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Beschleunigung der Energiewende durch Grid Forming mit Windparks und Strategien für kritische Netzsituationen zur Ablösung von Synchronmaschinen, Teilvorhaben: Technologielösungen für Grid Forming mit Windenergieanlagen

Erneuerbare Energien Anlagen werden perspektivisch die Energieerzeugung dominieren. Um bei zunehmend dezentraler Erzeugung, der Außerbetriebnahme fossiler Kraftwerke und flexiblem Systembetrieb eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen, müssen dezentrale Erzeugungsanlagen wie z.B. Windenergieanlagen (WEA) einen signifikanten Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes leisten. Insbesondere die Bereitstellung netzbildender Eigenschaften aus WEA steht hierbei im Fokus der Forschung und Entwicklung. Das 8. Energieforschungsprogramm sieht die Entwicklung netzbildender Eigenschaften von Stromrichtern als wesentliche Voraussetzung auf dem Pfad in Richtung 100% erneuerbare Energien. Die im Dezember 2023 veröffentlichte 'Roadmap Systemstabilität' beschreibt netzbildende Eigenschaften von Umrichtern als Schlüsseltechnologie zum Erreichen dieser Ziele. Allerdings erfordert diese neue Technologie umfassende und tiefgreifende Anpassungen und Neuentwicklungen auf der Anlagenseite. Das Projekt BesGASa stellt sich der Herausforderung und will mit der Entwicklung von WEA mit netzbildenden Eigenschaften einen notwendigen Beitrag zur Beschleunigung der Energiewende leisten. Für die Formulierung der Anforderungen an dezentrale Erzeugungsanlagen mit netzbildenden Umrichtern, welche in Zukunft die Netzanschlussregeln (Grid Codes) darstellen sollen, ist abgeschlossenes Wissen über die Fähigkeiten und Möglichkeiten der Technologie vonnöten. Derzeit liegt dieses Wissen in der gesamten Windenergiebranche nicht vor. Weder bei den WEA-Herstellern, noch bei den Windpark-Betreibern oder bei den Netzbetreibern. Fortschritte sind schwer zu erzielen, da jede Partei auf die Erkenntnisse der anderen Parteien angewiesen ist. Hier liegt ein klassisches 'Henne-Ei'-Problem vor. Das Vorhaben möchte den Zirkelbezug durch die wissenschaftliche Begleitung des Projektes bereits während der WEA-Entwicklungsphase aufbrechen, es sollen Erkenntnisse publiziert und die Standardisierung unterstützt werden.

Beschleunigung der Energiewende durch Grid Forming mit Windparks und Strategien für kritische Netzsituationen zur Ablösung von Synchronmaschinen, Teilvorhaben: Netzdynamische Stabilitätsbewertung für Grid Forming mit Windenergieanlagen

Erneuerbare Energien Anlagen werden perspektivisch die Energieerzeugung dominieren. Um bei zunehmend dezentraler Erzeugung, der Außerbetriebnahme fossiler Kraftwerke und flexiblem Systembetrieb eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen, müssen dezentrale Erzeugungsanlagen wie z.B. Windenergieanlagen (WEA) einen signifikanten Beitrag zur Stabilität des Stromnetzes leisten. Insbesondere die Bereitstellung netzbildender Eigenschaften aus WEA steht hierbei im Fokus der Forschung und Entwicklung. Das 8. Energieforschungsprogramm sieht die Entwicklung netzbildender Eigenschaften von Stromrichtern als wesentliche Voraussetzung auf dem Pfad in Richtung 100% erneuerbare Energien. Die im Dezember 2023 veröffentlichte 'Roadmap Systemstabilität' beschreibt netzbildende Eigenschaften von Umrichtern als Schlüsseltechnologie zum Erreichen dieser Ziele. Allerdings erfordert diese neue Technologie umfassende und tiefgreifende Anpassungen und Neuentwicklungen auf der Anlagenseite. Das Projekt BesGASa stellt sich der Herausforderung und will mit der Entwicklung von WEA mit netzbildenden Eigenschaften einen notwendigen Beitrag zur Beschleunigung der Energiewende leisten. Für die Formulierung der Anforderungen an dezentrale Erzeugungsanlagen mit netzbildenden Umrichtern, welche in Zukunft die Netzanschlussregeln (Grid Codes) darstellen sollen, ist abgeschlossenes Wissen über die Fähigkeiten und Möglichkeiten der Technologie vonnöten. Derzeit liegt dieses Wissen in der gesamten Windenergiebranche nicht vor, weder bei den WEA-Herstellern noch bei den Windpark-Betreibern oder bei den Netzbetreibern. Fortschritte sind schwer zu erzielen, da jede Partei auf die Erkenntnisse der anderen Parteien angewiesen ist. Hier liegt ein klassisches 'Henne-Ei'-Problem vor. Das Vorhaben möchte den Zirkelbezug durch die wissenschaftliche Begleitung des Projektes bereits während der WEA-Entwicklungsphase aufbrechen; es sollen Erkenntnisse publiziert und die Standardisierung unterstützt werden.

