Das Projekt "HYGATE - Hybrid High Solar Share Gas Turbine Systems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Diesel & Turbo SE durchgeführt. Übergeordnetes Ziel ist die Technologieentwicklung einer solar-hybriden Gasturbinenanlage (GTA) für eine künftige Demonstrationsanlage. Basis hierfür ist eine anzupassende Gasturbine der 10-MW-Klasse. Im Auslegungspunkt soll ein rein solarthermischer Betrieb der GTA erfolgen. Hierzu wird die max. Prozesstemperatur auf 950 C gesenkt, was besondere Herausforderungen für die Solarwärmeeinkopplung sowie für das Brennkammerdesign beinhaltet. Große Solarfelder, effiziente Hochtemperaturwärmespeicher und reduzierte Turbineneintrittstemperatur reduzieren den fossilen Kraftstoffbedarf und die CO2-Emissionen entscheidend. Neben der in der Vorstudie identifizierten Vorzugsvariante sollen auch Alternativen untersucht werden. Hierbei bilden GTA, die über einen Rekuperator sowie zusätzlich eine Verdichterzwischenkühlung verfügen, einen Untersuchungsschwerpunkt. Eine weitere Richtung stellen alternative, den Wasserverbrauch reduzierende Toppingprozesse auf Basis organischer Medien (ORC-Prozesse) dar. Das Projekt besteht aus 3 Arbeitspaketen und hat eine Laufzeit von 36 Monaten. Die Arbeitspakete sind: Technologiestudie für GTA mit hohem Solarwärmeanteil (AP1); Technologieentwicklung für Systemkomponenten; Systemintegration, Betriebs- und Sicherheitskonzept (AP2); Technische Spezifikation für Demo-Anlage; Konzept für kommerzielles Standardkraftwerk (AP3). Die Arbeiten werden als Verbundprojekt von MAN Diesel & Turbo SE (Projektkoordination), DLR (Institut für Solarforschung, Technische Thermodynamik, Verbrennungstechnik), TU Dresden und VGB PowerTech e.V. durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW-Forschungsstelle am Engler-Bunte-Institut des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), Lehrstuhl für Wasserchemie und Wassertechnologie durchgeführt. Die Aufgabe der DVGW-Forschungsstelle Wasserchemie am EBI ist die Optimierung der BioBZ im Hinblick auf den maximal zu erzielenden Stoffumsatz auf der Anodenseite. Hierfür wird die Biofilmstruktur mit bildgebenden Verfahren visualisiert und strukturell charakterisiert. Gezielt soll die Korrelation der Biofilmstruktur mit den Kultivierungsbedingungen aufzeigt werden, um den Stoffübergang und -umsatz zu verbessern. Zudem wird der Biomasse-Abtrag charakterisiert, um Aussagen zum Langzeitbetrieb der BioBZ abzuleiten. Zusätzlich wird an der DVGW-Forschungsstelle die Elimination von Mikroschadstoffen in der BioBZ unter realen Bedingungen mit Abwasser als Kultivierungsmedium quantifiziert. Die Laborversuchsanlage wird mit zwei BioBZ aufgebaut. Reales Abwasser dient auf der Anodenseite als Elektronendonator (vorgeklärt) und auf der Kathodenseite als Elektronenakzeptor (biologisch gereinigt). Die Biofilme werden visualisiert und charakterisiert, um eine Korrelation der Versuchsbedingungen (CSB, Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur) mit der Biofilmstruktur, dem Stoffumsatz und der Energieausbeute zu erhalten. Die Versuchsbedingungen werden systematisch variiert, um die optimalen Betriebsparameter der BioBZ zu ermitteln. Strömungssimulationen werden eingesetzt, um die Interaktion des Biofilms mit dem fließenden Medium zu quantifizieren. Durch Abtragsversuche soll der Langzeitbetrieb der BioBZ sichergestellt werden. Zusätzlich wird der Abbau von Mikroschadstoffen als Mehrwert verfolgt.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Praktische Umsetzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karl Schräder Nachf. Inh. Karl-Heinz Schräder e.K. durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert.
