Das Projekt "Teilvorhaben: Erarbeiten eines Sichtungs- und Sortiersystems für Althölzer zum Einsatz in der Holzvergasung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zosseder GmbH Wertstoff und Sondermüll durchgeführt. Zum Erreichen der Klimaziele der Stadt Rosenheim gewinnt der Einsatz biogener Energieträger für die Stadtwerke Rosenheim (SWRO) zunehmend an Bedeutung. Hiermit ist die Herausforderung verbunden, Biomasse ausreichend, kostengünstig und vor allem ressourcenschonend zur Verfügung zu stellen. Diese Anforderungen an den Brennstoff werden vom Rest- und Abfallstoff 'Altholz' erfüllt, unter anderem, da aufgrund gesetzlicher Änderungen ein deutschlandweiter Entsorgungsengpass abzusehen ist (1). Entsorgungsunternehmen wie die Zosseder GmbH Wertstoff und Sondermüll (Zosseder) suchen in diesem Zusammenhang neue Absatzmärkte für die am Markt verfügbaren, hohen Altholzmengen (2). Ziel des Projektes ist die Bereitstellung von Bioenergie aus regional anfallendem Altholz mit dem Vergasungsverfahren der Stadtwerke Rosenheim in Kraft-Wärme-Kopplung. Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte sind, in einer Doppelstrategie, die systematische Aufbereitung des Altholzes nach den anspruchsvollen Vorgaben der Vergasungstechnologie sowie die Weiterentwicklung eines Prototypen zur Biomassevergasung für den Umgang mit mechanischen/chemischen Störstoffen aus dem Altholz. Eine methodische Analytik von Althölzern und Produktgasen fasst die Arbeiten ein. Der Betrieb der Anlage nach den Anforderungen der Verordnung über die Verbrennung und die Mitverbrennung von Abfällen (17. BImSchV) stellt einen weiteren, rechtlich/wirtschaftlichen Schwerpunkt dar. Die gewonnenen Erkenntnisse werden einer wiederkehrenden, kritischen Bewertung hinsichtlich ihrer technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Umsetzbarkeit unterzogen.
Das Projekt "Weiterentwicklung des Analysewerkzeugs SUSA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Die in SUSA implementierten Methoden zielen in erster Linie darauf ab, denjenigen Wertebereich eines Rechenergebnisses genauer zu bestimmen, der einen hohen Anteil (z.B. = 95 %) der Ergebniswerte abdeckt, die aus den Wertekonstellationen der unsicheren Eingangsparameter resultieren können. Der Anteil kritischer Ergebniswerte (z.B. Überschreiten von Sicherheitskriterien, Kernschaden, Freisetzung von Radionukliden) kann mit diesen Methoden nicht bzw. nur mit einem extrem hohen Rechenaufwand ermittelt werden, sodass ihre Durchführung im Rahmen von Reaktorsicherheitsanalysen nicht mehr praktikabel ist. Das bedeutet, dass die mit einem kritischen Ergebnis verbundenen ungünstigen Parameterkonstellationen nicht festgelegt werden können. Insbesondere erhält man mit SUSA auch keine Angaben darüber, wo die Grenze zwischen günstigen und ungünstigen Parameterkonstellationen liegt. Mit solchen Angaben könnten in Abhängigkeit vom Anwendungsfall z.B. Indikatoren für den sicheren Betrieb von Kernkraftwerken oder weitere Kriterien für das Risikomanagement bei Unfallabläufen