Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung und Bereitstellung eines Digitalen Zwillings auf einer IoT-Plattform" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Innoface AG durchgeführt. Ziel des Forschungsprojekts nachhaltige Fahrzeugproduktion durch eine wandlungsfähige Fertigungszelle mit kreislauffähigen Betriebsmitteln in einem datengetriebenen Produktionsnetzwerk (AutoPilot) ist es, das ökonomische und ökologische Potenzial einer Kreislaufwirtschaft in der Produktion anhand von Betriebsmitteln aufzuzeigen und die wesentlichen Fragestellungen zur Realisierung dessen zu beantworten. Weiterhin sollen in einer übergeordneten Betrachtung konkrete Umsetzungsstrategien und Maßnahmen zur Neuausrichtung der Produktion auf eine nachhaltige Wertschöpfung ermittelt werden. Im Fokus der Zielsetzung steht hierbei die Weiterentwicklung eines Datenmodells eines Digitalen Zwillings basierend auf AASX, sodass eine normierte Datenschnittstelle für den Austausch der Daten des Digitalen Zwillings entsteht sowie der Ausbau der bereits bestehenden Innoface Schnittstellen (PLM, ERP und IoT) in Anlehnung an den Bedarf des Digitalen Zwillings. Auf der neutralen IoT-Seite soll die Schnittstellenspezifikation so normiert werden, dass auch andere PLM- bzw. ERP-Systeme diese nutzen können. Weiterhin sollen Services zur Abfrage der Daten für B2B Geschäftsprozesse bereitgestellt werden. Als Ergebnis des Projektes soll ein funktionierendes AASX unterstütztes Datenmodell eines Digitalen Zwillings für die gewählten Anwendungsfälle im Rahmen der nachhaltigen Fahrzeugproduktion resultieren sowie ein automatischer Transfer der Daten für den Digitalen Zwilling aus den Anwendungen PDM/PLM, ERP und Echtdaten an die IoT-Plattform auf Basis einer normierten Schnittstelle auf Seite der IoT-Plattform. Die Schnittstelle ist so definiert, dass sie für andere PLM offengelegt ist und angesprochen werden kann. Services sollen zur Abfrage und zum Update von Daten aus den implementierten Anwendungen aufgerufen werden.
Das Projekt "Einspeisemanagement in Schleswig-Holstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH - Niederlassung Berlin durchgeführt. Im Auftrag des schleswig-holsteinischen Ministeriums für Energiewende, Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume hat Ecofys die Entwicklung des Einspeisemanagements (EinsMan) in dem norddeutschen Bundesland untersucht. Ecofys schätzte auf Basis der durch die Netzbetreiber veröffentlichten Meldungen die aufgrund von Überlastungen von Betriebsmitteln nicht eingespeiste Energie ab. Im untersuchten Zeitraum zwischen 2009 und 2011 waren vor allem Gebiete an der West- und Ostküste Schleswig-Holsteins mit hoher installierter Leistung an Windenergieanlagen von Einspeisemanagement betroffen. Die Ausfallarbeit verdoppelte sich etwa jährlich und lag 2011 zwischen105 und 236 GWh. Im gleichen Zeitraum stiegen die Entschädigungszahlungen von rund 2 Mio. Euro auf 10 bis 23 Mio. Euro an. Rund 97Prozent der im Jahr 2011 entstandenen Ausfallarbeit in Schleswig-Holstein betraf Windenergieanlagen. In den Jahren 2009 und 2010 machten hauptsächlich Überlastungen im regionalen Verteilnetz Einspeisemanagement nötig. In 2011 nahm die Bedeutung von Überlastungen in Umspannwerken zwischen der 20 und 110 kV-Ebene sowie im 220/380 kV Übertragungsnetz zu.
