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s/regenerative energiequellen/Regenerative Energiequelle/gi

ReFlex: Replicability Concept for Flexible Smart Grids, Wüstenrot Germany

Introduction: By 2020, the community Wuestenrot wants to cover its energy needs through the utilization of renewable energy sources, such as biomass, solar energy, wind power and geothermal energy, within the town area of 3000 hectares. In order to elaborate a practicable scheme for realizing this idea in a 'real' community and to develop a roadmap for implementation, the project 'EnVisaGe' under the leadership of the Stuttgart University of Applied Sciences (HFT Stuttgart) was initiated. Accompanying particular demonstration projects are a) the implementation of a plus-energy district with 16 houses connected to a low exergy grid for heating and cooling, b) a biomass district heating grid with integrated solar thermal plants. Project goal: The aim of the project is to develop a durable roadmap for the energy self-sufficient and energy-plus community of Wüstenrot. The roadmap shall be incorporated in an energy usage plan for the community, that shall be implemented by 2020 and brings Wüstenrot in an energy-plus status on the ecobalance sheet. A main feature within the EnVisaGe project is the implementation of a 14,703-m2 energy-plus model district called 'Vordere Viehweide'. It consists of 16 residential houses, supplied by a cold local heating network connected to a large geothermal ('agrothermal') collector. Here PV systems for generating electricity are combined with decentralised heat pumps and thermal storage systems for providing domestic hot water as well as with batteries for storing electricity. Another demonstration project is a district heating grid fed by biomass and solar thermal energy in the neighbourhood 'Weihenbronn'. It's based on a formerly oil-fired grid for the town hall and was extended to an adjacent residential area.

Biogasanlagen im Landkreis Osnabrück

Eine Biogasanlage dient der Erzeugung von Biogas durch Vergärung von Biomasse. In landwirtschaftlichen Biogasanlagen werden meist tierische Exkremente (Gülle, Festmist) und Energiepflanzen als Substrat eingesetzt. In nicht-landwirtschaftlichen Anlagen wird Material aus der Biotonne verwendet. Als Nebenprodukt wird ein als Gärrest bezeichneter Dünger produziert. Bei den meisten Biogasanlagen wird das entstandene Gas vor Ort in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt.

Erneuerbare Kraftstoffe aus Grünen Raffinerien der Zukunft, Teilvorhaben 5

Erneuerbare Kraftstoffe aus Grünen Raffinerien der Zukunft, Teilvorhaben 7

Hocheffiziente, ressourcenschonende DC-Stromschienensysteme in Produktion und Fertigung, Hocheffiziente, ressourcenschonende DC-Stromschienensysteme in Produktion und Fertigung

Die Energiewende ist aktuell eine der größten Herausforderungen für die produzierende Industrie in Deutschland. Durch aktuelle weltpolitische Ereignisse ist die Reduzierung des Energieverbrauchs auf allen Ebenen besonders dringlich. Die Erhöhung der Energieeffizienz in der Produktion, die Schonung von begrenzten Ressourcen, die Steigerung der Flexibilität auf schwankende Energieangebote angemessen reagieren zu können, die optimale Nutzung erneuerbarer Energiequellen sowie die Erhöhung der Robustheit der Produktion bei schwankender Energiebereitstellungsqualität sind Aufgaben, mit denen sich die produzierende Industrie Deutschlands konfrontiert sieht. Industrielle DC-Netze bieten hier gegenüber der dreiphasigen 400V-AC-Stromversorgung wesentliche Vorteile. Der Trend geht hin zum Einsatz von energieeffizienten, drehzahlveränderlichen elektrischen Antrieben mit Frequenzumrichtern, die stets eine Energiewandlung von Wechselspannung in Gleichspannung mittels B6-Gleichrichter benötigen. In DC-Netzen kann stattdessen ein zentraler geregelter Gleichrichter eingesetzt werden. Wechselrichter können am gemeinsamen DC-Bus betrieben werden, sodass sowohl die Wandlungsverluste gesenkt als auch generatorische Energie direkt genutzt werden können. Speicher und erneuerbaren Energiequellen, die ebenfalls von der Nutzung eines gemeinsamen Zwischenkreises profitieren, lassen mit deutlich weniger Aufwand integrieren. Weitere Potentiale lassen sich in den Felder Anlageninstallation, -verfügbarkeit und Gerätetechnik finden. Diese Potentiale wurden bereits in anderen Forschungsprojekten ((1), (2), (3)) und in einer vom ZVEI beauftragten Studie (5) aufgezeigt und legen die Basis für weitere Forschungsbemühungen. Im Fokus des Verbundprojekts DC-Schiene steht die Erforschung ressourcenschonender und energieeffizienter DC-Schienensysteme für mobile Industrieanwendungen inner- und außerhalb von Gebäuden als Substitut für den Stand der Technik mit Drehstrom-Leitern. Anwendungen sind alle (Text abgebrochen)

