innovativen, multifunktionalen Steuerungs- und Regelungssystems (EMS als Hard- und Softwarelösung für diverse EoFL-Batterietypen) und die Überprüfung und bedarfsgerechte Optimierung des iSLE Thermomanagement- und Sicherheitskonzepts.
Spätestens mit Verabschiedung der 'Nationalen Wasserstoffstrategie' im Juni 2020 wurde Wasserstoff neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien zum bestimmenden Thema der Energiewende in Deutschland. So soll über diesen Energieträger die Realisierung der Treibhausgasneutralität in allen Energiesektoren bis 2045 erreicht werden. Neben der Schwerindustrie und Mobilität wird die Energieerzeugung mittelfristig einer der wichtigsten Konsumenten von Wasserstoff werden, sodass der als Brückentechnologie verwendete Brennstoff Erdgas substituiert werden kann. Als wichtiger Teil des Energieerzeugungssektors ermöglichen verbrennungsmotorische Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) bereits heute sowohl eine hocheffiziente Wärmeerzeugung für Industrieabnehmer und Wärmeverbünde, als auch die Stabilisierung des Stromnetzes durch die Abdeckung der Residuallast als Gegenstück und Partner der volatilen, erneuerbaren Einspeisungsanlagen. Durch den Einsatz wasserstoffbetriebener Aggregate (H2-BHKW) können diese Leistungen in Zukunft emissionsfrei und klimaneutral erbracht werden. Es bietet sich zudem der Vorteil an, dass zahlreiche bereits installierte KWK-Anlagen auf den neuen Brennstoff umgerüstet werden können, sodass wesentlich weniger Kosten und Emissionen im Vergleich zur Installation von neuen Anlagen oder anderen Technologien entstehen. Der Konsortialführer dieses Projekts, die 2G energy AG, konnte bereits erste Kunden mit rein wasserstoffbetriebenen BHKW beliefern, die Aggregate befinden sich jedoch noch auf einem frühen Entwicklungsstand. Im Vergleich zu erdgasbetriebenen Anlagen können mit baugleichen Grundmotoren im Wasserstoffbetrieb bisher nur geringere spezifische Leistungen erbracht werden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Systems verringert, sodass die Technologie noch nicht als wirtschaftliche Alternative zu Erdgassystemen in Frage kommt. Mit den geplanten Maßnahmen soll die Leistungsdichte und somit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen erhöht werden.
Das Projekt 'Windheizung 2.0: Demo' dient der Weiterentwicklung und Demonstration einer systemverträglichen Sektorenkopplung zwischen der zukünftig steigenden regenerativen Stromerzeugung und der Wärmeversorgung hoch gedämmter Gebäude. Im Vorhaben wird die gesamte Systemtechnik der Windheizung 2.0 weiterentwickelt, die Nutzer-Interaktion mit Technik und Regelung untersucht und die Nutzer-Akzeptanz des Systems erfasst. Hierzu werden 4 Gebäude mit je einer der 4 folgenden Windheizung 2.0-Speichertechnologien ausgestattet. - Großer Warmwasserspeicher - Bauteilaktivierung Alt- und Neubauvariante - Hochtemperatur-Steinspeicher Im Rahmen der vorangegangenen Windheizung 2.0 Projekte wurden Simulationsmodelle für die Anlagentechnik- und Speichersysteme entwickelt, validiert und in die Software WUFI® Plus integriert. Hiermit werden im Planungsprozess die Demogebäude, deren Anlagentechnik- und Speichersysteme als Modelle abgebildet und mit den Ergebnissen die Fachplanung unterstützt. Im Arbeitsschwerpunkt Netzintegration werden die folgenden 4 wesentlichen Punkte bearbeitet: - Online-Fähigkeit der Bereitstellung prognosebasierter Schaltempfehlungen - Schaltempfehlungen zur Marktdienlichkeit - Schaltempfehlungen zur Netzdienlichkeit - Energiewirtschaftliche und -politische Aspekte der Preisgestaltung für WH 2.0 Gebäude.
Für einen stabilen Netzbetrieb muss das Angebot an elektrischer Leistung stets dem Verbrauch entsprechen. Dazu halten die Übertragungsnetzbetreiber Regelleistung zur Primär- und Sekundärregelung sowie Minutenreserve vor. Mit der Zunahme der Leistungseinheiten mit volatiler Netzeinspeisung aus erneuerbaren Energien, wie Windkraft und Photovoltaik, erhöht sich permanent der Bedarf an Regelleistung. Gleichzeitig wird die eingespeiste Leistung aus konventionellen Großkraftwerken und damit die zur Verfügung stehende Regelleistung abnehmen. Aktuelle Studien zeigen zudem, dass in der Primärregelung künftig signifikant kürzere Reaktionszeiten und höhere Leistungsänderungsgeschwindigkeiten erforderlich sind. Die so entstehende Bedarfslücke kann künftig durch regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten abgedeckt werden. Sie sind gekennzeichnet durch eigene dezentrale Versorger-, Verbraucher- und Speicherkapazitäten , insbesondere Industriebetriebe mit eigenen Heizkraftwerken auf Basis von Gas, Biomasse oder Kohle mit Priorität der Wärmeversorgung, Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen sowie elektrische Batteriesysteme und thermische Speicher. Sie stellen nach außen einen Verbund mit positiver und negativer Regelreserve dar. Der Netzbetreiber kann die einzelnen Verbünde gestuft einsetzen und abrufen. Hierdurch entstehen zusätzliche Redundanzen, welche die Gesamtsystemstabilität erhöhen. Ziel des Vorhabens ist es zunächst, Lösungsansätze zu entwickeln, so dass regionale zellulare Verbünde von Versorgungseinheiten auch hochdynamische Netzregelaufgaben erfüllen können. Das komplexe Zusammenwirken von Energiebereitstellungs-, Nutzungs- und Speichereinheiten unterschiedlicher Energieformen stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Die Übernahme von Netzregelaufgaben muss ohne Abstriche bei Prozess- und Versorgungsstabilität, Betriebszuverlässigkeit und Anlagenlebensdauer erfolgen. Nur durch die Integration geeigneter Speicher, einer intelligenten Nutzung systeminhärenter Speicherkapazitäten sowie einer übergeordneten Steuerung und Überwachung des komplexen dezentralen Systems können die Anforderungen erfüllt werden. Als Entwicklungsplattform und Demonstrator soll das Technikum des Zentrum für Energietechnik (ZET) der TUD dienen. Es repräsentiert einen derartigen Verbund dezentraler Erzeuger- und Verbrauchereinheiten von Elektroenergie und Wärme mit Kopplung zum Strom- und Wärmenetz des lokalen Energieversorgers im Universitätscampus.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 3601 |
| Kommune | 4 |
| Land | 165 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 13 |
| Förderprogramm | 3139 |
| Gesetzestext | 3 |
| Text | 455 |
| Umweltprüfung | 57 |
| unbekannt | 94 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 272 |
| offen | 3170 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 3645 |
| Englisch | 500 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 306 |
| Bild | 1 |
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| Dokument | 446 |
| Keine | 1534 |
| Multimedia | 2 |
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| Webdienst | 6 |
| Webseite | 1817 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1369 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1355 |
| Luft | 1530 |
| Mensch und Umwelt | 3755 |
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| Weitere | 3637 |