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Gutachten: Stromnetze 2020plus

Im Auftrag der Bundestagsfraktion von Bündnis 90/Die Grünen erstellte Ecofys ein konzeptuellen Bericht für ein Elektrizitätsnetz der Zukunft. Das Konzept gibt einen Überblick über verschiedene Technologien (smart grids, super grids, ect.), zeigt wichtige unterschiedliche Forschungsprojekte auf und identifiziert Abhängigkeiten zwischen einzelnen Technologien. Barrieren, die einen zeitnahen Einsatz dieser Technologien bremsen können, werden ebenso aufgezeigt wie der erforderliche Investitionsbedarf. Ergänzend werden politische Maßnahmen vorgestellt, die den Übergang von der heutigen Netzstruktur zu einem zukunftsfähigen Elektrizitätsnetz unterstützen. Der Schwerpunkt der Studie liegt dabei auf den Vorteilen einer unabhängigen Netzgesellschaft unter mehrheitlicher Beteiligung der öffentlichen Hand.

Einsatz von Bodenaushub, Bauschutt und Straßenaufbruch bei Baumaßnahmen der öffentlichen Hand

Erhebung über Art und Menge des bei Baumaßnahmen oder zur Rekultivierung eingesetzten Bodenaushubs, Bauschutts und Straßenaufbruchs sowie Art der Maßnahme bei den nach Landesrecht für Bau-, Straßenbau-, Landschaftsschutz- und Rekultivierungsmaßnahmen zuständigen Behörden

Entwicklung und Anwendung digitaler Planungswerkzeuge für ökologische Aufwertungsmaßnahmen von Eh da-Flächen auf Landschaftsebene am Beispiel einer Modellregion

Zielsetzung: Vielfach nachgewiesen sind in Deutschland einerseits der Rückgang von Insekten und andererseits eine starke Konkurrenz diversester Interessensgruppen um verfügbare Flächen. In Potenzialstudien und kommunalen Eh da-Projekten haben die Bewilligungsempfangenden nachgewiesen, dass Eh da-Flächen eine verfügbare Flächenressource sind, die geodatenbasiert erfasst und effizient an die Bedürfnisse der Insekten angepasst werden können. Denn Eh da-Flächen werden weder wirtschaftlich genutzt noch naturschutzfachlich gepflegt und sind i.d.R. in öffentlicher Hand. Durch die geodatenbasierte Herangehensweise mittels geographischer Informationssysteme (GIS) wird die räumliche Verteilung sämtlicher 'biodiversitätsrelevanter' Flächenkategorien berücksichtigt, so dass Eh da-Flächen mit geeigneten Maßnahmen hinsichtlich ihrer Vernetzungswirkung für die Landschaft priorisiert werden können. Dies wird durch den zentralen Bestandteil des Vorhabens, der kartenbasierten Webanwendung bzw. des digitalen Planungswerkzeugs, visuell und funktionell am Beispiel der hessischen Modellregion (Stadt Homberg (Ohm) und Stadt Kirtorf) umgesetzt. Das Werkzeug wird allgemeinverständlich ausgelegt, so dass es nicht nur Kommunalbedienstete - die häufig keine freien Ressourcen für zusätzliche Aufgaben haben - sondern auch nicht-fachspezifische Akteure anwenden können. Es wird mit OpenSource-Software umgesetzt, um nach Projektende eine einfach Übertragbarkeit (inkl. Inhalte & Funktionalitäten) zu gewährleisten. Auf praktischer Ebene werden ausgewählte Aufwertungsmaßnahmen gemeinsam mit durch Workshops geschulten relevanten Akteuren (Kommunale, Naturschützende, Landbewirtschaftende) durchgeführt, um das Thema der ökologischen und insektenfreundlichen Flächenpflege vor Ort möglichst dauerhaft zu verankern.

Adaptation Data Base - Aufbau und Operationalisierung von Datenbankkonzepten für die systematische Erfassung anpassungsrelevanter Informationen