Klimaneutrale und sektorenübergreifende Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden mit Grubenwassergeothermie als innovative Energiequelle ortskonkret für Quartiere in der Montanregion Erzgebirge als Modellregion, Teilvorhaben: Wärme-/Kälteentzug und zukunftsweisende Quartierskonzepte

Um die Klimaziele der Bundesrepublik Deutschland zu erreichen ist in den nächsten Jahren eine umfassende Dekarbonisierung der Wärme- und Kälteversorgung unerlässlich. Im Rahmen des Projektes GEoQart wird diese Problemstellung aufgegriffen und es werden Quartierskonzepte mit einer Gebäudeheizung sowie Gebäudekühlung durch Grubenwassergeothermie (und weiterer erneuerbarer Energieträger) entwickelt. Es entsteht ein Analysewerkzeug, mit dem standortunabhängig Potenziale für Grubenwassergeothermie erfasst und dargestellt, sowie das optimale Quartierskonzept für den jeweiligen Untersuchungsstandort abgeleitet werden kann. Die Energie aus Grubenwässern wird dabei als zentrale, innovative, grundlastfähige und erneuerbare Energiequelle zur Kälte- und Wärmeversorgung eingesetzt. Die ohnehin anfallenden Nachsorgemaßnahmen im Altbergbau können dabei direkt positiv verwendet werden um die kostenintensive Ewigkeitsaufgabe in eine Chance zur regenerativen Energieversorgung der Gebäude zu überführen. Der Fokus liegt dabei auch auf der Analyse der praktischen Umsetzung, um direkt einen Beitrag zu den anvisierten Klimazielen im Gebäudesektor leisten zu können. Potenzielle Anlagenbetreibern und Investoren können dann mit dem Tool mögliche Grubenwasserstandorte mit geringem Aufwand analysieren und die optimalen Quartierskonzepte ableiten. Um die intensivere Nutzung der Grubenwassergeothermiepotenziale in Deutschland voranzutreiben und die Anwendung des im Projekt entwickelten Tools zu erleichtern, werden im Rahmen des Projektes u.a. auch zwei Workshops und eine Fachkonferenz veranstaltet.

Klimaneutrale und sektorenübergreifende Wärme- und Kälteversorgung von Gebäuden mit Grubenwassergeothermie als innovative Energiequelle ortskonkret für Quartiere in der Montanregion Erzgebirge als Modellregion

Um die Klimaziele der Bundesrepublik Deutschland zu erreichen ist in den nächsten Jahren eine umfassende Dekarbonisierung der Wärme- und Kälteversorgung unerlässlich. Im Rahmen des Projektes GEoQart wird diese Problemstellung aufgegriffen und es werden Quartierskonzepte mit einer Gebäudeheizung sowie Gebäudekühlung durch Grubenwassergeothermie (und weiterer erneuerbarer Energieträger) entwickelt. Es entsteht ein Analysewerkzeug, mit dem standortunabhängig Potenziale für Grubenwassergeothermie erfasst und dargestellt, sowie das optimale Quartierskonzept für den jeweiligen Untersuchungsstandort abgeleitet werden kann. Die Energie aus Grubenwässern wird dabei als zentrale, innovative, grundlastfähige und erneuerbare Energiequelle zur Kälte- und Wärmeversorgung eingesetzt. Die ohnehin anfallenden Nachsorgemaßnahmen im Altbergbau können dabei direkt positiv verwendet werden um die kostenintensive Ewigkeitsaufgabe in eine Chance zur regenerativen Energieversorgung der Gebäude zu überführen. Der Fokus liegt dabei auch auf der Analyse der praktischen Umsetzung, um direkt einen Beitrag zu den anvisierten Klimazielen im Gebäudesektor leisten zu können. Potenzielle Anlagenbetreibern und Investoren können dann mit dem Tool mögliche Grubenwasserstandorte mit geringem Aufwand analysieren und die optimalen Quartierskonzepte ableiten. Um die intensivere Nutzung der Grubenwassergeothermiepotenziale in Deutschland voranzutreiben und die Anwendung des im Projekt entwickelten Tools zu erleichtern, werden im Rahmen des Projektes u.a. auch zwei Workshops und eine Fachkonferenz veranstaltet.

