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Primärenergiegewinnung und -importe

Deutschland besitzt außer Kohle keine bedeutenden weiteren konventionellen Energieressourcen. Knapp 70 Prozent des Energieaufkommens wird deshalb durch Importe diverser Energieträger gedeckt. Um die Versorgung auch zukünftig zu sichern, sollte die Importabhängigkeit verringert und die Vielfalt an Lieferländern und Transportstrukturen erhöht werden. Entwicklung der Primärenergiegewinnung Seit dem Jahr 1990 ging die Gewinnung von konventionellen Energierohstoffen in Deutschland um mehr als drei Viertel zurück und konnte auch durch einen Zuwachs bei den erneuerbaren Energien nicht kompensiert werden. Im Jahr 2023 wurden etwa 3.400 Petajoule (PJ) inländisch gewonnen (siehe Abb. „Primärenergiegewinnung in Deutschland“). Das entspricht etwa 32 % des gesamten Primärenergieverbrauchs dieses Jahres. Der Anteil der inländischen Gewinnung am ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ schwankt seit Mitte der 2000er Jahre zwischen 28 und 32 %. Heute sind die wichtigsten im Inland gewonnenen Energieträger die erneuerbaren Energien wie Windkraft, Sonnenenergie, Wasserkraft und ⁠ Biomasse ⁠. Sie machen inzwischen etwa 62% der im Inland gewonnenen Energie aus. Biomasse und der erneuerbare Teil des Siedlungsabfalls tragen zu etwa einem Drittel zur inländischen Primärenergiegewinnung bei. Neben den erneuerbaren Energien ist noch immer die Braunkohle der bedeutendste inländische Energieträger und machte im Jahr 2023 27 % der im Inland gewonnenen ⁠ Primärenergie ⁠ aus. Dabei wird seit dem Jahr 2003 in Deutschland regelmäßig etwas mehr Braunkohle gefördert, als im Inland verbraucht wird. Darüber hinaus stammten 2023 etwa 5 % des in Deutschland verbrauchten Erdgases und etwa 2 % des Inlandsverbrauchs an Mineralöl aus deutschen Quellen. Die Förderung von Steinkohle wurde in Deutschland 2019 eingestellt. Importabhängigkeit verringern Importiert werden somit vor allem die fossilen Energieträger Mineralöl, Gas und Steinkohle. Bis zur Stilllegung der letzten Atomkraftwerke wurden seit 1991 ferner 100% des benötigten Urans eingeführt (siehe Tab. „Primärenergieimporte“). In den kommenden Jahren wird Deutschland weiterhin auch bei Erdöl und Erdgas auf Importe angewiesen sein. Die Risiken dieser hohen Importabhängigkeit wurden im Jahr 2022 im Zuge des russischen Überfalls auf die Ukraine sichtbar. Deutlich verringerte Einfuhren von Erdgas aus Russland führten zu stark steigenden Erdgas-Preisen für Verbraucher und in der Folge zu erheblichen volkswirtschaftlichen Effekten. Um die Abhängigkeit von Energieimporten weiter zu verringern, sollten heimische erneuerbare Energien weiter ausgebaut und Lieferländer und Transportstrukturen diversifiziert werden. Auch das Einsparen von Energie hilft, die Importabhängigkeit zu verringern.

Einsatz alternativer Verfahren zur Waermebereitstellung in GDRA

Das Projekt "Einsatz alternativer Verfahren zur Waermebereitstellung in GDRA" wird/wurde gefördert durch: Erdgasversorgungsgesellschaft Thüringen-Sachsen mbH (EVG). Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Erfurt, Fachbereich Versorgungstechnik.Im Rahmen des Projektes werden die Gestehungskosten fuer die Gasdruckregelung ueber den gesamten Lebenszyklus der GDRA bilanziert und auf der Basis von Messwerten der EVG mbH verifiziert. Das vorgeschlagene Rechenverfahren integriert explizit die Kosten fuer die Gasvorwaermung und greift die Struktur der VDI 2067 bzw. VDI 6025 auf. Neben der Kostenbetrachtung wurde parallel der Bezug zum Primaerenergiebedarf und den Treibhausgasemissionen, bewertet im CO2-Massstab hergestellt. Das Problem der Erdgasvorwaermung wird separat behandelt. Optimierungsmoeglichkeiten im Bereich der Waermebereitstellung werden abgeleitet.

