Das Projekt "Energie und Umwelt" wird/wurde gefördert durch: Kernforschungsanlage Jülich GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Programmgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung.Auf dem Gebiet Energie und Umwelt werden von der STE alternative Entwicklungsmoeglichkeiten fuer das Energiesystem der Bundesrepublik Deutschland, ausgehend von der benoetigten Nutzenergie bzw. Energiedienstleistung ueber den Endenergiebedarf bis hin zum Sekundaer- und Primaerenergiebedarf aufgezeigt. Dabei werden insbesondere die Zusammenhaenge zwischen Energieversorgung, allgemeiner Wirtschaftsentwicklung und Umweltbelastung durch Energieerzeugung und -nutzung erfasst. Der moegliche bzw. notwendige Einsatz neuer und konventioneller Energietechnologien wird quantifiziert, ihr Beitrag ermittelt. Existierende Restriktionen (Reserven, Importmengen, Umweltbelastungen etc.) werden beruecksichtigt.
Das Projekt "Entwicklung neuartiger kostengünstiger Metallhydride und Reaktoren für umweltfreundliche Energieumwandlungsanlagen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme.Metallhydride können einen wichtigen Beitrag für eine umweltfreundliche Energienutzung leisten. Hydrid-Wärmetransformatoren, -wärmepumpen und -kälteanlagen können aus niederwertiger Antriebswärme Hochtemperaturwärme sowie Nutzwärme und -kälte für die Klimatisierung bereitstellen. Hydrid-Wärmespeicher können in Solaranlagen oder der Industrie eingesetzt werden; Hydrid-Wasserstoffspeicher können in brennstoffzellen-getriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden und damit zur Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen. Die hohen Kosten der Metallhydride und die teure Herstellung der Hydridbehälter (Reaktoren) sind das größte Hindernis bei der Nutzung dieser Technologien. In diesem gemeinsamen Forschungsvorhaben sollen am Institut für Kernenergetik und Energiesysteme (IKE), Universität Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Indian Institute of Technology (IITM) (gefördert durch das indische Non-Conventional Energy Ministry-MNES) neue, kostengünstige, aus herkömmlichen und leicht verfügbaren Metallen herstellbare Hydridlegierungen hergestellt und charakterisiert sowie leistungsfähige, einen guten Wärme- und Stofftransport aufweisende, kostengünstige Reaktoren für Wasserstoffspeicher und Wärmepumpen entwickelt werden.
Im letzten Jahrhundert ist der globale Energieverbrauch extrem angestiegen. Auch wenn dieser Trend gebrochen scheint, so haben insbesondere Industrieländer weiterhin einen besonders hohen Pro-Kopf-Verbrauch, zu ihnen zählt auch Deutschland. In Deutschland hat der Energieverbrauch vor dem wirtschaftlichen Krisenjahr 2009 seinen Höhepunkt erreicht. Der damalige Wert wurde in den Folgejahren nicht mehr erreicht, obwohl sich die Konjunktur wieder erholte. Der Primärenergieverbrauch ist seitdem deutlich gesunken, in geringerem Maße auch der Endenergieverbrauch . Mit der Nutzung von Energie sind eine Reihe schädlicher Auswirkungen für die Umwelt verbunden. Werden fossile Energieträger gefördert, kommt es häufig zu massiven Eingriffen in Ökosysteme. Doch auch wenn erneuerbare Energien genutzt werden, wird die Umwelt belastet werden. Die Umwandlung von Primärenergie in End- und Nutzenergie ist für einen wesentlichen Teil des Treibhauseffektes verantwortlich, beispielsweise durch die Verbrennung von Kohle in Kraftwerken oder die von fossilen Kraftstoffen in Autos. Um die negativen Auswirkungen der Energienutzung zu verringern, sind zwei Strategien möglich: Einerseits kann der gesamte Energieverbrauch gesenkt werden, hierfür kommen vor allem Energieeffizienzmaßnahmen oder absolute Verbrauchssenkungen in Frage. Andererseits ist es möglich, das Energiesystem auf alternative Energieformen wie erneuerbare Energien umzustellen. In Deutschland und der EU werden beide Strategien verfolgt. Im Energieeffizienzgesetz von 2023 wurde festgelegt, dass der Endenergieverbrauch bis 2030 um 26,5 % unter dem Wert von 2008 liegen soll. Bis 2045 soll er 45 % unter dem 2008er-Wert liegen. Auch der Anteil Erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch soll in den kommenden Jahrzehnten deutlich steigen. Bis 2030 soll er laut dem aktuellen „Nationalen Energie- und Klimaplan“ (NECP) bei 41 % liegen (Stand August 2024) und damit den EU-weiten Zielkorridor von 42,5 bis 45,0% untermauern. Ausführliche Informationen zur Herkunft und Verwendung konventioneller und erneuerbarer Energieträger finden sich im Daten-Bereich „Energie“ sowie auf der Themen-Seite „ Erneuerbare Energien in Zahlen “.