Ziel des Vorhabens ist die Digitalisierung des Datenmanagements und der Datenbereitstellung zu Klimafolgen und der Anpassungsstrategie des Bundes, um das Datenangebot für verschiedene Informationsbedarfe nutzbar zu machen und für die konsequente Steuerung zeitnah Informationen und Daten über Klimawandelfolgen und Anpassung zu erfassen und bereit zu stellen. Dazu sollen künftig quantifizierte Informationen über Schäden und Kosten physischer Klimawirkungen, die Anpassung auf subnationaler Ebene in Bundesländern und Kommunen und in den Sektorpolitiken, sowie die Finanzierung von vorsorgenden Anpassungsmaßnahmen der öffentlichen Hand (Bund, Länder, Kommunen) systematisch und kontinuierlich erfasst werden. Bereits vorhanden ist das Monitoringsystem zur DAS, das derzeit alle vier Jahre über Klimawirkungen und Anpassung anhand eines ressortabgestimmten Indikatorensystems auf nationaler Ebene berichtet. Im Vor-haben wird das Datenmanagement des Monitoringsystems zur DAS weiterentwickelt und mit dem im Aufbau befindlichen Datennutzungskonzept des UBA abgestimmt. Eine vergleichende Betrachtung vorhandener Umsetzungsmöglichkeiten vor dem Hintergrund laufender UBA Entwicklungen (z. B. DataCube), bestehenden IT-Infrastrukturen (Hosting und Datenmanagement UBA intern) sowie externen Optionen (Cloud) soll vorgenommen werden. Soweit möglich und fachlich sinnvoll, sollen bestehende Infrastrukturen oder Produkte genutzt bzw. auf laufende Prozesse aufgesetzt werden. Die Erfassung und Digitalisierung von quantifizierten Informationen über Schäden und Kosten physischer Klimawirkungen (Klimaschadenskataster) und die Finanzierung von vorsorgender Anpassung der öffentlichen Hand (Bund, Länder, Kommunen) soll neu aufgebaut werden. Dazu kann auf bereits vorhandenen methodischen Konzepten aufgesetzt werden. Notwendig ist die (Weiter)Entwicklung eines methodischen Konzepts für die systematische Erfassung von Informationen über Anpassungsfortschritte auf subnationaler Ebene und in den Sektorpolitiken und die Vorbereitung der Umsetzung. Es sollen Konzepte sowie institutionelle Vorschläge erarbeitet werden, mit denen Akteure auf subnationaler Ebene in die Lage versetzt werden, an den Bund zu berichten. Die Ergebnisse des Vorhabens 'Adaptation Data Base' werden in die UBA Datenstrategie und die darin abgeleiteten Maßnahmenvorschläge zum Datenmanagement und zur Datenbereitstellung eingegliedert. Im Eigenforschungsvorhaben sollen aus Fernerkundungsdiensten Verfahren zur Überwachung von Klimafolgen entwickelt und erprobt werden. Beispielsweise wird erwartet, dass aus dem Katastrophen- und Krisendienst von Copernicus mittelfristig Eingangsdaten für ein Klimaschadenskataster abgeleitet werden könnten. Im Ergebnis würde eine mittelfristige Ergänzung von in-situ-Daten zu Klimafolgen und Anpassungsmaßnahmen möglich.

Technologien für innovative schaltbare Folien als Nachrüstlösung für energiesparende Fenster und Glasfassaden

Gegenstand des Verbundvorhabens FLEX-G 4.0 ist die Erarbeitung einer kostengünstigen Nachrüstlösung innovativer schaltbarer Folien, die möglichst einfach auf bereits installierte Fenster laminiert werden können und zur Senkung des Gesamtenergiedurchlassgrades (g-Wert) der Fenster und damit des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung geeigneter Systemdesigns und Fertigungstechnologien für großflächige elektrochrome Folien als Halbzeug zur Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Erforschung von robusten Verfahren für eine 'einfache' Vor-Ort Applikation dieser Folien auf Fenster und Fassaden in Bestandsgebäuden. Als integraler Bestandteil des Systemdesigns sollen Lösungen für die netzunabhängige Energieversorgung und geeignete Schaltparameter und Sensortechnologien für die kabellose, automatisierte Steuerung des Schaltzustands der Folien erforscht werden. Ein weiteres Ziel beinhaltet die Demonstration und experimentelle Quantifizierung des Energie-Einsparpotentials an zwei operativen Gebäuden im öffentlichen Sektor. Das Teilvorhaben der Fraunhofer Institute erforscht robuste Rolle-zu-Rolle Verfahren zur Herstellung der Elektroden, Elektrolyten und elektrochromen Schichten sowie der Schutzschichten. Weiterhin werden Methoden zur Charakterisierung der Qualität, Defekte und Materialalterung erarbeitet.

