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Umweltfreundliche Beschaffung - Schulungsskript 2: Arbeitshilfe zur Berechnung von Lebenszykluskosten inklusive CO2-Kosten aufgrund der prognostizierten Treibhausgasemissionen in der öffentlichen Beschaffung (LCC-CO2-Tool)

Umweltfreundliche Produkte führen nur dann zu einer realen Umweltentlastung, wenn sich diese auf dem Massenmarkt auch tatsächlich etablieren können. Mit der Lebenszykluskostenrechnung (englisch: ‚Life Cycle Costing’, LCC) können alle relevanten Kosten ermittelt werden, die ein Produkt entlang seines gesamten Produktlebenszyklus verursacht. Zusätzlich können über einen CO 2 -Preis Umweltkosten berücksichtigt werden, wodurch bei einem Variantenvergleich verstärkt auf umweltfreundliche Produkte Rücksicht genommen werden kann. Als Arbeitshilfe dafür dient das ⁠ UBA ⁠ LCC-CO 2 -Tool, dessen Anwendung hier ausführlich vorgestellt wird. Veröffentlicht in Broschüren.

Bremen goes Sustainable. Eine Hochschulregion auf dem Weg zur Nachhaltigkeit, Teilprojekt C: SDLabs - Sustainable Development in Labs - Nachhaltiger Laborbetrieb in Forschung und Lehre

Hybride und flexible Batteriesysteme im Bahnverkehr, Teilvorhaben: Rahmenbedingungen, Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit

Ziel des Projekts ist die Minimierung der Lebenszykluskosten von batterieelektrischen Zügen, um den kostenoptimierten Ersatz von Diesel-angetriebenen Zügen zu ermöglichen. Dies soll durch die Verbesserung der eingesetzten Batteriesysteme, insbesondere durch die Pareto-Optimierung im Spannungsfeld von Verlängerung der Lebensdauer, Reduktion der Stückkosten und Verbesserung der Zuverlässigkeit der Systeme erreicht werden. Grundlegende Idee der hierfür betrachteten Hybridspeicher ist es, mehrere Zelltypen mit unterschiedlicher Zellchemie und dadurch unterschiedlichen Eigenschaftsprofilen so zu kombinieren, dass alle Kriterien der Anwendung erfüllt werden (z.B. Nutzungs- und Fahrprofile) aber nicht mehr alle Anforderungen durch eine einzelne Zelle bedient werden müssen. Siemens Mobility macht Vorgaben zu Rahmenbedingungen aus der Bahntechnik (z.B. Lastprofile, Sicherheitsanforderungen, mögliche Verschaltungstopologien, …) und versucht einen Ausblick auf zukünftige Änderungen der vorher genannten Punkte zu geben. Die simulierten Hybridsysteme und Betriebsstrategien werden analysiert und bewertet. Hierzu wird Mobility die Faktoren für die sinnvolle, wirtschaftliche Betrachtung beitragen. Die erarbeiten Hybridsystemvarianten und -vorschläge werden schließlich auf Anwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit geprüft.

Hybride und flexible Batteriesysteme im Bahnverkehr

Der weltweit steigende Bedarf an grünen Zuglösungen für nicht-elektrifizierte Bahnstrecken wird zu einer zunehmenden Nachfrage nach Fahrzeugen mit Traktionsbatterien anstelle von Dieselmotoren führen. Bislang sind batterieelektrische Züge vor allem mit Lithiumionen-Zellen mittlerer Energiedichte ausgestattet, die sehr leistungsfähig, aber auch teuer verglichen mit Zellen aus dem Automobilbereich sind. Das Ziel von HyFlexBahn liegt darin, die Nutzung von günstigen Zellen mit hoher Energiedichte in Kombination mit den Hochleistungszellen zu ermöglichen. Hierdurch sind hohe Energiedichten bei gleichzeitig geringeren Lebenszykluskosten möglich. Im Projekt werden die Simulationstools für hybride Batteriespeichersysteme mit Zellen unterschiedlicher Chemie geschaffen und parametriert, Systemdesigns für verschiedene Betriebsprofile simuliert und die Wirtschaftlichkeit bewertet werden. Die durch Hybridisierung erreichte Flexibilität trägt dazu bei, Batteriezüge wettbewerbsfähiger zu machen und die darin verwendeten Batterien effizient und möglichst lange zu nutzen, sowohl in der ersten Nutzung als auch einem eventuellen Second Life.