abgeleitet werden. Die neuen Methoden sollen plattformunabhängig implementiert werden und damit unter allen Umgebungen verfügbar und lauffähig sein. Da ihre Anwendung im Allgemeinen sehr rechenaufwändig sein wird, soll insbesondere ihr Einsatz auf überwiegend Unix/Linux-basierten Rechenclustern ermöglicht werden. Außerdem soll eine plattformunabhängige Version des SUSA-Hauptmoduls entwickelt werden, damit der Zugang zum vollen Funktionsumfang von SUSA unabhängig von der IT-Umgebung ermöglicht wird. Mit der Plattformunabhängigkeit des SUSA-Hauptmoduls wird auch die Voraussetzung dafür geschaffen, SUSA zusammen mit dem GRS-Analysewerkzeug MCDET (Monte Carlo Dynamic Event Tree) in einem einzigen Analysewerkzeug zu integrieren, das verschiedene Methoden für die Ermittlung des Einflusses von Unsicherheiten auf ein Rechenergebnis bereitstellt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Projektkoordination, Entwicklung hybrider Materialsysteme, Simulation und Charakterisierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Fahrzeugkonzepte durchgeführt. In allen Anwendungen in denen Güter oder Personen transportiert werden, spielt der Leichtbau zur Steigerung der Effizienz eine zentrale Rolle. Dabei stehen die derzeit eingesetzten Hybridwerkstoffe häufig in Widerspruch zu Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung. Die gesetzlichen Bestimmungen und die gesellschaftliche Erwartungshaltung zur Einsparung von CO2-Emissionen, nicht nur im Betrieb, sondern auch in der Produktion, werden parallel dazu immer weiter verschärft. Ähnlich verhält es sich mit dem Recycling und den End-of-Life Szenarien für die eingesetzten Werkstoffe und Bauteile. Eine Schlüsseltechnologie, um diesen Konflikt zu lösen ist der Einsatz von Werkstoffen die CO2 binden. Holz ist aufgrund der hervorragenden mechanischen Eigenschaften und dem daraus resultierenden hohen Leichtbaupotenzial zunehmend im Fokus der Forschung des DLR sowie der Automobilhersteller. Aufgrund einer sehr geringen Dichte in Kombination mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften erlangte das Holz des Albasia-Baumes dabei besondere Aufmerksamkeit. Besonders in Hybrid- sowie Sandwichwerkstoffen bietet Albasia ein hohes Potenzial für nachhaltigen Leichtbau im Bereich der Fahrzeuganwendungen. Für einen kosteneffizienten und CO2-reduzierenden Leichtbau sowie Nachhaltigkeit entlang des Produktionsprozesses bietet eine Holz-Holz-Hybridbauweise mit Albasiaholz ein hohes Potenzial. Ziel des DLR in diesem gemeinsamen Forschungsvorhaben aus Materialentwicklern und Anwendern aus dem Automobilbereich und Innenausbau/Aufzugbau, ist die Entwicklung, mechanische Charakterisierung und umfangreiche Prüfung innovativer Materialsysteme auf Basis des Albasiaholzes. Die Auslegung, Simulation und Bewertung des entwickelten Holz-Hybridmaterials ermöglichen eine Überführung des Leichtbau-Materialsystems in Fahrzeugstrukturen und soll das Potenzial von Holz-Hybridstrukturen optimal zur Anwendung bringen und dabei CO2-intensive Materialien ersetzen.
