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Signifikante Reduzierung des Schadstoffausstoßes bei Warmbehandlungsprozess- anlagen durch Verstromung der weitgehend ungenutzten Prozessabwärme

Beim Umformen metallischer Werkstoffe durch Kaltwalzen wird das Metall stark verfestigt und seine Verformbarkeit nimmt ab. Um die zur Weiterverarbeitung erforderliche Verformbarkeit wiederherzustellen, muss der Werkstoff mit Hilfe Erdgas befeuerter Öfen erwärmt und danach wieder abgekühlt werden. Die dem Werkstoff beim Abkühlvorgang entzogene Wärme ging bisher ungenutzt verloren. Das Unternehmen errichtet nun erstmalig in der metallverarbeitenden Industrie eine ORC-Anlage (Organic Rankine Cycle) mit einem Kolbenmotor, um die entweichende Wärme hocheffizient für die Stromerzeugung zu nutzen. In dem neuartigen Verfahren wird zunächst die Wärme des in der Haubenglühanlage zirkulierenden Schutzgasstromes entzogen und dann mit Hilfe des Wärmetransportmediums Thermoöl auf das im ORC-Prozess verwendete Arbeitsmedium Ethanol übertragen. Das verdampfende Ethanol treibt dann anstelle der üblichen ORC-Turbine einen ORC-Kolbenmotor an und wandelt dadurch die thermische in mechanische Energie um. Diese wiederum treibt einen an den Kolbenmotor gekoppelten Generator an und wandelt schließlich die mechanische in elektrische Energie um. Der hierdurch erzeugte Strom soll primär zur eigenen Versorgung des Unternehmens mit Elektrizität verwendet werden, kann aber auch in das öffentliche Netz eingespeist werden. Mit dem Projekt können jährlich rund 1.900 Megawattstunden elektrischer Strom und 10.000 Megawattstunden Heizwärme eingespart werden. Dadurch werden cirka 3.100 Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr vermieden. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: BILSTEIN GmbH & Co. KG Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2012 - 2019 Status: Abgeschlossen

Energetische Nutzung biogener Reststoffe mit AER-Technologie

Das Projekt "Energetische Nutzung biogener Reststoffe mit AER-Technologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TBM Technologieplattform Bioenergie und Methan GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Vorhabens der TBM Technologieplattform Bioenergie und Methan GmbH & Co. KG ist es, die wirtschaftliche und nachhaltige Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme aus Biomasse mit Hilfe der neu entwickelten AER (Absorption Enhanced Reforming)-Vergasungstechnologie in einer Anlagengröße von 10 MW Brennstoffwärmeleistung zu demonstrieren. Das neue Verfahren wurde vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) entwickelt. Im Vergleich zu bereits existierenden Biomasseanlagen kommen ein neuartiges Bettmaterial und eine veränderte Betriebsweise zur Anwendung, bei der ein wasserstoffreiches Gas erzeugt wird. Das als Bettmaterial eingesetzte Kalziumoxid bewirkt, dass das entstehende Produktgas weniger unerwünschtes CO2 und Teer enthält. Geringere Vergasungstemperaturen erlauben außerdem den Einsatz von holzartigen Biomassereststoffen aus der Landschaftspflege. Dies trägt den hohen Anforderungen an den Standort in der Nähe des Biosphärenreservats Schwäbische Alb Rechnung. Das Produktgas soll in einem Gasmotor in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Prozessabwärme soll zum einen in einem ORC-Prozess zur zusätzlichen Erzeugung elektrischer Energie dienen und zum anderen als Fernwärme abgegeben werden. Bei optimalem Betrieb und gleichzeitiger Wärmenutzung können insgesamt rund 26.000 Tonnen CO2 pro Jahr und Anlage eingespart werden.

