Die Karte zeigt die mittleren Monatswerte für die Globalstrahlung in kWh/m². Je höher die Globalstrahlung am Standort, umso besser eignet er sich - grundsätzlich - für die Nutzung von Solarthermie oder Photovoltaik. Allerdings spielen noch weitere Faktoren eine Rolle wie Verschattung, Neigungswinkel der gewählten Fläche, Statik z.B. bei Nutzung von Anlagen auf Dachflächen u.v.m. Näheres dazu erfahren Sie im Thementeil des Energie-Atlas Bayern. Die Daten stammen aus dem Strahlungs- und Klimamessnetz des Deutschen Wetterdienstes aus dem Zeitraum von 1981 bis 2010.
Ziel des Projekts KIMBIF ist die Hochrechnung (Extrapolation) und Prognose (Forecast) der Erzeugungsleistung von Photovoltaik(PV)-Anlagen mit bifazialen PV-Modulen. Durch die Nutzung des auf der Rückseite einfallenden Lichts erreicht einen höheren Ertrag im Vergleich zu monofazialen Modulen. Die Einstrahlungsverhältnisse auf der Rückseite eines Modulfeldes sind jedoch so komplex, dass die Leistung einer solchen PV-Anlage mit rein physikalischen Modellen nicht mit vertretbarem Aufwand und der erforderlichen Genauigkeit aus den aktuellen Betriebsbedingungen abgeschätzt oder vorhergesagt werden kann Im Projekt werden daher datengetriebene Modelle mit Methoden der künstlichen Intelligenz (KI-Modelle) für Monitoring und Einspeisevorhersage von bifazialen PV-Systemen entwickelt und in einem großen, kommerziellen PV-Park zur Anwendung gebracht. Diese generischen Modelle sollen zum einen durch Mehrfachadaption die Extrapolation von einer begrenzten, detailliert vermessenen Referenzeinheit (PV-Modulstrang oder PV-Teilfeld) auf den gesamten PV-Park erlauben und zum anderen auf andere PV-Anlagen übertragbar sein. Dies beinhaltet auch Verfahren zur kontinuierlichen Adaptierung der KI-Modelle mittels Life-long Learning, um eine nahezu unmittelbare Nutzung nach dem Betriebsstart einer PV-Anlage mit einer limitierten Datenbasis sowie eine fortschreitend verbesserte Anpassung der KI-Modelle an das reale Betriebsverhalten zu ermöglichen. Die KI-Modelle werden zur Ermittlung der erwarteten aktuellen Leistungswerte für einen PV-Park, für die Anlagenüberwachung zur Fehlererkennung auf der Ebene der Teileinheiten und für die vorausschauende Wartungsplanung (predictive maintenance) eingesetzt. Des Weiteren wird mit dem Modell ein Leistungsvorhersagesystem (z.B. 24h-Forecast) unter Verwendung von Wetterprognosen für eine optimierte Betriebsführung des PV-Parks erstellt und im Betriebsleitsystem implementiert und erprobt.
Im Teilvorhaben wird ein zentraler Baustein des künftigen Sub-MPPT entwickelt. Dieser Baustein ist ein Halbleiter mit integrierter Schaltung und wird als ASIC (Application-Specific-Integrated-Circuit) bezeichnet. Dieser ASIC wird speziell entwickelt um zentrale Aufgaben der Steuerung (Regelung) von Photovoltaik-Anlagen zu übernehmen und dabei deren Effizienz im Verbund zu steigern. Dabei übernimmt der ASIC folgende zentrale Funktionen: Messen, Optimieren und Treiben von externen Power-MOSFETs. Entsprechend der elektrischen Anforderungen muss die Schaltung des Halbleiters entwickelt, gelayoutet, gefertigt und verifiziert werden. Der innovative Ansatz im Teilvorhaben ist dabei eine teils diskrete Schaltung auf Chipebene bereits zu integrieren. Damit können zudem die Gesamtkosten des Sub-MPPT weiter gesenkt werden, wodurch der Einsatz in immer mehr Bereichen ermöglicht würde und damit der Anteil von Photovoltaik am Strommix gesteigert wird. Eine weitere zentrale Aufgabe im Teilvorhaben besteht darin, ein Hochvolt-Prozessmodul zu entwickeln, um die für den ASIC benötigten Bauelemente zur Verfügung zu stellen. Am PREMA-Standort im Mainz befindet sich bereits ein BCD-Prozess bei dem zusätzlich zu bipolaren Strukturen auch C- und DMOS Strukturen auf Wafer gefertigt werden können. Es ergibt sich aus ersten Analysen hinsichtlich der Anforderungen an den ASICs im Sub-MPPT, dass im Rahmen des hier beschriebenen Teilprojektes vor allem Strom- und Spannungsfestigkeit der DMOS-Transistoren auf 1-2 A bei 70 V gesteigert werden müssen, um die geforderten Eigenschaften ermöglichen zu können. Über den bestehenden Prozess hinaus soll ein Hochvolt-Prozessmodul entwickelt werden, welches diese Bauelemente ermöglicht. Im Anschluss an die Verifikation der mit dem zusätzlichen Hochvolt-Prozessmodul hergestellten Wafer wird ein sogenanntes ‚Design-Process-Kit‘ entwickelt auf dessen Grundlage Schaltungsdesign und Layout des ASICs finalisiert wird.