Das Projekt "Erdgasbetrieb - Fahrzeugerprobung (Nachbewilligung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Meta Motoren- und Energie-Technik GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Gesamtvorhabens soll auf Basis des aktuellen seriennahen Entwicklungsstandes des Meta VVH- Systems (vollvariable Einlassventilhubsteuerung) ein Ottomotor mit diesem System ausgestattet und mit CNG (Compressed Natural Gas) betrieben werden. Das VVH- System von Meta reduziert die Drosselverluste des Ottomotors und erhöht den Gesamtwirkungsgrad des Motors. Zusätzlich wird dieser Motor mit einer Abgasturboaufladung zur Erreichung hoher spezifischer Leistung ausgestattet. Die Kombination des VVH- Systems am Ottomotor in Verbindung mit effizienten Downsizing ermöglicht Verbrauchsvorteile von 20-25% gegenüber heutigen freisaugenden Ottomotoren. Zuzüglich wird im Rahmen des Projektes dieser Motor mit Erdgas betrieben, was einen weiteren CO2 Vorteil von bis zu 25% aufgrund des günstigen C/H Verhältnisses mit sich bringt. Die Kombination dieser CO2 reduzierenden Maßnahmen kumulieren sich auf eine CO2 Reduzierung von 35 - 40% gegenüber heutigen Benzinmotoren.Die Umsetzung einer Verbrauchsreduzierung in dieser Größenordnung beim Ottomotor ist unverzichtbar, um die freiwillige Selbstverpflichtung der Automobilindustrie von CO2- Emissionen kleiner 140 g/km im Flottendurchschnitt zu realisieren. Damit kann der Ottomotor gegenüber dem Dieselmotor nicht nur durch einen vergleichbar geringen Verbrauch, sowohl im Testzyklus als auch in Kundenhand, sondern auch durch seine geringeren NOx- und Partikelemissionen zu einer deutlichen Verbesserung der Umweltbilanz beitragen. Ziel des Vorhabens ist es, durch Aufzeigen der motorischen Potentiale dieser Technikkombination auf dem stationären Motorprüfstand sowie anhand eines Versuchsfahrzeugs Automobilhersteller für die Umsetzung dieses Antriebskonzepts zu gewinnen. Die in dem Vorhaben dargestellten Ergebnisse aus Prüfstandsuntersuchungen und Testzyklusrechnungen zeigen, dass die entwickelte Technikkombination aus vollvariabler Ventilhubsteuerung VVH, Erdgasbetrieb und Abgasturboaufladung eine Reduzierung der CO2 Emissionen um etwa 40% in einem Kompaktklassefahrzeug im Neuen Europäischen Fahrzyklus gegenüber einem leistungsgleichen Benzin-Saugmotor ermöglichen. Damit kann der Ottomotor gegenüber dem Diesel nicht nur durch einen vergleichbar geringen Verbrauch, sondern auch durch seine geringeren NOx- und Partikel-emissionen zu einer deutlichen Verbesserung der Umweltbilanz beitragen. Zur weiterführenden Bewertung des Konzepts in einer geplanten Phase 2 ist neben einer vertiefenden Untersuchung spezifischer Fragestellungen hinsichtlich Kaltstart- und Kataufheizverhalten, Einfluß unterschiedlicher Gasqualität, sowie Anfahrmoment insbesondere der Aufbau eines Demonstrationsfahrzeugs sowie der Nachweis der Potentiale im Rollen- und Straßentest sinnvoll.
Das Projekt "Wasserstofftankstelle Düsseldorf - Entwicklung und Erprobung einer öffentlichen Wasserstofftankstelle nach neuestem Standard" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Das Projekt 'Wasserstofftankstelle Düsseldorf' umfasst Planung, Entwicklung, Realisierung und wissenschaftliche Evaluierung einer Wasserstofftankstelle und zielt - mit der Bereitstellung der notwendigen Infrastruktur zum Betrieb von 10 HydroGen4-Brennstoffzellenfahrzeuge auf eine Anbindung an nationale und internationale Großprojekte (CEP, Project Driveway). - auf die Bereitstellung einer innovativen 700 bar fähigen Wasserstofftankstelle in Düsseldorf im