Multiskalen- und multiphysikalische Modelle und Simulation für die Windenergie, Teilvorhaben: Anwendungsnahe Entwicklungen

Die Windenergie liefert bereits heute einen bedeutenden Beitrag zum Strommix in Deutschland und wird eine der tragenden Säulen des Energiesystems sein. Damit die Energiewende gelingen kann, sind bei allen erneuerbaren Energien weitere Reduktionen der Stromgestehungskosten (LCoE) notwendig. In den vergangenen Jahren haben technologische Entwicklungen in der Anlagenauslegung, der Regelung und der Vorhersage der Windressource bereits zu signifikanten Reduktionen der LCoE geführt. Dabei spielt der Trend zu immer größeren Windenergieanlagen und Windparks, insbesondere auf See, eine wichtige Rolle. Hieraus ergeben sich enorme Herausforderungen für die zukünftigen Entwicklungen im Bereich der Anlagenauslegung, der Betriebsführung und der Netzeinspeisung. Numerische Strömungssimulationen und insbesondere die skalenübergreifende Modellierung und die gekoppelte Betrachtung multiphysikalischer Prozesse sind hier besonders relevant. In diesem Vorhaben werden skalenübergreifende Ansätze im Bereich mesoskaliger und mikroskaliger Simulation für die Standortbewertung, die Berechnung der Windressource und die Anlagenauslegung untersucht und erweitert. Dabei werden einerseits meteorologische, aeroelastische, ozeanografische und Wellenmodelle in einer Simulationsumgebung miteinander gekoppelt und anderseits werden die Modelle durch Machine Learning Methoden ergänzt, um sehr detaillierte und damit rechenaufwändige Simulationen zu beschleunigen und ihre Präzision zu verbessern. Die gekoppelten Methoden werden im Vorhaben zur Entwicklung neuartiger adaptiver Windparkregler eingesetzt und für die verbesserte Beschreibung der Dynamik von Lasten erprobt. Darüber hinaus werden neue Simulationsansätze höherer Ordnung für die Windenergieanwendung erforscht, die eine weitere Rechenzeitoptimierung versprechen. Das Teilvorhaben 'Anwendungsnahe Entwicklungen' verfolgt das Ziel verschiedene neue Ansätze auf ihre Eignung in der Windenergie und insbesondere auch für die Windenergieindustrie zu testen.

Resiliente und effiziente Verbundhalbleiter für ein nachhaltiges Europa - OptoSuRe

Foerderung des produktionsintegrierten Umweltschutzes in der Chemischen Industrie durch Einfuehrung von Umweltmanagementsystemen in der Forschung und Entwicklung

Es werden Moeglichkeiten untersucht, den produktionsintegrierten Umweltschutz in der chemischen Industrie zu foerdern. Dafuer werden in einem ersten Schritt die produktionsbedingten Umweltauswirkungen der chemischen Industrie untersucht und aktuelle Beispiele des produktionsintegrierten Umweltschutzes analysiert. Aus dieser Analyse werden verfahrens- und reaktionstechnische Bewertungs- und Entscheidungskriterien abgeleitet. Die Untersuchung der umweltrelevanten Rahmenbedingungen der chemischen Industrie verdeutlicht, dass sich die systematische Foerderung des produktionsintegrierten Umweltschutzes am effektivsten durch den Aufbau von Umweltmanagementsystemen in der Forschung und Entwicklung realisieren laesst. Es werden aufbauend auf Erkenntnissen des Ist-Zustandes der chemischen Forschung und Entwicklung die Grundlagen fuer ein Umweltmanagement in diesem betrieblichen Teilbereich aufgezeigt. Hierbei steht die methodische Unterstuetzung der Entscheidungsfindung durch die Integration von Umweltschutzkriterien im Mittelpunkt. Fuer diese Aufgabe werden eine Reihe von Methoden, Instrumenten und Techniken vorgestellt, die im Rahmen des Umweltmanagements in den Forschungs- und Entwicklungsablauf integriert werden koennen.

Zielgruppendifferenzierende Narrative, Kommunikationsstrategien und Formate für eine schnellere Umsetzung der Energiewende, Teilvorhaben: Datenerhebung, Interaktionsanalyse und neue Narrative

