Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung der Vakuumröhrenkollektoren und der Anlagenkonzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AkoTec Produktionsgesellschaft mbH durchgeführt. Zentrales Projektziel ist die Senkung des Wärmepreises bei solarthermischen Großanlagen zur Einspeisung in Wärmenetze sowie Gewerbe- und Industrieanwendungen um bis zu ca. 35% im Vergleich zum Stand der Technik. Um dieses anspruchsvolle Ziel zu erreichen werden im Projekt Anlagen mit Heatpipe-basierten (HP) Vakuumröhrenkollektoren weiterentwickelt. Aufgrund ihrer einfachen Hydraulik und der inhärenten Möglichkeit, die Anlagentemperaturen gezielt zu begrenzen, bieten diese Kollektoren ein noch nicht erschlossenes Potential für den Einsatz in den anvisierten Anwendungsbereichen, vor allem bei der Prozesswärmeerzeugung und bei der Unterstützung von Wärmenetzen mit hohen solaren Deckungsanteilen, die einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung des Wärmesektors spielen können. Basis für die weitere Entwicklung bildet das Produkt MEGA-Kollektor der Fa. AKOTEC sowie die Erkenntnisse der Verbundpartner aus den bisherigen Forschungsaktivitäten mit HP-Kollektoren. Dabei werden unterschiedliche Ansätze verfolgt: Bei den Voll-Vakuumröhren der Fa. NARVA sollen durch den Einsatz der Laser-Technologie günstigere Materialien für die Absorber-Finnen verwendet sowie günstigere Glas-Metallverbindungen realisiert werden. Alternativ dazu werden HP-Lösungen mit Dewar-Röhren erarbeitet. Für beide Röhrentypologien sind geeignete Reflektoren sowie Heatpipes mit optimaler Temperaturschaltung zu entwickeln und bewerten. Im Bereich des Solarkreises ermöglichen HP-Kollektoren eine deutliche Vereinfachung der Verrohrung bei Großanlagen. Basierend auf ihrer inhärenten Temperaturbegrenzung können zudem Rohrleitungen aus Kunststoff, kleiner dimensionierte Kompensationsgefäße und preiswerte Komponenten eingesetzt werden. Dadurch wird eine Senkung der Herstellkosten von ca. 40% erwartet. Weitere, zurzeit nicht quantifizierbare Vorteile ergeben sich aus dem wartungsarmen Betrieb der Anlagen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft durchgeführt. Das Gesamtziel des Projekts ist die Entwicklung alternativer Lösungen für die nachhaltige Bewirtschaftung der städtischen Wasserressourcen in Kasachstan. Dazu wird ein virtuelles Stadtmodell konzipiert und an einem Teststandort in Nur-Sultan-Stadt demonstriert. Das Modell wird sich auf Szenario-basierte Abschätzungen des Wasserbedarfs und -versorgung der Stadt und des anfallenden Abwassers sowie auf alle natürlichen Zu- und Abflüsse und Änderungen der Speicherung im städtischen Becken konzentrieren. Die simulierten Szenarien beinhalten, unter anderen, Konzepte zur Wiederverwendung von gereinigtem Abwasser/Regenwasser und anschließende Nutzung in der Landwirtschaft, sowie naturnahe Lösungen für Wasserspeicherung und Erholungszwecke. Für die Umsetzung des virtuellen Stadtmodells werden bestehende, von den Projektpartnern entwickelte Softwarelösungen genutzt und weiterentwickelt. Das virtuelle Modell kann unterschiedliche Stadtentwicklungsszenarien in Nur-Sultan oder anderen Städten simulieren oder als wissenschaftliche Grundlage für die Planung von Wassermanagementstrategien in neuen urbanen Gebieten verwendet werden. Im Rahmen des Projektes werden Maßnahmen zur Kapazitätsentwicklung bereitgestellt, um sicherzustellen, dass die kasachischen Partner das System während und nach dem Projektende nutzen können. Das erwartete Ergebnis des Projekts ist ein flexibles Planungsinstrument für die Konzeptualisierung von 'digitalen städtischen Zwillingen'.
