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s/winterung/Witterung/gi

Kohlendioxid-Emissionen

<p>Seit 1990 gehen die Kohlendioxid-Emissionen in Deutschland nahezu kontinuierlich zurück. Ursachen waren in den ersten Jahren vor allem die wirtschaftliche Umstrukturierung in den neuen Ländern. Seitdem ist es die aktive Klimaschutzpolitik der Bundesregierung, die in Einzeljahren jedoch auch von witterungsbedingten Effekten überlagert werden kann.</p><p>Kohlendioxid-Emissionen im Vergleich zu anderen Treibhausgasen</p><p>Kohlendioxid ist das bei weitem bedeutendste <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/treibhausgas-emissionen/die-treibhausgase">Klimagas</a>. Laut einer ersten Berechnung des Umweltbundesamtes betrug 2024 der Kohlendioxid-Anteil an den gesamten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Emissionen 88,2 % (siehe Abb. „Anteile der Treibhausgase an den Emissionen“). Der Anteil hat gegenüber 1990 um über 4 Prozentpunkte zugenommen. Der Grund: Die Emissionen von Methan und Distickstoffoxid wurden im Vergleich zu Kohlendioxid erheblich stärker gemindert.</p><p>___<br> Umweltbundesamt, Nationale Treibhausgas-Inventare 1990 bis 2023 (Stand 03/2025), für 2024 vorläufige Daten (Stand 15.03.2025)</p><p>Herkunft und Minderung von Kohlendioxid-Emissionen</p><p>Kohlendioxid entsteht fast ausschließlich bei den Verbrennungsvorgängen in Anlagen und Motoren. Weitere Emissionen entstehen im Bereich Steine und Erden, wenn Kalk zur Zement- und Baustoffherstellung gebrannt wird. Bezogen auf die Einheit der eingesetzten Energie sind die Emissionen für feste Brennstoffe, die überwiegend aus Kohlenstoff bestehen, am höchsten. Für gasförmige Brennstoffe sind sie wegen ihres beträchtlichen Gehalts an Wasserstoff am niedrigsten. Eine Zwischenstellung nehmen die flüssigen Brennstoffe ein.</p><p>Seit 1990 gehen die Kohlendioxid-Emissionen nahezu kontinuierlich zurück. Zwischen 1990 und 1995 ist dies vor allem auf den verminderten Braunkohleeinsatz in den neuen Ländern zurückzuführen. Ab Mitte der 90er-Jahre wirkt sich insbesondere die aktive Klimaschutzpolitik der Bundesregierung emissionsmindernd aus. Durch kalte Winter and durch konjunkturelle Aufschwünge stiegen die Emissionen zwischenzeitlich immer wieder leicht an, zum Beispiel in den Jahren 1996, 2001, 2008, 2010, 2013 und 2015, 2021&nbsp;(siehe Abb. „Emissionen von Kohlendioxid nach Kategorien“ und Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien“). Im Jahr 2009 wirkte die ökonomische Krise emissionsmindernd. 2010 stiegen die Emissionen hauptsächlich durch die konjunkturelle Erholung der Wirtschaft und die kühle ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Witterung#alphabar">Witterung</a>⁠ wieder an. In den Folgejahren hatte die Witterung den größten Einfluss auf die Emissionsentwicklung, zusätzlich drückt der stetige Rückgang der Emissionen aus der Energiewirtschaft das Emissionsniveau ab dem Jahr 2014 deutlich. Im Jahr 2020 dominieren die komplexen Sondereffekte der Corona-Pandemie das Emissionsgeschehen, während 2021 von Wiederanstiegen dominiert wird. Der Russische Angriffskrieg gegen die Ukraine wirkte sich in unterschiedlicher Weise auf die Entwicklung der Emissionen im Jahr 2022 aus (vgl. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/uba-prognose-treibhausgasemissionen-sanken-2022-um">UBA/BMWK: Gemeinsame Pressemitteilung 11/2023</a>).</p><p>Kohlendioxid-Emissionen 2024</p><p>2024 sanken die Kohlendioxid-Emissionen gegenüber 2023 um 21,3 Millionen Tonnen bzw. rund 3,6 % auf 572 Millionen Tonnen Kohlendioxid. Gegenüber 1990 sind die Kohlendioxid-Emissionen demnach um 48,2 % gesunken. Die größten Rückgänge gab es in der Energiewirtschaft. Weitere Nennenswerte Rückgänge der Emissionen gab es im Straßenverkehr, und bei den Haushalten und&nbsp; Kleinverbrauchern.</p><p>Den größten Anteil an den Kohlendioxid-Emissionen hatte 2024, wie in den letzten Jahren, die Kategorie Energiewirtschaft mit 30,8 %. Aus diesem Bereich wurden im Jahr 2024 rund 177 Millionen Tonnen Kohlendioxid freigesetzt. Die Kategorien Haushalte/Kleinverbraucher (18,6 %) und Straßenverkehr/übriger Verkehr (24,9 %) sowie Verarbeitendes Gewerbe/Industrieprozesse (zusammen 24,8 %) besitzen hinsichtlich der Kohlendioxid-Emissionen derzeit eine etwas geringere Bedeutung.</p><p>Die gesamtwirtschaftliche Emissionsintensität (Emissionen bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt) sank zwischen 1991 und 2024 um 62 % (siehe Abb. „Kohlendioxid-Emissionsintensität in Deutschland“).</p>

