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s/energieffizienz/Energieeffizienz/gi

Redox processes along gradients

The relevance of biogeochemical gradients for turnover of organic matter and contaminants is yet poorly understood. This study aims at the identification and quantification of the interaction of different redox processes along gradients. The interaction of iron-, and sulfate reduction and methanogenesis will be studied in controlled batch and column experiments. Factors constraining the accessibility and the energy yield from the use of these electron acceptors will be evaluated, such as passivation of iron oxides, re-oxidation of hydrogen sulfide on iron oxides. The impact of these constraints on the competitiveness of the particular process will then be described. Special focus will be put on the evolution of methanogenic conditions in systems formerly characterized by iron and sulfate reducing condition. As methanogenic conditions mostly evolve from micro-niches, methods to study the existence, evolution and stability of such micro-niches will be established. To this end, a combination of Gibbs free energy calculations, isotope fractionation and tracer measurements, and mass balances of metabolic intermediates (small pool sizes) and end products (large pool sizes) will be used. Measurements of these parameters on different scales using microelectrodes (mm scale), micro sampling devices for solutes and gases (cm scale) and mass flow balancing (column/reactor scale) will be compared to characterize unit volumes for organic matter degradation pathways and electron flow. Of particular interest will be the impact of redox active humic substances on the competitiveness of involved terminal electron accepting processes, either acting as electron shuttles or directly providing electron accepting capacity. This will be studied using fluorescence spectroscopy and parallel factor analysis (PARAFAC) of the gained spectra. We expect that the results will provide a basis for improving reactive transport models of anaerobic processes in aquifers and sediments.

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Potentiale für eine weitergehende Elektrifizierung (PowEr)

Aus Gründen der Energieeffizienz, Ressourcenschonung und Treibhausgas-Minderung zeichnet sich ab, dass die Verkehrsarten möglichst elektrifiziert werden sollten. Sofern das nicht möglich ist, muss der Endenergiebedarf durch andere Kraftstoffe gedeckt werden, die langfristig treibhausgasneutral her- und bereitgestellt werden müssen. Batterien wurden in den letzten Jahren deutlich leistungsfähiger (gravimetrische und volumetrische Energiedichte) und werden auch absehbar noch besser und günstiger. Zukünftig sollten dadurch weitere Verkehrsmodi batterieelektrisch betrieben werden können und andere noch umfassender als bisher. Dies ermöglicht geringere Bedarfe an anderen Endenergieträgern und einen geringeren Energiebedarf. Im Vorhaben sollen die jetzigen und insbesondere zukünftigen Möglichkeiten der Batterie-Technik in Anwendungen des Verkehrs detailliert untersucht werden. Die verkehrsträgerseitigen Anforderungen der jeweiligen charakteristischen Segmente der Verkehrsarten (z.B. Fähren, Binnenschiffe, Zweiräder, Linienbusse) an die Energieversorgung müssen dazu detailliert aufgeschlüsselt werden, um diese anschließend ggf. wieder clustern zu können. Welche Arten von Energiespeichern werden dafür benötigt bzw. jetzt schon entwickelt, welche Kostenentwicklungen sind zu erwarten? Batterietechnisch sind alle Ansätze zu identifizieren, die in den nächsten 2 bis 3 Dekaden aus heutiger Sicht relevant werden könnten. Die Beurteilung erstreckt sich auch auf die Risiken der Technik und die Kritikalität von Rohstoffen. Für die auch zukünftig nicht realistisch elektrifizierbaren Verkehrsträger wäre zu untersuchen, welche Energieträger (PtG-H2, PtG-Methan, PtL) und Antriebe dann, unter Berücksichtigung der Energieeffizienz, Ressourcen und THG-Minderung, als geeignete Alternative erscheinen. Diese Arbeiten sind die Grundlage für eine Abschätzung des zukünftigen Endenergie- und Primärenergiebedarfs im Verkehr, was in drei Szenarien ermittelt werden soll.

