Das Projekt "CO2 Quellen und Infrastruktur; Systemische Einbindung Wasserstoffspeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thyssen Vermögensverwaltung Gesellschaft mit beschränkter Haftung durchgeführt. In Abstimmung mit anderen Teilprojekten der zweiten Phase von Carbon2Chem werden Szenarien für Wasserstoffbedarf und -transport mit den potentiellen Dimensionierungen und Betriebsarten einer Wasserstoffkaverne abgeglichen. Die hierfür notwendige Infrastruktur und Betriebsanlagen sind auf dem Niveau einer Vorplanung zu entwerfen und müssen der Gesamtspeichermenge, Volatilität von H2-Produktion und -bedarf, Qualität und physikalisch technischen Bedingungen des H2, Transportentfernungen Rechnung tragen. Übergeordnete Zielstellung ist es hierbei, Synergien zur bestehenden Infrastruktur zu nutzen bzw. diese effizient zu ergänzen. Exemplarisch soll für eine geologische Formation in NRW (Bereich Wesel am Niederrhein) die Eignung des Standortes für die Errichtung einer Wasserstoffspeicherkaverne bewertet werden. Weiterhin soll die Einbindung des Wasserstoffspeichers in die öffentliche Energieinfrastruktur untersucht werden. Dabei sind sowohl regulatorische Hemmnisse hinsichtlich des Netzzugangs als auch bestehende Netzentgelte zu betrachten. Ziel des Vorhabens ist es aufzuzeigen wie die Politik Rahmenparameter schaffen kann die unter ökonomischen Aspekten einen späteren wirtschaftlichen Betrieb zulassen.
Das Projekt "Optimierung von Off-Grid Energieversorgungssystemen in Nigeria - Teilvorhaben zu AP5: Toolentwicklung zur Verbesserung von Delivery Models von Off-Grid Systemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Das übergeordnete Ziel von PeopleSuN ist es, den Zugang zu zuverlässiger und nachhaltiger Energie (Nachhaltigkeitsziel 7 der Vereinten Nationen) für unterversorgte Regionen in Nigeria zu verbessern. Das Ziel der Arbeiten des Wuppertal Instituts ist es zu der Identifizierung, Gestaltung und Entwicklung passender Energiebereitstellungsmodelle zur dezentralen nachhaltigen Energieversorgung Nigerias beizutragen - den 'Energy delivery models'. Diese Modelle berücksichtigen neben den technischen Möglichkeiten und verfügbaren Ressourcen den konkreten Bedarf der Endnutzer, die sozio-ökonomische und Umweltaspekte und sind an die lokalen Bedingungen und Besonderheiten der ländlichen Regionen Nigerias angepasst. Somit können sie zur Verbesserung der dezentralen Energieversorgung, der wirtschaftlichen Entwicklung und der gesamten Lebensumstände nachhaltig beitragen. Das Arbeitspaket 5 soll insbesondere zu einem besseren Verständnis der Haupteinflussfaktoren beitragen, welche den langfristigen Erfolg dezentraler Energielösungen (z.B. Mini-Netze, off-grid Systeme) in Nigeria beeinflussen. Zudem werden über erfolgreiche Umsetzungen und lokale Fallbeispiele gemeinsame Herausforderungen identifiziert aus denen generelle Erkenntnisse und Lehren gezogen werden können. Als Ergebnis des Arbeitspakets werden eine Reihe von Instrumenten entwickelt (Rahmbedingungen, Vorlagen, Toolbox usw.), welche den Akteuren vor Ort - wie z.B. den Kommunen, Entwicklern, Investoren und Finanzgebern - zur Verfügung gestellt werden und sie dabei unterstützen sollen, die Implementierungsmodelle besser auf die langfristigen Bedürfnisse und Anforderungen der in (Energie-)Armut lebenden Menschen zuzuschneiden, um ihre Nachhaltigkeit zu gewährleisten und ihren Entwicklungsnutzen zu maximieren. Das Arbeitsprogramm wird einen besonderen Schwerpunkt auf Überlegungen zu Finanz- und Risikoinstrumenten und -strategien legen, die im nigerianischen Kontext von besonderer Bedeutung sind.