Verbund mit dem NRW Hydrogen Highway. Der Betrieb der Wasserstofftankstelle erlaubt die Erprobung der Technik unter Alltagsbedingungen. - mit der Entwicklung eines Logistikkonzeptes auf eine attraktivere und kostengünstigere Wasserstoffversorgung. Gleichzeitig soll mit der Untersuchung alternativer Bereitstellungspfade die Möglichkeit der Betankung mit 'Grünem Wasserstoff' aufgezeigt werden, um die Verwendung der regenerativen Energien im Mobilitätssektor mittelfristig voranzutreiben. - mit der wissenschaftlichen Begleitung des Projektes auf die Optimierung der Technologie (Energieverbrauch, CO2-Emissionen, Wirtschaftlichkeit). - des Weiteren darauf ab, die Öffentlichkeit und ausgewählte Zielgruppen (Personen aus öffentlichen Einrichtungen, Bildungseinrichtungen und andere Multiplikatorengruppen) mit dem Themenfeld Wasserstofftechnologie, insbesondere wasserstoffbetriebene Pkw und Tankanlagen, bekannt zu machen. Es soll eine auf unterschiedliche Zielgruppen abgestimmte Informations- und Kommunikationsstrategie entwickelt werden. Das Wuppertal Institut bringt seine Expertise auf den Gebieten von nachhaltiger Mobilität und Bildung für Nachhaltigkeit in das Projekt ein. Es wird schwerpunktmäßig mit der Erstellung des Informations- und Kommunikationskonzeptes, der Durchführung von Einstellungs- und Akzeptanzanalysen sowie der Entwicklung von Qualifizierungsmaterialien an dem Projekt beteiligt sein.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integratives Ressourceneffizienz-Management bei der Herstellung von Kunststoff-Additiven" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MÜNZING CHEMIE GmbH durchgeführt. Im Forschungsvorhaben 'IRMa' soll fallstudienbasiert untersucht werden, wie ein Integriertes Ressourceneffizienz-Management (IRMa) für mittelständische Unternehmen der chemischen Industrie konzipiert und umgesetzt werden kann. Die Ergebnisse werden transferorientiert aufbereitet und mit Hilfe eines Projektbeirats verallgemeinert und in die Breite der Branche getragen. Das Ziel des Vorhabens ist es, die systematische Erschließung des kreislaufwirtschaftlichen und des damit verbundenen Energie-Effizienzpotentials mit einem konsistenten methodischen Ansatz für KMU der chemischen Industrie sicherzustellen, modellhaft zu validieren und transferorientiert aufzubereiten. Das Vorhaben schließt inhaltlich an das durch den Vorhabenskoordinator INEC von 2014 bis 2019 durchgeführte, vorwiegend deskriptive Projekt '100 Betriebe für Ressourceneffizienz' und führt diesen Ansatz zu verallgemeinerten, übertragbaren sowie für KMU der chemischen Industrie handlungsleitenden Ergebnissen weiter. Als Anwendungspartner wirken zwei KMU der chemischen Industrie sowie ein weiteres KMU an dem Vorhaben mit. 'IRMa' umfasst dabei - die Analyse und Bewertung des Unternehmens und seiner innerbetrieblichen Prozesse und Produkte hinsichtlich der Herausforderungen, die Kreislaufwirtschaft, Energiewende und Umwelt- und Klimaschutz stellen, - die Ableitung und Bewertung von inner- und überbetrieblichen Handlungsmöglichkeiten und Verbesserungsmaßnahmen zur Kreislaufschließung sowie die Validierung und Bewertung ausgewählter Technologien zur Kreislaufschließung und Energieeffizienz, sowie - die Strukturierung von Schnittstellen für eine überbetriebliche Vernetzung und Umsetzung kreislauf- und energiewirtschaftlicher Ansätze sowie die Validierung deren Wirksamkeit.