Das Projekt "Potenzialstudie Wasserkraft - Potenzialstudie Erneuerbare Energien, Teil 5: Wasserkraft" wird/wurde gefördert durch: Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ingenieurbüro Floecksmühle GmbH.In der Studie wurde landesweit das noch ungenutzte Wasserkraftpotenzial an bestehenden Querbauwerken unter Berücksichtigung der Belange der Gewässerökologie und des Fischschutzes ermittelt. Dabei wurde in einem 'maximalen Szenario' ein ungenutztes Erzeugungspotenzial von 107,9 GWh/a an 128 Querbauwerken identifiziert (davon 35 Repoweringstandorte). In einem 'minimalen Szenario', in dem weitere, nicht abschließend zu klärende ökologische Aspekte berücksichtigt wurden, verbleibt noch ein ungenutztes Potenzial von 59,8 GWh/a an 54 Standorten. In Nordrhein-Westfalen wird derzeit bereits ein großer Anteil des gesamten Wasserkraftpotenzials genutzt. Dennoch macht es Sinn, den Ausbau der bisher noch ungenutzten Wasserkraftpotenziale zu unterstützen, vor allem an potenziellen Standorten für besonders große Anlagen oder bei dem Repowering bereits bestehender Anlagen. Die Wasserkraftnutzung ist eine ausgereifte Technik mit relativ hohen Wirkungsgraden, die durch eine meist relativ gleichmäßige Stromerzeugung im Gegensatz zur Wind- oder Solarenergie auch den Einsatz als Grundlastkraftwerke ermöglicht. Darüber hinaus wurden in der Studie auch die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserkraftnutzung in NRW sowie das Potenzial von kinetischen Strömungsmaschinen und der Wasserkraftnutzung an Infrastruktureinrichtungen betrachtet.
Das Projekt "Praxisumsetzung des DAUMEN-Verfahrens zum Einsatz rohfaserreicher Substrate in Biogasanlagen, Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Umsetzung und Praxisbewertung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik.
Das Projekt "Naturschutzaspekte beim Repowering von Windenergieanlagen; Analyse von rechtlichen Fragen und Praxisbeispielen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit , Bundesamt für Naturschutz (BMU,BfN). Es wird/wurde ausgeführt durch: BioConsult SH GmbH & Co. KG.
Das Projekt "Naturschutzaspekte beim Repowering von Windenergieanlagen; Analyse von rechtlichen Fragen und Praxisbeispielen, Überarbeitung, Neuerstellung und GIS-gestützte Neuberechnung naturschutzfachlicher Aspekte im Kontext des Repowering von Windkraftanlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit , Bundesamt für Naturschutz (BMU,BfN). Es wird/wurde ausgeführt durch: Bosch & Partner GmbH.
Das Projekt "WERAN plus - Wechselwirkung Windenergieanlagen und terrestrische Navigation/Radar plus, Teilvorhaben: Messtechnik, SI-Kalibrierung, Prognosemodell, Ringvergleich" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Physikalisch-Technische Bundesanstalt.
