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Schwerpunktprogramm (SPP) 1708: Materialsynthese nahe Raumtemperatur; Priority program (SPP) 1708: Material Synthesis near Room Temperature, Schwerpunktprogramm (SPP) 1708: Materialsynthese nahe Raumtemperatur

Die synthetische Materialchemie steht vor enormen Herausforderungen: Die Energiewende erfordert völlig neue Materialien mit herausragenden Eigenschaften - effektive Fotokatalysatoren für die solargetriebene Wasserstoffentwicklung, effiziente Energiespeichermaterialien, Materialien für Energiekonversion und vieles mehr. Auf der anderen Seite besteht die zwingende Notwendigkeit des ressourcenschonenden Einsatzes von Rohstoffen und Energie durch effizientere Herstellung bekannter und bereits verwendeter Materialien. Hier müssen nachhaltige chemische Prozesse erdacht und entwickelt werden, die bei niedrigerer Temperatur ablaufen, höhere Reinheit und Ausbeute ermöglichen und weniger Abfall produzieren. Eine Erfolg versprechende Option hierfür ist die Nutzung von ionischen Flüssigkeiten (engl. Ionic Liquids, ILs) - organische Salze, die bereits unterhalb 100 Grad Celsius, oftmals sogar bei Raumtemperatur, als hoch polare Flüssigkeiten vorliegen. Die einzigartigen Eigenschaften dieser neuartigen 'Designer-Lösungsmittel' lassen sich durch vielfältige Variation ihrer chemischen Zusammensetzung an das jeweilige Synthesesystem adaptieren. Vielversprechende erste Forschungsergebnisse zeigen, dass unter Nutzung von ILs anorganische Materialien (Metalle, Legierungen, Halbleiter, Hartstoffe, Funktionswerkstoffe etc.) unter Umgebungsbedingungen hergestellt werden können. Dadurch lassen sich Energieeinsatz und technischer Aufwand im Vergleich zu den bisher notwendigen Hochtemperaturprozessen, wie Schmelzreaktionen, Solvothermalsynthesen oder Gasphasenabscheidungen, enorm reduzieren. Zugleich werden chemische Materialsynthesen besser steuerbar, was ebenfalls die Energie- und Rohstoffeffizienz erhöht. Unabhängig davon eröffnen Synthesen in ILs die Möglichkeit, auch völlig neue Niedertemperaturverbindungen mit noch unbekannten chemischen und physikalischen Eigenschaften erstmalig zugänglich zu machen. Tatsächlich lassen sich in diesem frühen Stadium der Forschung noch längst nicht alle wissenschaftlichen, ökonomischen und ökologischen Implikationen abschätzen. Somit sind die Ziele des Schwerpunktprogramms: (1) Etablierung IL-basierter ressourceneffizienter Synthesen für bekannte Funktionsmaterialien, (2) Entdeckung neuartiger, auch unorthodoxer Funktionsmaterialien, die nur durch die Synthesen nahe Raumtemperatur in ILs zugänglich sind, (3) Verständnis der Prinzipien von Auflösung, Reaktion und Abscheidung anorganischer Feststoffe in ILs.

