Das Projekt "Technologielösungen für hocheffiziente zero-emission H2-Motoren für KWK-Anwendungen" wird/wurde ausgeführt durch: 2G Energietechnik GmbH.Spätestens mit Verabschiedung der 'Nationalen Wasserstoffstrategie' im Juni 2020 wurde Wasserstoff neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien zum bestimmenden Thema der Energiewende in Deutschland. So soll über diesen Energieträger die Realisierung der Treibhausgasneutralität in allen Energiesektoren bis 2045 erreicht werden. Neben der Schwerindustrie und Mobilität wird die Energieerzeugung mittelfristig einer der wichtigsten Konsumenten von Wasserstoff werden, sodass der als Brückentechnologie verwendete Brennstoff Erdgas substituiert werden kann. Als wichtiger Teil des Energieerzeugungssektors ermöglichen verbrennungsmotorische Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) bereits heute sowohl eine hocheffiziente Wärmeerzeugung für Industrieabnehmer und Wärmeverbünde, als auch die Stabilisierung des Stromnetzes durch die Abdeckung der Residuallast als Gegenstück und Partner der volatilen, erneuerbaren Einspeisungsanlagen. Durch den Einsatz wasserstoffbetriebener Aggregate (H2-BHKW) können diese Leistungen in Zukunft emissionsfrei und klimaneutral erbracht werden. Es bietet sich zudem der Vorteil an, dass zahlreiche bereits installierte KWK-Anlagen auf den neuen Brennstoff umgerüstet werden können, sodass wesentlich weniger Kosten und Emissionen im Vergleich zur Installation von neuen Anlagen oder anderen Technologien entstehen. Der Konsortialführer dieses Projekts, die 2G energy AG, konnte bereits erste Kunden mit rein wasserstoffbetriebenen BHKW beliefern, die Aggregate befinden sich jedoch noch auf einem frühen Entwicklungsstand. Im Vergleich zu erdgasbetriebenen Anlagen können mit baugleichen Grundmotoren im Wasserstoffbetrieb bisher nur geringere spezifische Leistungen erbracht werden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Systems verringert, sodass die Technologie noch nicht als wirtschaftliche Alternative zu Erdgassystemen in Frage kommt. Mit den geplanten Maßnahmen soll die Leistungsdichte und somit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen erhöht werden.
Das Projekt "Technologielösungen für hocheffiziente zero-emission H2-Motoren für KWK-Anwendungen, Teilvorhaben: Leistungssteigerung von H2-Motoren in KWK-Anwendungen durch Hubraumvergrößerung und Mitteldruckerhöhung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: 2G Energietechnik GmbH.Spätestens mit Verabschiedung der 'Nationalen Wasserstoffstrategie' im Juni 2020 wurde Wasserstoff neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien zum bestimmenden Thema der Energiewende in Deutschland. So soll über diesen Energieträger die Realisierung der Treibhausgasneutralität in allen Energiesektoren bis 2045 erreicht werden. Neben der Schwerindustrie und Mobilität wird die Energieerzeugung mittelfristig einer der wichtigsten Konsumenten von Wasserstoff werden, sodass der als Brückentechnologie verwendete Brennstoff Erdgas substituiert werden kann. Als wichtiger Teil des Energieerzeugungssektors ermöglichen verbrennungsmotorische Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) bereits heute sowohl eine hocheffiziente Wärmeerzeugung für Industrieabnehmer und Wärmeverbünde, als auch die Stabilisierung des Stromnetzes durch die Abdeckung der Residuallast als Gegenstück und Partner der volatilen, erneuerbaren Einspeisungsanlagen. Durch den Einsatz wasserstoffbetriebener Aggregate (H2-BHKW) können diese Leistungen in Zukunft emissionsfrei und klimaneutral erbracht werden. Es bietet sich zudem der Vorteil an, dass zahlreiche bereits installierte KWK-Anlagen auf den neuen Brennstoff umgerüstet werden können, sodass wesentlich weniger Kosten und Emissionen im Vergleich zur Installation von neuen Anlagen oder anderen Technologien entstehen. Der Konsortialführer dieses Projekts, die 2G energy AG, konnte bereits erste Kunden mit rein wasserstoffbetriebenen BHKW beliefern, die Aggregate befinden sich jedoch noch auf einem frühen Entwicklungsstand. Im Vergleich zu erdgasbetriebenen Anlagen können mit baugleichen Grundmotoren im Wasserstoffbetrieb bisher nur geringere spezifische Leistungen erbracht werden, wodurch sich der Wirkungsgrad des Systems verringert, sodass die Technologie noch nicht als wirtschaftliche Alternative zu Erdgassystemen in Frage kommt. Mit den geplanten Maßnahmen soll die Leistungsdichte und somit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen erhöht werden.