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Im Vorhaben HyInnoSep soll ein elektrochemisches Trennverfahren zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff aus Gasgemischen entwickelt werden. Innerhalb der Gesamtwertschöpfungskette einer geschlossenen Wasserstoffwirtschaft ist ein funktionierendes Trennverfahren das Bindeglied zwischen der Wasserstoffbereitstellung und der Wasserstoffnutzung beim Endanwender. Eine Möglichkeit der Wasserstoffdistribution ist die Einspeisung in das Bereits bestehende Erdgasnetz. Um den Wasserstoff beim Endverbraucher aus dem Erdgas/Wasserstoffgemisch auf die gewünschte Reinheit zu bringen, soll in diesem Vorhaben ein Trennmodul basierend auf elektrochemischer Wasserstoffaufspaltung entwickelt und getestet werden. Das Erdgas-/Wasserstoffgemisch wird auf die Anodenseite des Reaktors gegeben, wo der im Gemisch enthaltene Wasserstoff zu Protonen oxidiert. Die Protonen können selektiv über die Kationentauschermembran zur Kathode migrieren wo sie zu Wasserstoff reduziert werden. Eine Herausforderungen in diesem Projekt liegen in der Entwicklung von Katalysatoren und Prozessen, die tolerant gegenüber Verunreinigungen im Erdgasnetz sind (z.B. CO2, CO oder H2S). Des Weiteren wird ein Betrieb des Reaktors unter den transienten Bedingungen des Erdgasnetzes getestet, um die Anwendbarkeit in einem schwankenden erneuerbaren Energiesystem zu erproben. Letztendlich soll der Reaktor in Zusammenarbeit mit Industriepartnern unter möglichst realen Bedingungen (z.B. reale Gaszusammensetzungen) getestet werden. Für eine ökonomische Betrachtung des Gesamtprozesses wird der Reaktor in einem Modell abgebildet, um verschiedene Zustände und Prozessparameter zu simulieren. Über ein Life Cycle Assessment wird untersucht, wie der Transport im Erdgasnetz mit anschließender Abtrennung gegenüber der Verteilung in reinen Wasserstoffleitungen oder auch der elektrochemisch-basierten Wasserstofferzeugung (z.B. Wasserelektrolyse) direkt am Ort des Bedarfs abschneidet.
Das Projekt "Ausbau der Offshore-Windenergie in Deutschland: Auswirkungen auf Seevögel in Nord- und Ostsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von tian-Albrechts-Universität zu Universität zu Kiel, Forschungs- und Technologie-Zentrum Westküste durchgeführt. Ziel des hier beantragten Projektes ist, die Auswirkungen von Offshore-Windenergieanlagen auf Seevögel in der Nord- und Ostsee zu untersuchen. Derzeit schreitet der Ausbau der Offshore-Windparks (OWP) in der deutschen AWZ rasch voran; die Pläne für die nächsten Jahrzehnte zeigen großräumige Dimensionen an. Dadurch sind die kumulativen Effekte des Betriebs vieler Windparks und Abschätzungen der Folgen weiterer Windparks für Seevögel von zentraler Bedeutung für dieses Projekt. Basierend auf den Analysen von Garthe et al. (2018) für Seetaucher soll im beantragten Projekt auf Basis aller verfügbarer und verwendbarer Daten aus den Jahren 2000-2020 die Trottellumme bearbeitet werden. Zusätzlich soll die Studie von Garthe et al. (2018) unter Einbezug von aktuell zusätzlich verfügbaren Datensätze für die Artengruppe der Seetaucher aktualisiert werden. Mit Hilfe statistischer Modellierungen soll des Weiteren prognostiziert werden, wie sich verschiedene OWP-Ausbauszenarien in der Nordsee auf die Verteilung der Artengruppe der Seetaucher und die Verteilung der Trottellummen auswirken würden. Es sollen außerdem Indizes entwickelt werden, mit deren Hilfe festgestellt werden kann, welche Gebiete in der Nord- und Ostsee mehr oder weniger gut für den Ausbau der Offshore Windenergie geeignet sind, bzw. in welchen Gebieten Seevögel aufgrund von OWP-Ausbau mehr oder weniger stark Verdrängung erfahren würden oder dem Risiko der Kollision ausgesetzt wären.