KI gestützte Produktionsplanung und -steuerung für die Oberflächentechnik, KI-PrOT: KI gestützte Produktionsplanung und -steuerung für die Oberflächentechnik

Vernetzte lokale Klimatisierungssysteme zur Steigerung der Gesamtenergieeffizienz von Gebäuden, Teilvorhaben: Energetische Potenzialabschätzung von PECS und Berücksichtigung in Normung und Standardisierung sowie Mitarbeit im IEA-EBC Annex 87

Energieeffizienz und Klimaschutz: Modularer Lastverteilungsrahmen zur energie- und umweltschonenden Nutzlasterhöhung von Ladekranfahrzeugen, Teilprojekt 2: Datenerhebung, Konstruktion und Rahmenfertigung für Ladekran-LKW für Hochlogistikaufgaben im Baugewerbe

Schmierstoffwahl für Kälteanlagen unter dem Gesichtspunkt der Energieeffizienz, Teilvorhaben ILK: Entwicklung thermodynamische Messverfahren, Stoffwertbestimmung und Leistungsdaten

Sowohl die Energieeffizienz von Kälteanlagen (KA) und Wärmepumpen (WP) als auch der Einsatz alternativer Kältemittel (KM) sind beeinflusst durch die Wahl des Schmierstoffes und der Schmierstoffmenge in den jeweiligen Anlagen. Das Öl, welches zur Schmierung des Verdichters benötigt wird, gelangt in den KM-Kreislauf und verschlechtert in den meisten Fällen die Kälte- bzw. Wärmeleistung der Anlage. Zudem können Schaumbildung und Öllöslichkeit im KM zur Viskositätsminderung und folglich zu Mangelschmierung oder Komplettausfällen des Verdichters führen, wodurch wiederum die Energieeffizienz, Lebensdauer und Einsatzgrenzen des Verdichters beeinträchtigt werden. Im Vergleich zu den derzeit üblicherweise verwendeten (fluorierten) Kältemitteln treten insbesondere bei Kohlenwasserstoffen (KW) wie Propan (R290) vermehrt Probleme durch Verdichter-Mangelschmierung auf. Die Frage nach dem 'richtigen' Öl und KM-Öl-Gemisch (KMÖG) ist derzeit noch nicht ausreichend untersucht als auch in der Praxis erprobt und stellt neben der Kältemittel-Brennbarkeit ein weiteres Hemmnis für den flächendeckenden Einsatz von R290 in Kälte- und Wärmepumpenanlagen dar. Ziel des Vorhabens ist es, eine optimale, betriebssichere KM-Öl-Kombination für ein effizientes Supermarkt-Kälte-/Wärmepumpen-System mit R290 zu ermitteln und dadurch die zwei größten Hemmnisse für die Einführung von R290 in der stationären Kältetechnik abzubauen. Eine ganzheitliche, modellhafte Betrachtung des Kältekreislaufes inklusive kältetechnischer Komponenten und des KM in Kombination mit den Schmierstoffen (Öl) ist daher notwendig. Im Laufe des Projektes müssen zunächst die fehlenden Stoffdaten von KMÖG ermittelt werden. Um die dynamische Kältekreislauf-Simulationssoftware (Modelle, Stoffwerte, KMÖG, Komponenten) validieren sowie den energetischen und Langzeiteinfluss des KMÖG auf Komponenten, speziell Verdichter und System in der Anwendung ermitteln zu können, ist der Aufbau einer realen Anlage unter Laborbedingungen notwendig.

National Ordinance on Measures to Avoid Carbon Leakage in the National Fuel Emissions Trading System' (BEHG Carbon Leakage Ordinance, BECV)

According to the approval under state aid law of the Carbon Leakage Ordinance of the Fuel ⁠ Emission ⁠ Trading Act (BECV) by the European Commission (State Aid SA.63191 (2023/N)), a comprehensive evaluation of the regulation is required by 2028. The aim of this evaluation is to examine the effectiveness of the BECV in terms of avoiding carbon leakage while maintaining competitiveness, promoting investment in energy efficiency and climate protection measures, and achieving these objectives in a cost-effective manner. The underlying progress report, which was submitted to the Commission in 2024 as requested in the aforementioned authorization, develops the conceptual and methodological foundations for this evaluation presenting a robust empirical research design. Veröffentlicht in Climate Change | 36/2025.