Referenzszenario für den Gebäudebereich in Deutschland

Das Projekt "Referenzszenario für den Gebäudebereich in Deutschland" wird/wurde ausgeführt durch: Ecofys Germany GmbH.Ziel der Studie ist die Entwicklung eines Referenzszenarios im Gebäudebereich für das Gesamtziel 40Prozent CO2 -Einsparung bis 2020 , welches sich auf den deutschen Gebäudebestand und die CO2 -Emissionen im Jahr 1990 bezieht. Das Referenzszenario stellt die Wirkungen von Politikmaßnahmen für den Gebäudebereich dar, die bis zum 1.1.2010 implementiert worden sind. Grundsätzlich werden alle Gebäude der Sektoren Haushalte, Gewerbe-Handel-Dienstleistung betrachtet. In einer Szenarienrechnung vom Jahr 2010 bis zum Jahr 2020 werden die Effekte der bis zum 1.1.2010 in Kraft befindlichen Politikmaßnahmen fortgeschrieben. Neben dem Hauptszenario werden hier auch Sensitivitäten für veränderte Sanierungsraten, die fortschreitende Klimaerwärmung und den Einfluss der Bevölkerungsentwicklung berechnet. Die Berechnungen werden mit dem von Ecofys entwickelten Built-Environment-Analysis-Model BEAM durchgeführt. Wesentliche Ergebnisse der Szenarienrechnung sind Entwicklungen von Flächen, Heizwärmebedarfen, Endenergie- und Primärenergieverbräuchen sowie CO2-Emissionen. Darauf aufbauend werden die Zielerreichungen in Bezug auf die Emissionsminderungen im Zeitraum 1990-2020 sowie die Heizwärmebedarfsreduzierung im Zeitraum 2008-2020 erläutert. Weiterhin werden Vorschläge für weitere Politikinstrumente gemacht, die zusätzlich ergriffen werden könnten sowie der weitere Forschungsbedarf skizziert.

NECPR: Progress to targets for energy efficiency (Annex IV) dataset, 2023

Progress to targets for energy efficiency is a dataset under the National Energy and Climate Progress Reports (NECPRs), which is reported every second year (starting in 2023) by EU Member States. The dataset provides information regarding Member State's energy efficiency contributions and progress in achieving them. The EEA collects and quality checks this data. The dataset links to data from Eurostat regarding Primary Energy Consumption (PEC) and Final Energy Consumption (FEC) in the period of 2020-2030. This reporting obligation comes from the Governance Regulation 2018/1999, Implementing Regulation (EU) 2022/2299 (Annex IV).

NECPR: Progress to targets for energy efficiency (Annex IV) dataset

Progress to targets for energy efficiency is a dataset under the National Energy and Climate Progress Reports (NECPRs), which is reported every second year (starting in 2023) by EU Member States. The dataset provides information regarding Member State's energy efficiency contributions and progress in achieving them. The EEA collects and quality checks this data. The dataset links to data from Eurostat regarding Primary Energy Consumption (PEC) and Final Energy Consumption (FEC) in the period of 2020-2030. This reporting obligation comes from the Governance Regulation 2018/1999, Implementing Regulation (EU) 2022/2299 (Annex IV).

Effiziente Verwertungstechnologien für puzzolanische Ressourcen in mikrostrukturbasierten Betonbauteilen mit Materialpass, Teilvorhaben: Validierung der Ziegelsortierung durch den Bau eines Demonstrators

Das Projekt "Effiziente Verwertungstechnologien für puzzolanische Ressourcen in mikrostrukturbasierten Betonbauteilen mit Materialpass, Teilvorhaben: Validierung der Ziegelsortierung durch den Bau eines Demonstrators" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: T.B.R. Teltower Baustoffrecycling GmbH.Ziel des Projektes ist es, durch ein mikrostrukturbasiertes Design einen 'Sutracrete' mit individuellen Materialpass herzustellen. Der Sutracrete soll durch die Wiederverwertung von Mauerwerksbruch in Form von Ziegelmehl und Ziegelgesteinskörnung hergestellt werden. Die Entwicklung soll auf rezyklierten Ziegelvarietäten basieren, die durch eine hyperspektrale Sortierung sehr viel effizienter und stoffspezifisch verwertet werden könnten. Durch das neuartige Sortierverfahren wird erstmalig die Trennung zwischen niedriggebrannten, reaktiven Ziegelmehl und hochgebrannter, nicht reaktiver Ziegelgesteinskörnung möglich. Durch das mikrostrukturbasierte Design werden die Eigenschaften gezielt nutzt, um einen nachhaltigen und nachverfolgbaren Beton herzustellen. In der Energieforschung sind der Ressourceneinsatz des Massenbaustoffs Beton und der damit verbundene Primärenergieeinsatz untrennbar. Der kritische und weltweit stark nachgefragte Rohstoff Sand sowie die zukünftig nicht ausreichenden Betonzusatzstoffe Steinkohlenflugasche und Hüttensandmehl werden durch Ziegelmaterialien substituiert. Für die Herstellung des Sutracrete ergeben sich ein geringerer Gesamtenergieverbrauch im Vergleich zu Primärbaustoffen und damit eine Minderung der Treibhausgasemissionen. Der Einsatz von Markern ermöglicht erstmals die physikalische Korrelation zwischen Baumaterialien und einem in einer Datenbank hinterlegten digitalen Zwilling bzw. 'Material Passport'. Der Innovationsgrad ist durch die Sektorenkopplung und die Digitalisierung im Bereich der Ressourceneffizienz hoch. Im Fokus steht die Integration der multimodalen Bildgebung in Verfahren der Wertstoffverwertung zur Weiterentwicklung der Kreislaufwirtschaft. Die Digitalisierung wird durch den Einsatz innovativer Verfahren der hyperspektralen Bildverarbeitung und der künstlichen Intelligenz in Sortierverfahren vorangetrieben.