Das Projekt "Energieforschung (e!MISSION), EISBALL: Standortsspezifische Simulation von Eisfall und Eiswurf von Windenergieanlagen mittels ballistischer Modelle" wird/wurde gefördert durch: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Sicherheits- und Risikowissenschaften.Windenergie soll im zukünftigen Energiemix Österreich eine wichtige Rolle spielen. Hierbei wird der Ausbau der Windenergie unter anderem dadurch beschränkt, dass zahlreiche Gunstflächen bereits genutzt wurden. Auch der bereits stattfindende Austausch älterer Anlagen durch leistungsstärkere (Repowering) an Gunststandorten ist hinsichtlich der politischen Zielsetzung nicht ausreichend. Daher müssen neue Flächen erschlossen werden, wodurch technisch anspruchsvollere Standorte wie zum Beispiel Wald und (vor-)alpine Gegenden interessant werden. Mit zunehmender Komplexität des Geländes bzw. größerer Vereisungshäufigkeit steigt auch die Bedeutung von Risikoanalysen zum Eisfall bzw. -wurf. Dafür werden üblicherweise ballistische Modelle eingesetzt, die zur Berechnung der Fallweiten dienen. Die derzeit eingesetzten Modelle weisen jedoch wesentliche Schwachstellen auf. So zeigt der Vergleich zwischen Experimenten und Modellrechnungen, dass keines der bisherigen Modelle die Fallweiten befriedigend reproduzieren kann. Weiters sind für die bestehenden Modelle keine Zuverlässigkeitsgrenzen bekannt, wodurch aus Sicherheitsgründen wesentlich höhere Abstände von Windkraftanlagen zu Infrastrukturen gewählt werden müssen. Schließlich wurden die verwendeten Simulationsprogramme zumeist für ebenes oder gleichmäßig geneigtes Terrain ausgelegt, komplexere Strukturen werden schlecht oder gar nicht erfasst. Das vorliegende Projekt nimmt sich dieser Probleme durch die Entwicklung eines neuartigen Modells und dazugehöriger Simulationswerkzeuge an. Als Datenbasis dienen hierbei Beobachtungen und 1:1-Experimente. Letztere haben den entscheidenden Vorteil, wetterunabhängig große Stichprobenzahlen zu ermöglichen, wodurch statistisch signifikante Aussagen möglich werden. Bei den Experimenten werden Probekörper von WEA fallen gelassen oder abgeworfen. Die verwendeten Probekörper basieren auf 3D-Scans von realen Eisfragmenten, welche in Vorprojekten gefunden und digitalisiert wurden. Mit Hilfe eines 3D-Druckverfahrens können diese in passender Dichte und ausreichender Anzahl reproduziert werden. Diese Herangehensweise stellt ein Alleinstellungsmerkmal dar, da diese Methode von keinem anderen Akteur in diesem Forschungsfeld eingesetzt werden kann bzw. wird. Die prinzipielle Machbarkeit dieser Studien wurde vom Projektwerber in Vorprojekten gezeigt und geeignete Vorrichtungen entwickelt. Das Modell selbst basiert auf einem Modell mit sechs Freiheitsgraden (6 Degrees of Freedom Model), für die vollständige Abbildung aller Möglichkeiten von Translation und Rotation. Gegenüber anderen Modellen werden hier neben dem Strömungswiderstand auch zusätzliche Kräfte durch Autorotation berücksichtigt. Die dafür notwendigen Parameter werden durch numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics) ermittelt. Das Modell wird in eine Simulationsumgebung eingebettet, die sowohl Brüche der Eisfragmente während des Fallens berücksichtigt, als auch komplexes Terrain. (Text gekürzt)
Das Projekt "Künftige Finanzierung der Energieversorgung durch erneuerbare Energien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forum Ökologisch-Soziale Marktwirtschaft e.V..Das künftige Modell zur Finanzierung der Energieversorgung durch erneuerbare Energien einschließlich notwendiger Infrastruktur muss alle energieverbrauchenden Sektoren angemessen an der Finanzierung beteiligen und dadurch nachhaltigere Erlöspotenziale für die erneuerbare Stromerzeugung schaffen. Je enger die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität zusammenwachsen, umso wichtiger wird eine im Sinne des Klimaschutzes konsistente Ausgestaltung der Preise verschiedener Energieträger (z.B. Erdgas, Heizöl, Kraftstoffe, Strom) in ihren verschiedenen Anwendungen (Umwandlung/Speicherung, Transport oder direkter Verbrauch). Es stellt sich daher die Frage, wie die Finanzierung des EE-Ausbaus in der Zukunft gestaltet werden kann, um eine nutzungsgerechte und akzeptanzstiftende Kostenverteilung zu gewährleisten. Angesichts des Auslaufens des 20-jährigen Förderzeitraums für EE-Anlagen in relevantem Umfang muss dabei auch berücksichtigt werden, wie Investitionen in Ersatzanlagen bzw. Anschlussförderungen für bestehende Anlagen finanziert werden könnten. Das Vorhaben soll mögliche Ansätze auch auf Basis bereits bestehender Forschungsbeiträge untersuchen, bewerten und weiterentwickeln. Zu möglichen Optionen gehört auch eine (teilweise) Steuerfinanzierung sowie die Entwicklung von Vorschlägen, wie das entsprechende zusätzliche Steueraufkommen generiert werden kann (z.B. im Bereich von Energie- und Kfz-Steuern). Vorschläge sollen und a. beihilferechtliche Fragen berücksichtigen und einen sektorenübergreifenden Einsatz von EE-Strom nicht hemmen.
