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s/mdea/MEA/gi

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P2F-READY: Optimierung und Ergänzung der Rauchgaswäsche zur Bereitstellung von CO2 für die Power-to-Fuel-Technologie (P2F - READY - Carbon Capture), Teilvorhaben 1

Im hier beantragten Forschungsprojekt soll die Optimierung und Ergänzung der Bereitstellung des Rohstoffs CO2 aus einer Rauchgaswäsche zur weiteren Verwendung für den Power-to-Fuel-Prozess (P2F) erforscht und untersucht werden. Dieser Einsatz setzt neben einem zuverlässigen und dynamischen Betrieb der CO2-Rauchgaswäsche bestimmte Anforderungen an den Rohstoff CO2 voraus. Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes liegt in der robusten und optimierten Bereitstellung von CO2 einschließlich der Einhaltung erforderlicher CO2-Reinheitsanforderungen und des notwendigen CO2-Gasdrucks für die im P2F-Prozess folgende Methanolsynthese-Einheit. Dazu ist die Integration eines Verdichters, der zusätzlich die Funktion einer Feinreinigung des CO2 erfüllen soll, an die Anlage zur CO2-Abscheidung der Universität Duisburg-Essen am Kraftwerkstandort in Lünen vorgesehen. Neben der Erfüllung der Anforderungen an den Rohstoff CO2 spielen ebenfalls die Optimierung der Anbindung der CO2-Verdichtung an die CO2-Abscheidung und die Interaktion dieser Komponenten mit der nachfolgenden Methanolsynthese-Einheit eine entscheidende Rolle. Hierbei liegt der Fokus besonders auf der Untersuchung der Dynamik der Einzelsysteme infolge von Laständerungen der CO2-Abscheidung und der Auswirkungen auf den Gesamtprozess, um die Anforderungen einer flexiblen Fahrweise innerhalb der P2F-Technologie zu gewährleisten. Ein ausführlicher Arbeitsplan findet sich in Kapitel 8 der Vorhabenbeschreibung. In den ersten zehn Monaten wird das CO2-Verdichterkonzept mit Reinigung entwickelt. Die Inbetriebnahme und der Betrieb des CO2-Verdichters erfolgt in den darauf folgenden 12 Monaten, um die Anlagendynamik und die CO2-Qualität zu untersuchen. Daneben finden theoretische Modellierungen der Verdichtung statt. Das Scale-Up und die Wirtschaftlichkeitsanalyse der CO2-Bereitstellung sowie die Untersuchung der Flexibilisierungspotentiale von fossilen Kraftwerken runden den Arbeitsplan ab.

P2F-READY: Optimierung und Ergänzung der Rauchgaswäsche zur Bereitstellung von CO2 für die Power-to-Fuel-Technologie (P2F - READY - Carbon Capture), Optimierung und Ergänzung der Rauchgaswäsche zur Bereitstellung von CO2 für die Power-to-Fuel-Technologie

Im hier beantragten Forschungsprojekt soll die Optimierung und Ergänzung der Bereitstellung des Rohstoffs CO2 aus einer Rauchgaswäsche zur weiteren Verwendung für den Power-to-Fuel-Prozess (P2F) erforscht und untersucht werden. Dieser Einsatz setzt neben einem zuverlässigen und dynamischen Betrieb der CO2-Rauchgaswäsche bestimmte Anforderungen an den Rohstoff CO2 voraus. Der Schwerpunkt des Forschungsprojektes liegt in der robusten und optimierten Bereitstellung von CO2 einschließlich der Einhaltung erforderlicher CO2-Reinheitsanforderungen und des notwendigen CO2-Gasdrucks für die im P2F-Prozess folgende Methanolsynthese-Einheit. Dazu ist die Integration eines Verdichters, der zusätzlich die Funktion einer Feinreinigung des CO2 erfüllen soll, an die Anlage zur CO2-Abscheidung der Universität Duisburg-Essen am Kraftwerkstandort in Lünen vorgesehen. Neben der Erfüllung der Anforderungen an den Rohstoff CO2 spielen ebenfalls die Optimierung der Anbindung der CO2-Verdichtung an die CO2-Abscheidung und die Interaktion dieser Komponenten mit der nachfolgenden Methanolsynthese-Einheit eine entscheidende Rolle. Hierbei liegt der Fokus besonders auf der Untersuchung der Dynamik der Einzelsysteme infolge von Laständerungen der CO2-Abscheidung und der Auswirkungen auf den Gesamtprozess, um die Anforderungen einer flexiblen Fahrweise innerhalb der P2F-Technologie zu gewährleisten. Die Projektdauer beträgt insgesamt 24 Monate, untergliedert in fünf Abschnitte. In den ersten drei Monaten werden vorbereitende Maßnahmen zur Wiederinbetriebnahme der CO2-Abscheideanlage getroffen. In der darauf folgenden Phase von 6 Monaten beginnen die ersten Versuchsfahrten mit dem Absorptionsmittel MEA entsprechend der beschriebenen Arbeitspakete. In den folgenden Betriebsphasen drei und vier werden zwei weitere Absorptionsmittel entsprechend der Arbeitspakete eingesetzt und untersucht. Die letzte Phase betrifft die Auswertung und die Erstellung der Abschlussdokumentation.

