In der Industrie werden Hochtemperaturprozesse (800 - 2000°C) zur Produktion von Zementklinker, Kalk oder anderen Produkten eingesetzt. In diesen Prozessen wird meist Erdgas oder Kohle für die Erzeugung von Hochtemperaturprozesswärme eingesetzt. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines einsatzfähigen Systems für die Konversion von Klärschlamm und anderen biogenen Rest- und Abfallstoffen in ein Brenngas zur direkten Substitution von fossilen Brennstoffen in Hochtemperaturindustrieprozessen. Im Rahmen von NaBI werden folgende Innovationen erforscht und erprobt, um die spezifischen Anforderungen der Hochtemperaturindustrieprozesse zu erfüllen: (1) Flexibilisierung des Gasifizierungsverfahrens bezüglich der Brennstoffqualität durch Optimierung der Wirbelschichtfluidisierung und damit Ermöglichung der Gasifizierung von Klärschlamm wechselnder Qualität sowie von weiteren Rest- und Abfallstoffen für einen breiten Einsatz des NaBI-Ansatzes. (2) Steigerung des Heizwerts des Brenngases durch Einsatz von Sauerstoff: Dadurch wird in gängigen Hochtemperaturprozessen eine weitaus höhere Substitutionsrate von Primärenergie ermöglicht. (3) Optimierung der Qualität der Klärschlammasche als Rohstoff für die Phosphorrückgewinnung durch Einsatz von Additiven. Damit wird die Attraktivität der Asche für Phosphorrückgewinnung erhöht. (4) Untersuchung und Nachweis des Einsatzes von Infrarot-Kamerasystemen für die Prozessüberwachung und -regelung. Bis 2026 wird die Marktreife für die optimierte Brenngasbereitstellung für Industrieprozesse durch Klärschlammgasifizierung erreicht, sodass die erste kommerzielle Anlage bis 2027 realisiert werden kann.
Im Rahmen des Projektes wurde die Struktur der Waermegestehungskosten, des Primaerenergiebedarfs und der Treibhausgasemissionen, bewertet im CO2-Massstab fuer Waermeerzeugungsanlagen, wie sie fuer Contractingloesungen typisch sind untersucht und Optimierungsmoeglichkeiten dargestellt.
Durchführen innovativer Forschungen zur Primärenergieeinsparung und Reduzierung der Kohlendioxidemission in der dezentralen Energieversorgung; - Untersuchen von Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und evtl. Brennstoffzellen; - Kernpunkte: Zusammenwirken der Komponenten in komplexer Einheit aus Energetik, Hydraulik und Regelungstechnik, Teillastverhalten und Schadstoffemissionen. - Errichten einer einzigartigen Versuchsanlage in der Art einer 'kleinen Energiezentrale' im Labor 'Dezentrale Energiesysteme' der FH Erfurt, Durchführung umfangreicher experimenteller/meßtechnischer Untersuchungen; - Ziel: neue Methoden zum Bewerten, Optimieren und Planen von Anlagen der dezentralen und kommunalen Energieversorgung, intensive Öffentlichkeitsarbeit; - Resultate: Erstmalige Untersuchungen zum Teillastverhalten von Klein- BHKW; Entwickeln eines dynamischen Wärmepumpentests unter variablen Feldbedingungen; Ausloten der Potentiale zum Optimieren der Regelung von dezentralen Energieerzeugern, inklusive Versuchen; Entwurf einer Total-Energie-Anlage für liberalisierte Energiemärkte; Aufbau eines System zum übergeordneten Steuern und Regeln von dezentralen Energieerzeugern mit PC (dezentrales Energiemanagement).
Bei der Zitronensaeureherstellung aus Melasse fallen grosse Mengen hochkonzentrierter Abwaesser an, deren Reinigung durch den Einsatz der anaeroben Verfahren wirtschaftlich tragbar wird. Die bei diesem Prozess entstehenden grossen Mengen an Faulgas koennen einen bedeutenden Teil des Primaerenergiebedarfes der Fabrik decken. Bedingt durch die Zusammensetzung des Abwassers treten eine Fuelle von Problemen mikrobiologischer und technologischer Natur auf.
