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Advanced Model Development and Validation for Improved Analysis of Costs and Impacts of Mitigation Policies (ADVANCE)

Objective: Integrated assessment and energy-economy models have become central tools for informing long-term global and regional climate mitigation strategies. There is a large demand for improved representations of complex system interactions and thorough validation of model behaviour in order to increase user confidence in climate policy assessments. ADVANCE aims to respond to this demand by facilitating the development of a new generation of integrated assessment models. This will be achieved by substantial progress in key areas where model improvements are greatly needed: end use and energy service demand; representation of heterogeneity, behaviour, innovation and consumer choices; technical change and uncertainty; system integration, path dependencies and resource constraints; and economic impacts of mitigation policies. In the past, methodological innovations and improvements were hindered by the unavailability of suitable input data. The ADVANCE project will make a large and coordinated effort to generate relevant datasets. These datasets, along with newly developed methodologies, will be made available to the broader scientific community as open-access resources. ADVANCE will also put a focus on improved model transparency, model validation, and data handling. A central objective of ADVANCE is to evaluate and to improve the suitability of models for climate policy impact assessments. The improved models will be applied to an assessment of long-term EU climate policy in a global context, and disseminated to the wider community. The ADVANCE consortium brings together long-standing expertise in integrated assessment and energy-economy modelling with a strong expertise in material flows, energy system integration, and energy service demand.

ECO-efficient management of WAter in the MAnufacturing industry (ECOWAMA)

Objective: The ECOWAMA Project proposes a new eco-efficient closed cycle management model for the treatment of effluents of the metal and plastic surface processing industry (STM). Such STM waste water is extensively contaminated with oils and greases, organic loading, a salt fraction and especially with heavy metals (e.g. nickel, copper, zinc and others). Hence STM enterprises have high interest on efficient, cost-effective and sustainable treatment of their effluents. ECOWAMAs approach combines wastewater treatment with recovery of ultrapure water, highly valuable metals and energy. Therefore an environmental friendly, effective and innovative system will be developed including Electrocoagulation, Electrooxidation and Electrowinning technologies. Additionally hydrogen produced during Electrocoagulation/Electrooxidation processes will be used to deal as feed for fuel cells to generate electricity which reduces the energy demand of the whole process. Pre- and post-treatment will be carried out to remove oils/greases and conductivity. The heavy metals will be separated from the waste water stream through an electro-precipitation process. After metal dissolution from precipitation sludge a novel electrowinning process using novel electrodes, optimised geometry and process management will reduce the dissolved metal ions to a solid aggregate state with high purity. The outcome of this is a valuable raw material that can be easily sold or reused for STM operations. Due to the extremely high level of prices for metals at the global market ECOWAMAs participants and post-project clients will have strong economic benefits beside the positive environmental impacts of the process.

Natürliche Wassersysteme und Technologien zur Behandlung von Wasserknappheit in urbanen Gebieten in Indien (NaWaTech)

Eine hinreichende Wasserversorgung und ein Abwassersystem zu gewährleisten, ist besonders in Ballungsgebieten eine Herausforderung für Regierungen weltweit. Die prognostizierten dramatischen globalen Veränderungen machen diese Aufgabe noch schwieriger. Bevölkerungswachstum, Verstädterung, die voranschreitenden Industrialisierung, der Klimawandel und ein drastischer Anstieg des Wasserverbrauchs belasten urbane Wasserressourcen massiv. Um die Wasserknappheit in Ballungsgebieten zu regulieren, braucht es einen Paradigmenwechsel vom konventionellen end-of-pipe-Wassermanagement (nachgeschaltete Maßnahmen) hin zu einem integrierten Ansatz. Dieser integrierte Ansatz sollte verschiedene Elemente beinhalten. Hierzu zählen: (i) Maßnahmen für den gesamten städtischen Wasserkreislauf (sowohl Ab- als auch Frischwasser werden hier als Bestandteile von Wasserressourcen im Allgemeinen betrachtet); (ii) Optimierung des Wasserverbrauchs durch die Wiederverwendung von Abwasser und durch das Verhindern der Verunreinigung von Frischwasser; (iii) Priorisierung von natürlichen und technischen Kleinanlagen, die flexibel und kosteneffizient sind und nur einen minimalen Instandhaltungsaufwand erfordern. Solche Anlagen, wie z.B. Pflanzenkläranlagen, Rigolenversickerung, Bodenfilterung und Uferfiltration, fördern die naturnahe Wasserreinigung und -speicherung. Außerdem haben kompakte technische Anlagen wie SBR (Sequencing Batch Reactor) und MBR (Membranbioreaktoren) in den letzten Jahren einen großen Entwicklungsfortschritt gemacht. Darüber hinaus können sie große und stark variierende Schadstoffbelastungen aufnehmen, saisonale Fluktuationen in der Wasserverfügbarkeit ausgleichen und in die Stadtplanung als grüne Infrastruktur, die zusätzliche sozioökonomische Vorteile wie z.B. Erholungsmöglichkeiten bietet, integriert werden. In Europa werden diese Systeme seit vielen Jahren entwickelt und das Potential für ihre Anwendung in Entwicklungs- und neu-industrialisierten Ländern ist weithin anerkannt. Allerdings herrschen in Indien und vielen weiteren Entwicklungs- und neu-industrialisierten Ländern in wärmeren Klimazonen andere Umweltbedingungen. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen zielt das Projekt NaWaTech auf die Maximierung des Nutzens von natürlichen und kompakten technischen Systemen und Prozessen für das effektive Management von kommunalen Wasserressourcen, von Wasserversorgung und Abwasserentsorgung und von kommunalen Wasserkreisläufen in städtischen Gebieten in Indien. (Text gekürzt)

