Das Projekt "Demand-Response mit Wasserbetten (DRWB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Telematik E-17 durchgeführt. Ziel der Bundesregierung ist es, dass bis zum Jahr 2050 mindestens 80% des deutschen Stromverbrauchs aus erneuerbaren Energien zu produzieren werden. Der meiste Strom wird aus Wind- und Solarfarmen stammen, die wetterabhängig zeitweise Leistung deutlich über oder unter dem Bedarf produzieren werden. Demand-Response-Ansätze tragen zur Ausbalancierung von Produktion und Verbrauch bei, indem elektrische Lasten Ihre Leistungsaufnahme an die aktuelle Verfügbarkeit von Leistung anpassen. Das ist insbesondere bei Geräten mit thermischen Energiespeichern möglich, wie beispielsweise Heißwasserboiler oder Wasserbetten in Haushalten, bei denen die Wärmeproduktion aus Strom in anwendungsspezifischen Grenzen zeitlich verschoben werden kann. Dabei haben z. B. die ca. 1 Million Wasserbetten in Deutschland Heizungen mit einer Gesamtleistung von etwa 250 MW die in der Größenordnung von 0,1% des deutschen Stromverbrauchs verursachen. In diesem Projekt wird untersucht, welchen Beitrag Demand-Response-Verfahren für Wasserbetten zur Energiewende leisten können. Es ist ein Problem der multikriteriellen Optimierung. Neben der Maximierung der Wirkung für die Ausbalancierung von Stromproduktion und -verbrauch müssen der Gesamtenergiebedarf und die zusätzlichen Kosten minimiert sowie die Benutzeranforderungen erfüllt werden. Wasserbetten sollen eigenständige Geräte bleiben, die heute ohne neue Infrastrukturen der Stromanbieter oder Netzbetreiber eingesetzt werden können. Die erweiterte Temperaturregelung muss sicherstellen, dass die Wassertemperatur im engen Komfortbereich ist, wenn Menschen im Bett liegen. Da anders als bei großen industriellen Lasten der Strombedarf und damit die Wirkung eines einzelnen Gerätes für Demand-Response klein ist, müssen auch die dafür anfallenden Kosten für Herstellung, Installation und Betrieb minimiert werden. Einen Beitrag dazu wird eine durch die Regelung ermöglichte Reduzierung des Gesamtenergiebedarfs erbringen. Die Wasserbetten müssen für die Benutzer ohne großen Aufwand konfigurierbar sein und dürfen keine Daten über deren Verhalten Preis geben. Im Projekt wird ein Konzept für Demand-Response mit Wasserbetten entwickelt und simulativ sowie mit einem Prototyp untersucht. Als Prototyp wird ein reales Wasserbett um ein universelles Mess- und Regelmodul ergänzt. Mit ihm wird ein thermisches Modell für Wasserbetten entwickelt und validiert. Unterschiedliche Temperatur-Regelalgorithmen für Demand-Response und die Reduzierung des Gesamtenergiebedarfs werden entwickelt. Sie werden mit dem Prototyp erprobt und simulativ verglichen. Dabei wird auch der Aufwand für die Integration in Stromnetze, die Schätzbarkeit der Lastprofile und für das Stromnetz problematische große gleichzeitige Laständerungen vieler Wasserbetten betrachtet.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Grundlegende Untersuchungen zur Karbonatisierungseffizienz und Systemoptimierung für maximale Karbonatisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HeidelbergCement AG durchgeführt. Einen maßgeblichen Anteil an den gesamten anthropogenen CO2-Emissionen hat mit ca. 20% der Sektor Industrie, wobei ca. 5% auf die Zementindustrie entfallen. Letztgenannte Emissionen haben ihre Ursache zum einen im prozessbedingten Verbrauch von Brennstoffen und Energie (ca. 40%), vor allem aber im Einsatz von primärem Kalkstein bei der Herstellung des Zementklinkers (ca. 60%). Ein Material, das bisher als Rohmehlkomponente und potentiellem Ersatz für primären Kalkstein kaum Beachtung fand, ist der hydratisierte, erhärtete Zementstein in Altbeton, sogenannter RCP (Recycled Concrete Paste). Das Verbundvorhaben K4 hat sich zum Ziel gesetzt, diesen Rohstoff zur Herstellung kalkarmer belitischer Klinker und darauf basierender Zemente nutzbar zu machen. Die hierbei erzielten Minderungen der CO2-Emissionen wären beachtlich und würden zusätzlich zur Primärressourceneinsparung einen substantiellen Beitrag der Zementindustrie zur direkten Vermeidung von CO2 (Carbon Direct Avoidance) liefern. Es ist weiterhin zentrales Anliegen von K4, durch optimierte Betontechnologie das hohe CO2-Aufnahmepotential dieser bereits CO2-armen belitischen Zemente bei der groß-industriellen Herstellung von karbonatisierungsgehärteten Betonsteinprodukten maximal auszunutzen. Somit würde die Verwendung von RCP als Kalksteinsubstitut nicht nur dazu beitragen die CO2-Emissionen bei der Klinkerherstellung zu verringern, sondern als karbonatisierungsaffine Zementkomponente auch noch dazu, das emittierte CO2 als thermodynamisch stabiles Kalziumkarbonat dauerhaft einzubinden. Durch seine Weiterentwicklung aus dem Labor- in den großtechnischen Maßstab legt K4 den technologischen Grundstein für eine Umsetzung des Konzepts in marktreife Lösungen mit signifikant gesteigerter Produktivitätsrate.