Energetische Querschnittserhebung deutscher Theaterspielstätten und Monitoring des Opern- und Schauspielhauses Köln mit Schwerpunkt Komfortuntersuchungen

Vorhabenziel: Das Forschungsprojekt bearbeitet zwei Schwerpunkte: Die energetische Querschnittsanalyse von deutschen Theaterspielstätten und das Intensivmonitoring des denkmalgeschützten, aktuell in Sanierung befindlichen Opern- und Schauspielhauses Köln nach seiner Wiedereröffnung 2015. Ziel ist die Analyse von 10- 15 charakteristischen Gebäuden für ein Benchmarking der durch ihre Frequentierung stark öffentlich wahrgenommenen Theaterspielstätten. Detaillierte vergleichende Angaben zu Energiekennwerten, Wirtschaftlichkeit, Lebenszykluskosten und Nutzerzufriedenheit wurden für den Gebäudetypus bislang nicht erhoben, diese erfasst das Forschungsprojekt u.a. mit dem Schwerpunkt Komfortuntersuchung im Monitoring. Arbeitsplanung: Für die energetischen Querschnittsanalysen werden Berechnungen mit den Bilanzierungswerkzeugen TEK-Tool und EnerCalc, sowie Kurzzeitmessungen und Nutzerbefragungen durchgeführt. Für das Intensivmonitoring des Opern- und Schauspielhauses wird ein Messkonzept erarbeitet, welches in Phase 2 mit Messungen, Nutzerbefragung, Auswertungen und Optimierungen umgesetzt wird. Ein mögliches Überführen in ein Langzeitmonitoring wird vorbereitet. Geplante Ergebnisverwertung: Das im Forschungsprojekt erarbeitete Energie-Benchmarking für den Gebäudetypus Theaterspielstätten ermöglicht den Häusern eine Positionierung im Bereich Energie und die Identifizierung von Hochverbrauchern. Die erarbeiteten Kennwerte des Gebäudetypus Theaterspielstätten sollen über den Normenausschuss die Nutzungsrandbedingungen für Theater- und Veranstaltungsbauten der DIN 18599 weiter optimieren helfen. Die erfassten Daten erweitern die EnOB-Datenbank um Theaterspielstätten. In die Forschungsarbeiten werden Studierende einbezogen, ein fachübergreifendes Studienmodul 'Optimierung von Sanierungskonzepten mittels Monitoring' wird entwickelt. Die Bilanzierungswerkzeuge TEK und EnerCalc werden über die Lehre weiter verbreitet und die den Entwicklern gespiegelten Erfahrungen mit TEK helfen die Werkzeuge weiter zu optimieren.

Hybride und flexible Batteriesysteme im Bahnverkehr, Teilvorhaben: Auslegung und Simulation hybrider Batteriespeicher in Bahnanwendungen

Der zukünftig weltweit steigende Bedarf an grünen Zuglösungen für nicht-elektrifizierte Bahnstrecken wird zu einer zunehmenden Nachfrage nach Fahrzeigen mit Traktionsbatterien anstelle von Dieselmotoren führen. Bislang sind batterielektrische Züge vor allem mit Lithium-Ionen-Zellen einer Chemie mittlerer Energiedichte ausgestattet, die sehr leistungsfähig, aber auch teuer im Vergleich zu Zellen aus dem Automobilbereich sind. Das Ziel von HyFlexBahn liegt also darin, die Nutzung von günstigen Zellen mit hoher Energiedichte aus dem Automobilbereich in Kombination mit den bewährten Hochleistungszellen zu ermöglichen, um die Energiedichte des Gesamtsystems zu erhöhen und seine Lebenszykluskosten zu verringern. Hierfür müssen im Projekt die grundlegenden Simulationstools für hybride Batteriespeichersysteme mit Zellen unterschiedlicher Chemien geschaffen und parametriert, Systemdesigns simuliert, dazugehörige Betriebsprofile abgeleitet und die Wirtschaftlichkeit bewertet werden.