Das Projekt "WinConFat - Materialermüdung von On- und Offshore Windenergieanlagen aus Stahlbeton und Spannbeton unter hochzyklischer Beanspruchung, Teilvorhaben: Betriebsbedingte Effekte auf die Betonermüdung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz Universität Hannover, Institut für Massivbau.Im Rahmen des Gesamtforschungsvorhabens WinConFat, welches eine wirtschaftlichere Bemessung von Windenergieanlagen aus Stahlbeton und Spannbeton gegen Ermüdung ermöglichen soll, werden von der Leibniz Universität Hannover sechs Arbeitspakete (AP) bearbeitet. Im APO erfolgt die inhaltliche und organisatorische Koordination des Gesamtprojekts. Im AP 1.2 wird der Einfluss von Spannungsumlagerungen, im AP 1.3 der Einfluss der Belastungsfrequenz, im AP 1.6 der Einfluss der Druckfestigkeit und im AP 1.8 der Einfluss der Wassersättigung auf den Ermüdungswiderstand von Beton untersucht. Im AP 4 wird ein Monitoringkonzept für Windenergieanlagen entwickelt. Das Gesamtforschungsvorhaben WinConFat erstreckt sich über eine 36 monatige Projektlaufzeit. Innerhalb dieser Laufzeit werden die Einflüsse auf die Beton-, Betonstahl- und Verbundermüdung versuchstechnisch ermittelt und wissenschaftlich beschrieben. Diese Untersuchungen werden im Verbund von sechs Universitäten sowie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung durchgeführt und durch das Institut für Massivbau der Leibniz Universität Hannover zentral koordiniert. Die Ergebnisse der an der Leibniz Universität Hannover bearbeiteten Teilvorhaben ermöglichen, zusammen mit den Ergebnissen des Gesamtforschungsvorhabens WinConFat, die Weiterentwicklung der aktuell gültigen Normung und damit eine deutlich wirtschaftlichere Bemessung von WEA aus Stahlbeton und Spannbeton im Grenzzustand der Ermüdung. Dies erfolgt zunächst durch die Erstellung einer 'Richtlinie zur Bemessung von WEA aus Stahlbeton und Spannbeton gegen Ermüdung' durch den DAfStb. Durch die Autorisierung des DAfStb als regelgebendes Gremium ist die Umsetzung der Ergebnisse in eine technische Regel und deren bauaufsichtliche Einführung unmittelbar nach Projektende zu erwarten. Im Weiteren ist davon auszugehen, dass die Erkenntnisse mittelfristig auch in europäische Normen und Regelwerke einfließen werden. Zudem wird eine realere Bewertung der Restlebensdauer bestehender Tragstrukturen möglich. Dies bringt nicht nur Vorteile in der Auslegung neuer Anlagen, sondern schafft auch die Grundlage für die Weiternutzung von bestehenden Tragstrukturen nach Ablauf der 20-jährigen Entwurfslebensdauer. Durch das überarbeitete Nachweiskonzept sowie durch begleitendes Bauwerksmonitoring lässt sich die Restlebensdauer bestehender Tragstrukturen neu bewerten. Die entwickelten Monitoringkonzepte sollen z.B. durch die Erstellung eines Merkblatts 'Ermittlung der Restnutzungsdauer von WEA auf Grundlage von Ermüdungsmonitoring' durch den DBV für eine praktische Anwendung an Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen aus Stahlbeton und Spannbeton aufbereitet werden. Für den Bereich des Onshore-Repowering ist dies von besonderer Bedeutung, da somit nach altem Nachweiskonzept theoretisch ermüdete Tragstrukturen nicht zurückgebaut, sondern über viele weitere Jahre genutzt werden können.