Das Projekt "Evaluierungsstudie im Hinblick auf eine großindustrielle Produktion von BtL-Kraftstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fichtner GmbH & Co. KG durchgeführt. Mit dem Biokraftstoffquotengesetz wurde die Förderung für Biokraftstoffe grundlegend novelliert. In diesem Zusammenhang wurde beschlossen, bestimmte besonders förderungswürdige Kraftstoffe (z.B. BtL) auch innerhalb der Quote steuerlich zu begünstigen. Derzeit existiert noch keine großindustrielle Anlage zur Produktion der besonders förderungswürdigen Biokraftstoffe im Sinne von § 50 Abs. 5 Nr. 1 und 2 Energiesteuergesetz. Um eine schnellstmögliche großindustrielle Produktion der Biokraftstoffe der zweiten Generation zu ermöglichen, sollen die Forschungsnehmer die derzeit am weitesten fortgeschrittenen Projekte auf diesem Gebiet analysieren. Exemplarisch soll die Demonstrationsanlage der Firma Choren im Detail untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Verfahrenstechnik Trocknung und Brand" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von THD - Technische Hochschule Deggendorf, Faculty European Campus Rottal-Inn durchgeführt. Ziel der Fördermaßnahme ist die Erforschung von leichten keramischen Hybridbaustoffen mit hohem Wärmedämmvermögen auf Basis von stabilisierten Tonschäumen. Die neuen Materialien beinhalten zwei Komponenten: erstens einen gebrannten Keramikschaum mit geringer Wärmeleitfähigkeit ? von = 45 mW/m K und der Anforderung seine Eigenlast abtragen zu können; zweitens einen nichtbrennbaren Dämmstoff mit sehr niedriger Wärmeleitfähigkeit ? von = 35 mW/m K. Eine Art der Dämmstoffdarstellung liegt in der Nutzung von pyrogener Kieselsäure als Hochleistungsdämmstoff mit besonders hoher Dämmperformance. Die zunächst jeweils getrennt optimierten Materialien münden in die Erforschung des Baustoffhybriden, der die jeweiligen positiven Eigenschaften ideal miteinander verbindet, um als vorrangiges Ziel die bestmögliche Wärmedämmung mit ? = 40 mW/m K eines nicht brennbaren anorganischen Baustoffes zu erreichen. Der Hauptanwendungsbereich des neuen Baustoffes wird in der Wärmedämmung von Außenwänden von Wohngebäuden gesehen. Zum Projektende stehen Demonstratoren zur Verfügung, die auf ihre bauphysikalischen Gesamteigenschaften, aber auch auf gesundheitliche Eignung für Verarbeiter und Nutzer (Innenraum-Emissionen) geprüft werden. Der neue Baustoff wird durch seine angestrebte Kapillaraktivität vielseitig im Bauwesen in den Bereichen Innendämmung und auch in Analogie einer Dämmplatte im Wärmedämmverbundsystem (WDVS) für den Außenbereich anwendbar sein. Zur weiteren Verwertung der Forschungsergebnisse wird im Anschluss ein Demonstrationsprojekt angestrebt, wo die anvisierten Prototypen in signifikanter Zahl für Musterbaustellen bereitgestellt und anschließend auf ihre Praxistauglichkeit untersucht werden. Das Fernziel nach erfolgreichem Projektabschluss liegt in der Weiterentwicklung und Projektierung der neuen Verfahrenstechnik zur großindustriellen Herstellung des erforschten Baustoffes.
