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Niedrigenergiehaus / NEH 1

Schwerpunkt des Projektes Niedrigenergiehaus der Projektgruppe INFA-Solar der Hochschule fuer Technik und Wirtschaft des Saarlandes ist die Entwicklung einer Niedrigenergiebauweise, die energetische Einsparungen unter Verwendung oekologischer Baustoffe anstrebt. Unter der Leitung von Prof Dr Carl Friedrich Hinrichs werden Optimierungskonzepte fuer Bauentwurf, Baukonstruktion, Heizungs- und Lueftungsanlagen, aktive und passive Solartechnik sowie das Nutzverhalten erarbeitet und in die Praxis umgesetzt. Ziel des Projektes war es, die erforderlichen Umgebungsbedingungen und die wichtigsten Kriterien der Gebaeudeplanung und des Bauentwurfs fuer Niedrigenergiehaeuser zu untersuchen, Schwachstellen in der Gebaeudekonstruktion zu erfassen und zu minimieren, und die erforderliche Gebaeudetechnik zu optimieren und sinnvoll zu integrieren. So wurden unter anderem Arbeiten zum Thema Daemmstoffe, ihr Eigenschaften und Einbaubedingungen, ein Vergleich unterschiedlicher Lueftungsanlagen und die Optimierung der Beleuchtungssituation am Beispiel der Hochschule untersucht.

Neuentwicklung und Optimierung von Trocknern fuer die Ziegelindustrie

Die instationaeren Vorgaenge (Temperaturaenderungen) bei der Trocknung keramischer Gueter in grossen Trocknern wie sie beispielsweise in der Ziegelindustrie eingesetzt werden, wurden durch ein mathematisch-physikalisches Modell simuliert. Diese Modellierung konzentrierte sich auf den eigentlichen Tockner. Erfasst wurde hierbei das Verhalten derartiger Kammern in Verbundbauweise ebenso wie der Einfluss der Speicherwirkung des Erdbodens bzw. der Bodenplatten. Die bisher simulierten Trockner waren aus Fertigbauteilen (Blechkonstruktion mit inwaendig angebrachten Isolierungen) hergestellt.

Optimierte Rührwerke für Biogasfermenter und Anlagen zur biologischen Abwasser- und Reststoffbehandlung

In infrastrukturtechnischen Anlagen zur Abwasser- und biologischen Abfallbehandlung ist das Mischen der miteinander in Kontakt zu bringenden Stoffe eine zentrale verfahrenstechnische Aufgabe. Eine hinreichende Durchmischung in diesen Fluidsystemen ist erforderlich, um stabile und effiziente Prozessabläufe in diesen Anlagen zu gewährleisten. Nachteile der gegenwärtigen Ansätze zur energieeffizienten Vermischung in den oben genannten Anlagen bestehen darin, dass die fluiddynamischen Prozessabläufe nur ungenügend an die physikalischen und rheologischen Eigenschaften des Mediums und deren zeitliche und örtliche Schwankungen angepasst werden. In der Regel erfolgt die Bewertung des Rührerfolgs durch punktuelle Messungen der Bodenfließgeschwindigkeit, wobei der Einfluss von Schlüsselfaktoren wie Beckengeometrie und -volumen, nicht-Newtonsche Flüssigkeitsrheologie und mögliche Wechselwirkungen mit anderen Prozessen (e.g. Belüftung) unberücksichtigt bleiben. Dadurch bleibt ein großes Potenzial zur Energieoptimierung unausgeschöpft. Ziel des skizzierten Projekts ist die Definition neuartiger Kriterien für den Rührerfolg in Abwasser- und Abfallbehandlungsanlagen basierend auf messbaren Prozessparametern und die Entwicklung von Technologien, die die energetische Optimierung in diesen Anlagen über den Stand der Technik hinaus ermöglichen.

Bidirektionale Flexibilität durch Flottenkraftwerke in und um Unternehmen, Teilvorhaben: Lokales intelligentes Energiemanagement

Energieoptimierte Produktion mit grünen Digitalen Zwillingen

Energierelevante Typenpruefung fuer Oel- und Gasheizkessel mit Geblaesebrenner

Ziel sind genauere Aussagen ueber das energetische Verhalten von Heizkesseln mit Geblaesebrenner. Es wird ein Berechnungsmodell verwendet, das anhand der Daten der Typenpruefung den Nutzungsgrad des Kessels bestimmt. Der Weg ueber das Berechnungsmodell erspart einen grossen Teil der sonst erforderlichen Messungen. Das Projekt testet vorgeschlagene Modelle aufgrund von Pruefstandsmessungen verschiedener Kesseltypen und entwickelt sie weiter.

Optimierung des bestehenden Verbrennungssystems der Siemens Energy Gas Turbine 4000F für den sicheren Betrieb mit Wasserstoffanteil größer als 50%vol zur CO2-Emissionsreduktion

Die Siemens Energy SGT5/6-4000F Gasturbine ist mit über 350 weltweit betriebenen Anlagen - und damit der zweitgrößten Gasturbinen Flotte größer als 100MW überhaupt - ein wichtiges Produkt bei der gasbasierten Stromerzeugung. Ziel dieses Projektes ist es, den 4000F Brenner bis 2026 so weiterzuentwickeln, dass der Betrieb der Gasturbine mit Gasmischungen größer als 50% vol H2 ohne Leistungsabsenkung ermöglicht wird. Die Lösung soll vollständig kompatibel zur installierten 4000F Flotte auf Basis des bestehenden Verbrennungssystems sein, d.h. erforderliche Anpassungen dürfen nur geringfügige Modifikationen darstellen, um eine wirtschaftliche Umrüstung für die Betreiber zu ermöglichen. Der derzeitige Status bzgl. hoher H2-Anteile ( größer als 30%) ist mit TRL2 zu bewerten. Abschluss des Projekts soll ein Review gemäß des Produktentwicklungsprozesses sein, so dass eine vollständige Freigabe des Prototypen-Designs zur Maschinenimplementierung für die Erstanwendung erfolgt.

