Das Projekt "De-Methanisierung von Flüssigmist, Teilvorhaben 2: Entwicklung intelligenter Digitalisierunstechnologien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dortmund, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Professur Sensorik.In Deutschland ist die Landwirtschaft für über 59 % der Methan- und 95 % der Ammoniakemissionenverantwortlich. Die wichtigsten Quellen von Methan sind Emissionen während des tierischen Verdauungsprozesses von Wiederkäuern und Emissionen durch die Lagerung von Festmist und Gülle. Das Vorhaben zielt daher auf die Entwicklung von hochgradig standardisierten und automatisierten Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV) ab, um die Treibhausgasemissionen zu senken und gleichzeitig auch die Gerüchsbelästigung zu mindern. Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Das Teilvorhaben der TU Dortmund wird mit Hilfe neuartiger, kapazitiver in-situ Sensorik die Möglichkeit schaffen, dass die Anlage autark gesteuert werden kann. Hierzu wir eine kontinuierliche Prozessüberwachung und -kontrolle implementiert wird und alle relevanten Parameter werden digitalisiert und automatisch verarbeitet. Die TU Dortmund wird die entsprechenden intelligenten Algorihmen im Rahmen der Arbeiten entwickeln.
Das Projekt "De-Methanisierung von Flüssigmist, Teilvorhaben 1: Verfahrensoptimierung und Gesamtevaluierung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740).In DEMETHA soll eine Pilotanlage zur zweistufigen, hocheffizienten Vergärung von Wirtschatsdüngern für die energetische Nutzung und THG-Minderung in der Landwirtschaft aufgebaut und optimiert werden. Zusätzlich soll eine vorbildhafte MSR-Technik und ein Datenmanagement nach FAIR-Regeln entwickelt werden. Die zu entwickelnde Güllekleinanlage stellt mit ihrer hochgradig standardisierten und automatisierten Technik ein innovatives und kostengünstiges Verfahren zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft dar. Es eignet sich insbesondere für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Das Konzept hinter dieser Güllekleinanlage ist die Hohenheimer zweistufige Güllevergärung, die einen Rührkessel- und einen nachgeschalteten Festbettreaktor nutzt, wobei nicht abgebaute Faserstoffe in der ersten Prozessstufe zurückgehalten werden. Die Standardisierung der Anlage gewährleistet eine hohe Übertragbarkeit auf eine Vielzahl verschiedener landwirtschaftlicher Betriebe, auch über die Grenzen Deutschlands hinaus. Der nachgeschaltete Festbettreaktor zeichnet sich durch eine hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität aus, wodurch die kontinuierliche Biogasproduktion dem momentanen Bedarf an Strom und Wärme angepasst werden kann. Durch den Einsatz einer innovativen Sensorik in Zusammenarbeit mit einer intelligenten MSR-Technik sollen der Energiebedarf der Anlage, der Methanertrag und die THG-Minderung optimiert werden. Bei dem hier vorgestellten Forschungsvorhaben handelt es sich um ein Verbundvorhaben, bei dem eine intensive Zusammenarbeit der beteiligten Partner erfolgt.
Das Projekt "Modulare, leichte Kläranlagen aus Textilbeton für ländliche und stadtnahe Wohnhäuser, Teilvorhaben: Entwicklung und Prüfung der textilen Bewehrungsstruktur" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik, Lehrstuhl für Textilmaschinenbau.
Das Projekt "Modulare, leichte Kläranlagen aus Textilbeton für ländliche und stadtnahe Wohnhäuser, Teilvorhaben: Designentwicklung der Kläranlage" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Betonwerk Hentzschel GmbH.