Basierend auf den Ergebnissen des 2011 veröffentlichten Energy Reports hat Ecofys für den WWF mögliche EU-2030-Ziele für Energieeffizienz und erneuerbare Energien entwickelt. Die Ergebnisse differenzieren zwischen den verschiedenen Nachfrage-Sektoren Gebäude, Industrie und Transport. Die Übertragung der Berechnungen des Energy Reports auf die EU-Ebene ergibt, dass die Primärenergienachfrage im Jahr 2030 um ca. 40Prozent gegenüber der Baseline-Entwicklung reduziert werden kann. Erneuerbare Energien können ca. 40Prozent des gesamten Energiebedarfs und über 65Prozent des Strombedarfs decken. Die Analyse beinhaltet auch einen umfassenden Vergleich der erarbeiteten Ergebnisse mit den Ergebnissen anderer EU-Szenarien.
Mit Verknappung der Ressourcen an Primärenergieträgern und Ausgangsrohstoffen für Hightech-Anwendungen (z.B. Titan, Inconel) und steigenden Anforderungen an den Klimaschutz wächst auch der wirtschaftliche und politische Druck zur Steigerung der Energieeffizienz in der additiven Fertigung (AM - additive manufacturing). Dabei ist zu beachten, dass hierbei neben einer energetischen Optimierung der Anlagentechnik auch die Einsparung Metallpulver einhergeht mit einem drastisch reduzierten Einsatz von Primärenergie zu dessen Herstellung. Im Mittel kann davon ausgegangen werden, dass mit jedem recycelten Kilogramm Titanpulver in etwa 95 kWh gespart werden können. Dieses Vorhaben avisiert ein energieeffizientes Funktionsmuster für optimale Metall-Pulver- und Inertgasaufbereitung für die additive Fertigung mit kontinuierlicher Überwachung und Regelung der Prozesse sowie normgerechte Dokumentation, sodass es allerhöchste Anforderungen aus der Produktion für Klasse-1-AM-Bauteile erfüllt und gleichzeitig den Anforderungen an eine signifikante Reduktion des Endenergieverbrauchs und des CO2-Footprints gerecht wird sowie zur Ressourcenschonung beiträgt. Erstmalig wird durch eine lückenlose Qualitätsüberwachung der Güte des Pulvers und der Anlagenumgebung, unter anderem im Sinne der Sicherheit und Effizienz, kontinuierlich kontrolliert, geregelt und dokumentiert.
<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergieverbrauch">Primärenergieverbrauch</a> (PEV) in Deutschland ist seit Ende der 2000er Jahre deutlich rückläufig. Er ist von 2008 bis 2024 um etwa 27 % zurückgegangen.</li> <li>Gemäß dem Energieeffizienzgesetz von 2023 soll der PEV bis 2030 gegenüber 2008 um 39 % sinken. Auf Basis der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Projektionen 2025 des Umweltbundesamtes ist davon auszugehen, dass die bislang dafür ergriffenen Maßnahmen aller Voraussicht nach nicht ausreichen werden, um dieses Ziel zu erreichen.</li> <li>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> „Primärenergieverbrauch“ wird methodisch durch die steigenden Anteile erneuerbarer Energien verzerrt: Steigt der Anteil der Erneuerbaren, sinkt der Primärenergieverbrauch, auch wenn der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergieverbrauch">Endenergieverbrauch</a> konstant bleibt</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Mit dem Einsatz und der Erzeugung von Energie sind eine Vielzahl an Umweltbelastungen verbunden: Durch den Abbau von Rohstoffen wie Kohle oder Erdöl werden Ökosysteme teilweise deutlich geschädigt. Beim Transport der Rohstoffe wird Energie verbraucht, Treibhausgase und gesundheitsgefährdende Luftschadstoffe werden ausgestoßen. Auch bei der Umwandlung und Bereitstellung von Energie kommt es zu Umweltbelastungen. Die Senkung des PEV ist neben dem Umstieg auf alternative und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/22626">erneuerbare Energien</a> daher ein wichtiger Baustein der Energiewende.