Hybride und flexible Batteriesysteme im Bahnverkehr, Teilvorhaben: Zellcharakterisierung, Systemauslegung und Wirtschaftlichkeitsanalyse

Der weltweit steigende Bedarf an grünen Zuglösungen für nicht-elektrifizierte Bahnstrecken wird zu einer zunehmenden Nachfrage nach Fahrzeugen mit Traktionsbatterien anstelle von Dieselmotoren führen. Bislang sind batterieelektrische Züge vor allem mit Lithiumionen-Zellen mittlerer Energiedichte ausgestattet, die sehr leistungsfähig, aber auch teuer verglichen mit Zellen aus dem Automobilbereich sind. Das Ziel von HyFlexBahn liegt darin, die Nutzung von günstigen Zellen mit hoher Energiedichte in Kombination mit den Hochleistungszellen zu ermöglichen. Hierdurch sind hohe Energiedichten bei gleichzeitig geringeren Lebenszykluskosten möglich. Im Projekt werden die Simulationstools für hybride Batteriespeichersysteme mit Zellen unterschiedlicher Chemie geschaffen und parametriert, Systemdesigns für verschiedene Betriebsprofile simuliert und die Wirtschaftlichkeit bewertet werden. Die durch Hybridisierung erreichte Flexibilität trägt dazu bei, Batteriezüge wettbewerbsfähiger zu machen und die darin verwendeten Batterien effizient und möglichst lange zu nutzen, sowohl in der ersten Nutzung als auch einem eventuellen Second Life.

KI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen - Innovationslabor - KI gestützte Optimierung der Kreislaufführung von Kunststoffverpackungen, Teilprojekt: Stoffstrommanagement und Nachhaltigkeitsbewertung einer digitalisierten Kreislaufwirtschaft

Nachhaltige Schiffskabinen für eine Kreislaufwirtschaft im Schiffbau, Vorhaben: Ökonomische Gestaltungsgrundsätze modularer Niedrigenergiekabinen für die maritime Kreislaufwirtschaft und Kabinenklimatisierung

Interpretation und Weiterentwicklung des Vergaberechts hinsichtlich der weiteren Integration von Umweltkriterien: Teilvorhaben 1: Stärkung der umweltfreundlichen öffentlichen Beschaffung Rahmenvorhaben

Das Vorhaben dient der Überarbeitung und Weiterentwicklung der UBA-Arbeitshilfen zur praktischen Umsetzung einer rechtssicheren umweltfreundlichen öffentlichen Beschaffung, um Umwelt- und Sozialanforderungen noch stärker in den Beschaffungsprozess integrieren zu können sowie der Begleitung von Aktivitäten und fachliche Zuarbeit, die umweltfreundliche Beschaffung betreffend, auf deutscher, europäischer und internationaler Ebene. Die UBA-Arbeitshilfen, insbesondere Ausschreibungsempfehlungen, Gute Praxisbeispiele, Schulungsskripte und LCC-Tools, müssen den aktuellen Entwicklungen, insbesondere aus fachlicher Sicht, angepasst werden. Zur weiteren Verstetigung und Verbreitung der Aktivitäten des UBA im Bereich der umweltfreundlichen öffentlichen Beschaffung sollen neue Formate erkundet werden, um die Zielgruppe anzusprechen. Dazu gehören z.B. Messestände (wie Kommunale in Nürnberg) oder ein Marktdialog zwischen Unternehmen und Beschaffenden.

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