Das Projekt "Teilprojekt 5: Umsetzung im Industriellen Maßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lithonplus GmbH & Co. KG durchgeführt. Einen maßgeblichen Anteil an den gesamten anthropogenen CO2-Emissionen hat mit ca. 20% der Sektor Industrie, wobei ca. 5% auf die Zementindustrie entfallen. Letztgenannte Emissionen haben ihre Ursache zum einen im prozessbedingten Verbrauch von Brennstoffen und Energie (ca. 40%), vor allem aber im Einsatz von primärem Kalkstein bei der Herstellung des Zementklinkers (ca. 60%). Ein Material, das bisher als Rohmehlkomponente und potentiellem Ersatz für primären Kalkstein kaum Beachtung fand, ist der hydratisierte, erhärtete Zementstein in Altbeton, sogenannter RCP (Recycled Concrete Paste). Das Verbundvorhaben K4 hat sich zum Ziel gesetzt, diesen Rohstoff zur Herstellung kalkarmer belitischer Klinker und darauf basierender Zemente nutzbar zu machen. Die hierbei erzielten Minderungen der CO2-Emissionen wären beachtlich und würden zusätzlich zur Primärressourceneinsparung einen substantiellen Beitrag der Zementindustrie zur direkten Vermeidung von CO2 (Carbon Direct Avoidance) liefern. Es ist weiterhin zentrales Anliegen von K4, durch optimierte Betontechnologie das hohe CO2-Aufnahmepotential dieser bereits CO2-armen belitischen Zemente bei der groß-industriellen Herstellung von karbonatisierungsgehärteten Betonsteinprodukten maximal auszunutzen. Somit würde die Verwendung von RCP als Kalksteinsubstitut nicht nur dazu beitragen die CO2-Emissionen bei der Klinkerherstellung zu verringern, sondern als karbonatisierungsaffine Zementkomponente auch noch dazu, das emittierte CO2 als thermodynamisch stabiles Kalziumkarbonat dauerhaft einzubinden. Durch seine Weiterentwicklung aus dem Labor- in den großtechnischen Maßstab legt K4 den technologischen Grundstein für eine Umsetzung des Konzepts in marktreife Lösungen mit signifikant gesteigerter Produktivitätsrate.
Das Projekt "Teilvorhaben: CONTRAST - CarBON TempeRAture Storage - Roadmap & Konzeptstudie Bochum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG durchgeführt. Die Rhein-Ruhr Region (RRR) gehört mit ca. zehn Millionen Einwohnern zu den größten Ballungsräumen Europas. Aufbauend auf den großindustriellen Entwicklungen im Montan- und Energiesektor ist in den letzten Jahrzehnten in der RRR ein weltweit einzigartiges Wärmeverbundsystem entstanden. Das größte europäische Fernwärmenetz mit 6.500 GWh/a, einer installierten Leistung von 2.310 MWth und einer Länge von größer als 2.000 km wird überwiegend aus Kohlekraft- / Gasheizwerken gespeist. Um den völkerrechtlichen Verpflichtungen aus den COP21-Verträgen und den nationalen Klimaschutzzielen gerecht zu werden ist ein Ersatz dieser Wärmequellen durch CO2-arme Energieträger und Speicher in der Zukunft unabdingbar. Innerhalb des CONTRAST Projekts soll ein Grundverständnis der geologischen Situation, des tektonischen Spannungsfelds, des benötigten Bohrlochdesigns und des hydraulischen Regimes durch geophysikalische Tiefenerkundung unterhalb des Fraunhofer Institut für Energieinfrastruktur und Geothermie (IEG) in Bochum erlangt werden. Dafür werden die gefalteten und geklüfteten Sandsteine des Karbon untersucht und mit Hinblick auf ihre Thermalwasserführung und Speicherfähigkeit charakterisiert. Das IEG verfügt mit dem geothermischen Erlaubnisfeld 'Zukunftsenergie' über eine geeignete Lokation. Im Mittelpunkt der Machbarkeitsstudie steht die Planung, Durchführung und Auswertung einer seismischen Messkampagne um Erkundungstiefen bis 2000 m unterhalb des IEG Bohrplatzes aufzeigen zu können. Die Seismik dient neben der Strukturaufklärung des Untergrunds auch der Ausführungsplanung für zukünftige tiefengeothermische Bohrprojekte am IEG.