METOP GOME-2 - Formaldehyde (HCHO) - Global

The Global Ozone Monitoring Experiment-2 (GOME-2) instrument continues the long-term monitoring of atmospheric trace gas constituents started with GOME / ERS-2 and SCIAMACHY / Envisat. Currently, there are three GOME-2 instruments operating on board EUMETSAT's Meteorological Operational satellites MetOp-A, -B, and -C, launched in October 2006, September 2012, and November 2018, respectively. GOME-2 can measure a range of atmospheric trace constituents, with the emphasis on global ozone distributions. Furthermore, cloud properties and intensities of ultraviolet radiation are retrieved. These data are crucial for monitoring the atmospheric composition and the detection of pollutants. DLR generates operational GOME-2 / MetOp level 2 products in the framework of EUMETSAT's Satellite Application Facility on Atmospheric Chemistry Monitoring (AC-SAF). GOME-2 near-real-time products are available already two hours after sensing. The operational HCHO total column products are generated using the algorithm GDP (GOME Data Processor) version 4.x integrated into the UPAS (Universal Processor for UV / VIS Atmospheric Spectrometers) processor for generating level 2 trace gas and cloud products. For more details please refer to relevant peer-review papers listed on the GOME and GOME-2 documentation pages: https://atmos.eoc.dlr.de/app/docs/