Das Projekt "EnEff:Stadt: Transformation im ländlichen Raum - TRAIL, Teilvorhaben: Kommunales Management bei der Transformation im ländlichen Raum - commTRAIL" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Weimar, Fakultät Bauingenieurwesen, Professur Bauphysik.Im ländlichen Raum und hier bei kleineren Kommunen unter 10.000 Einwohnern sind kaum Vorarbeiten mit dem Ziel eines übergreifenden Wärme- und Energiekonzeptes vorhanden. Diesen Gemeinden fehlen zumeist die Kompetenz und das notwendige Potenzial, um aus eigener Kraft die komplexen Prozesse in Zusammenhang mit der Energiewende aktiv angehen zu können. Gleichzeitig stehen nur sehr begrenzte finanzielle Mittel zur Verfügung, um externe Partner mit der Koordination der Aufgabe zu beauftragen. Vor diesem Hintergrund ist es Ziel des Projektes Kommunen ein Hilfsmittel an die Hand zu geben, das sie in die Lage versetzt dieses Thema strategisch anzugehen. Im zu entwickelnden TRAIL-Tool ist beabsichtigt, mittels öffentlich zugänglicher Daten und Kennzahlen den Wärme- und Elektroenergiebedarf zu ermitteln und die Potenziale für die Nutzung regenerativer Energien aufzuzeigen. Für die Erarbeitung umfassender Lösungen zu diesem Thema wurde ein Konsortium von mehreren Forschungspartnern gebildet. Die Bauhaus-Universität Weimar ist im Verbundprojekt TRAIL für das Teilprojekt commTRAIL zuständig. In diesem Teilprojekt bearbeitet die Professur Bauphysik der Bauhaus-Universität Weimar vorrangig die energetischen Teilaspekte, untersucht darüber hinaus jedoch auch bauwirtschaftliche und städteplanerische Fragestellungen. Dabei wird insbesondere die strukturelle Verknüpfung dieser interdisziplinären Aspekte mit dem Ziel verfolgt, komplexe Entscheidungsprozesse aufzuzeigen und zu unterstützen. In einzelnen Arbeitspaketen wird unter Berücksichtigung der multiplen Anforderungen aus den Grundlagenermittlungen die Forschungs- und Entwicklungsmethodik strukturiert. Die Bauhaus-Universität Weimar steuert dazu die methodische Kompetenz sowie die Erfahrung in der Bewertung der ökonomischen, energetischen und stadtplanerischen Aspekte bei, wobei der Algorithmus für die Vorgänge innerhalb der TRAIL-Methode entwickelt werden soll. Aus der Analyse der zu erstellenden Kataster für Wärme, Strom und der ermittelten Potenziale erneuerbarer Energien werden Checklisten, Handlungsanleitungen und Maßnahmenvorschläge abgeleitet und priorisiert, wobei anschließend die praktikable Rückkopplung in der Testphase bei den Anwendern in 4 Modellkommunen erfolgen wird. Hierzu entwickelt die Bauhaus-Universität Weimar gemeinsam mit den Projektpartnern die Grundlagen und passt die Methodik und das Bewertungssystem bei Bedarf - ggf. auch im Anschluss an die Testphase - an die entsprechenden Erfordernisse an. Die Arbeit in dem von der Bauhaus-Universität Weimar zu verantwortenden Teilprojekt commTRAIL ist deshalb eng verknüpft mit den anderen im Verbundprojekt TRAIL zu erarbeitenden Teilprojekten. In der anwendungsorientierten Testphase des zu entwickelnden Softwaretools wirkt die Bauhaus-Universität Weimar zur Validierung der vorgestellten Methodik, beim Austausch der Ergebnisse innerhalb des Forschungsverbunds und bei der Kommunikation der Forschungsergebnisse nach außen mit.
