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Mehr Energie aus Biogas

Das Unternehmen Reverion aus der Nähe von München hat sich zum Ziel gemacht, bestehende Biogasanalgen effizienter zu machen. Dafür hat es eine Lösung für die Umwandlung von erneuerbarem Stromüberschuss in grünen Wasserstoff oder Methan entwickelt. Während konventionelle Biogasanalgen mit einem Verbrennungsmotor arbeiten und lediglich einen Wirkungsgrad von 40% erreichen, basiert das neue System auf Festoxid-Brennstoffzellen. Dadurch kann die Leistung bestehender Biogasanlagen auf einen Wirkungsgrad von 80% verdoppelt werden. Die Kleinkraftwerke können automatisch umschalten, um überschüssigen Solar- und Windstrom in grünen Wasserstoff oder Methan umzuwandeln. Je mehr Strom erzeugt wird, desto mehr Kohlenstoff wird gebunden. Dies führt zu einer signifikanten Reduktion von CO2-Emissionen und einer nachhaltigen Nutzung von erneuerbaren Energien. Das Besondere ist, dass es sich beim einzigen Abfallprodukt um reines, biogenes CO2 handelt, welches genutzt oder gespeichert werden kann. Durch den Einsatz der Reverion-Einheiten in anaeroben Vergärungsanlagen wird auch deren Klimabelastung erheblich reduziert – auch ohne Abtrennung des erzeugten CO2. Durch die Abtrennung des reinen CO2 wird der Gesamtprozess drastisch kohlenstoffnegativ und ermöglicht zum ersten Mal eine kostengünstige Entfernung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Offenburg, Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Labor Mess- und Regelungstechnik durchgeführt. Die Einbindung von Mini- und Mikro-BHKW in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) bietet vielfältige wirtschaftliche, Smart-Grids- und Klimaschutzpotentiale zur Unterstützung der 'Wärmewende'. Eine Einbindung solcher Anlagen ist bisher jedoch mit zumeist hohen Kosten verbunden, weshalb i.d.R. nur Anlagen in höheren Leistungsklassen (größer als 500 kWel) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projekts mikroVKK wurde deshalb das Ziel verfolgt zu demonstriert und nachzuweisen, dass auch BHKW-Anlagen unter 100 kWel in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) wirtschaftlich einzubinden sind. GridSystronic Energy (GSE) hat hierfür ein spezielles VKK-System (gs.system) entwickelt, welches im Rahmen des Projekts unter realen Bedingungen erprobt, weiterentwickelt und möglichst zur Marktreife gebracht wurde. Durch die Konfiguration des Systems - d.h. einfache Steuerboxen (gs.box) werden als Gateway für die Kommunikation vor Ort zur Anlagen- und Zähleranbindung verbaut, wohingegen die Berechnungen, Simulationen und Optimierung der Steuersignale auf dem zentralen gs.server erfolgt - lässt sich eine kostengünstige und skalierbare Lösung darstellen. Zusammen mit zehn Stadtwerken als Praxispartner wurden unterschiedliche BHKW- Standorte identifiziert und auf deren technische Eignung und die Umsetzbarkeit neuer Geschäftsmodelle auf Basis einer intelligenten Steuerung analysiert. Für ausgewählte Objekte, wie z.B. Schulen, Wärmenetze, Mehrfamiliengebäude, wurde durch GSE eine Anbindung der für die Regelung notwendigen Geräte und Zähler realisiert. Regelwerke, wie z.B. 'Lastprofil folgen', als Basis für neue Geschäftsmodelle wurden mit den Praxispartnern abgestimmt und entwickelt. Anhand der Erkenntnisse zu den Effekten der intelligenten Steuerung (z.B. Nutzung von möglichen Flexibilitäten, Stabilität des Systems, Verschiebung der Betriebszeiten, Änderung der Lieferquoten etc.) wurden neue Geschäftsmodelle detailliert analysiert und mit den Praxispartnern prototypisch umgesetzt. Die Evaluation zu den Smart-Grids-Potenzialen (Flexibilität, netzdienliche Einspeisung etc.) sowie die Potenziale zur Unterstützung des Klimaschutzes (CO2-Minderung) erfolgte anhand von gemessenen und simulierten Werten. Während der Projektlaufzeit konnte die technische Anbindbarkeit von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 100 kWel demonstriert werden. Die Vorarbeiten für die Erarbeitung einer standardisierten und kostengünstigen Anbindungslösung war jedoch sehr viel zeitintensiver als ursprünglich geplant, weshalb die Anlagen verspätet oder z.T. gar nicht angebunden werden konnten. Wegen der geringen Datenbasis konnten die grundsätzlichen wirtschaftlichen Potenziale einer VKK Steuerung deshalb nur auf theoretischer Basis nachgewiesen werden. Die Anbindungs- und Integrationskosten hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab, weshalb es hierfür keine pauschale Aussage getroffen werden kann. (Text gekürzt)