Fossile Energien einsparen: Empfehlungen an die Politik

<p> <p>Um auf die aktuelle Energiekrise zu reagieren, hat das Umweltbundesamt einen Policy Brief mit konkreten Politikempfehlungen zum Einsparen fossiler Energien und für mehr Energieeffizienz veröffentlicht. Das Kurzpapier enthält 13 konkrete Vorschläge, die sektorübergreifend sowie im Verkehrs- und Gebäudesektor wirken und die Energiesicherheit in Deutschland stärken.</p> </p><p>Um auf die aktuelle Energiekrise zu reagieren, hat das Umweltbundesamt einen Policy Brief mit konkreten Politikempfehlungen zum Einsparen fossiler Energien und für mehr Energieeffizienz veröffentlicht. Das Kurzpapier enthält 13 konkrete Vorschläge, die sektorübergreifend sowie im Verkehrs- und Gebäudesektor wirken und die Energiesicherheit in Deutschland stärken.</p><p> <p>Die aktuelle Energiekrise 2026 trifft Deutschland anders als im Jahr 2022, aber nicht minder deutlich. Während die Energiekrise 2022 infolge des russischen Angriffs auf die Ukraine vor allem durch unterbrochene Gaslieferungen und stark steigende Gaspreise geprägt war, trifft die aktuelle Energiekrise besonders Haushalte, Unternehmen und Institutionen, die fossile Brenn- und Kraftstoffe wie Benzin, Diesel und Heizöl nutzen. Besonders stark von fossiler Energie abhängig sind der Verkehrssektor mit einem Anteil von 92 Prozent und die privaten Haushalte mit einem Anteil von 70 Prozent im Jahr 2025.</p> <p>Entsprechend sind beide Sektoren in besonderem Maße von hohen Preisen durch internationale Krisen betroffen (vgl. Abbildung 1). Denn Deutschland ist bei fossilen Primärenergieträgern im hohen Maße abhängig von Importen: Bei Öl liegt die Importabhängigkeit bei 98 Prozent, bei Gas bei 95 Prozent. Der Verbrauch hat sich im letzten Jahrzehnt kaum verändert. Im Jahr 2025 betrug der Anteil der Mineralöle am Endenergiemix etwa 36 Prozent, der des fossilen Gases etwa 24 Prozent.&nbsp;</p> Energiesparen, Energieeffizienz und Energiewende als Strategien aus der „Fossilkrise“, die Betroffene auch finanziell entlastet <p>Um den hohen Verbrauch fossiler Energien zu beenden ist sowohl seitens der Bundesregierung als auch der Unternehmen und Bevölkerung entschlossenes Handeln beim Energiesparen und bei der Energiewende hin zu erneuerbaren Energien notwendig. Als unmittelbare Reaktion auf die Energiekrise hilft es insbesondere, Energie effizient einzusetzen, und, wo möglich, Energie zu sparen. Der neue Policy Brief des Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>) „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/energiekrise-2026-energieeffizienz-energiesparen">Mit Energieeffizienz und Energiesparen aus der fossilen Abhängigkeit</a>“ wirft den Fokus auf die Nachfrageseite im Energiesystem und listet 13 Politikempfehlungen auf, die sowohl kurzfristig die Folgen der Energiekrise mindern, als auch mittelfristig die Transformation zu mehr Energieunabhängigkeit unterstützen. Damit wird die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/resilienz">Resilienz</a> gegenüber künftigen Energiekrisen erhöht. Die Vorschläge können auch zu einer deutlichen finanziellen Entlastung von Privathaushalten, Unternehmen und Institutionen führen.</p> Lehren aus der Energiekrise 2022/2023 <p>Energieeffizienz, Energiesparen und der Wechsel weg von fossilen Brennstoffen hin zu heimischen erneuerbaren Energieträgern reduzieren die Energieabhängigkeit vom Ausland und erhöhen die Energiesicherheit in Deutschland. Dass der Energieverbrauch kurzfristig gemindert werden kann, zeigt der Umgang mit der Energiekrise 2022. Durch eine gelungene politische Rahmensetzung und individuelle Einsparbemühungen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/ex-post-evaluation-der-energieverbrauchsminderung">konnte der Endenergieverbrauch 2022 und 2023 erstmals zwei Jahre in Folge spürbar gesenkt werden</a>.</p> Beispiel Tempolimit <p>Eine der Empfehlungen des Politikpapiers für den Verkehrsbereich zielt darauf ab, den Kraftstoffverbrauch durch Geschwindigkeitsreduktion auf allen Straßen zu senken. Mit steigender Geschwindigkeit erhöhen sich Fahrwiderstand und Verbrauch erheblich. Eine Studie im Auftrag des UBA zeigt, dass ein Tempolimit von 120 km/h auf Autobahnen und 80 km/h außerorts pro Jahr rund 2.751 Millionen Liter Kraftstoff einsparen würde. Darüber hinaus könnte die flächendeckende Einführung von Tempo 30 innerorts den regionalen Verbrauch um bis zu fünf Prozent senken. Neben der Einsparung verbessert Tempo 30 die Verkehrssicherheit, den Lärmschutz sowie die Luftreinhaltung und fördert Fuß- und Radverkehr sowie die Aufenthaltsqualität im öffentlichen Raum.</p> Beispiel Heizungsmarkt <p>Auch für den Gebäudebereich enthält das Politikpapier konkrete Empfehlungen, etwa zur besseren Orientierung und Finanzierung im Heizungsmarkt. Obwohl die geplanten neuen gesetzlichen Grundlagen einen stärkeren Fokus auf biogene Brennstoffe legen, bleiben Wärmepumpen die Schlüsseltechnik. Aktuell bestehen teilweise unklare Rahmenbedingungen, zum Beispiel über die zukünftige Höhe des CO₂-Preises. Daher empfiehlt das UBA, zumindest wo möglich für mehr Klarheit und Orientierung zu sorgen und beispielsweise transparente Ausbauziele zu definieren, die aufzeigen, mit welchen Anteilen verschiedene Heiztechnologien zu einem sinnvollen Gesamtbild und damit zum Gelingen der Energiewende im Gebäudebestand beitragen sollen. Das bietet den Marktakteuren Orientierung und ermöglicht es der Politik, gezielt zu steuern und bei Bedarf nachzusteuern.</p> <p>Außerdem sollte die einkommensabhängige Förderung differenzierter werden, um die Anschaffungskosten für finanzschwache Haushalte finanzierbarer zu machen. Das UBA empfiehlt zudem, einen Förderschwerpunkt für Wärmepumpen in Mehrfamilienhäusern zu initiieren, um den Markthochlauf in diesem Segment mit Praxis-Beispielen zu verstärken.</p> <p>Weitere Einzelheiten zu allen 13 Politikempfehlungen sowie vertiefende Informationen zur Umsetzung finden sich im vollständigen Policy Brief „Mit Energieeffizienz und Energiesparen aus der fossilen Abhängigkeit".</p> </p><p>Informationen für...</p>

