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Solarfeld-Messungen zur Steigerung der Performanz, Teilvorhaben: Demonstration und Validierung der Receiver- und Heliostatfeldüberwachungsmethoden

Das Ziel von LEIA ist es, smarte Steuerungsstrategien sowie Lösungen für Betrieb und Wartung auf einem vorkommerziellen Entwicklungsniveau am Beispiel eines kommerziellen Solarturmkraftwerks in Chile zu kombinieren und zu integrieren. LEIA wird sich technologischen und industriellen Hindernissen in Bezug auf den zentralen Receiver sowie das Heliostatfeld stellen. Durch die Verwendung intelligenter Kalibrierungsverfahren sollen Kosten gesenkt und dadurch strategische Vorteile auf dem Markt für punktfokussierende Systeme (solare Turmkraftwerke) geschaffen werden, die wiederum gesteigerte Attraktivität für Investoren schaffen. LEIA ist ein internationales Verbundvorhaben mit den deutschen Partnern DLR und CSP Services, dem assoziierten Partner Siemens Energy, sowie vier spanischen Partnern aus Forschung und Industrie. Außerdem steht zu Demonstrationszwecken das chilenische Kraftwerk Cerro Dominador zur Verfügung. In mehreren Arbeitspaketen werden Kalibrier-, Monitoring- und Charakterisierungsverfahren aus der Forschung auf den Stand von Prototypen gebracht, welche im Anschluss von der Industrie zur Produktreife kommen sollen. Genauer handelt es sich um die indirekte Messung der Flussdichte auf der Receiveroberfläche, der Messung der ortsaufgelösten Temperatur des Receivers, der Receivereffizienz, sowie der ortsaufgelösten Verschmutzung des Solarfelds. Im zweiten Teil des Vorhabens werden diese Entwicklungen getestet und es wird evaluiert, auf welche Weise diese Entwicklungen in ein Gesamtsystem zur intelligenten Steuerung und Wartung von Solarturmkraftwerken einfließen können.

Wirkungen des gesellschaftlichen Wandels auf Niveau und Profil der sektoralen Stromnachfrage und ihre Bedeutung bei der Kopplung von Energiemodellen mit unterschiedlicher zeitlicher Auflösung, Teilvorhaben: CIB und Modelle

Eine verbesserte Berücksichtigung gesellschaftlicher Wandlungsprozesse bei der Konzeption realistischer Stromnachfrageniveaus und damit zusammenhängender Lastprofile für mittel- und langfristige Zukunftsanalysen stößt auf mehrere Herausforderungen. Zum einen müssen relevante gesellschaftlichen Veränderungen identifiziert werden, die nachfrageniveau- und profilwirksam sein werden. Da viele Aspekte des gesellschaftlichen Wandels hohen Unsicherheiten unterliegen, sind Szenarien für die entsprechenden Wandlungsprozesse erforderlich. Zum zweiten muss antizipiert werden, welche zeitlichen und mengenmäßigen Profilwirkungen die gesellschaftlichen Prozesse entfalten werden. Ziel dieses Projektes ist es, passgenaue Lastkurven für spezifische Kombinationen von Technologieentwicklung und gesellschaftlicher Entwicklung in Niveau und Profil zu generieren. Dazu wird ein Open Source Nachfragetool entwickelt, indem zum einen die entsprechenden Kombinationen mit ihrer spezifischen Nachfrage nach Energiedienstleistungen hinterlegt werden und welches zum anderen eine Schnittstelle zwischen Energiesystemmodellen (ESM) und Strommarktmodellen (SMM) darstellt.

Zero Carbon Energy System für Glass Industry, Teilvorhaben: Transformation Netzinfrastruktur AC/DC, Übertragbarkeit auf weitere Industriebran-chen und Steuerbarkeit industrieller Verbraucher

Verbundvorhaben: 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. Teilvorhaben: Die TEAG Thüringer Energie AG wird mit den Tochterfirmen TEN Thüringer Energienetze und TMZ Thüringer Mess- und Zählerwesen und gemeinsam mit den Projektpartnern an der Transformation der Netzinfrastruktur, an der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf weitere Industriebranchen sowie an der Steuerbarkeit der industriellen Verbraucher arbeiten. Die Projektergebnisse können genutzt werden, um langfristig die Sektorenkopplung in Thüringen auszubauen und ggfs. die Elektrifizierung von Unternehmen zu beschleunigen. Es werden Grundlagen gelegt, welche die Machbarkeit einer klimaneutralen Glasproduktion in Thüringen aufzeigen und somit mittelfristig den Wirtschaftsstandort Thüringen attraktiver gestalten. Dies kann anschließend über verschiedene Kanäle kommuniziert werden um anderen Projekten bei der Transformation oder Umsetzung zu helfen.