Das Projekt "Sicherheit in der Kerntechnik - Ein Informationsportal von Bund und Ländern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von familie redlich AG durchgeführt. Um den Informationspflichten aus den EU-Richtlinien 2014/87/Euratom (bzw. 2009/71/Euratom) und 2011/70/Euratom gegenüber der Öffentlichkeit in geeigneter Weise nachzukommen, hat das BMU in Zusammenarbeit mit den Ländern und zuständigen Ämtern BfS und BfE ein Informationsportal zur Kerntechnischen Sicherheit in deutscher und englischer Sprache entwickelt. Hierzu hatte sich BMU externer Unterstützung zuletzt im Rahmen des bis 31.03.2020 laufenden Vorhabens UM17R01210 bedient. Am 16.02.2018 wurde das Informationsportal freigeschaltet. Bis dahin mussten interessierte Bürgerinnen und Bürger auf den verschiedenen Internetseiten der Bundes- und Landesbehörden Informationen zu kerntechnischen Anlagen, Genehmigungsverfahren, der Atomaufsicht in Deutschland und Europa sowie zum Notfallschutz aufwändig recherchieren. Die gemeinsame Plattform bündelt dieses Wissen in fünf Themenblöcken und ermöglicht somit einen vereinfachten Zugang unter: www.nukleare-sicherheit.de bzw. www.nuclearsafety.de. Im Rahmen des Vorhabens UM20R01210 soll das Informationsportal sukzessive um die Themen Sicherung, Forschungsreaktoren & weitere kerntechnische Anlagen, grenznahe ausländische Kernkraftwerke, Entsorgungsprojekte und ggf. weitere Themen in deutscher und englischer Sprache ergänzt werden. Aufgabe des Auftragnehmers wird sein: - Einpflegen weiterer Inhalte in das Informationsportal - technische und redaktionelle Unterstützung für den Betrieb des Internetportals - Übernahme weiterer unterstützender Tätigkeiten (z. B. Beratung in Fragen eines modernen Layouts). Für die Erstellung der englischen Übersetzung von Texten muss ggf. über den BMU-Sprachendienst externe Dienstleistung in Anspruch genommen werden.
Das Projekt "Carbon2Chem-2 L-3 - Synthesegas - Gasreinigung von Koksofen-, Hochofen- und Konvertergasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Steel Europe AG durchgeführt. Am Beispiel des integrierten Hüttenwerkes von thyssenkrupp Steel Europe in Duisburg wurde in der ersten Phase von Carbon2Chem® erfolgreich gezeigt, dass die anfallenden Kohlenstoff-enthaltenen Gase wirtschaftlich nutzbar sind, indem das Konzept eines neuartigen Produktionsverbundes aus Hüttenwerk und Chemieproduktion entstanden ist. Im Projekt wurde auch der Betrieb einer PSA mit Gasen einer Kokerei aufgebaut. Das spezifische Ziel des Teilprojektes L-III in der 2. Phase ist es nun die Robustheit der bereits erarbeiteten Konzepte zur Aufreinigung von Hüttengasen, zur Synthese diverser Chemikalien und insbesondere zur Systemintegration zu zeigen. Mit Abschluss der 2. Phase soll eine industrielle Umsetzung und ein Basic Engineering der Anlagenverbünde technisch realisierbar sein. Die in der ersten Projektphase entwickelten Lösungen sollen nun auch auf andere Branchen übertragen werden. Dazu ist der Betrieb des Technikums weiter erforderlich. Die aufgebauten technischen Konzepte sollen weiterbetrieben werden. Dabei soll neben dem Fokus 'Robustheit' auch die technische Übertragbarkeit auf andere Anwendungen und Industrien die zukünftig in ihren Prozessen CO2-Emissionen nicht verhindern können bearbeitet werden (z.B. Müllverbrennungsanlagen, Zementwerke, Kalkmühlen sowie Biogasanlagen). Bisher wurde die Versorgung des Technikums mit regenerativ hergestelltem Elektrolyse-Wasserstoff aus dem Teilprojekt L1 sichergestellt. Nach dem der Nachweis erbracht wurde, dass ein volatiler Betrieb der Elektrolyse mit erneuerbarer Energie möglich ist wurde das Teilprojekt stärker auf die zukünftigen CO und CO2 Quellen ausgerichtet. Die Forschung an der Elektrolyse steht dabei nicht mehr im Fokus. Die Versorgung des Technikums mit Wasserstoff wurde deshalb in die Hände der Betreibermannschaft gelegt. Wissenschaftlich sollen hier nur noch Wasserstoffproduktionsprofile für andere Anwendungen wie MVA oder Kalkanlagen untersucht werden.
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