Teilprojekt 6: Energetische Umrüstung Rathaus, Knowledge Transfer und Öffentlichkeitskommunikation

Das Projekt "Teilprojekt 6: Energetische Umrüstung Rathaus, Knowledge Transfer und Öffentlichkeitskommunikation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Sonneberg, Amt 3 - Bauamt durchgeführt. In diesem zu beantragendem Teilvorhaben wird eine energetische Umbaustrategie von öffentlichen kommunalen Bestandsbauten auf Basis modernster Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnik entwickelt. Dies wird demonstriert am Rathaus Sonneberg als Bestandsbau einer kommunalen Einrichtung. Dazu sind die baulichen und verwaltungsrechtlichen Anträge, Pläne und die praktisch-technische Realisierung umzusetzen. Das Ziel ist die Einspeisung von mindestens 80 % der ausgekoppelten Prozessabwärme in die Wärmeversorgung des Rathaus Sonneberg. Ein weiterer Ansatz der Stand Sonneberg in diesem Teilvorhaben ist die Entwicklung von Kommunikationsstrukturen für wissenschaftliche Forschungsprojekte mit Spezialisierung auf die lokale Wasserstofftechnologie in der Region Sonneberg sowie die Entwicklung von Knowledge Transfer Lösungen in der kommunalen Verwaltungsstruktur. Das Ziel ist es eine signifikante Steigerung des Grundwissens und der Begeisterung für Wasserstofftechnologien in dem WIR!-Ausgangspunkt Sonneberg zu erreichen. Der Nachweis der Breitenwirkung der Wasserstofftechnologien in kommunalen Bestandsbauten wird durch mehrere Besichtigungen von anderen kommunalen Entscheidungsträgern erbracht. Eine innovative und junge Öffentlichkeitskommunikation wird sowohl ältere als auch jüngere Altersgruppen ansprechen.

Installation von 6 ORC Modulen zur Verstromung der Abwärme aus heißen Klinkerkühlergasen

Das Projekt "Installation von 6 ORC Modulen zur Verstromung der Abwärme aus heißen Klinkerkühlergasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CEMEX Zement GmbH durchgeführt. Durch die Nutzung von Prozessabwärme fuer die Stromerzeugung soll Strom erzeugt werden bei gleichzeitiger Vermeidung von CO2 Emissionen. Der erzeugte Strom soll einen Teil des eigenen Strombedarfs abdecken.

Flexi-Sync - Flexibilisierungsmaßnahmen in Energiesystemen

Das Projekt "Flexi-Sync - Flexibilisierungsmaßnahmen in Energiesystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Wärme Berlin AG durchgeführt. Ziel des Gesamtverbundvorhabens ist die Identifizierung und Nutzbarmachung des Flexibilisierungspotenzials von Energie in urbanem Umfeld, um das fluktuierend zur Verfügung stehende bzw. anfallende Energieangebot und -nachfrage besser aufeinander abzustimmen. Das Ziel des Berliner Demonstrators ist die Entwicklung und Implementierung eines replizierbaren innovativen Energiekonzeptes im dicht bewohnten urbanen Raum, welches Flexibilität sowohl auf der Erzeugerseite als auch auf der Verbraucherseile sinnvoll kombiniert. Sektorkopplung spielt dabei eine wichtige Rolle: Power-to-Cooling als Kombination von PV-Strom mit Kälteerzeugung bei gleichzeitiger Abwärmenutzung der im Kälteprozess anfallenden Prozessabwärme; Power-to-Transport als Kombination von PV-Strom zur Aufladung für E-Mobility sowie Nutzbarmachung von Abwärme aus U-Bahnschächten und Abwasserkanälen zur Wärmeversorgung. Ein neu zu entwickelndes digitales Orchestrierungstool soll Schwankungen beim Abwärme-angebot selbstlernend für die Erstellung von Einsatzprognosen nutzen und darauf abgestimmte Regelungskonzepte realisieren. Zudem soll das zu entwickelnde Orchestrierungstool den Energiefluss aus der PV-Anlage zu den potenziellen Energienutzern steuern.