Ökonomische Instrumente zur Erreichung von Klimapolitischen Zielen in Europa

Das Forschungsprojekt ENTRACTE bewertet das klimapolitische Portfolio der EU. Während das Europäische Emissionshandelssystem (EU ETS) eine Schlüsselrolle bei der Förderung des Übergangs in eine kohlenstoffarme Wirtschaft spielt, kann eine wesentliche Reduktion von Treibhausgasemissionen erst erreicht werden, wenn das EU-ETS verbessert und durch ergänzende Maßnahmen unterstützt wird. Ein sorgfältig durchdachtes politisches Konzept muss weitere bestehende Marktverzerrungen neben Klimaexternalität, suboptimalen Ergebnisse bei internationalen Abkommen, der Notwendigkeit einer gesicherten Wettbewerbsfähigkeit und der Reduzierung von Verlagerungseffekten ( carbon leakage ) sowie die Koexistenz und die Interaktion mit einigen anderen politischen Zielen berücksichtigen. ENTRACTE untersucht das EU ETS und ergänzende Politikinstrumente Energieeffizienzstandards, Förderung erneuerbarer Energien, Besteuerung von CO2-Emissionen, Innovationspolitik und handelspolitische Maßnahmen. ENTRACTE erarbeitet ein tieferes Verständnis der Interaktion von klimapolitischen Instrumenten und anderen damit verbundenen Politikmaßnahmen. Die reale Welt und ihre Unvollkommenheiten werden ebenso wie praktische Barrieren (Informationsasymmetrie, Unsicherheit, politische und gesetzliche Auflagen, verhaltensökonomische Aspekte) bei der Umsetzung umfassend berücksichtigt.ENTRACTE integriert empirische Erkenntnisse aus Ex-post-Evaluierungen unter Anwendung eines breiten Spektrums an empirischen Daten sowie Ex-ante-Analysen mit Simulationsmodellen und experimentellen Ansätzen mit theoretischen Erkenntnissen, um den Policy-Mix zu optimieren. Durch die projektweite Harmonisierung der Hypothesen und Szenarien im gegenwärtigen und zukünftigen Politikumfeld, kann ENTRACTE einen integrierten Ansatz anwenden und schafft damit eine Synthese von Forschungsergebnissen, die Stärken und Schwächen der verschiedenen Instrumenten-Mixe zum Vorschein bringt. Basierend auf diesen Ergebnissen kann ENTRACTE politischen Entscheidungsträgern praktisch anwendbare Empfehlungen zur Gestaltung eines ökologisch wirksamen, ökonomisch effizienten und politisch und gesetzlich durchführbaren Policy-Mix geben, um die mittelfristigen und langfristigen Reduktionsziele für Treibhausgasemissionen in Europa zu erreichen.