Energieeffizienz durch intelligentes in-Prozess Quality Monitoring

Das Projekt "Energieeffizienz durch intelligentes in-Prozess Quality Monitoring" wird/wurde ausgeführt durch: EJOT SE & Co. KG.Das übergeordnete Ziel von Endi-QM besteht darin, ein autonom agierendes System durch die intelligente Nutzung von Produktions-, Maschinen- und Prozessdaten aufzubauen, welches über Machine Learning basierte Optimierungsverfahren selbstständig die Prozessparameter von Fertigungszelle und Maschine regelt, um die Nutzung der natürlichen und betrieblichen Ressourcen zu maximieren. Weitere Einsparungen sollen durch den Einsatz von Condition Monitoring zur Etablierung einer zustandsbasierten Instandhaltung erzielt werden, indem eine verbesserte Ausnutzung des Abnutzungsvorrats von Werkzeugen und Maschinenkomponenten ermöglicht wird. Der Primärenergieverbrauch beim hybriden Spritzgießprozess soll dabei signifikant reduziert und der Ausschuss um 40% gesenkt werden. Hierfür werden Prozess- und Primärenergieverbrauchsdaten über echtzeitfähige Data-Analytics Ansätze ausgewertet und optimiert. Neben Kosteneinsparungen durch den gesenkten Energiebedarf können signifikante CO2 Einsparungen bereits zur Projektlaufzeit gehoben werden. Noch deutlich größere Einsparungen können nach Abschluss des Projekts durch die Übertragung der entwickelten Lösung auf weitere Unternehmen gehoben werden.

Effiziente Verwertungstechnologien für puzzolanische Ressourcen in mikrostrukturbasierten Betonbauteilen mit Materialpass, Teilvorhaben: Systematische Entwicklung von Sutracrete für Fertigteile einschließlich der großtechnischen Umsetzung

Das Projekt "Effiziente Verwertungstechnologien für puzzolanische Ressourcen in mikrostrukturbasierten Betonbauteilen mit Materialpass, Teilvorhaben: Systematische Entwicklung von Sutracrete für Fertigteile einschließlich der großtechnischen Umsetzung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: informbeton GmbH.Ziel des Projektes ist es, durch ein mikrostrukturbasiertes Design einen 'Sutracrete' mit individuellem Materialpass herzustellen. Der Sutracrete soll durch die Wiederverwertung von Mauerwerksbruch in Form von Ziegelmehl und Ziegelgesteinskörnung hergestellt werden. Die Entwicklung soll auf rezyklierten Ziegelvarietäten basieren, die durch eine hyperspektrale Sortierung sehr viel effizienter und stoffspezifisch verwertet werden könnten. Durch das neuartige Sortierverfahren wird erstmalig die Trennung zwischen niedriggebrannten, reaktiven Ziegelmehl und hochgebrannter, nicht reaktiver Ziegelgesteinskörnung möglich. Durch das mikrostrukturbasierte Design werden die Eigenschaften gezielt nutzt, um einen nachhaltigen und nachverfolgbaren Beton herzustellen. In der Energieforschung sind der Ressourceneinsatz des Massenbaustoffs Beton und der damit verbundene Primärenergieeinsatz untrennbar. Der kritische und weltweit stark nachgefragte Rohstoff Sand sowie die zukünftig nicht ausreichenden Betonzusatzstoffe Steinkohlenflugasche und Hüttensandmehl werden durch Ziegelmaterialien substituiert. Für die Herstellung des Sutracrete ergeben sich ein geringerer Gesamtenergieverbrauch im Vergleich zu Primärbaustoffen und damit eine Minderung der Treibhausgasemissionen. Der Einsatz von Markern ermöglicht erstmals die physikalische Korrelation zwischen Baumaterialien und einem in einer Datenbank hinterlegten digitalen Zwilling bzw. 'Material Passport'. Der Innovationsgrad ist durch die Sektorenkopplung und die Digitalisierung im Bereich der Ressourceneffizienz hoch. Im Fokus steht die Integration der multimodalen Bildgebung in Verfahren der Wertstoffverwertung zur Weiterentwicklung der Kreislaufwirtschaft. Die Digitalisierung wird durch den Einsatz innovativer Verfahren der hyperspektralen Bildverarbeitung und der künstlichen Intelligenz in Sortierverfahren vorangetrieben.