Das Projekt "Teilvorhaben J0" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) gemeinnützige GmbH durchgeführt. Die Vielfalt an Konsequenzen und komplexen Konflikten und Synergien der Energiewende fordert die politischen EntscheidungsträgerInnen sowie die Gesellschaft insgesamt dazu heraus, die verfügbaren Politikoptionen und politischen Maßnahmen regelmäßig zu bewerten - oder sogar die politischen Zielsetzungen neu zu rechtfertigen. Hier kommt der Wissenschaftsgemeinschaft eine zentrale Rolle zu: Ihre Aufgabe ist es, fundierte Expertise über die verfügbaren Politikoptionen und die jeweiligen gesellschaftlich relevanten Auswirkungen im politischen Diskurs bereitzustellen. Das übergeordnete Ziel von Ariadne ist daher, durch ein evidenzbasiertes Assessment Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträgern eine verbesserte wissenschaftliche Grundlage zur Gestaltung der deutschen Energiewende zu verschaffen. Kernbestandteil der Arbeiten am MCC ist es daher, mit Hilfe der Policy Unit einen kontinuierlichen gesamtgesellschaftlichen Diskurs und gemeinsame Lernprozesse von Politik und Wissenschaft darüber anzustoßen, wie Deutschland seine Klimaziele erreichen kann. Dies soll über die beständige Organisation von Dialogformaten erreicht werden. Die Einbindung von Stakeholdern und Bürgerinnen und Bürgern ist ein wichtiges Fundament, um einen deliberativen gesellschaftlichen Lernprozess über Handlungsalternativen zu schaffen. Kernidee der Dialogforen ist die gemeinsame Exploration alternativer Politikpfade, inklusive der möglichen sozialen Konflikte, Synergien und Unsicherheiten transparent zu machen und tragfähige politische Lösungen aufzuzeigen. Insofern ist Ariadne entlang einer Zweiteilung in Politikoptionen und Empfehlungen (Grün/Weißbuch) organisiert. Einen weiteren Schwerpunkt bildet das Verständnis des Zusammenspiels von Politikinstrumenten und den damit verbundenen Verteilungsfragen. Diese sollen vor allem für den Verkehrssektor analysiert werden. Darüber hinaus sollen Anforderungen an ein langfristig soziales und nachhaltiges Steuersystem formuliert werden.
Das Projekt "BiodivRestore: Integration von Natur in die urbane Hydrologie, Ökologie und Gesellschaft (NICHES)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecologic Institut gemeinnützige GmbH durchgeführt. Überlaufende Mischkanäle (CSO) in Städten gefährden die Biodiversität in urbanen Gewässern und das menschliche Wohlbefinden. Die Erneuerung von Abwassersystemen sind oft mit hohen Investitionen verbunden. Naturbasierte Lösungen (NBS) bieten hier eine kostengünstige und nachhaltige Alternative. NICHES wendet einen sozial-ökologisch-technischen Systemansatz (SÖTS) an, mit dem Ziel ein ganzheitliches Verständnis für die vielfältigen Bedürfnisse und Vorteile der Abflussminderung durch NBS zu entwickeln. Mit dem Fokus auf urbane Räume verfolgt NICHES folgende Teilziele: (1) Untersuchung der Auswirkungen von CSO auf aquatische Ökosysteme; (2) Abschätzung des NBS-Potenzials zur Abflussminderung; (3) Entwicklung einer integrierten Bewertung und Transformationspfade zur Integration von NBS in bestehende Politiken; und (4) Berücksichtigung von trade-offs zwischen den Bedürfnissen der Bevölkerung in den verschiedenen Teilen des städtischen SÖTS-Systems. Diese Forschungsfragen werden auf lokaler Ebene in den fünf NICHES Fallstädten untersucht: Barcelona, Rotterdam und Boston (Kernstädte) sowie Berlin und Sheffield (als periphere Städte). Das Teilvorhaben 'Governance und Transformationspfade für eine integrative Planung von naturbasierten Abflussminderungsmaßnahmen in Städten', welches vom Ecologic Institut durchgeführt wird, unterstützt alle genannten Teilziele. Ein besonderer Fokus liegt dabei jedoch auf der Identifizierung von gemeinsamen Governance-Lücken und Möglichkeiten in den Fallstädten und der Entwicklung von Transformationspfaden zur verbesserten Integration von NBS in stadtpolitische Regelwerke. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Zusammenarbeit mit lokalen Akteuren in den Fallstädten, um gemeinsam unterstützende Ansätze und Werkzeuge zu entwickeln, testen und validieren, und somit deren spätere Anwendung sicherzustellen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Technische Entwicklung von Ladestation und Implementierung der Kommunikationsmodule für die automatisierten Ladesysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EBG compleo GmbH durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer automatisierten kabelbasierten Ladestation für autonome Elektrofahrzeuge. Gegenwärtig wird das Laden von Elektrofahrzeugen hauptsächlich über kabelbasierte Ladestationen ausgeführt, für die der Fahrer die Elektrofahrzeuge manuell anschließen muss. In den meisten Benutzerfällen wird der Benutzer jedoch nicht in der Lage sein, das EV anzuschließen, oder er ist während des Ladens abwesend, z.B. beim autonomen Fahren. Die verfügbare induktiv basierte Ladetechnologie könnte eine alternative Lösung sein, um dieses Problem zu lösen. Indessen beruht das induktive Laden auf zwei wichtigen Engpässen, d. h. sie erfordern hohe Herstellungs- und Installationskosten und ihre Effizienz ist gering. Wenn man die begrenzten erneuerbaren Energiequellen in Betracht zieht, wird der Energieverlust ein wichtiges Thema. Auf der anderen Seite haben die kontaktbasierten Ladestationen geringere Herstellungs- und Installationskosten, und der Energieverlust während des Ladens ist verglichen mit der induktiven Ladetechnologie ziemlich gering. Am Ende des Projekts wird die automatisierte kabelbasierte Ladestation für selbstfahrende EVs für behinderte Nutzer qualifiziert sein und die Sicherheit beim Laden erhöhen. Gleichzeitig wird es umweltfreundlich, effizient und komfortabel sein.
Das Projekt "Technische Lösungsansätze für die Realisierung eines durch Brennstoffzellen und Akkumulatoren betriebenen Schubbootes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BEHALA - Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft mbH durchgeführt. Das Projekt beinhaltet in der ersten Phase bis Ende September 2019 die Untersuchung und Entwicklung technischer Lösungsansätze aller für die Realisierung des Versuchsträgers und den späteren ökonomischen Schiffsbetrieb relevanten Fragestellungen. Die Dimensionierung der einzelnen Komponenten (BZ, Akku) wird mittels Variation und Simulation zur Energiebereitstellung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit analysiert. Für die Energieversorgung des Schubbootes müssen Konzepte für infrastrukturellen Maßnahmen unter Berücksichtigung weiterer Nutzer(z.B. Freizeit, Schienenverkehr) erarbeitet werden. Es wird Wasserstoff für die Versorgung der Brennstoffzellen favorisiert. Sollte ein ökonomischer Betrieb mit Wasserstoff nicht möglich sein, sind alternative Energiespeichermöglichkeiten zu untersuchen und die bestmögliche Lösung aus ökologischer und ökonomischer Sicht umzusetzen. Der Einsatz verschiedener Energiequellen erfordert die Entwicklung eines neuartigen Energiemanagementsystems. Dieses wird entsprechend verschiedener Eigenschaften der Energiequellen optimiert, sodass die maximale Energieeffizienz und damit Reichweite des Schubverbands erzielt werden. Dazu werden das Betriebsverhalten der Brennstoffzellentechnologie und der Akkumulatoren im Anwendungsfeld der Binnenfrachtschifffahrt untersucht und analysiert. Der Fahrassistent mit integrierter Routenplanung wird weiterentwickelt und in einem Modellversuch erprobt, um so einen energieeffizienten Betrieb von hybrid angetriebenen Binnenfrachtschiffen zu realisieren. Das Vorhaben schafft Anreize für Binnenschiffsbetreiber, ihre Schiffe entsprechend ausrüsten. Das Vorhaben gliedert sich in 8 Arbeitspakete mit 4 Meilensteine und wird durch die TU Berlin koordiniert.