Das Projekt "Teilvorhaben CONSULAQUA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CONSULAQUA Hamburg Beratungsgesellschaft mbH durchgeführt. Betriebstechnische und energetische Optimierung einer Pilotanlage zur unterirdischen Enteisenung und Entmanganung, die aufgrund zu hoher Eisen- und Mangangehalte für die Wärmeenergiegewinnung aus Grundwasser über eine Brunnenanlage betrieben werden soll. 1. Planungsleistungen zur Konzeptionierung und Energieoptimierung der Anlage für die unterirdische Enteisenung und Entmanganung (UEE). 2. Ausschreibung und Bauaufsicht für die UEE-Anlage. 3. Durchführen eines Testbetriebes über etwa sechs Monate inkl. Datenerhebung, Vorortmessung, Laständerungen etc. 4. Auswertung, Dokumentation und Bewertung der erhobenen Messdaten.
Das Projekt "JHK-BMS Ballastwasserbehandlung mit simultaner Qualitätskontrolle mittels aktivem Bio-Chip - Teilprojekt: Entwicklung Sensortechnik und Steuerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven e.V., Technologie-Transfer-Zentrum Bremerhaven durchgeführt. Die Seeschifffahrt stellt für Warengüter hinsichtlich Klimafreundlichkeit und Energieeffizienz den besten Transportweg dar. Allerdings nehmen Frachtschiffe aus Stabilitätsgründen große Mengen sogenannten Ballastwassers, d.h. Meerwasser mit allen darin enthaltenen Makro- und Mikroorganismen auf und geben dies an anderer Stelle wieder ab. Die daraus resultierende Umsiedlung von aquatischen Lebewesen weit über deren biologisch geografische Grenzen hinaus kann zu unabsehbaren Folgen für lokale Ökosysteme führen und irreversible Konsequenzen für Natur und Mensch haben. Um das zu vermeiden, hat die International Maritime Organisation ein Übereinkommen verabschiedet, dass Schiffseigner spätestens ab 2016 dazu zwingt, abgelassenes Ballastwasser vor der Abgabe in die Umwelt zu behandeln. In dem Projekt JHK-BMS soll eine Testanlage zur Ballastwasserbehandlung mit simultaner Qualitätskontrolle entwickelt und unter lokalen Bedingungen getestet und optimiert werden. Das Grundkonzept besteht aus einem besonders effektiven Filter und einer neuartigen UV-Einheit. Aufgrund eines innovativen Designs kommt das System dabei vollständig ohne den Einsatz von Chemikalien oder die Erzeugung freier Radikale aus und ist damit äußerst umweltschonend und kostengünstig. Ein zentraler Entwicklungsschritt ist die Implementierung eines Bio-Chips, der die Effizienz der Inaktivierung der Organismen zeitnah überwacht und mit dessen Signalen die UV-Entkeimung gesteuert werden soll. Am Ende soll ein Regelungssystem entstehen, dass einerseits in Abhängigkeit der Ballastwasserbeschaffenheit permanent den optimalen Betriebszustand des Gesamtsystems einstellt, andererseits die Qualität des behandelten Ballastwassers dokumentiert, damit Reeder diese jederzeit nachweisen können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Co-Simulation und Entwicklung einer softwaregestützten Betriebsoptimierung, IEA-HPT Annex 57, IEA-EBC Annex 81" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik durchgeführt. Das Gesamtvorhabenziel ist es, im Zuge der notwendigen Transformation der Fernwärmeversorgung die Möglichkeiten der Betriebsoptimierung von Wärmenetzen als Teil eines hybriden Energiesystems aufzuzeigen und zu demonstrieren. Das Teilvorhabenziel des Fraunhofer IEE besteht in der Analyse und Aggregation bestehender Transformationsstrategien sowie die Entwicklung eines Co-Simulationsmodells zur Untersuchung der lokalen Sektorkopplung. Im Fokus