Teilprojekt 1: Vorversuche im Technikumsversuchsstand und Tests in realer Produktionsanlage

Das Projekt "Teilprojekt 1: Vorversuche im Technikumsversuchsstand und Tests in realer Produktionsanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von kcd Kunstoffe, Additive und Beratung GmbH durchgeführt. In Deutschland besteht z.B. in der Kunststoffindustrie ein erhöhter Energiebedarf, um Produktionsprozesse zu kühlen. Ziel ist die Entwicklung eines kostengünstigen, hoch energieeffizienten und klima-/umweltfreundlichen Verfahrens zur geothermalen Kühlung dieser Prozesse, um Niedertemperaturabwärme abzuführen. Die angestrebte Lösung basiert auf einer Kombination von Koaxial-Erdsonden und Phase Change Materials (PCM) als Sondenfüllung. Der Rückkühlprozess wird realisiert durch betonstabilisierte, textil-armierte Sonden der Firma kcd GmbH, die über ein großes Sondenvolumen und eine große Wärmeübertragungsfläche zum Erdreich verfügen. Die entnehmbare Wärmekapazität der Sonde wird durch Einsatz eines PCM (Fraunhofer UMSICHT) als Sondenfüllung anstelle des üblicherweise verwendeten Wassers gesteigert, um am Ende des Forschungsvorhabens ein marktfähiges und umweltfreundliches geothermales PCM-System zur Kühlung von Prozessabwärme bereitstellen zu können.

Waste Heat Recovery in Industrial Drying Processes (DRYficiency)

Das Projekt "Waste Heat Recovery in Industrial Drying Processes (DRYficiency)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AIT Austrian Institute of Technology GmbH durchgeführt.

Teilvorhaben: Auslegung, Planung des Energiesystems

Das Projekt "Teilvorhaben: Auslegung, Planung des Energiesystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Küttner GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen dieses Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Umsetzung eines innovativen Energiespeichersystems zur Nutzung von diskontinuierlicher, industrieller Abwärme geplant. Kernkomponente des Systems stellt ein Hochtemperatur-Wärmespeicher (einsetzbar bis 300 C) dar. Dieser soll als sogenannter Zweistoffspeicher ausgeführt werden. Hierbei wird eine Feststoffschüttung (FSS) im Direktkontakt von einer Wärmeträgerflüssigkeit umströmt. Dieses drucklose Konzept verspricht erhebliche Vorteile gegenüber alternativen Speicherkonzepten (z.B. Druckwasserspeicher oder Thermoölspeicher) insbesondere in Bezug auf die Herstellungskosten. Ein weiterer Schwerpunkt des Verbundvorhabens liegt auf der Anpassung einer Absorptionswärmepumpe (AWP) auf den Betrieb mit Thermoöl als Wärmeträger. Diese dient zur Bereitstellung von Prozesskälte sowie zur Bereitstellung von Heizwärme bei großem Hub. Die gespeicherte Abwärme kann dadurch vielfältig zur Bereitstellung von Prozesskälte, zum Antrieb der AWP, zum Heizen und zur Brauchwasserbereitung genutzt. Das zu entwickelnde Energiespeichersystem wird im Projektverlauf am Standort der Giesserei Heunisch in Bad Windsheim im Rahmen einer Pilotanlage installiert und betrieben. Die Demonstration erfolgt unter realen Betriebsbedingungen. Der Anlagenbauer Küttner liefert das notwendige Know-how im Bereich der Anlagentechnik von Thermoölsystemen und ist bei der Planung und Entwicklung des Energiesystems beteiligt. Der Schwerpunkt des ZAE Bayern liegt bei der Komponenten- und Systementwicklung sowie bei der wissenschaftlichen Auswertung der Ergebnisse.