CarboFuel - Innovationsallianz Kohlenstoff-Nanoröhren: Optimierung von Brennstoffzellenkathoden und Elektrolysekathoden durch Integration von Carbon Nanotubes^CarboFuel - Innovationsallianz Kohlenstoff-Nanoröhren: Optimierung von Brennstoffzellenkathoden und Elektrolysekathoden durch Integration von Carbon Nanotubes, CarboFuel - Innovationsallianz Kohlenstoff-Nanoröhren: Optimierung von Brennstoffzellenkathoden und Elektrolysekathoden durch Integration von Carbon Nanotubes

Teilprojekt: Balance of Plant Komponenten für den Einsatz in Mikrobrennstoffzellen^Neuartiger Mikroreformer für Methanol in Verbindung mit einer gewichts-, preis- und volumenoptimierten Mikrobrennstoffzelle - MIMEMIZ^Teilprojekt: Erstellung eines Lastenheftes und Praxistest mit Golfcaddy^Teilprojekt: Steuerungskonzeption, Teilprojekt: MEA-Entwicklung für den Mikro-Stack

Loeslichkeit von Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid in salzhaltigen waessrigen Aminloesungen

Im Zusammenhang mit der Erhoehung des Wirkungsgrades bei der Erzeugung von elektrischem Strom aus fossilen Energietraegern sind Kombiprozesse von grossem Interesse, in denen die Kohle unter Druck vergast wird, die Reaktionsgase gereinigt und anschliessend in einer Gasturbinenanlage verbrannt und entspannt werden und die noch heissen, entspannten Gase zum Antrieb eines Dampfkraftwerkes dienen. Bei der Gasreinigung ist ein wichtiger Schritt die Entfernung von schwefelhaltigen Gase, insbesondere von Schwefelwasserstoff aus den bei der Kohlevergasung anfallenden Reaktionsgasen. Diese Entschwefelung kann z.B. mit Hilfe waessriger Loesungen von N-Methyldiethanolamin (MDEA) erfolgen, wobei man ein transport- und reaktionskontrolliertes Absorptionsverfahren einsetzt. Eine solche verweilzeitkontrollierte Absorption ist notwendig, um die gleichzeitig stattfindende Absorption weiterer saurer Gase, vor allem des Kohlendioxids, zu minimieren. Fuer die Auslegung von Trennverfahren zur Reinigung der anfallenden Abgasstroeme werden unter anderem Informationen zum Phasengleichgewicht benoetigt. Ziel des Vorhabens ist die experimentelle Bestimmung von Phasengleichgewichten in Systemen bestehend aus Wasser, MDEA, starken Elektrolyten und den sauren Gasen Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff. Die Messergebnisse sollen mit verschiedenen Modellen beschrieben werden, die ihrerseits zur Auslegung von Absorptionsverfahren herangezogen werden koennen.

Möglichkeiten des Einsatzes regenerativer Energien in der Stadtgemeinde Klosterneuburg

Im Auftrag der Stadtgemeinde Klosterneuburg wurde eine CO2-Bilanzierung (Grob- und Feinbilanz) für die Gemeinde durchgeführt und mögliche Reduktionspotentiale ermittelt. Weiters wurden die Möglichkeiten und notwendigen Voraussetzungen für eine Biomasse-Nahwärme, für einen Rapsmethylestereinsatz (Biodiesel) bei den Bus- und Fuhrwerksunternehmen und für energiesparende Bauweise bei Neubauten und bei der Althaussanierung aufgezeigt. Die Grobbilanz lieferte nur eine Annäherung an die Emissionsstruktur in Klosterneuburg, während durch die Ausarbeitung einer Feinbilanz detaillierte Angaben über die Reduktionsmöglichkeiten in privaten Haushalten sowie in den Bereichen Handel, Dienstleistungen und produzierendes Gewerbe ermittelt wurden. Der Endenergieverbrauch beträgt in Klosterneuburg rund 360 GWh pro Jahr, wobei der Anteil der privaten Haushalte 70 Prozent beträgt. Die CO2-Emissionen belaufen sich auf rund 77.000 Tonnen pro Jahr. Durch die Anwendung aller Einsparungspotentiale (Sanierung der Altbauten, Kesseltausch, sparsame Geräte, Abwärmenutzung, etc.) kann der Endenergieverbrauch um rund 60 Prozent auf 145 GWh pro Jahr reduziert werden. Für die CO2-Emission bedeutet dies eine Reduktion auf 32.294 Tonnen pro Jahr. Bezüglich einer Nahwärmeanlage stellt Klosterneuburg durch seinen hohen Anteil an land- und forstwirtschaftlichen Nutzflächen sowie durch das nahe Beieinanderliegen von öffentlichen Gebäuden (Rathaus, Spital, Freizeitanlage, Schulen, etc.) eine ideale Gemeinde zur Realisierung eines solchen Projektes dar. Die Gemeinde verfügt über 2.370 ha Waldfläche, wodurch nach überschlagsmäßigen Berechnungen bei nachhaltiger Bewirtschaftung ein Restholzanteil von 1.185 Tonnen pro Jahr zur Verfügung steht. Dies entspricht einer Energiemenge von 4.266 MWh. Mit dieser Menge könnten in etwa das Spital, die Amtsgebäude und die Freizeitanlage Happyland beheizt werden.