EnOB: N5GEH Phase II: Location Intelligence im Bauwerk mit 5G für die augmentierte Realität, Teilvorhaben Indoor-Positionierung und AR-Streaming in modernen Funknetzen

Fintech-Plattformlösung für das Intracting und Contracting von nachhaltigen Energiesystemen zur Förderung von Energieeinsparungen und erneuerbaren Energien, TVB SEnerCon: Digitales Crowdinvesting und EA-basiertes Energiecontracting für Deutschland-Spezifikation, Pilot, Verwertungsplan

Das Ziel des Projekts ist über die Optimierung des Energiecontractingprozesses mittels durchgängiger Digitalisierung eine wesentlich höhere Sanierungsrate und mehr Dekarbonisierungsprojekten bei Gebäuden zu ermöglichen. Dies betrifft die Einrichtung von Energieanlagencontracting und Energieeinsparcontracting und des äquivalenten Prozesses für öffentliche Einrichtungen und größere Unternehmen. Die Erstellung von Energiecontracting-Projekten über die Nutzung bereits vorhandener Daten aus Gebäudeausweisen und Energieaudits, ein gamifizierter Crowd- Investitionsprozess, Diversifizierungsoptionen in einem Anleger-Dashboard, intelligente Verträge, ein digital verschlüsseltes zählerbasiertes Rückzahlungsverfahren und eine auf maschinellem Lernen basierende Fehlererkennung während des Betriebs werden über Plattformmodule angeboten. Ein Beratungstool ermöglicht es potenziellen Portalentwicklern, ihre Projekte in die richtige Richtung zu lenken. Die Kompetenzen und die Vielfalt der Partner aus vier EU-Ländern und Indien umfassen Fähigkeiten zum Aufbau von Energiedienstleistungen, auch maschinelles Lernen und Kryptotechnologie, intelligente Messsysteme, Rechtsinformatik für Energieverträge und Sozialforschung für eine grüne Energiewende.

Energie und Umwelt

Auf dem Gebiet Energie und Umwelt werden von der STE alternative Entwicklungsmoeglichkeiten fuer das Energiesystem der Bundesrepublik Deutschland, ausgehend von der benoetigten Nutzenergie bzw. Energiedienstleistung ueber den Endenergiebedarf bis hin zum Sekundaer- und Primaerenergiebedarf aufgezeigt. Dabei werden insbesondere die Zusammenhaenge zwischen Energieversorgung, allgemeiner Wirtschaftsentwicklung und Umweltbelastung durch Energieerzeugung und -nutzung erfasst. Der moegliche bzw. notwendige Einsatz neuer und konventioneller Energietechnologien wird quantifiziert, ihr Beitrag ermittelt. Existierende Restriktionen (Reserven, Importmengen, Umweltbelastungen etc.) werden beruecksichtigt.

Zero Carbon Energy System für Glass Industry

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 ZO.RRO 2, am Beispiel der Thüringer Glasindustrie zu zeigen, wie eine hochverfügbare, nachhaltige und wirtschaftliche Elektroenergieversorgung umgesetzt werden kann. Im Teilvorhaben der Technischen Universität Ilmenau besteht die Zielsetzung zum einen in der Erarbeitung und Validierung von Versorgungskonzepten für die Glasindustrie auf Basis von Gleichstromtechnik für Werknetze als auch öffentliche Versorgungsnetze. Zum anderen werden neuartige Methoden zur Modellierung eines energetischen Produktionsabbildes sowie Methoden zur Optimierung der Produktionsplanung unter Unsicherheiten der Energiebereitstellung entwickelt und unter praktischen Aspekten validiert.

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.

Zero Carbon Energy System für Glass Industry, Teilvorhaben: Entwicklung von Spezialmesstechnik

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 von KoCoS Messtechnik soll eine spezielle Messtechnik entwickelt und unter realen Bedingungen erprobt werden, die automatisch Prozessmodelle von Produktionsprozessen erstellen kann. Damit kann der Modellierungsaufwand im Rahmen von Energieanalysen bei Unternehmen deutlich reduziert werden.

Wirkungen des gesellschaftlichen Wandels auf Niveau und Profil der sektoralen Stromnachfrage und ihre Bedeutung bei der Kopplung von Energiemodellen mit unterschiedlicher zeitlicher Auflösung

Eine verbesserte Berücksichtigung gesellschaftlicher Wandlungsprozesse bei der Konzeption realistischer Stromnachfrageniveaus und damit zusammenhängender Lastprofile für mittel- und langfristige Zukunftsanalysen stößt auf mehrere Herausforderungen. Zum einen müssen relevante gesellschaftlichen Veränderungen identifiziert werden, die nachfrageniveau- und profilwirksam sein werden. Da viele Aspekte des gesellschaftlichen Wandels hohen Unsicherheiten unterliegen, sind Szenarien für die entsprechenden Wandlungsprozesse erforderlich. Zum zweiten muss antizipiert werden, welche zeitlichen und mengenmäßigen Profilwirkungen die gesellschaftlichen Prozesse entfalten werden. Ziel dieses Projektes ist es, passgenaue Lastkurven für spezifische Kombinationen von Technologieentwicklung und gesellschaftlicher Entwicklung in Niveau und Profil zu generieren. Dazu wird ein Open Source Nachfragetool entwickelt, indem zum einen die entsprechenden Kombinationen mit ihrer spezifischen Nachfrage nach Energiedienstleistungen hinterlegt werden und welches zum anderen eine Schnittstelle zwischen Energiesystemmodellen (ESM) und Strommarktmodellen (SMM) darstellt.

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