Das Projekt "Entwicklung eines Konzeptes und Maßnahmen für einen ressourcensichernden Rückbau von Windenergieanlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Ramboll Deutschland GmbH.Windenergieanlagen (WEA) erzeugen mit rund 40 Prozent den größten Teil erneuerbarer Energien in Deutschland, und die Zahl der Neuinstallationen nimmt stetig zu. Mit wachsendem Bestand und fortschreitendem Anlagenalter gewinnt jedoch auch der Rückbau an Bedeutung. Nach der Inbetriebnahme der ersten WEA in den 90er-Jahren ist aus Gründen der Funktionstüchtigkeit, Standsicherheit und Wirtschaftlichkeit ab 2020 ein verstärkter Rückbau vorhersehbar und auch der Ersatz durch leistungsstärkere Anlagen, das sogenannte Repowering, führt zu Rückbauaktivitäten. Allein bezüglich der Rotorblätter ist ab 2020 ein Materialrücklauf von 20.000 t/a zu erwarten, welcher bis 2040 auf 40.000 t/a wachsen könnte. Die rechtlichen Rahmenbedingungen für den Rückbau und die hochwertige Verwertung sind teilweise vorgegeben, doch bestehen erhebliche Lücken zwischen den unterschiedlichen Rechtsbereichen und ergänzende Empfehlungen werden erarbeitet. Eine Ermittlung des Anlagenbestandes sowie der verwendeten Materialien bestärkt die Annahme, dass Entwicklungsbedarf hinsichtlich des sorgfältigen Rückbaus und des geordneten Recyclings besteht. Dier Bericht erörtert Möglichkeiten der hochwertigen Verwertung und legt weiteren Forschungsbedarf dar. Zudem werden unterschiedliche Optionen der Organisationsverantwortung sowie der erweiterten Herstellerverantwortung für Anlagen und Komponenten diskutiert.
Das Projekt "Flächenverfügbarkeit und Flächenbedarfe für den Ausbau der Windenergie an Land^Energieforschungsplan EVUPLAN, Analyse der kurz- und mittelfristigen Verfügbarkeit von Flächen für die Windenergienutzung an Land" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Guidehouse Germany GmbH.Ab 2017 soll die Vergütungshöhe der Förderung von erneuerbaren Energien in Deutschland über Ausschreibungen ermittelt werden. Bei der Windenergie an Land ist eine Voraussetzung für die wirksame Durchführung von Ausschreibungen, dass ausreichend Flächen für die Windenergie zur Verfügung stehen, damit ein Wettbewerb unter den Projekten stattfinden kann. Auch für das Erreichen der Ausbauziele der erneuerbaren Energien ist die konstante Verfügbarkeit von Flächen für die Entwicklung von Windenergieprojekten essenziell. Im Rahmen einer GIS-basierten Analyse sollen daher mögliche Ausbaupfade für die Windenergie an Land in Deutschland unter Berücksichtigung möglichst genauer und umfangreicher Daten u.a. von Bestandsanlagen, planerisch ausgewiesenen Flächen, Genehmigungsverfahren sowie Flächen- und Repoweringpotenzialen entwickelt werden. Grundlage ist dafür zunächst die Schaffung geeigneter Datensätze zu Bestandsanlagen sowie den planerisch ausgewiesenen Gebieten. Ergänzend sollen qualitative Analysen zu den politischen und planerischen Aktivitäten der Länder und Regionen durchgeführt sowie zentrale Hemmnisse beim Windenergieausbau in die Untersuchung einfließen. Ebenso ist die Betroffenheit der ausgewiesenen Gebiete bzw. Potenzialflächen von Abregelungen aufgrund von Netzengpässen zu analysieren und in den Kontext der zu erwartenden Fortschritte beim Netzausbau zu stellen. b) Ergebnis der Untersuchung ist die Identifizierung möglicher Engpässe für den kurz- bis mittelfristigen Ausbau der Windenergie an Land unter besonderer Berücksichtigung der Flächenverfügbarkeit. Aus den Ergebnissen sollen soweit möglich Handlungsempfehlungen auf den verschiedenen Ebenen abgeleitet werden, um einen kontinuierlichen Ausbau der Windenergie an Land in Deutschland zu ermöglichen.
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