Energieeffizienz durch intelligentes in-Prozess Quality Monitoring, Teilvorhaben: Entwicklung einer intelligenten Anbindung und Auswertung von Sensoren einer EJOT-Spritzguss-Fertigungszelle

Das Projekt "Energieeffizienz durch intelligentes in-Prozess Quality Monitoring, Teilvorhaben: Entwicklung einer intelligenten Anbindung und Auswertung von Sensoren einer EJOT-Spritzguss-Fertigungszelle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: EJOT SE & Co. KG.Das übergeordnete Ziel von Endi-QM besteht darin, ein autonom agierendes System durch die intelligente Nutzung von Produktions-, Maschinen- und Prozessdaten aufzubauen, welches über Machine Learning basierte Optimierungsverfahren selbstständig die Prozessparameter von Fertigungszelle und Maschine regelt, um die Nutzung der natürlichen und betrieblichen Ressourcen zu maximieren. Weitere Einsparungen sollen durch den Einsatz von Condition Monitoring zur Etablierung einer zustandsbasierten Instandhaltung erzielt werden, indem eine verbesserte Ausnutzung des Abnutzungsvorrats von Werkzeugen und Maschinenkomponenten ermöglicht wird. Der Primärenergieverbrauch beim hybriden Spritzgießprozess soll dabei signifikant reduziert und der Ausschuss um 40% gesenkt werden. Hierfür werden Prozess- und Primärenergieverbrauchsdaten über echtzeitfähige Data-Analytics Ansätze ausgewertet und optimiert. Neben Kosteneinsparungen durch den gesenkten Energiebedarf können signifikante CO2 Einsparungen bereits zur Projektlaufzeit gehoben werden. Noch deutlich größere Einsparungen können nach Abschluss des Projekts durch die Übertragung der entwickelten Lösung auf weitere Unternehmen gehoben werden.

Effiziente Verwertungstechnologien für puzzolanische Ressourcen in mikrostrukturbasierten Betonbauteilen mit Materialpass, Teilvorhaben: Entwicklung alkaliresistenter Marker für den digitalen Materialpass

Das Projekt "Effiziente Verwertungstechnologien für puzzolanische Ressourcen in mikrostrukturbasierten Betonbauteilen mit Materialpass, Teilvorhaben: Entwicklung alkaliresistenter Marker für den digitalen Materialpass" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Polysecure GmbH.Ziel des Projektes ist es, durch ein mikrostrukturbasiertes Design einen 'Sutracrete' mit individuellen Materialpass herzustellen. Der Sutracrete soll durch die Wiederverwertung von Mauerwerksbruch in Form von Ziegelmehl und Ziegelgesteinskörnung hergestellt werden. Die Entwicklung soll auf rezyklierten Ziegelvarietäten basieren, die durch eine hyperspektrale Sortierung sehr viel effizienter und stoffspezifisch verwertet werden könnten. Durch das neuartige Sortierverfahren wird erstmalig die Trennung zwischen niedriggebrannten, reaktiven Ziegelmehl und hochgebrannter, nicht reaktiver Ziegelgesteinskörnung möglich. Durch das mikrostrukturbasierte Design werden die Eigenschaften gezielt nutzt, um einen nachhaltigen und nachverfolgbaren Beton herzustellen. In der Energieforschung sind der Ressourceneinsatz des Massenbaustoffs Beton und der damit verbundene Primärenergieeinsatz untrennbar. Der kritische und weltweit stark nachgefragte Rohstoff Sand sowie die zukünftig nicht ausreichenden Betonzusatzstoffe Steinkohlenflugasche und Hüttensandmehl werden durch Ziegelmaterialien substituiert. Für die Herstellung des Sutracrete ergeben sich ein geringerer Gesamtenergieverbrauch im Vergleich zu Primärbaustoffen und damit eine Minderung der Treibhausgasemissionen. Der Einsatz von Markern ermöglicht erstmals die physikalische Korrelation zwischen Baumaterialien und einem in einer Datenbank hinterlegten digitalen Zwilling bzw. 'Material Passport'. Der Innovationsgrad ist durch die Sektorenkopplung und die Digitalisierung im Bereich der Ressourceneffizienz hoch. Im Fokus steht die Integration der multimodalen Bildgebung in Verfahren der Wertstoffverwertung zur Weiterentwicklung der Kreislaufwirtschaft. Die Digitalisierung wird durch den Einsatz innovativer Verfahren der hyperspektralen Bildverarbeitung und der künstlichen Intelligenz in Sortierverfahren vorangetrieben.

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