Das Projekt "Kommunale sektor- und spartenübergreifende Energieleitplanung" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Quartiersarbeit Vauban.Zielsetzung: Viele der Praktiker*innen vor Ort stehen derzeit vor der Frage, welche Lösungen (z.B. im Rahmen von energetischen Sanierungsfahrplänen) sie ihren Kunden unter den derzeit sich stark ändernden Rahmenbedingungen empfehlen sollen, um eine zukunftsfähige, kosteneffiziente Energiewende umzusetzen und die Klimaschutzziele zu erreichen. Klar ist, dass bei der Wärmewende die Wärmepumpe aus Klimaschutzgründen eine zunehmend große Rolle spielen wird. Klar ist aber auch, dass Wärmepumpen derzeit als verhältnismäßig teuer gelten und zu einem höheren Strombedarf auch zu Zeiten führen werden, wenn wenig erneuerbarer Strom zur Verfügung steht. Bei der kommunalen Wärmewende ist daher die Stromnachfrage und deren Abdeckung aus klimapolitischer Sicht, aber auch aus Sicht der Kosten und der Nutzung von Synergien auf der kommunalen Ebene (Lastverschiebungen, Effizienzmaßnahmen und Speicherung) eine wichtige Frage. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projektes soll mit ausgewählten Expert*innen und Praktiker*innen ein entsprechender Realitätscheck durchgeführt werden, welche der zahlreich publizierten Szenarien zu Lösungen im Rahmen von kommunalen Wärmeplänen sich aus der Sicht von Praktiker*innen vor Ort umsetzen lassen und welche eher nicht, bzw. ggf. an praktischen Hindernissen scheitern könnten. Kernfragen, die das Projekt beantworten möchte, lauten: - Wie kann eine sektor- und spartenübergreifende Energieleitplanung aus Praktikersicht aussehen? - Welche Vor-/Nachteile hat eine eher dezentralere Abdeckung der Residuallast und welche Synergien lassen sich im Rahmen einer Berücksichtigung bei kommunalen Akteuren heben? - Welche Vor-/Nachteile haben demgegenüber große zentrale Residualkraftwerke auf der „grünen Wiese“? - Welche politischen Rahmenbedingungen sind für dezentrale oder eher zentralere Lösungen notwendig? Fazit: Die Praxis bei Strom und Wärme folgt derzeit weder den Szenarien noch den Zielvorgaben der Politik. Die Stromversorgung mit Sonne und Wind unter Einbeziehung der Infrastrukturkosten (Stromtransport und Ausgleichskraftwerke kostet aktuell noch mehr als Verbrennung fossiler Brennstoffe, aber um ein vielfaches weniger als das Verfehlen der Klimaziele, wenn die externen Kosten berücksichtigt würden. Die Kosten für den derzeit geplanten Netzausbau, Netzengpässe und den Bau emissionsarmer Kraftwerke könnten die Netzentgelte mehr als verdoppeln und eine sozialverträgliche Wärmewende gefährden. Politik muss lokale Anreize für mehr Flexibilität vor Ort schaffen, um den Ausbau der Stromnetze und der mit grünen Brennstoffen betriebenen Residuallastkraftwerken zu begrenzen. Eine sektor- und spartenübergreifenden Energieplanung ermöglicht Flexibilitäten vor Ort. Biogas sollte in Speicherkraftwerken zum Ausgleich saisonaler Residuallasten genutzt werden. Bilanzierung, Monitoring, Nachjustierung und Bewertung der Sanierungsmaßnahmen anhand von Treibhausgasen tragen zur Effizienz und zur Einsparung von Treibhausgasen bei. Die Sanierung der Gebäudehülle ist nur im Rahmen üblicher Sanierungszyklen wirtschaftlich darstellbar. Wohnraumsuffizienz und Entzug von Wohnungen aus dem Markt schaffen sozialverträglich sanierten Wohnraum. Förderprogramme für die Sanierung sind an der tatsächlichen Einsparung von Treibhausgasen und in der Höhe an sozialen Kriterien zu bemessen.