Das Projekt "Forschungscampus 'Flexible Elektrische Netze (FEN)' FlexGrids: Planung und Betrieb von flexiblen elektrischen Verteilnetzen der Zukunft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University, Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft durchgeführt. Ein wesentliches Ergebnis der ersten Förderphase des Forschungscampus stellt die Erkenntnis dar, dass ein alleiniger Umbau der heutigen Mittelspannungsdrehstromnetze zu Mittelspannungsgleichstromnetzen wirtschaftlich, u.a. aufgrund erhöhter Verlustkosten durch zusätzliche leistungselektronische Betriebsmittel, nicht sinnvoll ist. Jedoch könnte durch einen kombinierten Aufbau von Mittel- und Niederspannungsgleichstromnetzen eine Reduktion von Verlusten sowie ein hohes Maß an betrieblicher Flexibilität ermöglicht werden. Daher ist eine kombinierte Planung von Mittel- und Niederspannungsnetzen bei der Erforschung und Entwicklung von DC-Verteilnetzen zwangsläufig erforderlich. Das wesentliche Ziel des beantragten Projektes ist daher die spannungsebenenübergreifende Untersuchung von Gleichspannungsverteilnetzen unter Berücksichtigung der Flexibilitätspotentiale durch die leistungselektronik-basierte Leistungsflusssteuerung. Insbesondere die Mittel- und die Niederspannungsnetzebene der öffentlichen Elektrizitätsversorgung stehen in diesem Rahmen im Fokus. Dabei sollen Handlungsempfehlungen für Netzplanung und -betrieb von zukünftig, flexiblen Mittel- und Niederspannungsgleichstromnetzen gewonnen werden. Ein weiterer wesentlicher essentieller Aspekt dieses Projekts ist der konkrete technische sowie wirtschaftliche Vergleich von Dreh- und Gleichstromnetzen für die Mittel- und Niederspannungsnetzebene, um die mögliche Vorteilhaftigkeit von Gleichstromverteilnetzen zu belegen oder Anforderungen an die zukünftig notwendige technische und wirtschaftliche Entwicklung der relevanten Betriebsmittel zu identifizieren. Darüber hinaus werden im Rahmen dieses Projektes erste Anwendungsbereiche der Gleichstromtechnologie in Form von Punkt-zu-Punkt-Gleichstromkopplungen innerhalb und zwischen heutigen Mittelspannungsdrehstromnetzen untersucht und damit hybride Startpunkte für den Übergang von AC auf DC adressiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Integration aller Vorgaben, Konstruktion und Validierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Energy Global GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Zuge der Änderung der konventionellen Energieerzeugung hin zu erneuerbaren Energieträgern werden neuartige Netzbetriebsmittel erforderlich, welche die Netzstabilität hinsichtlich Spannung und Frequenz im stationären und im Störfall sicherstellen. Der rotierende asynchrone Phasenschieber ARESS dient als technische Lösung für alle wichtigen Stabilisierungsfunktionen im elektrischen Energieübertragungsnetz. Er integriert Spannungsstabilisierung, Kurzschlussleistung und hochdynamische Frequenzregelung in einem Betriebsmittel. Im Rahmen dieses Vorhabens wird gemeinsam mit dem deutschen Übertragungsnetzbetreiber Amprion und Beteiligung mehrerer Universitäten ein neuartiger Generator mit einem Hochleistungsfrequenzumrichter zu einem rotierenden asynchronen Phasenschieber integriert. Zur Sicherstellung der notwendigen Kurzeit-Energiereserven dient ein Schwungrad, das mechanisch mit dem Generator verbunden ist. Die Anlage wird mittels eines Leistungstransformators an das Höchstspannungsnetz angeschlossen. Die Anlage ist in der Lage dauerhaft +/-270MVar Blindleistung zu liefern und stellt 120MW Wirkleistung im Sekundenbereich als Momentanreserve zur Verfügung. Die Entwicklung umfasst dabei schwerpunktmäßig die Entwicklung des Generators als doppelt gespeiste Asynchronmaschine (DFIG) plus Schwungrad sowie den rotorseitig angebundenen Matrix-Frequenzumrichter. Weiterhin ist die Entwicklung eines Steuer-, Schutz und Regelungssystem erforderlich, das die Funktionalität, Bedienung und Überwachung der Anlage gewährleistet. Diese werden im Anschluss durch computerbasierte Simulationen sowie umfangreichen Prüfungen am Echtzeitsimulator mit der verwendeten originalen Leittechnik verifiziert. Ein weiterer Aspekt ist die Integration der verschiedenen Entwicklungsfelder zu einer Gesamtanlage. Ziel der Entwicklung ist die Umsetzung der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse in einer Pilotanlage gemeinsam mit Amprion.