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GridSystronic Energy GmbH durchgeführt. Die Einbindung von Mini- und Mikro-BHKW in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) bietet vielfältige wirtschaftliche, Smart-Grids- und Klimaschutzpotentiale zur Unterstützung der 'Wärmewende'. Eine Einbindung solcher Anlagen ist bisher jedoch mit zumeist hohen Kosten verbunden, weshalb i.d.R. nur Anlagen in höheren Leistungsklassen (größer als 500 kWel) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projekts mikroVKK wurde deshalb das Ziel verfolgt zu demonstriert und nachzuweisen, dass auch BHKW-Anlagen unter 100 kWel in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) wirtschaftlich einzubinden sind. GridSystronic Energy (GSE) hat hierfür ein spezielles VKK-System (gs.system) entwickelt, welches im Rahmen des Projekts unter realen Bedingungen erprobt, weiterentwickelt und möglichst zur Marktreife gebracht wurde. Durch die Konfiguration des Systems - d.h. einfache Steuerboxen (gs.box) werden als Gateway für die Kommunikation vor Ort zur Anlagen- und Zähleranbindung verbaut, wohingegen die Berechnungen, Simulationen und Optimierung der Steuersignale auf dem zentralen gs.server erfolgt - lässt sich eine kostengünstige und skalierbare Lösung darstellen. Zusammen mit zehn Stadtwerken als Praxispartner wurden unterschiedliche BHKW- Standorte identifiziert und auf deren technische Eignung und die Umsetzbarkeit neuer Geschäftsmodelle auf Basis einer intelligenten Steuerung analysiert. Für ausgewählte Objekte, wie z.B. Schulen, Wärmenetze, Mehrfamiliengebäude, wurde durch GSE eine Anbindung der für die Regelung notwendigen Geräte und Zähler realisiert. Regelwerke, wie z.B. 'Lastprofil folgen', als Basis für neue Geschäftsmodelle wurden mit den Praxispartnern abgestimmt und entwickelt. Anhand der Erkenntnisse zu den Effekten der intelligenten Steuerung (z.B. Nutzung von möglichen Flexibilitäten, Stabilität des Systems, Verschiebung der Betriebszeiten, Änderung der Lieferquoten etc.) wurden neue Geschäftsmodelle detailliert analysiert und mit den Praxispartnern prototypisch umgesetzt. Die Evaluation zu den Smart-Grids-Potenzialen (Flexibilität, netzdienliche Einspeisung etc.) sowie die Potenziale zur Unterstützung des Klimaschutzes (CO2-Minderung) erfolgte anhand von gemessenen und simulierten Werten. Während der Projektlaufzeit konnte die technische Anbindbarkeit von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 100 kWel demonstriert werden. Die Vorarbeiten für die Erarbeitung einer standardisierten und kostengünstigen Anbindungslösung war jedoch sehr viel zeitintensiver als ursprünglich geplant, weshalb die Anlagen verspätet oder z.T. gar nicht angebunden werden konnten. Wegen der geringen Datenbasis konnten die grundsätzlichen wirtschaftlichen Potenziale einer VKK Steuerung deshalb nur auf theoretischer Basis nachgewiesen werden. Die Anbindungs- und Integrationskosten hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab, weshalb es hierfür keine pauschale Aussage getroffen werden kann. (Text gekürzt)