Das Projekt "Technische Lösungsansätze für die Realisierung eines durch Brennstoffzellen und Akkumulatoren betriebenen Schubbootes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme durchgeführt. Das Projekt beinhaltet in der ersten Phase bis Ende September 2019 die Untersuchung und Entwicklung technischer Lösungsansätze aller für die Realisierung des Versuchsträgers und den späteren ökonomischen Schiffsbetrieb relevanten Fragestellungen. Die Dimensionierung der einzelnen Komponenten (BZ, Akku) wird mittels Variation und Simulation zur Energiebereitstellung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit analysiert. Für die Energieversorgung des Schubbootes müssen Konzepte für infrastrukturellen Maßnahmen unter Berücksichtigung weiterer Nutzer(z.B. Freizeit, Schienenverkehr) erarbeitet werden. Es wird Wasserstoff für die Versorgung der Brennstoffzellen favorisiert. Sollte ein ökonomischer Betrieb mit Wasserstoff nicht möglich sein, sind alternative Energiespeichermöglichkeiten zu untersuchen und die bestmögliche Lösung aus ökologischer und ökonomischer Sicht umzusetzen. Der Einsatz verschiedener Energiequellen erfordert die Entwicklung eines neuartigen Energiemanagementsystems. Dieses wird entsprechend verschiedener Eigenschaften der Energiequellen optimiert, sodass die maximale Energieeffizienz und damit Reichweite des Schubverbands erzielt werden. Dazu werden das Betriebsverhalten der Brennstoffzellentechnologie und der Akkumulatoren im Anwendungsfeld der Binnenfrachtschifffahrt untersucht und analysiert. Der Fahrassistent mit integrierter Routenplanung wird weiterentwickelt und in einem Modellversuch erprobt, um so einen energieeffizienten Betrieb von hybrid angetriebenen Binnenfrachtschiffen zu realisieren. Das Vorhaben schafft Anreize für Binnenschiffsbetreiber, ihre Schiffe entsprechend ausrüsten. Das Vorhaben gliedert sich in 8 Arbeitspakete mit 4 Meilensteine und wird durch die TU Berlin koordiniert.
Das Projekt "Technische Lösungsansätze für die Realisierung eines durch Brennstoffzellen und Akkumulatoren betriebenen Schubbootes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Imperial Shipping Services GmbH durchgeführt. Das Projekt beinhaltet in der ersten Phase bis Ende September 2019 die Untersuchung und Entwicklung technischer Lösungsansätze aller für die Realisierung des Versuchsträgers und den späteren ökonomischen Schiffsbetrieb relevanten Fragestellungen. Die Dimensionierung der einzelnen Komponenten (BZ, Akku) wird mittels Variation und Simulation zur Energiebereitstellung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit analysiert. Für die Energieversorgung des Schubbootes müssen Konzepte für infrastrukturellen Maßnahmen unter Berücksichtigung weiterer Nutzer(z.B. Freizeit, Schienenverkehr) erarbeitet werden. Es wird Wasserstoff für die Versorgung der Brennstoffzellen favorisiert. Sollte ein ökonomischer Betrieb mit Wasserstoff nicht möglich sein, sind alternative Energiespeichermöglichkeiten zu untersuchen und die bestmögliche Lösung aus ökologischer und ökonomischer Sicht umzusetzen. Der Einsatz verschiedener Energiequellen erfordert die Entwicklung eines neuartigen Energiemanagementsystems. Dieses wird entsprechend verschiedener Eigenschaften der Energiequellen optimiert, sodass die maximale Energieeffizienz und damit Reichweite des Schubverbands erzielt werden. Dazu werden das Betriebsverhalten der Brennstoffzellentechnologie und der Akkumulatoren im Anwendungsfeld der Binnenfrachtschifffahrt untersucht und analysiert. Der Fahrassistent mit integrierter Routenplanung wird weiterentwickelt und in einem Modellversuch erprobt, um so einen energieeffizienten Betrieb von hybrid angetriebenen Binnenfrachtschiffen zu realisieren. Das Vorhaben schafft Anreize für Binnenschiffsbetreiber, ihre Schiffe entsprechend ausrüsten. Das Vorhaben gliedert sich in 8 Arbeitspakete mit 4 Meilensteine und wird durch die TU Berlin koordiniert.