In der industriellen Möbelfertigung ist es seit Jahrzehnten üblich die Schnittkanten von Werkstoffplatten zu beschichten. Im Bereich der Schmalflächenbeschichtung hat sich der Begriff des 'Kantenbandes' etabliert. Dabei handelt es sich um schmale Streifen aus Furnier, beharztem Papier, thermoplastischen Kunststoffen oder Aluminium. Das Verfahren zur Anbringung der Kantenbänder an verschiedene Holzwerkstoffsubstrate, wird und a. als ,,Bekantung' bezeichnet. Die meisten zur Bekantung eingesetzten Kantenbänder bestehen aus petrochemischen Kunststoffen wie Polyvinylchlorid PVC oder Acrylnitril-Butadien-Styrol ABS und werden demnach aus nicht erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. Ein qualitativ hochwertiges Aussehen, als auch die Summe verschiedener Materialien, die während einer Bekantung aufeinandertreffen, stellen besondere Anforderungen an die Klebtechnik. Um diesen zu genügen, werden seit den 1960er Jahren Schmelzklebstoffe, sogenannte 'Hotmelts', für Bekantungen eingesetzt. Sowohl die marktüblichen Materialien der Kantenbänder, als auch die für die Bekantung eingesetzten Schmelzklebstoffe basieren überwiegend auf fossilen und nicht erneuerbaren Ressourcen. Das vorliegende Projekt sieht die Entwicklung eines möglichst zu 100 % auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Klebstoff-Kantenband-Systems vor. Dabei soll ein Schmelzkleber entwickelt werden, der im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen keinerlei Inhaltsstoffe mit petrochemischem Charakter aufweist. Weiterhin wird die Entwicklung eines aus Biokunststoff bestehenden Kantenbandes ins Auge gefasst, das ebenso rein aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen soll. Im Kontext der gesamten Möbelbauindustrie sollen die Entwicklungen im Projekt dazu beitragen Techniken und Werkstoffe zur Verfügung zu stellen, um in der Möbelindustrie eine nachhaltige Zukunft zu ermöglichen. TV 3 (Klebchemie Becker): Untersuchung der Prototypen und Upscaling der entsprechenden Produkte: In enger Kooperation mit den (Text abgebrochen)
Photovoltaik (PV) Kraftwerke sind aus einer Vielzahl von Erzeugungseinheiten aufgebaut. Das Zusammenspiel der eingesetzten Wechselrichter und der kraftwerksinternen Verkabelungen und Transformatoren ist entscheidend für die Stabilität und Zuverlässigkeit der PV-Kraftwerke. Immer wieder zeigen sich unerwünschte Resonanzeffekte oder hohe Oberschwingungspegel, die trotz umfangreicher Netzanschlussverfahren auftreten. Ziel der morEnergy ist die methodische Weiter- und Neuentwicklung von Verfahren der Netz- und Anlagenimpedanzbestimmung. Die Impedanzmessung erlaubt es das Netz und die am Netz angeschlossenen elektrischen Anlagen wie PV-Anlagen tiefergehend in seinen elektrischen Bestandteilen zu untersuchen. Durch die Weiterentwicklung hin zur Anlagenimpedanz-messung können in Zukunft vereinfacht Stabilitätsbewertungen von Wechselrichtersystemen in Wechselwirkung mit dem vorgelagerten Stromnetz vorgenommen werden. Hauptaugenmerk liegt auf der Entwicklung von neuartigen Methoden und Verfahren, welche einen mobilen Einsatz an bestehenden PV-Kraftwerken und realen Netzanschlüssen ermöglichen. Dabei sollen große Messdatenmengen zum Beispiel unter Zuhilfenahme von KI-basierter Algorithmen ausgewertet werden. Des Weiteren wird die morEnergy eine Konzeptentwicklung für ein neuartiges Healthmonitoringsystem von PV-Wechselrichtern vornehmen. Die Möglichkeit, die Anlagen und Netzimpedanz im laufenden Betrieb messen zu können, ist einzigartig. Dadurch werden für mE und die Partner neue Wege den Gesundheitszustand von leistungselektronischen Komponenten im PV-Park überwachen zu können, eröffnet. Ein solches Konzept existiert bisher nicht und es ermöglicht die Realisierung von innovativen und nachhaltigen Produkten für die Solarindustrie.