steht die Validierung der erarbeiteten Betriebsführungs- und Regelungsstrategien durch die experimentelle Untersuchung an den Versuchseinrichtungen des Fraunhofer IEE für Strom- und Wärmeversorgung (DistrictLAB, SysTec). Durch eine Kopplung der Versuchsstände können Hybrid-Netzstrukturen im Labor-Maßstab abgebildet und hinsichtlich der zeitlich aufgelösten Strom-Wärme-Interaktion analysiert werden. Die Ergebnisse werden durch einen nationalen Industrie-Begleitkreis, einem internationalen Advisory Board sowie durch Mitarbeit am IEA EBC ANNEX 81 und IEA HPT Annex 57 mit nationalen und internationalen Experten diskutiert und durch einen praxisorientierten Leitfaden in die Branche übertragen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2.2.1B Robustes Hochtemperaturverbrennungssystem mit erweitertem Betriebsbereich (HTV-EB)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Verbrennungstechnik durchgeführt. Dieses Vorhaben ist Teil des Verbundprojektes AG Turbo 2020. Im Mittelpunkt dieses Vorhabens steht die Erweiterung des Betriebsbereiches eines robusten Hochtemperatur-Gasturbinenbrenners, mit dem niedrige Stickoxidemissionen bei hohen Temperaturen als auch geringe Kohlenmonoxidemissionen bei tiefen Temperaturen erreicht werden können. Außerdem soll mit Hilfe einer axialen Stufung thermoakustisch induzierte Verbrennungsinstabilitäten über einen größeren Betriebsbereich vermieden werden. Dazu soll eine umfassende akustische Charakterisierung für unterschiedliche Betriebsparameter zusammen mit verschiedenen optischen Messtechniken durchgeführt werden. Aus diesen Messungen wird ein umfangreicher Datensatz erstellt, mit dem Siemens Validierungen für die numerische Simulation durchführen kann. Für den Hochdruckbrennkammerprüfstand HBK-S soll eine Brennkammer entwickelt werden, die ein möglichst ähnliches akustisches Verhalten wie eine aktuell bei Siemens verwendete Gasturbinenbrennkammer hat. Mit der zusätzlichen axialen Stufung werden verschiedene Betriebspunkte hinsichtlich des akustischen Verhaltens und der Abgasemissionen charakterisiert. In einer zweiten Messkampagne werden dann für ausgewählte Betriebspunkte detaillierte laserdiagnostische Verfahren eingesetzt, mit denen der CO-Ausbrand, das Strömungsfeld und die Lage der Flammenfront bestimmt werden sollen.
Das Projekt "SIMOPEK: Simulation und Optimierung des Energiekreislaufs von Rechenzentrums-Klimatisierungsnetzen unter Berücksichtigung von Supercomputer-Betriebsszenarien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI durchgeführt. Das Hauptziel des Vorhabens ist die Optimierung der Energieeffizienz von Höchstleistungsrechenzentren durch die Entwicklung von Methoden und Software zur Modellierung und Simulation der Energiekreisläufe beispielhaft für das BAdW-LRZ unter Einbezug des dynamischen Systemverhaltens sowie neuer technischer Komponenten und Konzepte. In dem Projekt wird zum ersten Mal ein Rechenzentrum ganzheitlich betrachtet, nämlich als Einheit aus seiner Infrastruktur, externen Einflussfaktoren, Rechenzentrumszielen, Betriebsszenarien und Rechnerverhalten. Neben der Optimierung bestehender kann SIMOPEK auch für die Planung neuer Rechenzentren eingesetzt werden, wobei insbesondere variables Lastverhalten, verschiedene Kühlungstechnologien und innovative Konzepte zur Abwärmenutzung berücksichtigt werden können. SCAI erarbeitet mehrere Teile eines Energy Aware System Software (EASS) Prototypen zur Simulation, Online-Überwachung und -Optimierung eines