Das Projekt "FHprofUnt 2018: Flexibilitätsoptionen regenerativer Wasserstofferzeugung und -nutzung mittels dezentraler stationärer Metallhydridspeicher und der Integration in Gasnetze (FlexHyX)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Fachbereich Elektrotechnik, Maschinenbau und Technikjournalismus (EMT), Institut für Technik, Ressourcenschonung und Energieeffizienz (TREE) durchgeführt. Die Speicherung von Strom aus erneuerbaren Quellen ist mittlerweile eine ernsthafte Hürde für die Energiewende. Dies gilt insbesondere für den Strom aus den vielen PV-Anlagen. Statt die Lösung des Problems allein auf den Stromsektor zu begrenzen, adressiert das Projekt einen alternativen Zugang, nämlich die Verzahnung mit dem Gassektor. Betriebsbereite Möglichkeiten zur dezentralen 'batterieähnlichen' Wasserstoff-Speicherung werden dringend gebraucht zur Flexibilisierung. Metallhydrid-Speicher sind eine vielversprechende Lösung. Die Relevanz einer frühzeitigen Betrachtung der Systemintegration solcher dezentraler Speicher für den Umbau der Energienetze ist aus dem Stromsektor hinreichend bekannt. Für den Gassektor bietet sich nun die Gelegenheit bereits frühzeitig systemische Anforderungen an die Produktentwicklung zu berücksichtigen und Flexibilisierungspotentiale für den Netzum- und -ausbau zu nutzen. Ziel des Antrags ist es, Produktanforderungen und Potentiale der Netzintegration dezentraler Metallhydrid-Speicher auf der Basis mathematischer Modellbildung und Simulation zu bestimmen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entscheidungsrelevanter Beitrag zur CO2 Strategie in Bezug auf die Anwendung der Oxyfuel-Technologie für Zementwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HeidelbergCement AG durchgeführt. Das AC2OCem-Projekt zielt darauf ab, die Dekarbonisierung Europas durch die Integration der Oxyfuel-Technologie in die Zementindustrie als eine der kosteneffizientesten Lösungen für die Kohlenstoffabscheidung zu unterstützen. Das Projekt untersucht die bestehende Oxyfuel-Technologie der ersten Generation und ein innovatives Oxyfuel-Konzept der zweiten Generation mit dem Endziel, die CO2-Vermeidungskosten zu senken, die Effizienz der Anlagen zu steigern und die Wettbewerbsfähigkeit insgesamt zu stärken. Die Projektziele werden auf der Grundlage des vorhandenen Wissens über einen Oxyfuel-Zementprozess definiert, der aus früheren und laufenden Projekten zur Kohlenstoffabscheidung in der Zementindustrie gewonnen wurde. Dies wird es ermöglichen, die technologischen Lücken für die Förderung der Oxyfuel-Technologie zu verkleinern, um die Demonstration im großen Maßstab unter dem Gesichtspunkt der Zero-Zero-Produktion nahe Null zu beschleunigen. Das Projekt umfasst sechs Arbeitspakete: Management und Verbreitung, fortgeschrittene Oxyfuel-Brenner, Optimierung des Oxyfuel-Kalzinators, Prozesssimulationen und techno-ökonomische Studien der Oxyfuel-Technologien der 1. und 2. Generation sowie eine Ökobilanz. Im Rahmen des Projekts werden technische und Pilotversuche sowie analytische Studien durchgeführt, um die Schlüsselkomponenten von Oxyfuel-Zementanlagen auf TRL 6 zu bringen, um die Markteinführung der Oxyfuel-Technologie im Zementsektor zu verkürzen. AC2OCem wird die Oxyfuel-Technologie der ersten Generation für die Nachrüstung untersuchen, wobei der Fokus auf der Optimierung des Oxyfuel-Kalzinierungsbetriebs und der Entwicklung der Ofenbrenner-Technologie für die Verbrennung von bis zu 100% alternativen Kraftstoffen mit hohem biogenen Anteil liegt, um diese Bio-CCS-Lösung auf TRL 6 zu bringen Die Untersuchungen werden durch eine Retrofitability-Analyse unter Berücksichtigung der realen Randbedingungen von zwei Zementwerken ergänzt, die innerhalb der Europäischen Zementforschung (Text abgebrochen)
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