AGEE-Stat aktuell - Nr.: 2/2025

Liebe Leser*innen, das erste Quartal 2025 war gekennzeichnet durch eine wind- und niederschlagsarme sowie kühlere Witterung. Dieser Trend hat sich auch auf die Stromerzeugung erneuerbarer Energien sowie auf den Endenergieverbrauch für Wärme und Kälte ausgewirkt – dies zeigen die aktuellen Daten des kürzlich erschienen „ Monatsbericht Plus “ der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat), der die Entwicklung der erneuerbaren Energien in den Sektoren Strom, Wärme und Verkehr thematisiert. In diesem Newsletter geben wir Ihnen eine Kurzzusammenfassung der Ergebnisse und den Link zu den aktuellen Daten. Darüber hinaus werfen wir einen Blick auf die EU-Ebene und informieren über die Entwicklung des Bruttoendenergieverbrauchs erneuerbarer Energien im EU-weiten Vergleich im Kontext der jährlichen Berichtspflichten nach der Erneuerbaren Energien Richtlinie (RED). Außerdem möchten wir herzlich zu unserer UBA-AGEE-Stat-Fachtagung einladen, die am 24. Juni 2025 zum Thema „ Erneuerbare Energien in Gebäuden – Herausforderungen für Statistik und Berichterstattung “ stattfinden wird. Eine interessante Lektüre wünscht das Team der Geschäftsstelle der AGEE-Stat am Umweltbundesamt Monatsbericht Plus: „Erneuerbare Energien in Deutschland – Daten zur Entwicklung im ersten Quartal 2025“ veröffentlicht Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energieträgern im 1. Quartal der Jahre 2021 bis 2025 Quelle: AGEE-Stat / Umweltbundesamt Bei der Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien zeigt das erste Quartal 2025  unterschiedliche Entwicklungen in den Sektoren: Während die erneuerbare Stromerzeugung im Vergleich zum Vorjahresquartal um 17 Prozent zurückging, stieg die Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien nach vorläufigem Kenntnisstand um etwa 10 Prozent und der Endenergieverbrauch aus erneuerbaren Energien im Verkehr um circa 8 Prozent an. Nach bisher vorliegenden Zahlen sank die erneuerbare Stromerzeugung im Vergleich zum ersten Quartal des Vorjahres um 17 Prozent. Insgesamt wurden in den ersten drei Monaten 2025 gut 64 Terawattstunden (TWh) Strom aus erneuerbaren Energieträgern erzeugt und damit etwa 13 TWh weniger als im Vorjahr. Grund für diesen Rückgang war insbesondere die sehr windarme und gleichzeitig trockene Witterung in allen drei Monaten. So wurde etwa 30 Prozent weniger Windstrom und 23 Prozent weniger Strom aus Wasserkraft erzeugt als noch im Vorjahr. Dagegen stieg die PV-Stromerzeugung aufgrund der sonnigen Witterung um etwa ein Viertel an. Die Stromerzeugung aus Biomasse ging leicht zurück und lag erstmals in einem Winterquartal niedriger als die Photovoltaik (PV). Kältere Witterung und mehr Wärmepumpen lassen Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien steigen . Hingegen stieg die Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien nach vorläufigem Kenntnisstand um etwa 10 Prozent gegenüber dem Vorjahreszeitraum an. Insgesamt wurden über 78 Terawattstunden (TWh) Wärme und Kälte aus erneuerbaren Energien bereitgestellt. Eine Ursache für das Wachstum war die im Vergleich zum Vorjahr kältere Witterung und der damit verbundene höhere Heizwärmebedarf. In Folge wurde etwa 9 Prozent mehr Biomasse in Haushalten und im Sektor „Gewerbe, Handel und Dienstleistungen“ zu Heizzwecken eingesetzt. Gleichzeitig stieg auch die Nutzung von Wärme aus Solarthermieanlagen aufgrund der sonnigen Witterung um 20 Prozent. Die nutzbar gemachte Wärme aus tiefer Geothermie sowie aus oberflächennaher Geothermie und Umweltwärme (Wärmepumpen) nahm darüber hinaus um rund 12 Prozent zu. Maßgeblicher Treiber waren weitere Neuinstallationen von Wärmepumpen in Deutschland. Steigender Einsatz von Biokraftstoffen sowie zunehmende E-Mobilität sorgen für Wachstum des Endenergieverbrauchs erneuerbarer Energien im Verkehrsbereich. Im Verkehrsbereich gibt eine erste Schätzung auf Basis der Daten des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) für das erste Quartal Hinweise auf einen höheren Einsatz von Biodiesel, Bioethanol und insbesondere auch von Biomethan. In Summe stieg der Einsatz von Biokraftstoffen im Verkehr gegenüber dem Vorjahreszeitraum um knapp 10 Prozent an. Beim Einsatz von erneuerbarem Strom im Verkehr ergibt sich ein gemischtes Bild: Zwar wuchs der Bestand an E-Autos und damit der Stromverbrauch im Verkehr weiter deutlich (+17 Prozent). Weil gleichzeitig jedoch der Anteil an „grünem Strom“ im Strommix im bisherigen Jahresverlauf niedriger lag als 2024, stieg die rechnerisch ermittelte im Verkehr eingesetzte erneuerbare Strommenge nur um etwa 2 Prozent auf gut 2,2 Terawattstunden (TWh). Ausführliche Informationen, Grafiken und Tabellen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland für das erste Quartal des Jahres 2024 sowie monatsweise Daten für die Monate Januar bis April finden Sie in unserem kürzlich veröffentlichten „Monatsbericht-PLUS+“. Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch in Deutschland und in der europäischen Union Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch Quelle: AGEE-Stat / Umweltbundesamt Das Umweltbundesamt berichtet im Rahmen der Erneuerbaren Energien Richtlinie (RED) der EU jährlich über zentrale Indikatoren wie den Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoendenergieverbrauch. Die Berechnung der Indikatoren unterliegt vorgegebenen Berechnungsvorschriften, die durch Eurostat im Rahmen eines Excel-Tools umgesetzt wurden ( SHARES-Tool ). Mit Umsetzung der RED III ab dem Berichtsjahr 2025 werden zukünftig zusätzliche sektorale Anteile und entsprechende Zielwerte berichtet werden. Für Deutschland beträgt der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch nach EU-Richtlinie für das Jahr 2024 nach erster Schätzung 22,4 Prozent gegenüber 21,6 Prozent im Jahr 2023. Das im Rahmen der nationalen Energie- und Klimaschutzpläne formulierte 2030-Ziel für Deutschland liegt bei 41 Prozent. Im europäischen Vergleich lag Deutschland damit im Jahr 2023 unter dem EU-27-Durchschnitt, welcher 24,6 Prozent betrug. Weitere Grafiken zur Entwicklung der RED-Indikatoren in Europa finden sich auf der Website von Eurostat . Einladung: UBA-AGEE-Stat-Fachtagung „Erneuerbare Energien in Gebäuden – Herausforderungen für Statistik und Berichterstattung“ am 24. Juni 2025 Die AGEE-Stat und das Umweltbundesamt laden ein zur Fachtagung „ Erneuerbare Energien in Gebäuden – Herausforderungen für Statistik und Berichterstattung “. In Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen und energiestatistischen Akteuren stellen wir unsere Arbeitsergebnisse vor und diskutieren mit Stakeholdern und Nutzer*innen dieser Daten zu aktuellen Herausforderungen in Statistik und Berichterstattung. Die Fachtagung bietet sowohl Vorträge im Plenum als auch die Möglichkeit zur vertieften Diskussion und zum Networking. Den thematischen Schwerpunkt bilden diesmal erneuerbare Energien in Gebäuden. Ausgangspunkt sind dabei die von Seiten der Europäischen Union (Renewable Energy Directive) zunehmenden Berichtspflichten für dezentral erzeugte und verbrauchte erneuerbare Energien im Gebäudebereich, die sowohl Strom als auch Wärme umfassen. Vorträge werden von Fachexpert*innen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), des Umweltbundesamtes (UBA), des Thünen-Instituts (TI), des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft (bdew), des Deutschen Biomasseforschungszentrums (dbfz) und des Zentrums für Sonnenenergie und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) gehalten. Das vorläufige, ausführliche Programm ist auf dieser Seite zu finden. Die Fachtagung findet am Dienstag, den 24. Juni 2025, von 09:30 bis 16:00 Uhr im Umweltbundesamt, Wörlitzer Platz 1 in 06844 Dessau-Roßlau, statt. Sie richtet sich an ein Fachpublikum und ist auf 70 Teilnehmende begrenzt. Die Möglichkeit zur Anmeldung und weitere Informationen finden Sie auf dieser Seite . Wir freuen uns auf Ihr Kommen.