Das Verbundprojekt erforscht neue lebensweltnahe Narrative und Visualisierungen der Energiewende, die als zielgruppendifferenzierende Kommunikationsstrategien für Endverbraucher erprobt werden. Hierdurch soll die aktive Beteiligung von privaten Haushalten an der Energiewende verbessert werden. Fokussiert wird der Bereich 'Gebäude und Wohnen', der den größten Anteil des haushaltsbezogenen Primärenergiebedarfs ausmacht vor allem durch Heizen, Erzeugung von Warmwasser, Beleuchtung und den Gebrauch von Elektrogeräten. Für das Projekt leitend ist die Annahme, dass es nicht mehr Informationen, sondern anderer, neuer Narrationen und Kommunikationsformen mit Affektdimension braucht, um die Menschen anzusprechen und aktiv zu beteiligen. Dabei sind neben technologischen Entwicklungen und investiven Maßnahmen auch Verhaltensänderungen nötig, um im Alltag CO2 zu sparen. Ergänzend zu effizienterer Produktion und Nutzung von Energie, gilt es, somit verstärkt Suffizienz- und Konsistenzstrategien zu adressieren und dabei Rebound-Effekte im Blick zu haben. Die Höhe der potenziellen Einsparungen von Treibhausgasemissionen wird im Rahmen des Projekts Narrativ-bezogen berechnet. In der Praxis erreichen bisher übliche sachorientierte Kommunikationsstrategien nicht die breite Bevölkerung. Aus Informiertheit und Motivation erfolgt keine Handlung - ein als 'Intention-Behaviour-Gap' bekanntes Phänomen. Mittels Medienanalyse, Photovoice, Design Fiction und Datenerhebungen werden Verbindungen zwischen Bürger:innen-Lebenswelten und praktikablen Handlungsoptionen erforscht. Zur Erreichung der Ziele vereint das transdisziplinäre Projektteam Expertise aus den Kommunikations-, Design-, und Ingenieurswissenschaften, der Energieversorgung sowie das Praxiswissen der Handwerkskammer Düsseldorf und der Verbraucherzentrale NRW.

Sondergebiet Technologieentwicklung, Anlagenbau und Produktion

Bebauungsplan "Sondergebiet Technologieentwicklung, Anlagenbau und Produktion"

LEP Umwelt 2004 Vorranggebiete für Forschung und Entwicklung Saarland

Flächenhafte Darstellung der Vorranggebiete für Forschung und Entwicklung im Rahmen des Landesentwicklungsplans Umwelt. Vorranggebiete für Forschung und Entwicklung (VF) dienen der Sicherung und Schaffung von Arbeitsplätzen auf dem Gebiet der Forschung und Entwicklung, die in Zusammenhang mit universitären Einrichtungen stehen. Es handelt sich um die Bereiche Universität des Saarlandes in Saarbrücken und die Universitätskliniken in Homburg.

Internationale Hydrogeologische Karte von Europa 1:1.500.000 (IHME1500) - Blatt C5 Bern

Die Internationale Hydrogeologische Karte von Europa im Maßstab 1:1.500.000 (IHME1500) ist ein Kartenwerk hydrogeologischer Übersichtskarten, das aus 25 Kartenblättern mit dazugehörigen Erläuterungen besteht und das den gesamten europäischen Kontinent und Teile des Nahen Ostens abdeckt. Die nationalen Beiträge zu diesem Kartenwerk werden von Hydrogeologen und Spezialisten anderer verwandter Wissenschaftsbereiche unter der Schirmherrschaft der Internationalen Assoziation der Hydrogeologen (IAH) und ihrer Kommission für Hydrogeologische Karten (COHYM) geleistet. Das Kartenprojekt wird von der Kommission für die Geologische Weltkarte (CGMW) unterstützt. Die wissenschaftlich-redaktionelle Arbeit wird finanziell durch die Regierung der Bundesrepublik Deutschland über die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und die Organisation der Vereinten Nationen für Bildung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO) gesponsert. Beide Organisationen sind für die Kartographie, den Druck und die Publikation der Kartenblätter und Erläuterungen verantwortlich. In der IHME1500 werden die hydrogeologischen Gegebenheiten von Europa als Ganzes ohne Berücksichtigung politischer Grenzen dargestellt. Gemeinsam mit den begleitenden Erläuterungsheften kann das Kartenwerk für wissenschaftliche Zielstellungen, für regionale Planungen und als Grundlage für detaillierte hydrogeologische Kartierarbeiten genutzt werden.

Internationale Karte der Eisenerz-Vorkommen in Europa 1:2.500.000 - Blatt 10 Bern

Die Internationale Karte der Eisenerz-Vorkommen in Europa 1 : 2 500 000 wurde 1977 fertig gestellt und von der BGR herausgegeben. Über 70 Geologen aus Europa, Nordafrika und dem Mittlerem Osten arbeiteten gemeinsam mit dem Redaktionsteam an der Kompilation der Karte und den Erläuterungen. Die Karte, die 42 Länder in 16 Kartenblättern abdeckt, zeigt mehr als 800 Eisenerz-Vorkommen. Alle bedeutenden Vorkommen (im Abbau oder stillgelegt) sind enthalten. Auch Vorkommen, die nur von genetischem oder historischem Interesse sind, wurden mit abgebildet. Detaillierte Informationen zur Internationalen Karte der Eisenerz-Vorkommen in Europa 1 : 2 500 000 - zu Struktur, Aufbau und Hintergrunddaten - sind in den Erläuterungen zur Karte zu finden.

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