Bei der sogenannten kalten Nahwärme, also den Wärmenetzen der 5. Generation, wird kein erhitztes Wasser durch die Leitungen transportiert, sondern das Wärmeträgermedium im Netz nimmt Wärme aus den Umweltwärmequellen auf dem verfügbaren Temperaturniveau auf und transportiert diese direkt in die angeschlossenen Gebäude. Dort wird die Wärme von dezentralen Wärmepumpen auf das gewünschte Temperaturniveau gebracht. Durch die niedrigen Temperaturen von typischerweise unter 25 °C muss das Leitungsnetz nicht gedämmt werden und statt Wärmeverlusten können sich in der Jahresbilanz sogar Wärmegewinne ergeben, da die erdverlegten Rohre Wärme aus dem Erdreich aufnehmen können. Das erfordert aber auch den Einsatz von Frostschutzmittel, sodass man bei dem eingesetzten Wärmeträgermedium von einem Wasser-Glykol-Gemisch oder kurz Sole spricht. Die Wärmequellen werden an den Orten mit dem höchsten Potenzial unmittelbar an das Netz angeschlossen. Als Wärmequellen eignen sich insbesondere oberflächennahe Geothermie, Abwasserwärme und Solarthermie, z.B. in Form von PVT-Modulen. Aber auch Konzepte mit unvermeidbarer Abwärme und Eisspeichern oder eine Kombination aus verschiedenen Quellen sind möglich. Bei kalten Nahwärmenetzen gilt für die versorgten Gebäude: je niedriger die Heiztemperaturen sind, desto effizienter arbeiten die dezentralen Wärmepumpen. Sanierte Gebäude mit einer guten Dämmung benötigen verhältnismäßig geringe Heizleistungen um die Wohnraumtemperatur zu halten. Die Leistung des Heizsystems zur Bereitstellung der Nutzwärme im Raum ist neben der Temperaturdifferenz zwischen Wärmeträgermedium und Raumluft sowie einem material- und stoffspezifischen Wärmeübertragungskoeffizienten direkt abhängig von der Heizkörperfläche. Große Heizflächen in Form von Fußboden- oder Wandflächenheizung oder große Radiatoren eignen sich daher besonders. In Kombination aus guter Gebäudedämmung und großen Heizflächen lassen sich geringe Vorlauftemperaturen realisieren, die zu einem sehr effizienten Betrieb der dezentralen Wärmepumpen führen. Teilweise macht es dann Sinn, die Warmwasserbereitung separat beispielsweise über ein direktelektrisches System zu realisieren. Ein Vorteil ist, dass kalte Nahwärme auch zur Gebäudekühlung eingesetzt werden kann. Hierbei wird die geringe Netztemperatur genutzt, um im Sommer Wärme aus den Gebäuden über die passiven Wärmeübertrager aus den Gebäuden abzuführen. Die aus dem Gebäude abgeführte Wärme kann zur Regeneration von Geothermiefeldern oder zum Laden von Eisspeichern eingesetzt werden. Informationen zu kalter Nahwärme mit Übersicht zu Quartieren mit kalter Nahwärme
In Nahwärmenetzen der 4. Generation, sogenannten Niedertemperaturnetzen oder Low-Exergie-Netzen, wird die Wärme mit Vorlauftemperaturen zwischen 50 und 70°C zu den Anschlusskunden transportiert. Als Wärmeerzeuger kamen bislang häufig Blockheizkraftwerke (BHKWs) oder Gasbrennwertgeräte zum Einsatz. Zukünftig liegt der Fokus insbesondere auf Großwärmepumpen und der direkten Einbindung von Abwärme, auch Biomassekessel können in begrenztem Maße eingesetzt werden. Als Wärmequellen für die Wärmepumpen eignen sich besser als die reine Außenluft eine Vielzahl von Umwelt- und Abwärmequellen. Verfügbare Potenziale sind immer projektspezifisch zu analysieren. In Berlin stehen insbesondere oberflächennahe Geothermie, Wärme aus Abwasser oder Oberflächengewässern, sowie unvermeidbare gewerbliche Abwärme aus Rechenzentren oder Kühlhäusern zur Verfügung. Auch innovative Konzepte mit PVT-Modulen und Eisspeichern oder eine Kombination aus verschiedenen Quellen sind möglich. In den versorgten Gebäuden muss ggf. die Technische Gebäudeausstattung bzw. das Wärmeverteilsystem optimiert werden, um mit möglichst geringen Vorlauftemperaturen eine angemessene Bereitstellung von Nutzwärme zu gewährleisten. Grundlage ist eine raumweise Heizlastberechnung und der Abgleich mit der Heizkörpernennlast bei unterschiedlichen Vorlauftemperaturen. Gegebenenfalls müssen Heizflächen und Warmwasserbereitung an die niedrigeren Netztemperaturen angepasst werden. Zum Beispiel kann eine Vergrößerung einzelner Heizkörper notwendig sein, wenn die ursprünglich bemessene Wärmeübertragungsfläche auf höhere Heizwassertemperaturen ausgelegt sind.