Kuestenmessprogramm der BfG - Waermehaushalt der Kuestengewaesser - Vermischungsvorgaenge

Der Waermehaushalt der trockenfallenden Wattflaechen und der Wasserflaechen wird untersucht. Waermestroeme im Boden und Temperaturaenderungen des Wassers werden zusammen mit den meteorologischen Einflussgroessen an 4 Stationen registriert. Daraus laesst sich die Reichweite der Auswirkungen von Kuehlwassereinleitungen angeben, als Grundlage fuer biologische und klimatische Untersuchungen. Veraenderung der Temperaturverhaeltnisse im Wasser und Wattboden durch Kuehlwassereinleitungen. Die Arbeiten laufen im Rahmen des Umweltprogramms - Ueberwachung der Kuestengewaesser - der Bundesregierung. Profilmessungen unter verschiedenen Tide- und Witterungsbedingungen werden vom Schiff aus durchgefuehrt um die Dauerregistrierungen zu unterstuetzen bzw. zu ergaenzen.

METOP GOME-2 - Tropospheric Nitrogen Dioxide (NO2) - Global

The Global Ozone Monitoring Experiment-2 (GOME-2) instrument continues the long-term monitoring of atmospheric trace gas constituents started with GOME / ERS-2 and SCIAMACHY / Envisat. Currently, there are three GOME-2 instruments operating on board EUMETSAT's Meteorological Operational satellites MetOp-A, -B, and -C, launched in October 2006, September 2012, and November 2018, respectively. GOME-2 can measure a range of atmospheric trace constituents, with the emphasis on global ozone distributions. Furthermore, cloud properties and intensities of ultraviolet radiation are retrieved. These data are crucial for monitoring the atmospheric composition and the detection of pollutants. DLR generates operational GOME-2 / MetOp level 2 products in the framework of EUMETSAT's Satellite Application Facility on Atmospheric Chemistry Monitoring (AC-SAF). GOME-2 near-real-time products are available already two hours after sensing. The operational NO2 total column products are generated using the algorithm GDP (GOME Data Processor) version 4.x integrated into the UPAS (Universal Processor for UV / VIS Atmospheric Spectrometers) processor for generating level 2 trace gas and cloud products. The operational NO2 tropospheric column products are generated using the algorithm GDP (GOME Data Processor) version 4.x for NO2 [Valks et al. (2011)] integrated into the UPAS (Universal Processor for UV / VIS Atmospheric Spectrometers) processor for generating level 2 trace gas and cloud products. The total NO2 column is retrieved from GOME solar back-scattered measurements in the visible wavelength region using the DOAS method. An additional algorithm is applied to derive the tropospheric NO2 column: after subtracting the estimated stratospheric component from the total column, the tropospheric NO2 column is determined using an air mass factor based on monthly climatological NO2 profiles from the MOZART-2 model. For more details please refer to relevant peer-review papers listed on the GOME and GOME-2 documentation pages: https://atmos.eoc.dlr.de/app/docs/