Das Projekt "De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740).Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung hochgradig standardisierter Güllekleinanlagen für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Diese Güllekleinanlagen beruhen auf dem Konzept der Hohenheimer zweistufigen Güllevergärung, bestehend aus einem Rührkessel- und einem Festbettreaktor mit einer Rückführung nicht abgebauter Faserstoffe zwischen den beiden Prozessstufen. Diese standardisierten Anlagen bieten ein sehr großes Übertragungspotenzial auf eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Betrieben, nicht nur in Deutschland. Diese Anlagen können dezentral Strom und Wärme mit hohen Nutzungsgraden bereitstellen. Die Integration eines Festbettreaktors in das Gesamtkonzept ermöglicht durch dessen hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität eine Biogasproduktion, die jederzeit exakt dem Bedarf angepasst werden kann. Zudem soll das BHKW der Anlagen auf eine durchschnittliche Laufzeit von ca. 14 Stunden je Tag ausgelegt werden, so dass Strom und Wärme zu den Bedarfszeiten produziert werden kann. Gleichzeitig werden die Treibhausgasemissionen aus der landwirtschaftlichen Tierhaltung erheblich gesenkt und sowohl Geruchs- als auch Ammoniakemissionen durch die Ausbringung der Gärreste im Vergleich zur Ausbringung von Flüssigmist erheblich reduziert. Neben der ausschließlichen Verwertung von Flüssigmist soll in einer ergänzenden Variante die zusätzliche Nutzung von Festmist aus Kalbungs- und Kälberbereich sowie die Verwertung von Futterresten und Siloabraum unter wirtschaftlichen und technischen Aspekten ergänzend untersucht werden.
Das Projekt "De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen, Teilvorhaben 3: Verfahrenstechnische Planung und Kostenschätzung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochland Natec GmbH.
Das Projekt "De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen, Teilvorhaben 2: Potenziale, rechtliche Grundlagen und Anpassung an Praxisbetriebe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: renergie Allgäu e.V..
Das Projekt "De-Methanisierung von Flüssigmist - Intelligente Energieversorgung im ländlichen Raum durch flexible Energiebereitstellung mit Güllekleinanlagen, Teilvorhaben 1: Koordination, technische Grundlagen und Umweltwirkung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740).
Das Projekt "Einsatz der biologischen Methanisierung für Power-to-Gas-Konzepte: Fermentative Hochdruckmethanisierung von Wasserstoff" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740).Probleme beim Ausbau der erneuerbaren Energien entstehen hauptsächlich durch fehlende Möglichkeiten zur Speicherung der erzeugten Energie. Die Speicherung ist jedoch ein entscheidender Faktor, da nur so der zeitliche und räumliche Ausgleich zwischen Stromspitzen und -tälern stattfinden kann. Die Kombination verschiedener Energieerzeugungsanlagen (basierend auf Biomasse, Sonne, Wind) mit unterschiedlichen Transportsystemen (Erdgasnetz, Stromnetz) ist daher zur Umgestaltung des europäischen Energiesystems ein wichtiger Schritt. Die fermentative Hochdruckkonversion von Kohlenstoffdioxid und Wasserstoff zu Methan stellt auf diesem Weg eine sehr vielversprechende Möglichkeit dar und soll daher im Rahmen dieses Projektes untersucht werden. Zu diesem Zweck wird Kohlenstoffdioxid als eine Fraktion des Biogases mit Wasserstoff, der per Elektrolyse mit überschüssiger Wind- und Solarenergie hergestellt wird, in einem Druckreaktor fermentativ zu Methan umgesetzt. Dieses 'Bio-Erdgas' kann als Kraftstoff im Bereich der Mobilität genutzt oder in Erdgasnetze eingespeist werden. Die fermentative Hochdruckkonversion von Wasserstoff zu Methan ist damit ein Lösungsansatz für eine nachhaltige Energieversorgung im ländlichen Raum. Gleichzeitig verknüpft das Verfahren verschiedene Energieerzeugungs- und Transportsysteme miteinander und stellt somit eine effiziente Speicher- und Transportmöglichkeit für Energie dar. Im Rahmen des Projekts soll ein Verfahren zur fermentativen Hochdruckmethanisierung von Wasserstoff entwickelt und optimiert werden. Dazu wird zunächst eine Laboranlage zur Umsetzung von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid zu Methan geplant und aufgebaut sowie mit einer Mess-, Steuer- und Regelungstechnik ausgestattet. Anschließend werden Versuchsreihen zum Einfluss der Betriebsparameter, wie Beladungsraten, Verweilzeit, Druck und Temperatur, vorgenommen. Nach erfolgreicher Findung der optimalen Betriebsparameter soll abschließend ein Konzept für eine Großanlage entwickelt werden. Dazu wird der Verfahrensablauf in Aspen abgebildet.
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