Multi-Energiemedien-Rechenzentrumnetzwerks. SCAI entwickelt im Schwerpunkt einen Multi-Energiemediensimulator mit physikalischen Modellen der einzelnen Komponenten des Energiekreislaufs am Beispiel BAdW-LRZ sowie einen passenden, parallelisierten robusten Pareto-Optimierer. SCAI trägt bei zur Definition von Betriebsszenarien und Optimierungszielen, zur Online-Überwachung, Analyse und Optimierung unter Evaluierung bestehender bzw. neuer technischer Konzepte am Beispiel BAdW-LRZ, sowie zur Übertragbarkeit und Verwertung inkl. Open-Source-Aspekt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines energieeffizienten Extruders mit Antriebstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Extrudex Kunststoffmaschinen GmbH durchgeführt. Das Gesamtziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung und Herstellung eines Prototypen einer energetisch optimierten Extrusionslinie, bestehend aus dem Extruder, der Granulatversorgung, dem Werkzeug (Extrusionswerkzeug und Corrugator) und der Produktkühlung. Durch kombinierte Verbesserungen aller Komponenten soll der Energieverbrauch gegenüber dem aktuellen Stand der Technik um 25 Prozent gesenkt werden. Der Transfer der Erkenntnisse eröffnet die Perspektive, den Gesamtenergieverbrauch in der gesamten industriellen Extrusion in Deutschland und international deutlich zu senken. AP1: Messvorbereitung und Installation der Messtechnik zur detaillierten Erfassung sämtlicher Energieströme in industriellen Extrusionsprozessen AP2: Energiestrommessung und Bilanzierung in der Produktion von Verarbeitungsbetrieben sowie im Technikum des SKZ AP3: Auslegung des Energiesparextruders und der Rohrlinie auf Basis der Messungen sowie der Erfahrungen und Visionen der beteiligten Industriepartner AP4: Konstruktion, Herstellung und Montage der Extrusionslinie, Implementierung Messtechnik AP5: Inbetriebnahme und Abstimmung AP6: Detaillierte Energiestrommessung und Analyse des Betriebsverhaltens, Optimierung AP7: Gesamtbewertung des Systems AP8: Dokumentation inkl. Praxisleitfaden.
Das Projekt "Untersuchung zum Einfluss der Bromid-Dosierung auf das Redoxpotential und die Hg-Abscheidung in REA-Wäschern von Kraftwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Apparate- und Umwelttechnik, Professur für Umweltschutztechnik durchgeführt. Versuche in verschiedenen Kraftwerken belegten die Wirkung von Iodid als Inhibitor der metallkatalytischen Schwefeldioxid-Oxidation in REA-Wäschern. Durch Iodidzugabe lässt sich folglich das durch die Schwefeloxide maßgeblich bestimmte Redoxpotential in REA-Wäschern in hohen Bereichen steuern. Mit dem Redoxpotentials verändert sich die Hg-Wäscherchemie deutlich:- Hohe Redoxpotentiale sind durch geringe Iodidkonzentration (kleiner als 5 mg/l) geringe Hg-Dampfdrücke/Re-Emission sowie hohe gelöste Hgaq-Konzentration in der Waschsuspension (und damit geringe Hg-Gehalte im Gips) gekennzeichnet.- Ein geringes Redoxpotential infolge der erhöhten Iodidgehalte führte zu verstärkten Hg-Konzentrationen an den Suspensionsfeinteilen (und damit im Gips), einem höheren Weißgrad und höheren Hg-Dampfdrücken/Emissionen. Iodid ist jedoch eine vergleichsweise teure Prozesschemikalie. Im vorliegenden Projekt zur Steuerung und des Redoxpotentials soll die preiswertere Bromidzugabe zur Wäschersuspension in einem Kraftwerk getestet werden.
| Origin | Count |
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| Förderprogramm | 2574 |
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