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schäffler sinnogy durchgeführt. Die Einbindung von Mini- und Mikro-BHKW in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) bietet vielfältige wirtschaftliche, Smart-Grids- und Klimaschutzpotentiale zur Unterstützung der 'Wärmewende'. Eine Einbindung solcher Anlagen ist bisher jedoch mit zumeist hohen Kosten verbunden, weshalb i.d.R. nur Anlagen in höheren Leistungsklassen (größer als 500 kWel) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projekts mikroVKK wurde deshalb das Ziel verfolgt zu demonstriert und nachzuweisen, dass auch BHKW-Anlagen unter 100 kWel in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) wirtschaftlich einzubinden sind. GridSystronic Energy (GSE) hat hierfür ein spezielles VKK-System (gs.system) entwickelt, welches im Rahmen des Projekts unter realen Bedingungen erprobt, weiterentwickelt und möglichst zur Marktreife gebracht wurde. Durch die Konfiguration des Systems - d.h. einfache Steuerboxen (gs.box) werden als Gateway für die Kommunikation vor Ort zur Anlagen- und Zähleranbindung verbaut, wohingegen die Berechnungen, Simulationen und Optimierung der Steuersignale auf dem zentralen gs.server erfolgt - lässt sich eine kostengünstige und skalierbare Lösung darstellen. Zusammen mit zehn Stadtwerken als Praxispartner wurden unterschiedliche BHKW- Standorte identifiziert und auf deren technische Eignung und die Umsetzbarkeit neuer Geschäftsmodelle auf Basis einer intelligenten Steuerung analysiert. Für ausgewählte Objekte, wie z.B. Schulen, Wärmenetze, Mehrfamiliengebäude, wurde durch GSE eine Anbindung der für die Regelung notwendigen Geräte und Zähler realisiert. Regelwerke, wie z.B. 'Lastprofil folgen', als Basis für neue Geschäftsmodelle wurden mit den Praxispartnern abgestimmt und entwickelt. Anhand der Erkenntnisse zu den Effekten der intelligenten Steuerung (z.B. Nutzung von möglichen Flexibilitäten, Stabilität des Systems, Verschiebung der Betriebszeiten, Änderung der Lieferquoten etc.) wurden neue Geschäftsmodelle detailliert analysiert und mit den Praxispartnern prototypisch umgesetzt. Die Evaluation zu den Smart-Grids-Potenzialen (Flexibilität, netzdienliche Einspeisung etc.) sowie die Potenziale zur Unterstützung des Klimaschutzes (CO2-Minderung) erfolgte anhand von gemessenen und simulierten Werten. Während der Projektlaufzeit konnte die technische Anbindbarkeit von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 100 kWel demonstriert werden. Die Vorarbeiten für die Erarbeitung einer standardisierten und kostengünstigen Anbindungslösung war jedoch sehr viel zeitintensiver als ursprünglich geplant, weshalb die Anlagen verspätet oder z.T. gar nicht angebunden werden konnten. Wegen der geringen Datenbasis konnten die grundsätzlichen wirtschaftlichen Potenziale einer VKK Steuerung deshalb nur auf theoretischer Basis nachgewiesen werden. Die Anbindungs- und Integrationskosten hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab, weshalb es hierfür keine pauschale Aussage getroffen werden kann. (Text gekürzt)

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umwelt- und Ingenieurtechnik GmbH Dresden durchgeführt.

VP4/ EVerBio - Teilprojekt A

Das Projekt "VP4/ EVerBio - Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Es wird die energetische Verwertung von Reststoffströmen der Biomasseaufschlussverfahren untersucht: a) in TP 4.0.2 feste ligninhaltige Reststoffströme in thermo-chemischer Konversion (Verbrennung) b) in TP 4.0.3 flüssige und pastöse Reststoffe in biochemischer Konversion zu Biomethan im Biogasprozess TP 4.0.2 beginnt mit der Charakterisierung der Brennstoffeigenschaften der relevanten Reststoffe. Es folgt Systemanalyse zur Prüfung des technischen Einsatzgebietes (Co-Feuerung im Großkraftwerk, Einsatz in Kleinkraftwerken). Dann finden Untersuchungen zur Brennstoffaufbereitung und daran anschließend Verbrennungsuntersuchungen statt. Die gewonnenen Daten dienen der Modellierung der Konversionsverfahren, um die untersuchten Prozessketten bewerten zu können. Dies erfolgt abschließend unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. Während der gesamten Projektlaufzeit findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.TP 4.0.3 startet mit der Charakterisierung und Bewertung der Substrate. Darauf basierend wird ein geeignetes Verfahren für die anaerobe Vergärung entwickelt. Anschließend findet die energetische und ökonomische Modellierung für den großtechnischen Einsatz statt. Begleitend findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.