Synergien durch Integration von Biomassenutzung und Power-to-X in der Produktion erneuerbarer Kraftstoffe, Teilvorhaben: 1

KI unterstützte Kommunikationstechnologien zur dynamischen Optimierung von Mobilität und Energiespeichern zur Frequenzstabilisierung und Energieversorgung, Teilvorhaben Universität Dresden: Kommunikationstechnologien

Das Ökosystem der Stromnetze ist auf dem Weg zu einem dezentralisierten Energieversorgungs- und Verteilungssystem. Haushalte können mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren, als verteilte Energieressourcen (DERs - Distributed Energy Resources) bezeichnet, unabhängig von den Stromanbietern operieren und Energie zurück an das Hauptnetz verkaufen. Für die Realisierung dieser Transformation des Stromnetzes wird eine kompetente Kommunikationsinfrastruktur benötigt. Die Einführung des Standards 5G in Mobilfunknetze erleichtert die Entwicklung zukünftiger Energieverwaltungslösungen. Weiterhin ermöglichen neue Technologien die Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Steuerung zukünftiger Stromnetze. Hierzu gehören das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), Vernetzung über Mesh-Netzwerke zur Fernüberwachung des Netzstatus und die Künstliche Intelligenz (KI) für Management und Koordination. In Dymobat wird ein Single-User-Controller für die Verwaltung der einzelnen DERs entwickelt. Anschließend wird eine zentrale Steuerungseinheit für die Synchronisierung und Optimierung des Netzbetriebs innerhalb einer kleinen Gruppe von DERs, Microgrid, entworfen. Im Anschluss werden Mobilitätsalgorithmen für die Nutzung von batterieelektrischen Fahrzeugen als mobile Energiespeicher entwickelt, die temporäre Selbstversorgung von Teilnetzen ermöglichen. Die entwickelten Algorithmen werden virtuell in einem Testbed-Modell anhand von realen Eingangsparametern erprobt, optimiert und validiert. Im zweiten Schritt wird ein reales Testfeld konzipiert, installiert und die Leistungsfähigkeit der modellhaft erprobten Algorithmen in einer realen Testumgebung bewertet und anhand des dadurch erarbeiteten Know-hows weiter verbessert. Das übergeordnete Ziel des Projektes DymoBat ist die Entwicklung von marktfähigen Lösungen für die zukünftige Stromnetzverwaltung zur Nutzung von verteilten Energieressourcen auf Basis der Anwendung von 5G-Technologien.

KI unterstützte Kommunikationstechnologien zur dynamischen Optimierung von Mobilität und Energiespeichern zur Frequenzstabilisierung und Energieversorgung

Das Ökosystem der Stromnetze ist auf dem Weg zu einem dezentralisierten Energieversorgungs- und Verteilungssystem. Haushalte können mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren, als verteilte Energieressourcen (DERs - Distributed Energy Resources) bezeichnet, unabhängig von den Stromanbietern operieren und Energie zurück an das Hauptnetz verkaufen. Für die Realisierung dieser Transformation des Stromnetzes wird eine kompetente Kommunikationsinfrastruktur benötigt. Die Einführung des Standards 5G in Mobilfunknetze erleichtert die Entwicklung zukünftiger Energieverwaltungslösungen. Weiterhin ermöglichen neue Technologien die Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Steuerung zukünftiger Stromnetze. Hierzu gehören das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), Vernetzung über Mesh-Netzwerke zur Fernüberwachung des Netzstatus und die Künstliche Intelligenz (KI) für Management und Koordination. In Dymobat wird ein Single-User-Controller für die Verwaltung der einzelnen DERs entwickelt. Anschließend wird eine zentrale Steuerungseinheit für die Synchronisierung und Optimierung des Netzbetriebs innerhalb einer kleinen Gruppe von DERs, Microgrid, entworfen. Im Anschluss werden Mobilitätsalgorithmen für die Nutzung von batterieelektrischen Fahrzeugen als mobile Energiespeicher entwickelt, die temporäre Selbstversorgung von Teilnetzen ermöglichen. Die entwickelten Algorithmen werden virtuell in einem Testbed-Modell anhand von realen Eingangsparametern erprobt, optimiert und validiert. Im zweiten Schritt wird ein reales Testfeld konzipiert, installiert und die Leistungsfähigkeit der modellhaft erprobten Algorithmen in einer realen Testumgebung bewertet und anhand des dadurch erarbeiteten Know-hows weiter verbessert. Das übergeordnete Ziel des Projektes DymoBat ist die Entwicklung von marktfähigen Lösungen für die zukünftige Stromnetzverwaltung zur Nutzung von verteilten Energieressourcen auf Basis der Anwendung von 5G-Technologien.

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