Fuel cell power trains and clustering in heavy-duty transports (FELICITAS)

Objective: The FELICITAS consortium proposes an Integrated Project to develop fuel cell (FC) drive trains fuelled with both hydrocarbons and hydrogen. The proposed development work focuses on producing FC systems capable of meeting the exacting demands of heavy-dut y transport for road, rail and marine applications. These systems will be: - Highly efficient, above 60Prozent - Power dense, - Powerful units of 200kW plus, - Durable, robust and reliable. Two of the FC technologies most suitable for heavy-duty transport applic ations are Polymer Electrolyte FuelCells (PEFC) and Solid Oxide Fuel Cells (SOFC). Currently neither technology is capable of meeting the wideranging needs of heavy-duty transport either because of low efficiencies, PEFC, or poor transient performance,SO FC. FELICITAS proposes the development of high power Fuel Cell Clusters (FCC) that group FC systems with other technologies, including batteries, thermal energy and energy recuperation.The FELICITAS consortium will first undertake the definition of the requirements on FC power trains for the different heavy-duty transport modes. This will lead to the development of FC power train concepts, which through the use of advanced multiple simulations, will undertake evaluations of technical parameters, reliab ility and life cycle costs. Alongside the development of appropriate FC power trains the consortium will undertake fundamental research to adapt and improve existing FC and other technologies, including gas turbines, diesel reforming and sensor systems f or their successful deployment in the demanding heavy-duty transport modes. This research work will combine with the FC power trains design and simulation work to provide improved components and systems, together with prototypes and field testing where ap propriate.The FELICITAS consortium approach will substantially improve European FC and associated technology knowledae and know-how in the field of heavv-duty transport.

Demonstration of a sustainable CHP concept using residues from olive oil production (OLIVEPOWER)

Objective: The project focuses on the demonstration of an innovative and sustainable CHP concept using residues from olive oil production (olive wastes) as fuel. A first plant based on the new concept will be realised in Greece. The main objective of the project is to demonstrate a closed cycle concept able to reduce landfill problems and emissions and to promote the use of renewable electricity production in Southern Europe. The project will be based on an approach integrating the whole chain (fuel logistics and preparation, energy production, by-product utilisation). An optimised fuel logistic concept will guarantee for a secured fuel supply over the whole year. The fuel will not only be dewatered and dried but also a marketable by-product will be produced. By this means a better fuel quality can be achieved and solid wastes as well as waste- water can be omitted. The development and design of the combustion unit focuses on a technology tailored to the special characteristics of the olive waste.

Citizen Observatory Web (COBWEB)

Objective: COBWEB will leverage the UNESCO World Network of Biosphere Reserves (WNBR). Concentrating initially on the Welsh Dyfi Biosphere Reserve, we will develop a citizens observatory framework, and then validate the work within the context of the UK National Spatial Data Infrastructure (SDI) and internationally, within the WNBR; specifically, within Greek and German Reserves. The infrastructure we develop will exploit technological developments in ubiquitous mobile devices, crowd-sourcing of geographic information and the operationalising of standards based SDI such as the UK Location Information Infrastructure. It will enable citizens living within Biosphere Reserves to collect environmental information on a range of parameters including species distribution, flooding and land cover/use. A main driver will be the opportunity to participate in environmental governance. Data quality issues will be addressed by using networks of people as sensors and by analysing observations and measurements in real-time combination with authoritative models and datasets. The citizens observatory framework will integrate with evolving INSPIRE compliant national SDIs and allow the fusion of citizen sourced data with reference data from public authorities in support of policy objectives. To maximise impact, COBWEB will work within the processes of the standards defining organisations. Specifically, we will aim to improve the usability of Sensor Web Enablement standards with mobile devices, develop widespread acceptance of the data quality measures we develop and maximise the commercial appeal of COBWEB outputs. The end result we are aiming for is a toolkit and a set of models that demonstrably works in different European countries and which is accepted as a core information system component of the WNBR. Implementations of COBWEB will act as models for how technology may be used to empower citizens associations in environmental decision making.

Historische Stadtquartiere in Europa im Fokus von Energieeffizienz und Nachhaltigkeit (EFFESUS)