JenErgieReal versteht sich als 'Blaupause' für die zukünftig ganzheitliche Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie sowie der Integration der Mobilität als Bindeglied. Dabei werden die Haupttreiber des Energieverbrauchs Verkehr, Industrie, Gewerbe und Wohnen sektorenübergreifend betrachtet. JenErgieReal wird als Reallabor der Energiewende die für die deutsche Energiepolitik wesentlichen systemischen Herausforderungen in einem klar umrissenen Großvorhaben exemplarisch angehen und die Rolle der Infrastrukturbetreiber im Energiewendeprozess verdeutlichen. JenErgieReal hat Pioniercharakter für die Transformation des Energiesystems und widmet sich Forschungsfragestellungen, die eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen. Die Demonstration der Ergebnisse erfolgt als Reallabor in der Stadt Jena. Das primäre Ziel des Teilprojektes 3 (TP 3) im Verbundprojekt JenErgieReal liegt in der Umsetzung der mit den Projektpartnern entwickelten wissenschaftlichen und technischen (Wohn-) Quartierspeicherlösungen, ausgehend von der kleinsten Zelle Wohnung zum smarten Quartier. Durch den Einsatz von Smart-Home-Komponenten werden die Wohnungen Teil des Virtuellen Kraftwerkes. Es sollen neue Prozesse und Formen des Zusammenlebens für eine Verbesserung der Lebensqualität und attraktiven Lebensraumgestaltung entwickelt und erprobt werden. Das Wohnen soll einfacher und angenehm erlebbar und ein langes (eigenständiges) Wohnen durch smarte Anwendungen ermöglicht werden. Somit soll nachhaltig die Wohn- und Lebensqualität der Bewohner verbessert, eine Senkung der Betriebskosten durch die Reduzierung der Stromverbräuche, z.B. Photovoltaik am Gebäude (Mieterstrom) und der Heizkosten sowie eine zukunftssichere Ausstattung der Wohnungen und nachhaltige Immobilienbewirtschaftung unter Berücksichtigung von sozialen, technischen, ökonomischen und ökologischen (CO2-Einsparung) Parametern erreicht werden.
Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, biobasierte Kunststoffverpackungen für Lebensmittel zu entwickeln unter Berücksichtigung einer ökologischen Gestaltung und eines Stoffstrom-erhöhenden Ansatzes. Unter einer ökologischen Gestaltung wird ein materialeffizienter Einsatz, hoher biobasierter Anteil ( größer als 80%) und für das Packgut optimaler Produktschutz verstanden. Hinsichtlich der Materialauswahl liegt der Fokus auf Polymilchsäure(PLA)-Blends. Aus wirtschaftlichen Gründen werden Produkte aus PLA heutzutage noch nicht recycelt. Aufgrund dessen besteht das Kernziel dieses Vorhabens in der Steigerung des Stoffstromes von PLA bzw. PLA-Blends. Um einen signifikanten Anstieg von PLA zu erreichen, werden im Vorhaben PLA2Scale zwei prinzipielle Ansätze verfolgt: Erhöhung der Sauerstoffbarriereeigenschaften durch PLA-Stärke Blends und Erniedrigung der Barriereeigenschaften durch Schaffung gezielter Inkompatibilitäten durch PLA-Faserstoff Blends. Für die Materialentwicklung ist es essentiell geeignete Rezepturen für PLA-Blends zu entwickeln und durch Additivierung bei Bedarf die Material- und Verarbeitungseigenschaften zu verbessern. Es sollen die drei wichtigsten Verarbeitungsmethoden für Lebensmittelverpackungen in Form von Folienherstellung (Flachfolien), Thermoformen und Spritzgießen Anwendung finden und das Substitutionspotential soll konkret an mindestens einem Produkt zusammen mit der Industrie aufgezeigt werden (Up-Scaling). Abpack- und Lagerversuche mit unterschiedlichen Lebensmitteln werden durchgeführt. Anhand geeigneter Sortierungs- und Trenntechnik und der Durchführung von Kontaminationsszenarien sollen die entwickelten Materialien in Vorbereitung auf das Recycling bewertet werden. Geeignete Recyclingoptionen im kleineren Maßstab und das Potential der Wiederverwertung werden geprüft. Durch Ökobilanzierungen werden die entwickelten Produkte anhand von vorgegebenen Wirkungskategorien ganzheitlich bewertet, sodass die gesamte Wertschöpfungskette erfasst wird.
Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung elektrisch leitfähiger Klebstoffe, die speziell auf die Anforderungen einer industriellen Matrix-Schindelverschaltung von Silizium Solarzellen zugeschnitten sind. Ein besonderer Fokus liegt dabei neben der elektrischen / mechanischen Performance solcher Systeme auch auf einer Kostenoptimierung durch Auswahl geeigneter Füllstoffe, um Zugang zu dem preissensitiven PV-Markt zu bekommen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 3517 |
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