Das Projekt "Auslegung einer tubulären, mittels additiver Methoden und Extrusion gefertigten Elektrolysezelle - Teilvorhaben: Experimentelle Extrusion von tubulären Membranen auf zylinderförmige Titangrundkörper unterschiedlicher Geometrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UNIWELL Rohrsysteme GmbH & Co. KG durchgeführt. Vorhabensbeschreibung Gesamtprojekt: Im Vorhaben 'Tubulyze' sollen die Vorteile einer innovativen Fertigungsstrategie im Bereich der Elektrolyse erforscht werden. Als erste Innovation wird der Einsatz der additiven Fertigung zur Erzeugung eines Elektroden-Grundgerüsts aus Titan untersucht. Daraufhin soll die geometrische Elektrodenoberfläche mittels Eloxierung erhöht und mittels Atomlagenabscheidung mit Kleinstmengen an Edelmetallkatalysator beschichtet. Im dritten Schritt soll die Ionenaustauschmembran auf die zylinderförmige Elektrode extrudiert. Nachdem eine vollständige Zelle gebaut und getestet wird, werden die experimentellen Performance-Parameter mit den Ergebnissen theoretischer Modellierungen verglichen. Die dadurch gewonnene Einsicht soll schlussendlich mit den durch den '3D-Druck' eröffneten außerordentlichen Möglichkeiten kombiniert werden, die Geometrie des Systems zu variieren, um bei niedrigem Überpotential eine hohe elektrokatalytische Aktivität (Stromstärke pro Masseneinheit Edelmetall) zu erreichen. Vorhabenbeschreibung Uniwell: Im Teilvorhaben sollen im Verfahren der Extrusion verschiedene tubuläre zylinderförmige Bauteile mit Ionenaustauschermembranen beschichtet werden. Im ersten Schritt sollen mithilfe eines speziell entwickelten Extrusionsaufbaus definiert dünne Schichten einer Ionenaustauschermembran auf Dummie Strukturen aufgebracht und anhand der gesammelten Daten auf unterschiedliche Geometrien und Porositäten der Bauteile erweitert werden. Die Versuche werden im Anschluss auf die Beschichtung von eloxierten Bauteilen ausgedehnt, auf Geometrie und Beschaffenheit des Demonstrators optimiert, und bis zum Schluss verbessert. Stromableiter sollen, bei Bedarf an die Bedingungen angepasst, extrudiert werden.
Das Projekt "Pilotuntersuchungen zu Randbedingungen in Versatzbergwerken hinsichtlich einer Freigabe zur Beseitigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. In aktuellen Diskussionen und Eingaben wird das Einbringen von freigegebenen Abfällen, im Wesentlichen Bauschutt, in sogenannte Versatzbergwerke angepriesen. Bei der Freigabe werden radioaktive Stoffe in den konventionellen Stoffkreislauf entlassen. Bei der Freigabe zur Beseitigung insbesondere auf Deponien werden die Stoffe für einen längeren Zeitraum den konventionellen Stoffkreisläufen entzogen, verbleiben jedoch oberflächennah. Obwohl die Freigabe nachweislich radiologisch unbedenklich ist, wird sie vielerorts und von Einzelgruppierungen grundsätzlich abgelehnt und führt immer wieder zu Diskussionen und Verzögerungen. Demgegenüber sei das in Deutschland verfügbare Freivolumen in Versatzbergwerken so groß, dass uneingeschränkt und zur Deponierung freigegebene Abfälle dort mengenmäßig Platz fänden und 'quasi endlagerähnlich' den Stoffkreisläufen dauerhaft entzogen würden. Es gebe auch Nachweise des 10-Mikrosievert-Kriteriums. Die Freigabeproblematik erscheint leicht lösbar. Ein Einbringen in ein Versatzbergwerk ist nach konventionellem Abfallrecht eine 'Verwertung'. Für eine Freigabe zur 'Beseitigung' ist das Einbringen in Versatzbergwerke aus dieser Sicht keine Option. Angesichts der in Aussicht gestellten Lösung der Freigabeproblematik besteht jedoch Bedarf, dass die GRS den Stand von W&T ermittelt und aus technischer Sicht die tatsächlichen freigaberelevanten Bedingungen bei Versatzbergwerken zumindest überschlägig eruiert, um zu dieser Frage ihre Kompetenz zu erhalten. Untersucht wird, ob und unter welchen Bedingungen die Freigabewerte der spezifischen Freigabe auch bei einer fiktiven Verbringung in Versatzbergwerke das 10-Mikrosievert-Kriterium eingehalten wird, und ob insbesondere die Verweilzeiten des Versatzes hinreichend sind, die Empfehlungen der SSK zur Freigabe zur Beseitigung von 2007 abzudecken.