Smart Domestic Appliances in Sustainable Energy Systems

Szenarien zur Renovierung von Europas Gebäudebestand bis 2050

Diese Studie im Auftrag von Eurima, dem europäischen Verband der Dämmstoffhersteller, analysiert und vergleicht mögliche Szenarien für die Sanierung des europäischen Gebäudebestands. Die unterschiedlichen Sanierungspfade werden dabei nicht nur in Hinblick auf ihre Leistungen in Energieeffizienz und CO2-Effizienz verglichen, sondern auch hinsichtlich der zu erwartenden Kosten oder Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass ein sogenannter oberflächlichen Sanierungspfad, d.h. eine hohe Frequenz an Renovierungsarbeiten, die jedoch nur ein Mindestmaß an Energieeffizienz umsetzen, keinesfalls ausreichen, um das EU-Ziel eines nahezu CO2-neutralen Gebäudebestands bis 2050 zu verwirklichen. Laut Studie würde eine solche Lösung nicht genügend Energie einsparen und darüberhinaus keine substantiellen wirtschaftlichen Vorteile bieten. Würden hingegen umfassende Effizienzverbesserungen mit einer erweiterten Nutzung von Erneuerbaren Energien kombiniert ( deep renovation track), ließen sich nicht nur die geplanten Mengen an CO2 einsparen. Ein solches Maßnahmenpaket erreicht im Vergleich außerdem den niedrigsten Energieverbrauch und zeigt das größte Potenzial für die Schaffung neuer Arbeitsplätze. Klare Leitlinien und geeignete Politikinstrumente für einen solchen umfassenden Sanierungspfad zu entwickeln, ist daher für die EU von vitaler Bedeutung, um ihre langfristigen Klimaziele für den Gebäudesektor zu erreichen.

Zero Carbon Energy System für Glass Industry, Teilvorhaben: Dekarbonisierung der Glasindustrie

Am Beispiel der Glasindustrie ist ersichtlich, dass eine Betrachtung von Einzelmaßnahmen nicht das volle Potential im Sinne der Energieeffizienz und Dekarbonisierung der Industrie ausschöpfen kann und sich über die Handlungsfelder: Transformation der Kernprozesse, Transformation sektorenkoppelnder Sekundärprozesse, Anpassung elektrischer Verteilernetze sowie optimierte Energiebereitstellung und Energiedienstleistungen erstrecken muss. Daher ist es Ziel des Vorhabens ZORRO 2, am Beispiel der Thüringer Glasindustrie zu zeigen, wie eine hochverfügbare, nachhaltige und wirtschaftliche Elektroenergieversorgung umgesetzt werden kann. Im Teilvorhaben: Das Ziel von diesem Teilvorhaben ist es, mögliche Konzepte für die Energiebereitstellung für vollelektrische Schmelzwannen (VES) zu vergleichen und zu entwickeln. Dabei muss im Rahmen von diesem Teilvorhaben zunächst die Voraussetzung zur Erarbeitung dieser Konzepte gegeben werden. Auf Grundlage der Anforderungsdefinition und Datenbereitstellung zunächst für das Wiegand-Glas-Werk in Schleusingen, anschließend für die gesamte Wiegand-Glas-Gruppe und weitere Glashersteller. Da es sich bei Behälterglas um Massenware handelt, muss unter Berücksichtigung der anderen Teilprojekte im Rahmen der Möglichkeiten die Wettbewerbsfähigkeit und wirtschaftliche Umsetzbarkeit bei dem im späteren Verlauf des Projektes favorisierten Konzept gewährleistet sein. Da die Glasschmelzwannen ca. 10 Jahre ohne Unterbrechung arbeiten ist eine hohe Versorgungszuverlässigkeit unbedingt erforderlich. Da es sich bei dem Werk in Schleusingen um eins der modernsten Werke der Behälterglasindustrie handelt muss das entwickelte Konzept gut in das bestehende Werksnetz integrierbar sein.

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