Primärenergieverbrauch nach Wirtschaftszweigen und privaten Haushalten in Sachsen-Anhalt

Teil der Statistik "Primärenergieverbrauch" Raum: Sachsen-Anhalt Gesamt Der Primärenergieverbrauch umfasst die für Umwandlung und Endverbrauch benötigte Energie, die aus Primärenergieträgern gewonnen wird. Er ergibt sich aus der Summe der im Land gewonnen Primärenergieträger, den Bestandsveränderungen sowie dem Saldo aus Bezügen und Lieferungen. Um die in unterschiedlichen Einheiten (z. B. Tonne, m³, kWh oder Joule) ausgewiesenen Energieträger vergleichbar und additionsfähig zu machen, werden diese zur Berechnung des Primärenergieverbrauches, auf Grundlage ihres jeweiligen Heizwertes, auf einen einheitlichen Nenner (Joule) umgerechnet. Bei Primärenergieträgern handelt es sich um Energieträger, die keiner Umwandlung unterworfen wurden. Dies sind Stein- und Braunkohle (roh), Hartbraunkohle, Erdöl, Erdgas, Grubengas, erneuerbare Energieträger sowie Kernenergie.

Spannungsqualitätssicherung im Rheinischen Revier, Teilvorhaben: Messung, Messdatenerfassung und -aufbereitung

QUIRINUS-Control ist ein umfangreiches Forschungsvorhaben zur objektiven Bewertung und somit der zukünftigen Sicherung der Spannungsqualität vor dem Hintergrund der Abkehr von Großkraftwerken sowie der weiteren Integration von umrichterbasierten Anlagen im Rheinischen Revier. QUIRINUS-Control bietet interdisziplinäre Ansätze durch ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Netzbetreibern, Beratern, Messgeräteherstellern, Softwareentwicklern und Anlagenherstellern zur Identifikation von möglichen Spannungsqualitätseinbußen. Insbesondere zielt QUIRINUS-Control mit dem Aufbau eines Wide-Area-Monitoring Systems (WAMS) als Werkzeug im Rahmen des Projektes auf die Erarbeitung von systemischen Lösungsmaßnahmen und Komponentenlösungen sowie der Ableitung von Best Practice Lösungen ab. Das zentrale Ziel des Teilprojektes der Leitungspartner GmbH besteht in Folgendem: Als Verteilnetzbetreiber ist Leitungspartner gemäß EnWG u.a. für die Gewährleistung der Versorgungszuverlässigkeit und damit der Spannungsqualität im eigenen Netzgebiet verantwortlich. Bislang sind noch keine Instrumente und Methoden zur messtechnischen Erfassung und Bewertung der Spannungsqualität im Netzgebiet vorhanden, die den sich verändernden Rahmenbedingungen durch die Abkehr von der konventionellen Stromerzeugung aus Großkraft-werken und Hinwendung zu fluktuierend einspeisenden dezentralen Stromerzeugungsanlagen auf Basis regenerativer Primärenergieträger unter Einbeziehung flexibler Stromverbrauchsanlagen Rechnung tragen. Neben dem fehlenden Messsystem fehlt ein großflächiges Monitoringsystem, das neben der laufenden Beobachtung von Spannungsqualitätsbeeinträchtigungen auch deren Visualisierung, Analyse und Ableitung von Handlungsoptionen ermöglicht. Insofern setzt sich der Antragsteller das übergeordnete Ziel, zur Konzeption eines solchen technischen, 24/7-Mess- und Monitoringsystems mitzuwirken, um hierdurch zukünftig die Versorgungszuverlässigkeit im Netzgebiet gewährleisten zu können.

kommunale Wärmeplanung - primäre Energieträger (Stadt Moers)

Der vorliegende Datensatz wurde im Rahmen der kommunalen Wärmeplanung der Stadt Moers erstellt und zeigt die primären Energieträger mit dem höchsten Anteil am Wärmebedarf im Bestand auf Baublockebene.