Die Mitgliedsstaaten der europäischen Union haben sich verpflichtet, bis 2020 20 Prozent ihrer Primärenergie einzusparen und damit auch die CO2-Emissionen deutlich zu senken. Ein Hauptaugenmerk der europaweiten Bemühungen ist die Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden. Historische Gebäude bzw. Stadtquartiere haben in diesem Zusammenhang bislang leider nur wenig Beachtung gefunden. Aus diesem Grund ist das EU-Projekt EFFESUS (Energy Efficiency for EU Historic Districts Sustainability) mit einem Gesamtbudget von 6,7 Millionen Euro initiiert worden. Im Mittelpunkt des Projektes steht die Betrachtung historischer Stadtquartiere und Baudenkmäler in Europa unter energetischen Aspekten. Der Fokus richtet sich dabei sowohl auf die energetische Effizienz einzelner Gebäude, von Ensembles und Stadtquartieren als auch auf deren Versorgung durch erneuerbare Energien. Das EFFESUS-Konzept zielt darauf ab, signifikante Verbesserungen bei der Energieeffizienz von historischen Stadtquartieren zu erreichen. Im Fokus dieses Projektes steht ebenfalls die größtmögliche Erhaltung und Förderung ihres jeweiligen kulturellen, historischen, städtebaulichen und architektonischen Wertes. Ziel ist es, Methoden und Kriterien für die Auswahl und Priorisierung zu entwickeln, um geeignete Energieeinsparmaßnahmen für historische Gebäude und Stadtquartiere auszuwählen und zu bewerten. Dieses Ziel wird unter Einbeziehung von bestehenden und neuen kosteneffizienten Technologien und Systemen erfolgen. Die Überprüfung der Praxistauglichkeit der entwickelten Methodik wird in folgenden europäischen Städten durchgeführt: Santiago de Compostela, Genua, Budapest, Glasgow, Bamberg, Visby und Istanbul. Die Abteilung Energiesysteme des Fraunhofer IBP ist als Koordinator für den Bereich der Nutzung von regionalen Energiepotentialen sowie deren Verknüpfung mittels intelligenten Energiemanagementsystemen, verantwortlich. Die Nutzung regionaler Energiequellen, wie z.B. die Solarenergie, reduziert Energieimporte, Maßnahmen zur Energieeffizienz den Gesamtenergiebedarf der Städte. Aufgabe der Abteilung Raumklima des Fraunhofer IBP ist die Untersuchung neu entwickelter Dämmputze auf dem Freiversuchsgelände in Holzkirchen. Darüber hinaus widmet sich das Fraunhofer IBP als technischer Koordinator im Projekt intensiv dem Wissensaustausch und Wissenstransfer auf dem Gebiet der Energieeffizienz und Denkmalpflege. Das EFFESUS-Konsortium vereint 23 Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft und kommunaler Verwaltung aus 13 verschiedenen europäischen Staaten. Die Koordination übernimmt die spanische Forschungseinrichtung Tecnalia. Von Seiten der Fraunhofer Gesellschaft ist neben dem Fraunhofer IBP auch das Fraunhofer-Zentrum für Mittel- und Osteuropa MOEZ in Leipzig beteiligt.

FP6-SUSTDEV, Integration Photovoltaik - Modulintegrierter PV-Wechselrichter (PV-MIPS)

Entwicklung und Test von kostengünstigen AC-Modulen mit integriertem Wechselrichter. Technische Durchführung, Errichtung von Demonstrationsanlagen, Netzqualitätsmessungen, Erfassung und möglichst Abgleich von nationalen Normen und Regelwerken.

European network on research programme applied to the protection of tangible cultural heritage (NET - HERITAGE)

Objective: NET-HERITAGE is the first significant initiative ever attempting to coordinate national RTD programmes of European countries and support European RTD Programmes in the field of research applied to Protection for Tangible Cultural Heritage. It aims to exert a massive, positive impact through the following objectives: - provide an integrated picture of the state of the art of cultural heritage research in EUMember States and at the European level; -overcome the lack of a coordinated research structure in this specific and multidisciplinary sector, with programmes fostering integration between art-history-conservation-maintenance-restoration areas and architectural-chemical-physics-engineering areas; - limit fragmentation within and among national research programmes, identifying common strategic priorities for research and programmes; - create effective actions to stimulate the exploitation of research results, and underpin cooperation between researchers and cultural heritage institutions for the application of identified solutions; - face problems due to insufficient and dispersed funding, in terms of local level and size of funding, compared to other research sectors; - favour exchange between national and European work programmes, to avoid a single top-down approach. NET-HERITAGE intends to achieve the following main outcomes: - coordinating actions within the EU partnership; - favouring protection of moveable and immoveable tangible cultural heritage; - expanding the potential of the cultural heritage research sector; - enhancing dissemination of research results and news in the field of protection of tangible cultural heritage; - increasing the visibility of the socio-economic importance of this sector; - supporting educational and training programmes and activities in the sector; - developing a common framework of policies for improving cultural heritage protection; - favouring common actions to promote Cultural Heritage research outside EU.

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