VP: 4/4EVerBio - Teilprojekt B

Das Projekt "VP: 4/4EVerBio - Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Europe New Energy GmbH durchgeführt. Es wird die energetische Verwertung von Reststoffströmen der Biomasseaufschlussverfahren untersucht: a) in TP 4.0.2 feste ligninhaltige Reststoffströme in thermo-chemischer Konversion (Verbrennung)b) in TP 4.0.3 flüssige und pastöse Reststoffe in biochemischer Konversion zu Biomethan im Biogasprozess TP 4.0.2 beginnt mit der Charakterisierung der Brennstoffeigenschaften der relevanten Reststoffe. Es folgt Systemanalyse zur Prüfung des technischen Einsatzgebietes (Co-Feuerung im Großkraftwerk, Einsatz in Kleinkraftwerken). Dann finden Untersuchungen zur Brennstoffaufbereitung und daran anschließend Verbrennungsuntersuchungen statt. Die gewonnenen Daten dienen der Modellierung der Konversionsverfahren, um die untersuchten Prozessketten bewerten zu können. Dies erfolgt abschließend unter ökonomischen und ökologischen Aspekten. Während der gesamten Projektlaufzeit findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.TP 4.0.3 startet mit der Charakterisierung und Bewertung der Substrate. Darauf basierend wird ein geeignetes Verfahren für die anaerobe Vergärung entwickelt. Anschließend findet die energetische und ökonomische Modellierung für den großtechnischen Einsatz statt. Begleitend findet Rückkopplung und Austausch mit den Reststofferzeugern statt, um Optionen der Einsatzstoffoptimierung hinsichtlich der Energieausbeutemaximierung zu prüfen.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.M.F. Gesellschaft für Meß- und Filtertechnik m.b.H. durchgeführt. Vorhabensziel: Anpassung der europäischen Umweltverträglichkeitsprüfung an die Erfordernisse der chinesischen Genehmigungsverfahren. Durchführung einer angepassten Umweltverträglichkeitsprüfung mit der Möglichkeit der Erweiterung auf eine Kaskade von Kleinwasserkraftwerken für einen geplanten Standort. Siehe Projektantrag des Gesamtverbundprojektes Arbeitspakete 1, 11, 13, 14.

Construction of a SHP station with an innovative compact kaplan bulb turbine with 5 blade Runner

Das Projekt "Construction of a SHP station with an innovative compact kaplan bulb turbine with 5 blade Runner" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mammut Electric GmbH durchgeführt. Objective: Construction of the Wutöschingen small hydropower p1ant with an innovative type of compact Kaplan bulb turbine. The turbine is fitted with a 5 blade runner and will be constructed in this size for the first time. This solution will allow the use of only 1 set of machinery compared to 2 in a conventional setup and still have a large discharge capacity at very high efficiency rates under low-head conditions down to the lowest partial load. General Information: The Wutöschingen small hydro power plant was initially planned as a diversion type run-of-river plant which utilizes the seasonally fluctuating discharges of the river Wutach, a tributary to the Upper Rhine. For environmental reasons the plant has now been redesigned as a river power station without diversion race. Performance data will remain unchanged. The plant is situated in the state of Baden-Württemberg in the southwest of the Federal Republic of Germany. The barrage of the river is of the inflatable weir type. The plant is designed to utilize the potential unused so far by incorporating an innovative five blade runner compact Kaplan bulb turbine. This new turbine, which will be used for the first time in this particular size, will permit the use of flows up to 12 m3/s with highest efficiency rates at a head of only 5,1 m and the annual production of 3,2 GWh. The plant will be operated fully automatically and will feed the electricity produced into the public grid of the Badenwerke AG. The turbine consists of an axial flow runner with innovated runner geometry and is equipped with a speed increaser with bevel drive, which transmits the rotation energy to the generator. Safety and life span of runner and guide vanes are substantially increased by using water lubrication bearing technology and improved materials. For ecological reasons the power house is perfectly fitted into the surrounding landscape. By using only 1 set of machinery, as compared to 2 in a conventional setup, the result will be a substantially higher profitability by cutting construction costs by 20 to 30 per cent . Specifications: h=5.1 m, Q=12.0 m3/s, PA = 528 kW. The average energy production costs are calculated to 0.054 ECU/kWh.

Teilprojekt: DBFZ

Das Projekt "Teilprojekt: DBFZ" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Evaluierung einer Hybridanlage basierend auf CSP (Concentrated Solar Power) und Biomassevergasung als Weiterentwicklung eines bestehenden Prototyps des REELCOOP-Projekts (Prototyp 3). Ein Biomasse-Vergasungskessel soll entwickelt und statt dem bisher verwendeten Biogaskessels in den Prototyp 3 integriert werden. Dadurch wird ein direkter Vergleich zwischen den Vor- und Nachteilen der beiden Biomassetechnologien im Hybridisierungsbetrieb ermöglicht. Prototyp 3 des REELCOOP-Projekts ist ein hybrides Mini-Kraftwerk zur erneuerbaren Stromerzeugung. Der im Projekt BIOSOL zu entwickelnde Biomasse-Vergasungskessel soll mit Rückständen aus der Olivenölproduktion betrieben werden.

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