Substitution von Regelbrennstoffen durch Ersatzbrennstoffe - Aufbereitung von Abfallfraktionen

Das Ziel des Projektes besteht darin, das Potential einer auf den Anwendungsfall abgestimmten Herstellung von Ersatzbrennstoffen (EBS) aus Abfällen zu ermitteln. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Clausthal und mit der Bauhaus-Universität Weimar bearbeitet. Die Nutzung von Ersatzbrennstoffen (EBS) aus Abfallfraktionen gewinnt u.a. vor dem Hintergrund der Öffnung des Abfallmarktes und der Einsparung von Primärenergieträgern zunehmend an Interesse. Aus wenigen bekannten Beispielen ist jedoch ersichtlich, dass ein wirtschaftlicher Erfolg der Ersatzbrennstoffherstellung in Kombination mit Abfallbehandlungsverfahren nicht zwangsläufig mit einem ökologischen Vorteil verbunden ist und unter Umständen auch negative Auswirkungen im Vergleich zur klassischen Restabfallverbrennung zur Folge haben kann. Im Rahmen dieser Studie wurde das Hauptaugenmerk auf die Optimierung der Herstellung von Sekundärbrennstoffen aus energetischer Sicht gerichtet; Fragen bezüglich angereicherter Schadstoffgehalte in Ersatzbrennstoffen und Fragen bezüglich der Herstellungskosten von Ersatzbrennstoffen wurden nur ansatzweise berücksichtigt. Die Ergebnisse dieser Studie lassen den Schluss zu, dass die mechanisch-biologische Herstellung von Ersatzbrennstoffen unter Beachtung der oben getroffenen Annahmen aus energetischen Gründen in jedem Fall einer Behandlung von originären Abfällen in einer Müllverbrennungsanlage vorzuziehen ist. Diese Feststellung lässt sich zwar in Anbetracht einer alleinigen energetischen Bilanzierung bejahen, ist aber unter Berücksichtigung einer gesamtheitlichen Betrachtung des MBA-Verwertungsweges zu relativieren. Eine verlässliche Gesamtbewertung ist nur unter Einbeziehung weiterer ökologischer, aber auch ökonomischer Gesichtspunkte zu treffen. Besondere Aufmerksamkeit ist dabei den Schadstoffgehalten der EBS zu widmen, da diese emissionsseitig durch die gesetzlichen Einschränkungen den Einsatz in den Mitverbrennungsanlagen limitieren.

Ressourcensheck

Ressourcenverbrauch im produzierenden Gewerbe wird zukünftig noch stärker in den Fokus unserer Gesellschaft rücken. Um als Unternehmen eine Vorstellung über die eigene Ressourceneffizienz, also dem effizienten Einsatz von Ressourcen wie Rohstoffe und Energie, zu erhalten, ist es notwendig, den Umgang im Unternehmen zu überprüfen und zu reflektieren. Dazu kann der Ressourcencheck als ein Einstieg dienen. Nach der Erstellung eines Werkzeugs (Basismodul) zur Selbsteinstufung hinsichtlich der Ressourceneffizienz im eigenen Unternehmen, wurden bereits zwei Vertiefungsmodule für das metallverarbeitende Gewerbe und Unternehmen der Oberflächentechnik entwickelt. Ziele der Selbsteinstufung sind die Sensibilisierung für das Thema Ressourceneffizienz, das Aufzeigen von Handlungsmöglichkeiten und der Vergleich mit Beispielen aus der Praxis. Der Selbst-Check ist bewusst knapp gehalten, um ein niederschwelliges Angebot insbesondere für Führungskräfte zu schaffen. Inhaltlich basieren die Fragen auf Erfahrungen aus der Praxis.