Erstmalige Demonstration einer Mikro- und Nanofiltrationsanlage zur Aufbereitung und Nutzung von Brauch- und Regenwasser in einer Wäscherei mit wissenschaftlicher Begleitung

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die ITEX Gaebler-Industrie-Textilflege GmbH & Co. KG ist ein Unternehmen, das sich auf Berufskleidungs- und Textilleasing spezialisiert hat. Vor Projektbeginn fand keine Wasserbehandlung statt. Die Abwasserteilströme wurden gesammelt, zum Hauptkontrollschacht gepumpt und flossen von dort im Überlauf in den Kanal, wobei keine Angaben über die Wassermengen existierten. Ziel des Projektes lag darin, die bestehenden Verbräuche an Wasser, Waschmittel und Energie im Unternehmen mit Hilfe einer optimalen Nutzung der anfallenden Regenwassermengen und der Wiederaufbereitung des Brauchwassers mit Hilfe von Mikro - und Nanofiltration zu minimieren. Der jährliche Verbrauch von ca. 37.000 m3 Frischwasser sollte dabei um ca. 80 % verringert werden. Zusätzlich sollten ca. 15 % der verwendeten Waschmittel eingespart werden. Fazit: Die Vorreinigung von Schmutzwässern vor dem Passieren von Membrantrennanlagen wird von vielen Anlagenherstellern bei Angebotserstellung vernachlässigt; Nachrüstungen wie im vorliegenden Fall sind die mit zusätzlichem Zeit- und Kostenaufwand verbundenen Folgen. Ebenso wird von Anlagenherstellern häufig der Vorversuchsphase zu wenig Bedeutung zugemessen; es sollte bei neuen Anlagenkonzepten darauf geachtet werden, dass ausführliche Versuche an Versuchsanlagen mit Prozesswässern über mehrere Wochen im Betrieb durchgeführt werden. Nur dann kann die Eignung der einzusetzenden Module in Bezug auf die Prozesswasserinhaltsstoffe sicher festgestellt werden. Die Einsparpotentiale im Bereich des Wasserverbrauchs und der Wärmeenergie müssen vor dem Hintergrund der hohen Betriebskosten einer solchen Anlage (Stromverbrauch, Wartung und Reparatur) kritisch betrachtet werden. Für die weitere Optimierung der Anlage wurde in 2004 ein Klärdekanter in den Prozesskreislauf integriert. Zudem wurde die Nanofiltration in eine Umkehrosmose umgewandelt und damit die Reinigungsleistung des Systems stabilisiert.

Anlage zur Verwertung regionaler organischer Reststoffe (Co-Fermentation)

Die seit 10 Jahren erfolgreich betriebene Biogasanlage von Herrn Weitz soll konzeptiert und erweitert werden. Neben der Gewinnung von Biogas aus Schweineguelle ist eine Verwertung organischer regionaler Abfaelle geplant. Das Ziel ist die Untersuchung eines optimierten Verfahrensablaufes und die Zusammensetzung der Zuschlagstoffe, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu ermoeglichen.

Luftreinhaltung, Atomrechtliche Aufgaben

Zu den Aufgaben des Referats Luftreinhaltung/ Atomrechtliche Aufgaben gehören: im Bereich Luftreinhaltung > die Bearbeitung von planerischen und grundsätzlichen Fragen der Luftreinhaltung, > die Zuständigkeit für - die Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen (39. BImSchV), - die Verordnung über Emissionsgrenzwerte für Verbrennungsmotoren (28. BImSchV), - das Hamburgisches Gesetz zur Umsetzung der europäischen Schwefel-Richtlinie 2005/33/EG, > die Steuerung der Luftqualitätsüberwachung (Luftmessnetz), > die Bewertung der Luftqualität, > die Aufstellung und Fortschreibung von Luftreinhalteplänen, > die Entwicklung und Begleitung von Luftreinhaltemaßnahmen, > die Bewertung von Luftreinhaltungsaspekten im Rahmen der Bauleitplanung, > die Mitwirkung an Rechtsetzungsverfahren, > die Vertretung Hamburger Interessen in Bund-Länder-Gremien, im Bereich Atomrechtlicher Aufgaben > die Wahrnehmung atomrechtlicher Aufgaben für das Land Hamburg in der Zusammenarbeit zwischen Bund und Ländern, > die Risikovorsorge und Gefahrenabwehr beim legalen und illegalen Umgang mit Kernbrennstoffen, > die Bearbeitung von Grundsatzfragen beim Schutz der Bevölkerung vor der schädlichen Einwirkung ionisierender Strahlung, > die Optimierung der nuklearen Katastrophenschutzvorsorge für die hamburgische Bevölkerung, im Bereich Emissionskataster > das Führung des Emissionskatasters Luft und die Erteilung von Auskünften, > die Organisation und Durchführung der Datenerhebungen in Hamburg für das Emissionskataster sowie für das nationale und das europäische PRTR (Pollutant Release and Transfer Register, Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister), > die Erfüllung weiterer nationaler und europäischer Berichtspflichten, > das Verfassen von Stellungnahmen zur Bauleitplanung > die Aufbereitung und Bereitstellung der Informationen für diese Aufgaben in GIS-Systemen, sowie der Immissionsschutz vor elektromagnetischen Feldern bei Anlagen der Energie- und Kommunikationstechnik.

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