Das Projekt "Teilvorhaben 6: Anwendung neuer Vliesstoffe in der industriellen Entstaubung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Junker-Filter GmbH durchgeführt. Ziel: Die Problematik der Feinststäube in der Umgebungsluft wird zum Großteil durch industrielle Emissionen verursacht. Die großindustrielle Entstaubung erfolgt überwiegend mittels abreinigbarer Filtermedien. Daher ist es in der Arbeitsgruppe der abreinigbaren Filtermedien wichtig, abscheideleistungsfähigere Filtermedien zu entwickeln, die in der Lage sind, auch die sehr feinen lungengängigen Partikel abzuscheiden. Dieses Vorhaben soll hierbei über sehr gleichmäßige und feinporige Meltblow-Beschichtungen erfolgen. Arbeitsplanung: technisches Anforderungsprofil; Testung der mechanischen (u.a. Abriebfestigkeit) und filtrationstechnischen Eigenschaften u.a. mittels Filterprüfstandsversuchen/partikelbezogener Emissionsmessung PM 2,5; mit erfolgversprechendsten Prototypmaterialien Musterkonfektionierung und Feldversuche bei ausgewählten Kunden, die dann messtechnisch von uns betreut werden. Verwertung für JF: Für diesen Polyester-Bereich gibt es in Deutschland ein Jahresvolumen von ca. 2 Mill. m2. JF möchte langfristig mind. 200.000 m2 eines solchen meltblowbasierenden Produktes auf dem deutschen Markt unterbringen und damit 10 Prozent mehr Umsatz und Arbeitsplätze erzielen und eine Erhöhung des Exportanteils
Das Projekt "Teilprojekt: Erforschung Material und Baustoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schlagmann Poroton GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel der Fördermaßnahme ist die Erforschung von leichten keramischen Hybridbaustoffen mit hohem Wärmedämmvermögen auf Basis von stabilisierten Tonschäumen. Die neuen Materialien beinhalten zwei Komponenten: erstens einen gebrannten Keramikschaum mit geringer Wärmeleitfähigkeit ? von = 45 mW/m K und der Anforderung seine Eigenlast abtragen zu können; zweitens einen nichtbrennbaren Dämmstoff mit sehr niedriger Wärmeleitfähigkeit von ? = 35 mW/m K. Eine Art der Dämmstoffdarstellung liegt in der Nutzung von pyrogener Kieselsäure als Hochleistungsdämmstoff mit besonders hoher Dämmperformance. Die zunächst jeweils getrennt optimierten Materialien münden in die Erforschung des Baustoffhybriden, der die jeweiligen positiven Eigenschaften ideal miteinander verbindet, um als vorrangiges Ziel die bestmögliche Wärmedämmung mit ? = 40 mW/m K eines nicht brennbaren anorganischen Baustoffes zu erreichen. Der Hauptanwendungsbereich des neuen Baustoffes wird in der Wärmedämmung von Außenwänden von Wohngebäuden gesehen. Zum Projektende stehen Demonstratoren zur Verfügung, die auf ihre bauphysikalischen Gesamteigenschaften, aber auch auf gesundheitliche Eignung für Verarbeiter und Nutzer (Innenraum-Emissionen) geprüft werden. Der neue Baustoff wird durch seine angestrebte Kapillaraktivität vielseitig im Bauwesen in den Bereichen Innendämmung und auch in Analogie einer Dämmplatte im Wärmedämmverbundsystem (WDVS) für den Außenbereich anwendbar sein. Zur weiteren Verwertung der Forschungsergebnisse wird im Anschluss ein Demonstrationsprojekt angestrebt, wo die anvisierten Prototypen in signifikanter Zahl für Musterbaustellen bereitgestellt und anschließend auf ihre Praxistauglichkeit untersucht werden. Das Fernziel nach erfolgreichem Projektabschluss liegt in der Weiterentwicklung und Projektierung der neuen Verfahrenstechnik zur großindustriellen Herstellung des erforschten Baustoffes.