Teilprojekt: Umsetzung einer Demonstratoranlage

Das Projekt "Teilprojekt: Umsetzung einer Demonstratoranlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gießerei Heunisch GmbH durchgeführt. Im Rahmen dieses Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Umsetzung eines innovativen Energiespeichersystems zur Nutzung von diskontinuierlicher, industrieller Abwärme geplant. Kernkomponente des Systems stellt ein Hochtemperatur-Wärmespeicher (einsetzbar bis 300 C) dar. Dieser soll als sogenannter Zweistoffspeicher ausgeführt werden. Hierbei wird eine Feststoffschüttung (FSS) im Direktkontakt von einer Wärmeträgerflüssigkeit umströmt. Dieses drucklose Konzept verspricht erhebliche Vorteile gegenüber alternativen Speicherkonzepten (z.B. Druckwasserspeicher oder Thermoölspeicher) insbesondere in Bezug auf die Herstellungskosten. Ein weiterer Schwerpunkt des Verbundvorhabens liegt auf der Anpassung einer Absorptionswärmepumpe (AWP) auf den Betrieb mit Thermoöl als Wärmeträger. Diese dient zur Bereitstellung von Prozesskälte sowie zur Bereitstellung von Heizwärme bei großem Hub. Die gespeicherte Abwärme kann dadurch vielfältig zur Bereitstellung von Prozesskälte, zum Antrieb der AWP, zum Heizen und zur Brauchwasserbereitung genutzt. Das zu entwickelnde Energiespeichersystem wird im Projektverlauf am Standort der Giesserei Heunisch in Bad Windsheim im Rahmen einer Pilotanlage installiert und betrieben. Die Demonstration erfolgt unter realen Betriebsbedingungen. Der Anlagenbauer Küttner liefert das notwendige Know-how im Bereich der Anlagentechnik von Thermoölsystemen und ist bei der Planung und Entwicklung des Energiesystems beteiligt. Der Schwerpunkt des ZAE Bayern liegt bei der Komponenten- und Systementwicklung sowie bei der wissenschaftlichen Auswertung der Ergebnisse.

Teilvorhaben: System- und Komponentenentwicklung

Das Projekt "Teilvorhaben: System- und Komponentenentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Im Rahmen dieses Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Umsetzung eines innovativen Energiespeichersystems zur Nutzung von diskontinuierlicher, industrieller Abwärme geplant. Kernkomponente des Systems stellt ein Hochtemperatur-Wärmespeicher (einsetzbar bis 300 C) dar. Dieser soll als sogenannter Zweistoffspeicher ausgeführt werden. Hierbei wird eine Feststoffschüttung (FSS) im Direktkontakt von einer Wärmeträgerflüssigkeit umströmt. Dieses drucklose Konzept verspricht erhebliche Vorteile gegenüber alternativen Speicherkonzepten (z.B. Druckwasserspeicher oder Thermoölspeicher) insbesondere in Bezug auf die Herstellungskosten. Ein weiterer Schwerpunkt des Verbundvorhabens liegt auf der Anpassung einer Absorptionswärmepumpe (AWP) auf den Betrieb mit Thermoöl als Wärmeträger. Diese dient zur Bereitstellung von Prozesskälte sowie zur Bereitstellung von Heizwärme bei großem Hub. Die gespeicherte Abwärme kann dadurch vielfältig zur Bereitstellung von Prozesskälte, zum Antrieb der AWP, zum Heizen und zur Brauchwasserbereitung genutzt. Das zu entwickelnde Energiespeichersystem wird im Projektverlauf am Standort der Giesserei Heunisch in Bad Windsheim im Rahmen einer Pilotanlage installiert und betrieben. Die Demonstration erfolgt unter realen Betriebsbedingungen. Der Anlagenbauer Küttner liefert das notwendige Know-how im Bereich der Anlagentechnik von Thermoölsystemen und ist bei der Planung und Entwicklung des Energiesystems beteiligt. Der Schwerpunkt des ZAE Bayern liegt bei der Komponenten- und Systementwicklung sowie bei der wissenschaftlichen Auswertung der Ergebnisse.

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