</p> <p>Allerdings unterliegt der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> „Primärenergieverbrauch“ methodenbedingten Verzerrungen: Steigt der Anteil der Erneuerbaren, sinkt der Primärenergieverbrauch, auch wenn der Endenergieverbrauch konstant bleibt (siehe Abschnitt „Wie wird der Indikator berechnet?“ am Ende des Artikels sowie die Ausführungen im Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12371#definition-und-einflussfaktoren">Primärenergieverbrauch</a>“). Die Kenngröße „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106905">Endenergieverbrauch</a>“ ist hinsichtlich des Energieverbrauchs einer Volkswirtschaft aussagekräftiger.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>2024 wurde in Deutschland etwa 29 % weniger <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergie">Primärenergie</a> verbraucht als 1990. Noch 2006 lag der Verbrauch fast so hoch wie 1990. Seitdem ist er deutlich gesunken. Das liegt zum Teil am sinkenden <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/endenergieverbrauch">Endenergieverbrauch</a>, ist zum Teil aber auch methodenbedingt, da die Umstellung auf erneuerbare Energieträger wie beschrieben mit einem überproportional sinkenden PEV einhergeht. Auch sinkende Netto-Stromexporte bzw. seit 2023 gestiegene Netto-Stromimporte unterliegen gleichermaßen diesem statistischen Effekt. Davon abgesehen, führten insbesondere die hohen Energiepreise im Zuge der Energiekrise 2022 nicht zuletzt zu einer deutlich reduzierten Produktion energieintensiver Güter in Deutschland. Dies trug im Jahr 2024 zum niedrigsten Energieverbrauch seit 1990 bei.</p> <p>Im 2023 verabschiedeten <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/enefg/BJNR1350B0023.html">Energieeffizienzgesetz</a> (EnEfG) ist das Ziel festgeschrieben, dass der PEV bis 2030 um 39 % unter den PEV des Jahres 2008 sinken soll. In den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/93256">Treibhausgas-Projektionen 2025</a> wurde auf der Basis von Szenarioanalysen untersucht, ob Deutschland seine Energie- und Klimaziele im Jahr 2030 erreichen kann: Wenn alle von der Regierungskoalition geplanten Maßnahmen umgesetzt werden, ist im Jahr 2030 mit einem Rückgang des PEV von etwa 32 % gegenüber dem Jahr 2008 zu rechnen (Mit-Maßnahmen-<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/szenario">Szenario</a>). Damit wäre das Ziel des EnEfG eines Rückgangs um 39 % bis 2030 deutlich verfehlt. Weitere Maßnahmen zur Senkung des PEV sind also erforderlich, um die Ziele des EnEfG zu erreichen.</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Der Primärenergieverbrauch wird von der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) über das Wirkungsgradprinzip ermittelt. Die in Kraftwerken und anderen Feuerungsanlagen verbrannten Energieträger werden mit ihrem Heizwert multipliziert. Wird Strom aus Wind, Wasserkraft oder Photovoltaik erzeugt, so ist der Wirkungsgrad vereinbarungsgemäß 100 %. Bei der Geothermie beträgt er 10 % und bei der Kernenergie 33 %. Methodische Hinweise zur Berechnung veröffentlicht die AGEB in den <a href="https://ag-energiebilanzen.de/wp-content/uploads/2021/11/vorwort.pdf">Erläuterungen zu den Energiebilanzen</a>.</p> <p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12371">„Primärenergieverbrauch“</a>.</strong></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 659 |
| Europa | 43 |
| Kommune | 8 |
| Land | 14 |
| Weitere | 10 |
| Wirtschaft | 2 |
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| Zivilgesellschaft | 59 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 631 |
| Text | 37 |
| unbekannt | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 32 |
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| Language | Count |
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| Deutsch | 627 |
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| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 18 |
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