Die SIS Bioenergie GbR beabsichtigt die wesentliche Änderung ihrer Biogasanlage durch folgende Maßnahmen: • Errichtung und Betrieb eines Nasszerkleinerers für die Zerkleinerung der Substrate vor der Separation • Errichtung und Betrieb eines Pressschneckenseparators zur Auftrennung der Substrate in eine feste Phase (Pressgut) und eine flüssige Phase (Presswasser) einschließlich eines Presswasserbehälters zur Zwischenlagerung des Presswassers • Errichtung und Betrieb einer Gärrestverdampfungsanlage zur Aufbereitung des Presswassers und Reinigung der Gasphase, aufgestellt in einem Container • Errichtung und Betrieb einer Verdunstungskühlanlage zur Kühlung und Verdunstung des in der Gärrestverdampfungsanlage anfallenden Kondensats • Errichtung eines Brauchwassertanks zur Zwischenlagerung von anfallendem Kondensat als Brauchwasser • Errichtung eines Abtankplatzes (Abtankplatz 2) zum Abtanken der Schwefelsäure • Aufstellung eines Säurelagertanks zur Lagerung von Schwefelsäure • Errichtung eines Warmwasser-Pufferspeichers für die Speicherung von Nutzwärme • Austausch der Rührwerkstechnik im Fermenter 1 • Austausch der Gasspeicherfolien durch ein Tragluftdach mit integriertem Gasspeicher am Nachgärer und Gärrestlager 1 • Erhöhung der Gesamteinsatzstoffmenge von 40,8 t/d und 14.892 t/a auf 42,52 t/d und 15.521 t/a mit geringfügiger Erhöhung der Biogasproduktionskapazität
Die GEWOBAG ED Energie-und Dienstleistungsgesellschaft GmbH plant die Errichtung und den Betrieb einer Energiezentrale zur Bereitstellung von Wärme mit einer Feuerungswärmeleistung von insgesamt 18,9 MW. Die Anlage dient der Energie- und Wärmeversorgung des Quartiers Waterkant Berlin (Wasserstadt Oberhavel). Die Energiezentrale soll aus einer BHKW-Anlage mit drei erdgasbetriebenen BHKW-Modulen sowie einer Kessel-Anlage mit zwei erdgasbefeuerten Heizkesseln bestehen. Im Rahmen des Bauvorhabens ist außerdem geplant, mittels Wärmepumpen die Umweltwärme der Havel in Nutzwärme umwandeln. Die Anlage fällt unter die Nr. 1.2.3.2, Spalte 2 der Anlage 1 UVPG und war damit einer standortbezogenen Vorprüfung des Einzelfalls zu unterziehen.
Die E.ON Bioerdgas GmbH plant die Errichtung und den Betrieb eines zusätzlichen BHKW – Moduls in Containerbauweise. Das BHKW - Modul wird in die bestehende Biogasanlage eingebunden. Der erzeugte elektrische Strom und die erzeugte Nutzwärme werden vorrangig zur Deckung des Eigenbedarfs der Biogasanlage verwendet. Die bisher genehmigten jährlichen Einsatzstoffmengen und Gaserzeugungsmengen bleiben unverändert.
Das Vorhaben bestimmt gemäß der europäischen Energieeffizienzrichtlinie (EnEff-RL Artikel 14) die wirtschaftlichen Potenziale für eine effiziente Wärme- und Kälteversorgung in den Sektoren Wohngebäude, Industrie sowie Gewerbe, Handel, Dienstleistungen im Jahr 2030 und 2050. Die Untersuchung wird durch eine umfassende Kosten-Nutzen-Analyse sowie eine Sensitivitätsanalyse ergänzt. Es werden Maßnahmen und politische Strategien erarbeitet, mit denen das wirtschaftliche Potenzial gehoben werden kann. Weiter werden georeferenzierte Karten entwickelt, die die Wärme- und Kältebedarfsgebiete, die Wärmedichte, sowie die Nutzenergiebedarfe für Wärme und Kälte auf Kreisebene für das Bundesgebiet darstellen. Diese sind hier abrufbar. Das Vorhaben ist Teil der Berichtspflicht unter der EnEff-RL an die Europäische Kommission. Die Bearbeitung erfolgte im Rahmen von zwei Forschungsvorhaben, die durch die Bundesstelle für Energieeffizienz (BfEE) und dem Umweltbundesamt ( UBA ) betreut wurden. Veröffentlicht in Climate Change | 54/2021.
Das Projekt "PowerLand 4.2 - Smart and innovative Land Power Systems, Teilvorhaben 3: Praktische Einbindung im Reallabor" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Novatech Gesellschaft für umweltschonende Technologie mbH.Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 75 |
| Land | 8 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 67 |
| Text | 7 |
| Umweltprüfung | 4 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 16 |
| offen | 66 |
| unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 75 |
| Englisch | 13 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 11 |
| Keine | 43 |
| Webseite | 31 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 62 |
| Lebewesen & Lebensräume | 51 |
| Luft | 46 |
| Mensch & Umwelt | 83 |
| Wasser | 47 |
| Weitere | 80 |