Regionale Reichweite der ökonomischen Effekte der Städtebauförderung

Die Städtebauförderung erzielt beachtliche volkswirtschaftliche Wachstums- und Beschäftigungseffekte. Diese beruhen auf der Bündelung von öffentlichen Mitteln und dem Anstoß privaten Kapitals, das die Programme der Städtebauförderung mobilisieren. Welche direkten und indirekten Effekte haben die Programme auf die städtische und regionale Wirtschaft bzw. Beschäftigung? Welche regionale Reichweite haben diese Effekte? So lauten zwei wesentliche Fragen, welche die Forschungsarbeit beantworten soll. Anlass und Ziel: Die Programme der Städtebauförderung wurden bereits anhand von 50 Fallbeispielen analysiert und zwar hinsichtlich ihrer Anstoß- und Bündelungseffekte, der Wachstums- und Beschäftigungseffekte sowie ihrer Wirkungen auf das Steueraufkommen und die Sozialversicherungen (BUW/DIW 2011). Die Bündelungseffekte umfassen jene Mittel der öffentlichen Hand, die neben der Städtebauförderung verausgabt wurden. Die Anstoßeffekte betreffen private Investitionen, die mit der Städtebauförderung zusammenhängen. Die Ergebnisse der Fallstudien machen deutlich, wie groß die Bündelungs- und Anstoßeffekte in den untersuchten Gebieten sind. Die Maßnahmen und Projekte haben eine enorme Bedeutung für die lokale und regionale Ökonomie. Die Reichweite der ökonomischen Effekte der Städtebauförderung in einer räumlichen Staffelung ist allerdings bislang nicht dezidiert untersucht worden. Ziel des Forschungsprojektes ist es daher, vertiefende Kenntnisse über die räumliche Verteilung der ökonomischen Wirkungen zu erlangen. Diese sind insofern von Belang für die Städtebauförderung, als dass hierdurch Rückschlüsse auf die 'Wirkungswege' der Fördermittel erlangt werden können. Neben den eingangs formulierten Fragen geht es im Forschungsprojekt um die folgenden: - Welche direkten und indirekten Effekte hat die Städtebauförderung auf die städtische und regionale Wirtschaft bzw. Beschäftigung? - Welche Unternehmen bzw. Wirtschaftszweige profitieren vornehmlich von der Städtebauförderung? - In welchem Umfang profitieren lokale Unternehmen der geförderten Städte und Gemeinden von der Förderung oder sind die Effekte eher überregionaler zu verzeichnen? - Wo und in welchem Umfang finden das Wachstum und die Beschäftigung, die im Zusammenhang mit der Städtebauförderung entstehen, letztlich statt? - Welche Bruttowertschöpfung entsteht aus den Effekten? Welche kommunalen Steuereinnahmen lassen sich aufgrund der Investitionen verzeichnen? - Wie hoch ist der Anteil der Städtebaufördermittel, die im Rahmen der Umsetzung von Maßnahmen, an Private weitergereicht werden?

Technologien für innovative schaltbare Folien als Nachrüstlösung für energiesparende Fenster und Glasfassaden, Teilvorhaben: Energieautarke Versorgungs- und Steuerungseinheit zur Schaltung electrochromer Folien und Anbindung an die IoT basierte Raumsteuerung

Gegenstand des Verbundvorhabens FLEX-G 4.0 ist die Erarbeitung einer kostengünstigen Nachrüstlösung innovativer schaltbarer Folien, die möglichst einfach auf bereits installierte Fenster laminiert werden können und zur Senkung des Gesamtenergiedurchlassgrades (g-Wert) der Fenster und damit des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung geeigneter Systemdesigns und Fertigungstechnologien für großflächige elektrochrome Folien als Halbzeug zur Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Erforschung von robusten Verfahren für eine 'einfache' Vor-Ort Applikation dieser Folien auf Fenster und Fassaden in Bestandsgebäuden. Als integraler Bestandteil des Systemdesigns sollen Lösungen für die netzunabhängige Energieversorgung und geeignete Schaltparameter und Sensortechnologien für die kabellose, automatisierte Steuerung des Schaltzustands der Folien erforscht werden. Ein weiteres Ziel beinhaltet die Demonstration und experimentelle Quantifizierung des Energie-Einsparpotentials an zwei operativen Gebäuden im öffentlichen Sektor. Das Teilvorhaben von Enerthing hat das Ziel sowohl eine energieautarke Versorgungs- und Steuerungseinheit zur Schaltung electrochromer Folien als auch die Anbindung dieser Einheit an das Internet der Dinge, Gebäudesteuerung, etc. zu entwickeln.

Technologien für innovative schaltbare Folien als Nachrüstlösung für energiesparende Fenster und Glasfassaden, Teilvorhaben: Entwicklung von Prozessen für die Lamination von Halbzellen und das Aufbringen von Folien auf Fenstern