LastElSys: Lastwechselresistente Membran-Elektrolyse-Einheiten (MEA) für PEM Elektrolysesysteme, Teilprojekt DLR: Testinfrastruktur und Analyse von Degradationsmechanismen

In dem hier vorliegenden Projekt wollen zwei erfahrene Partner aus Industrie und Wissenschaft gemeinsam an der Verlängerung der Lebensdauer von PEM Elektrolyseuren arbeiten. Ziel ist es, dies vor allem bei wechselnden Lasten zu realisieren, wie sie bei der Verwertung von fluktuierenden, erneuerbaren Energien notwendig werden. Dazu wird ein Testsystem aufgebaut, in dem verschiedene Kombinationen von Membranen und Katalysatoren erforscht und getestet werden können. Dabei wird die langjährige Erfahrung des DLR in der Untersuchung von Degradationsmechanismen mit verschiedenen in-situ und ex-situ Untersuchungsmethoden genutzt. Die Untersuchung der Dauerhaltbarkeit bei dynamischer Belastung in diesem Projekt stellt einen relevanten Anteil an der Weiterentwicklung von Möglichkeiten zur chemischen Speicherung von erneuerbaren Energien dar. Die Verhaltensweise/Degradation und die Performance der MEAs werden zuerst im Elektrolyseur, der von Hydrogenics aufgebaut wird, getestet und später mittels verschiedener in-situ und ex-situ Untersuchungsmethoden genau untersucht. Parallel soll ein numerisches Modell der Degradation aufgebaut werden, mit dem eine Lebensdauervorhersage validiert werden kann

Neue Elektrokatalysatoren für Anwendung in automobilen Brennstoffzellenstacks - 'NEKat', (NEKat Umicore) - Teilvorhaben: Entwicklung von MEAs für automobile Brennstoffzellenstacks auf Basis neuartiger Elektrokatalysatoren

Konzipierung und Entwicklung von Elektrokatalysatoren und Elektroden, die durch eine deutlich verbesserte Degradationsstabilität und eine verbesserte Massenaktivität die ökonomischen Zielsetzungen für automobile Brennstoffzellenkatalysatoren erfüllen. Das technische Arbeitsziel des Vorhabens ist die Darstellung einer für den Automobilbetrieb tauglichen, d.h. langzeitstabilen (5000 h), robusten (Temperaturbereich -25 C bis +95 C) und leistungsfähigen (spez. Leistung 2,9 kW/g Pt) Elektrodentechnologie für automobile PEM-Brennstoffzellen. Entwicklung von Katalysatordispersionen zur Elektrodenherstellung auf der Basis von auf kohlenstofffreien Trägermaterialien dispergierten Edelmetallkatalysatoreno -Rheologische Charakterisierung des Systems, Sorptionsmessungen an Pulvern und Schichten, Anpassung und Optimierung der Dispersionen -Anpassung und Optimierung des Beschichtungsverfahrens -Anpassung und Optimierung von Elektroden an Daimler-spezifische Hardware, Beanspruchungs- und Betriebsbedingungen -MEA-Testung, MEA-Präparation -Leistungstests und erste Stabilitätstest in repräsentativen Einzelzellen -Durchführung von Tests in Daimler-spezifischer Stackhardware zur Bestätigung der Ergebnisse von Einzelzellentests

CO2 Abtrennung Sonstiges, Effiziente Abtrennung von CO2 aus Kraftwerksrauchgasen mit Hilfe eines Sprühwäschers - Sprühwäscher Upscale

Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP): STEP 2 - ECPD - Vom Prototypen zur Fertigungsreife, Teilprojekt HTPEM / Truma

Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung und Erprobung einer neuen leistungsfähigen MEA-Generation für den Einsatz in DMFC- und HTPEM-Brennstoffzellensystemen, die zu einer signifikanten Kostenreduzierung im Stackbereich führen soll. Das Projekt knüpft an an das Vorgängervorhaben STEP, in dem die Grundlagen für das ECPD-Verfahren (elektrochemische Pulsabscheidung) gelegt wurden und das jetzt zur Serienreife weiterentwickelt werden soll. Das Vorhaben wird zusammen mit den Unternehmen Elcomax (MEA-Hersteller) und SFC Energy (Anwender DMFC) durchgeführt. Aufgabe von Truma ist, die HT-PEM-MEA in das von Truma entwickelte Reformer-Brennstoffzellen-System zu adaptieren und zu erproben. Das System dient der Bordstromversorgung von Freizeitfahrzeugen und arbeitet mit dem im Caravaningmarkt bewährten und weit verbreiteten Energieträger Flüssiggas.

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