Erdgassubstitution durch Wasserstoff in der Kupferhalbzeugherstellung, Teilvorhaben: Bewertung anlagentechnischer Voraussetzungen und technischer, technologischer und metallurgischer Folgen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Primärenergieträgern in der Kupferindustrie

Spannungsqualitätssicherung im Rheinischen Revier, Teilvorhaben: Messung, Messdatenerfassung und -aufbereitung

QUIRINUS-Control ist ein umfangreiches Forschungsvorhaben zur objektiven Bewertung und somit der zukünftigen Sicherung der Spannungsqualität vor dem Hintergrund der Abkehr von Großkraftwerken sowie der weiteren Integration von umrichterbasierten Anlagen im Rheinischen Revier. QUIRINUS-Control bietet interdisziplinäre Ansätze durch ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Netzbetreibern, Beratern, Messgeräteherstellern, Softwareentwicklern und Anlagenherstellern zur Identifikation von möglichen Spannungsqualitätseinbußen. Insbesondere zielt QUIRINUS-Control mit dem Aufbau eines Wide-Area-Monitoring Systems als Werkzeug im Rahmen des Projektes auf die Erarbeitung von systemischen Lösungsmaßnahmen und Komponentenlösungen sowie der Ableitung von Best Practice Lösungen ab. Als Verteilnetzbetreiber ist Regionetz (i. F. 'RN' oder 'Antragsteller') gemäß EnWG u.a. für die Gewährleistung der Versorgungszuverlässigkeit und damit der Spannungsqualität im eigenen Netzgebiet verantwortlich. Bislang sind noch keine Instrumente und Methoden zur messtechnischen Erfassung und Bewertung der Spannungsqualität im Netzgebiet vorhanden, die den sich verändernden Rahmenbedingungen durch die Abkehr von der konventionellen Stromerzeugung über Großkraftwerke und die Hinwendung zu fluktuierend einspeisenden Stromerzeugungsanlagen auf Basis regenerativer Primärenergieträger sowie flexiblen Stromverbrauchsanlagen adäquat Rechnung trägt. Neben dem bislang fehlenden Messsystem fehlt es bislang auch noch an einem großflächigen Monitoringsystem, das neben der laufenden Beobachtung von Spannungsqualitätsbeeinträchtigungen auch deren Visualisierung, Analyse und Ableitung von Handlungsoptionen ermöglicht. Insofern setzt sich der Antragsteller das übergeordnete Ziel, zur Konzeption eines solchen technischen, 24/7-Mess- und Monitoringsystems mitzuwirken, um hierdurch auch weiterhin die Versorgungszuverlässigkeit im Netzgebiet gewährleisten zu können.

Spannungsqualitätssicherung im Rheinischen Revier, Teilvorhaben: Messung, Messdatenerfassung und -aufbereitung

QUIRINUS-Control ist ein umfangreiches Forschungsvorhaben zur objektiven Bewertung und somit der zukünftigen Sicherung der Spannungsqualität vor dem Hintergrund der Abkehr von Großkraftwerken sowie der weiteren Integration von umrichterbasierten Anlagen im Rheinischen Revier. QUIRINUS-Control bietet interdisziplinäre Ansätze durch ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Netzbetreibern, Beratern, Messgeräteherstellern, Softwareentwicklern und Anlagenherstellern zur Identifikation von möglichen Spannungsqualitätseinbußen. Insbesondere zielt QUIRINUS-Control mit dem Aufbau eines Wide-Area-Monitoring Systems als Werkzeug im Rahmen des Projektes auf die Erarbeitung von systemischen Lösungsmaßnahmen und Komponentenlösungen sowie der Ableitung von Best Practice Lösungen ab. Als Verteilnetzbetreiber ist Regionetz (i. F. 'RN' oder 'Antragsteller') gemäß EnWG u.a. für die Gewährleistung der Versorgungszuverlässigkeit und damit der Spannungsqualität im eigenen Netzgebiet verantwortlich. Bislang sind noch keine Instrumente und Methoden zur messtechnischen Erfassung und Bewertung der Spannungsqualität im Netzgebiet vorhanden, die den sich verändernden Rahmenbedingungen durch die Abkehr von der konventionellen Stromerzeugung über Großkraftwerke und die Hinwendung zu fluktuierend einspeisenden Stromerzeugungsanlagen auf Basis regenerativer Primärenergieträger sowie flexiblen Stromverbrauchsanlagen adäquat Rechnung trägt. Neben dem bislang fehlenden Mess-system fehlt es bislang auch noch an einem großflächigen Monitoringsystem, das neben der laufenden Beobachtung von Spannungsqualitätsbeeinträchtigungen auch deren Visualisierung, Analyse und Ableitung von Handlungsoptionen ermöglicht. Insofern setzt sich der Antragsteller das übergeordnete Ziel, zur Konzeption eines solchen technischen, 24/7-Mess- und Monitoringsystems mitzuwirken, um hierdurch auch weiterhin die Versorgungszuverlässigkeit im Netzgebiet gewährleisten zu können.

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