Gegenstand des Verbundvorhabens FLEX-G 4.0 ist die Erarbeitung einer kostengünstigen Nachrüstlösung innovativer schaltbarer Folien, die möglichst einfach auf bereits installierte Fenster laminiert werden können und zur Senkung des Gesamtenergiedurchlassgrades (g-Wert) der Fenster und damit des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung geeigneter Systemdesigns und Fertigungstechnologien für großflächige elektrochrome Folien als Halbzeug zur Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Erforschung von robusten Verfahren für eine 'einfache' Vor-Ort Applikation dieser Folien auf Fenster und Fassaden in Bestandsgebäuden. Als integraler Bestandteil des Systemdesigns sollen Lösungen für die netzunabhängige Energieversorgung und geeignete Schaltparameter und Sensortechnologien für die kabellose, automatisierte Steuerung des Schaltzustands der Folien erforscht werden. Ein weiteres Ziel beinhaltet die Demonstration und experimentelle Quantifizierung des Energieeinsparpotentials an zwei operativen Gebäuden im öffentlichen Sektor. Das Teilvorhaben von tesa hat das Ziel, einen haftklebrigen Elektrolyten mit passendem Laminationsverfahren zum Fügen der elektrochemischen Halbzellen zu entwickeln. Zusätzlich soll eine praxisgerechte Möglichkeit zur Aufbringung der EC-Folien entwickelt werden.

Technologien für innovative schaltbare Folien als Nachrüstlösung für energiesparende Fenster und Glasfassaden, Teilvorhaben: Rolle-zu-Rolle Herstellung von elektrochromen Folien

Gegenstand des Verbundvorhabens FLEX-G 4.0 ist die Erarbeitung einer kostengünstigen Nachrüstlösung innovativer schaltbarer Folien, die möglichst einfach auf bereits installierte Fenster laminiert werden können und zur Senkung des Gesamtenergiedurchlassgrades (g-Wert) der Fenster und damit des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung geeigneter Systemdesigns und Fertigungstechnologien für großflächige elektrochrome Folien als Halbzeug zur Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Erforschung von robusten Verfahren für eine 'einfache' Vor-Ort Applikation dieser Folien auf Fenster und Fassaden in Bestandsgebäuden. Als integraler Bestandteil des Systemdesigns sollen Lösungen für die netzunabhängige Energieversorgung und geeignete Schaltparameter und Sensortechnologien für die kabellose, automatisierte Steuerung des Schaltzustands der Folien erforscht werden. Ein weiteres Ziel beinhaltet die Demonstration und experimentelle Quantifizierung des Energie-Einsparpotentials an zwei operativen Gebäuden im öffentlichen Sektor. Das Teilvorhaben der Fraunhofer Institute erforscht robuste Rolle-zu-Rolle Verfahren zur Herstellung der Elektroden, Elektrolyten und elektrochromen Schichten sowie der Schutzschichten. Weiterhin werden Methoden zur Charakterisierung der Qualität, Defekte und Materialalterung erarbeitet.

Technologien für innovative schaltbare Folien als Nachrüstlösung für energiesparende Fenster und Glasfassaden, Teilvorhaben: Robuste, industrietaugliche Rolle-zu-Rolle Beschichtungs- und Laminierprozesse für elektrochrome Folien

Gegenstand des Verbundvorhabens FLEX-G 4.0 ist die Erarbeitung einer kostengünstigen Nachrüstlösung innovativer schaltbarer Folien, die möglichst einfach auf bereits installierte Fenster laminiert werden können und zur Senkung des Gesamtenergiedurchlassgrades der Fenster und damit des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung geeigneter Systemdesigns und Fertigungstechnologien für großflächige elektrochrome Folien als Halbzeug zur Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Erforschung von robusten Verfahren für eine 'einfache' Vor-Ort Applikation dieser Folien auf Fenster und Fassaden in Bestandsgebäuden. Als integraler Bestandteil des Systemdesigns sollen Lösungen für die netzunabhängige Energieversorgung und geeignete Schaltparameter und Sensortechnologien für die kabellose, automatisierte Steuerung des Schaltzustands der Folien erforscht werden. Ein weiteres Ziel beinhaltet die Demonstration und experimentelle Quantifizierung des Energie-Einsparpotentials an zwei operativen Gebäuden im öffentlichen Sektor. Das Teilvorhaben von Coatema hat zum Ziel robuste, industrietaugliche Rolle-zu-Rolle Beschichtungs- und Laminierungsprozesse für elektrochrome Folien (EC-Folien) zu entwickeln. Für die Abscheidung des EC-Polymers und die Rolle-zu-Rolle Laminierung der EC-Elektroden mit Polymerelektrolyt wird die Pilotanlage im R&D Center von Coatema hinsichtlich einer besseren Prozessstabilität (Reproduzierbarkeit der Ergebnisse der einzelnen Schritte der Prozesskette), Reduktion des Ausschusses und eines effizienten Zeit- und Ressourceneinsatzes optimiert. Coatema wird den Herstellungsprozess der EC-Zellen verbessern und für den Laminierprozess mit den neu entwickelten Polymerelektrolyten zusammen mit den anderen Partnern ein geeignetes Anlagen- und Beschichtungskonzept erarbeitet. Der optimierte Herstellungsprozess wird schließlich für den Bau des Demonstrators eingesetzt.

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