Das Projekt "Hochtemperatur Wärme für industrielle Prozesse durch Hochwertung von Abwärme mittels einer Wärmepumpe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für CO2-arme Industrieprozesse durchgeführt. Das Vorhaben hat als Ziel die Vorbereitung und die Einreichung eines Antrags für den Horizon Europe Call ' HORIZON-CL5-2022-D4-01-04: Development and pilot demonstration of heat upgrade technologies with supply temperature in the range 150-250 Grad Celsius'. Das Institut für CO2-arme Industrieprozesse wird durch die Abteilung Hochtemperaturwärmepumpe als Konsortialführerin agieren und das Konsortium aufbauen. Eine erste Gruppe mit Kernpartnern ist bereits durch die Antragstellerin aufgebaut. Dieses Kernpartnerteam gestaltet im Moment das genaue Thema des Antrags, die Aufgaben der einzelnen Partner und definiert bzw. sucht potentielle weitere Partner aus der Industrie (KMU und Großindustrie). Ein weiteres Zeil des Vorhabens ist der Aufbau eines nachhaltigen wissenschaftlichen Kooperationsnetzwerks mit Partnern, die Schlüsseltechnologien für Hochtemperaturwärmepumpen liefern bzw. gemeinsam mit dem Institut entwickeln können.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung von Methoden und Konzepten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation durchgeführt. Eine wichtige Voraussetzung für die Verbesserung der Umweltleistung im Unternehmen ist, die Umwelt- und Kostenaspekte der betrieblichen Tätigkeit regelmäßig und mit vertretbarem Aufwand transparent zu machen und in konkrete Ziele umzusetzen. Bisher stellten in der betrieblichen Praxis des Umweltmanagements Input - Output - Analysen die Informationsgrundlage für die Identifizierung von Schwachstellen und Optimierungspotentialen dar. Für die ökonomische- und ökologische Optimierung von Produktionsprozessen ist jedoch eine systematische Analyse der betrieblichen Stoffströme und der damit verbundenen Kosten notwendig. So können Umweltauswirkungen, Materialverluste und Kosten verursachergerecht zugeordnet und Verbesserungsmöglichkeiten im ökologischen und ökonomischen Bereich aufgedeckt werden. Das vom Projektträger Umwelttechnik des Bundesministeriums für Bildung und Forschung geförderte Forschungsprojekt INTUS hat dazu den Wissensstand zu Instrumenten des betrieblichen Umweltcontrollings weiter entwickelt zu einem wirkungsvollen Instrumentarium zur Unterstützung des Umweltmanagements im Unternehmen. Im Mittelpunkt stehen dabei die Instrumente Umweltkennzahlen und Flusskostenrechnung, die bereits erfolgreich in der ökologischen und ökonomischen Optimierung der Produktion eingesetzt worden sind. Durch den Einsatz von Softwaretools in Form von Betrieblichen Umweltinformationssystemen (BUIS) und auch bestehender Informationssysteme wie ERP-Systeme oder ein Firmenintranet können bestehende Hemmnisse im Einsatz dieser Instrumente überwunden werden. Das Teilprojekt 1 umfasst ein wissenschaftliches Grundlagenprojekt, in dem die Instrumente des betrieblichen Umweltcontrollings und betriebliche Umweltinformationssysteme sowie andere Informationssysteme wie z.B. ERP-Systeme oder Intranet auf ihre Leistungsfähigkeit untersucht werden. Aufbauend auf einer Analysephase wurden Konzepte zur dauerhaften organisatorischen und informatorischen Integration der Instrumente im Umweltmanagement entwickelt. Zur Erprobung und Evaluierung der Instrumente wurden vier industrielle Umsetzungprojekte durchgeführt. Diese werden nachfolgend als Teilprojekt 2-5 beschrieben. In diesem Teilprojekt waren neben dem Institut Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT) - Universität Stuttgart auch das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH (Berlin) beteiligt.
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| Bund | 69 |
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| Förderprogramm | 69 |
| License | Count |
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| offen | 69 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 69 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 46 |
| Webseite | 23 |
| Topic | Count |
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| Boden | 51 |
| Lebewesen & Lebensräume | 43 |
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| Mensch & Umwelt | 69 |
| Wasser | 30 |
| Weitere | 69 |