METOP GOME-2 - Cloud Fraction (CF) - Global

The Global Ozone Monitoring Experiment-2 (GOME-2) instrument continues the long-term monitoring of atmospheric trace gas constituents started with GOME / ERS-2 and SCIAMACHY / Envisat. Currently, there are three GOME-2 instruments operating on board EUMETSAT's Meteorological Operational satellites MetOp-A, -B and -C, launched in October 2006, September 2012, and November 2018, respectively. GOME-2 can measure a range of atmospheric trace constituents, with the emphasis on global ozone distributions. Furthermore, cloud properties and intensities of ultraviolet radiation are retrieved. These data are crucial for monitoring the atmospheric composition and the detection of pollutants. DLR generates operational GOME-2 / MetOp level 2 products in the framework of EUMETSAT's Satellite Application Facility on Atmospheric Chemistry Monitoring (AC-SAF). GOME-2 near-real-time products are available already two hours after sensing. OCRA (Optical Cloud Recognition Algorithm) and ROCINN (Retrieval of Cloud Information using Neural Networks) are used for retrieving the following geophysical cloud properties from GOME and GOME-2 data: cloud fraction (cloud cover), cloud-top pressure (cloud-top height), and cloud optical thickness (cloud-top albedo). OCRA is an optical sensor cloud detection algorithm that uses the PMD devices on GOME / GOME-2 to deliver cloud fractions for GOME / GOME-2 scenes. For more details please refer to relevant peer-review papers listed on the GOME and GOME-2 documentation pages: https://atmos.eoc.dlr.de/app/docs/

USLV10 collection of TEMP reports available from UMRR (RIGA/SKULTE+FIR) at 00 UTC

---- The bulletin collects TEMP reports: FM 35 (TEMP, Upper-level pressure, temperature, humidity and wind report from a fixed land station). (Refer to WMO No.306 - Manual on Codes for the definition of WMO international codes) ---- The USLV10 TTAAii Data Designators decode (2) as: T1 (U): Upper air data. T2 (S): Upper level pressure, temperature, humidity and wind (Part A). A1A2 (LV): Latvia. (2: Refer to WMO No.386 - Manual on the GTS - Attachment II.5) ---- The bulletin collects reports from stations: Skriveri ---- WMO No.9 - Volume C1 'Remarks' field: TEMPORARILY SUSPENDED