Das Projekt "Regenerative Speicherkraftwerke: Versorgungssicherheit im Stromsystem und lokale Wärmenetze" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: META-I.D. Ökologische Innovation GmbH.In Zukunft wird die Energieversorgung verstärkt durch Strom aus Wind und Sonne kommen. Je mehr erneuerbare Erzeugung, desto größer die zeitliche Dynamik des Angebots. Die Bandbreite der Einspeiseleistung dominiert zunehmend auch die Höhe der Residuallast, also die Deckungslücke zwischen EE und dem jeweiligen Bedarf im deutschen Stromnetz. Zur Entlastung der Netze sind erzeugungsnahe Flexibilitäten erforderlich. Es werden erhebliche, dafür seltener genutzte Kraftwerkskapazitäten für die Deckungslücken benötigt. Hier können flexible Biogasanlagen mit BHKW einen wichtigen und effizienten Beitrag leisten und die Residuallast ausgleichen, bis in den Vierzigerjahren ggfs. Wasserstoff an dessen Stelle treten kann. Im ländlichen Raum sollen außerdem Wärmenetze erschlossen und Abwärme effizient genutzt werden. Damit werden auch im ländlichen Raum im Sinn des GEG (derzeit noch im Entwurf) die Gebäude- Einzelheizungen durch kostengünstige klimafreundliche Heizsysteme ersetzt. Zudem wird die Wertschöpfung aus Biogas verbessert. Damit werden flexible Speicherkraftwerke Biogasanlagen eine größere Rolle im Energiesektor spielen und langfristig unabhängig von Förderung. Damit ist aus volkswirtschaftlichen und politischen Gründen eine Weiterentwicklung der Biogasanlagen zu flexiblen Speicherkraftwerke sinnvoll. Das Projekt 'Speicherkraftwerke' zielt darauf ab, durch die Investition in flexible Speicherkraftwerke den Beitrag der Biogasanlagen im Energiesystem zu festigen. Das Projekt 'Speicherkraftwerke' der Flexperten wird Betreiber von Biogasanlagen 1. im Forum Speicherkraftwerke im Rahmen der Biogas Trade Fair 2023 2. in der Seminarserie Erfolgreiche Praxis Speicherkraftwerke sowie 3. mit einer Informationsbroschüre über die Flexibilisierung von Biogasanlagen aufklären, motivieren und einen Investitionsschub auslösen.
Das Projekt "Elektrochemische Flexibilisierung von Biogasanlagen - mit Biogas und Strom zur flexiblen eRaffinerie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts.
Das Projekt "Nutzung von Synergieeffekten bei der Co-Fermentation für die Flexibilisierung von Biogasanlagen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Emden,Leer, Standort Emden, Fachbereich Technik, Institut für Umwelttechnik (EUTEC).
Das Projekt "Nutzung von Synergieeffekten bei der Co-Fermentation für die Flexibilisierung von Biogasanlagen, Teilvorhaben 2: Untersuchung von Synergieeffekten im Industriemaßstab zur Verifikation eines Prozessmodells" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: bwe Energiesysteme GmbH & Co. KG.
Das Projekt "Nutzung von Synergieeffekten bei der Co-Fermentation für die Flexibilisierung von Biogasanlagen, Teilvorhaben 1: Nachweis von Synergieeffekten im Labormaßstab, Entwicklung eines Prozessmodells, Optimierung der Co-Substrat-Mischungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Emden,Leer, Standort Emden, Fachbereich Technik, Institut für Umwelttechnik (EUTEC).
Das Projekt "BioSaiFle - Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland, Teilvorhaben 2: Substrataufbereitung, Lagerung und Kinetik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740).
Das Projekt "BioSaiFle - Systemdienlicher Ausgleich der jahreszeitlichen Schwankungen des Energiebedarfs durch saisonal flexibilisierte Biogaserzeugung am Praxisbeispiel der Nutzung von Extensiv- und Biotopgrünland, Teilvorhaben 3: Gasproduktionsprofile und Prozessanalyse" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V..
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