Transportwege von Feuchte und Wasserdampfisotopologe

Das Zusammenspiel von atmosphärischem Wasser und Zirkulation über Beeinflussung des Strahlungshaushalts, den Transport latenter Wärme und Rückkopplungsmechanismen von Wolken ist eines der bedeutendsten Hindernisse für das Verständnis des Klimasystems. Ein Vergleich zwischen Modellen verschiedener Auflösungen und Parameterisierungen kann wertvolle Einblicke in die Problematik geben. Jedoch werden für aussagekräftige Modelltests Messdaten benötigt. In diesem Zusammenhang können Isotopologen des troposphärischen Wasserdampfs eine wichtige Rolle spielen. Das Isotopologenverhältnis reflektiert die Bedingungen am Ort des Feuchteeintrags sowie verschiedene Umwandlungsprozesse (z.B. in Wolken). Während der letzten Jahre gab es großen Fortschritt beim Modellieren und Messen der Isotopologenverhältnisse, so dass kombinierte Untersuchungen nun global zeitlich und räumlich hochaufgelöst durchführbar sind. Das Ziel dieses Projektes ist es, Wasserdampfisotopologe als neue Methode zu etablieren, um modellierte atmosphärische Feuchteprozesse zu testen und damit einige der größten Herausforderungen der aktuellen Klimaforschung anzugehen. Um statistisch robuste Untersuchungen zu ermöglichen, werden wir eine große Anzahl von (H2O, deltaD)-Paaren messen (deltaD ist das standardisierte Verhältnis zwischen den Isotopologen HD16O und H216O). Zum ersten Mal wird dann ein validierter Beobachtungsdatensatz zur Verfügung stehen, der große Gebiete, lange Zeiträume und verschiedene Tageszeiten abdeckt. Gleichzeitig wird ein hochauflösendes meteorologisches Modell, welches die Isotopologe simuliert, benutzt, um zu untersuchen inwiefern sich Eintrag und Transport von Feuchte in den Isotopologen wiederspiegeln. Diese Kombination von Messung und Modell ist einzigartig zum Testen der Modellierung von Feuchteprozessen. Das Potential der Isotopologen wird anhand von drei klimatisch interessanten Regionen aufgezeigt. Für Europa wird unser Ansatz einen wertvollen Einblick in den Zusammenhang zwischen Feuchteeintrag und den Isotopologen im Falle hochvariablen Wettergeschehens geben. Über dem subtropischen Nordatlantik werden wir Mischprozessen zwischen der marinen Grenzschicht und der freien Troposphäre untersuchen. Die verschiedenartige Einbindung dieser Prozesse in Modelle ist sehr wahrscheinlich ein Grund für die große Unsicherheit bei Rückkopplungsmechanismen von Wolken. Über Westafrika wird die Modellierung des Monsuns getestet (horizontaler Feuchtetransport, Feuchterückfluss von Land in die Troposphäre, und Tagesgänge in Zusammenhang mit vertikalen Mischprozessen). Die Frage, wie organisierte Konvektion die Monsunzirkulation und die Feuchtetransportwege beeinflusst, wird dabei von besonderem Interesse sein. In Kombination werden die Ergebnisse helfen, Defizite in aktuellen Wetter- und Klimamodellen aufzuspüren und besser zu verstehen, und dadurch einen wichtigen Beitrag für zukünftige Modellverbesserungen liefern.

Die Anwendung Maschinellen Lernens bei der Fertigung von Festoxidzellen ( Machine-Learning for Solid Oxide Cells ), Teilvorhaben: MaLeFoG (Maschinelles Lernen für Foliengießen)

Im Rahmen des Projekts werden Verfahren des maschinellen Lernens (ML) angewandt, um die Herstellung von elektrochemischen Energiewandlern (Festoxidzellen als wichtige Technologie für die Wasserstoffwirtschaft) durch Foliengießen zu optimieren. Poröse Substrate und Elektrodenschichten für Brennstoff- und Elektrolysezellen weisen komplexe Mikrostrukturen auf, die stark von den Rohpulvern, den Eigenschaften des Schlickers, den Gießparametern und den anschließenden Trocknungs- und Sinterungsschritten abhängen und folglich die Funktionalität der Zellen bestimmen. Die Entwicklung von Schlickern und die Optimierung von Gieß- und Trocknungsparametern erfolgt bisher fast ausschließlich empirisch und mit großem Aufwand. Datenbasiertes maschinelles Lernen soll einerseits diese Entwicklungszeit im Labor minimieren und andererseits die Qualität und Produktivität erhöhen sowie den Gesamtenergieverbrauch (insbesondere beim Trocknen / Sintern) für die industrielle Produktion reduzieren. Dies wird zusätzlich zu den allgemeinen Zielen der Energie-wende und der Bewältigung der Klimakrise beitragen. Zu diesem Zweck wird eine neue Forschungsdatenmanagementstruktur aufgebaut, die eine lückenlose Erfassung aller Prozessschritte auf Basis eines elektronischen Laborbuchs, d.h. von der Schlickerherstellung bis zur fertigen Schicht, mittels in-situ Messmethoden ermöglicht. Anschließend werden Schlickerrezepte und Verarbeitungsparameter bereitgestellt und durch ausgewählte ML-Algorithmen getestet, um die optimalen Prozessparameter zu ermitteln. Schließlich werden diese durch Simulationen ermittelten Parameter von den Projektpartnern praktisch überprüft.

Die Anwendung Maschinellen Lernens bei der Fertigung von Festoxidzellen ( Machine-Learning for Solid Oxide Cells )

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