Das Projekt "Teilvorhaben: Komponenten und Zuverlässigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Elektrotechnisches Institut, Professur für Leistungselektronik durchgeführt. Die TU Dresden wird im Verbundvorhaben insbesondere die Komponentenebene der Systemtechnik für Wasserstoffelektrolyse erforschen. Die Professur Leistungselektronik beabsichtigt im Vorhaben die theoretische und praktische Untersuchung von neuartigen hybriden Stromrichtern. Der Fokus liegt dabei auf einer Kombination aus thyristorbasiertem Stromrichter und einem Stromrichter auf Basis von abschaltbaren Bauelementen. Die Professur Hochspannungs- und Hochstromtechnik wird sich im Vorhaben mit der thermischen Dimensionierung der Betriebsmittel sowie mit dem Kontakt- und Langzeitverhalten der elektrischen Verbindungstechnik befassen. Ziel ist dabei die Grundlagen für das Abschätzen der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer der Verbindungen im Betrieb zu legen. Die Professur Elektroenergieversorgung plant die Entwicklung eines Schutzkonzeptes, das zuverlässig, genau, robust und sicher Fehler in Stromversorgungsanlagen für Elektrolyseanwendungen erkennen kann. Diese Schutzsysteme sollen befähigt bzw. dahingehend weiterentwickelt werden, dass diese Systeme mögliche Fehler klären können.
Das Projekt "Entziehung von Stickstoff aus Gülle - Güllestripping: Projekt in EIP-AGRI (Ammosafe - Etablierung eines praxisnahen, technisch realisierbaren und wirtschaftlichen Verfahrens zur Aufbereitung des Betriebsmittels Gülle) (Ammosafe)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein (HBLA) durchgeführt. Zielsetzung Im Mittelpunkt des Projektes stehen zum einen die Anliegen und Herausforderungen der österreichischen LandwirtInnen, zum anderen der nötige Handlungsbedarf in den Bereichen Grundwasserschutz, Luftreinhaltung und Sozialverträglichkeit in Zusammenhang mit der Gülleverbringung. So gliedern sich die Ziele des Projektes wie folgt: - Verringerung der Grundwasserbelastung als Folge der Wirtschaftsdüngerausbringung - Verringerung der Feinstaub- und Geruchsbelastung als Folge der Ammoniakabgasung - Ermöglichung einer zeitlich flexiblen und pflanzenbaulich angepassten Düngung - Entlastung der LandwirtInnen durch die Verringerung von Arbeitsspitzen durch die Wirtschaftsdüngerausbringung - Reduktion der Notwendigkeit zur Errichtung von zusätzlichen Lagerkapazitäten - Entlastung der Bodenstruktur und des Bodenlebens durch geteilte Düngergaben - Verbesserung der Sozialverträglichkeit durch Reduktion der Geruchsemissionen während der Gülleausbringung - Schaffung einer langfristigen Alternative zur betrieblichen Existenzsicherung und betriebswirtschaftlichen Entlastung auf landwirtschaftlicher Ebene - Aufbereitung der Ergebnisse und gezielte regionale und globale Verbreitung Aktuell sind in Österreich 94 % der gesamten Ammoniakemissionen der Landwirtschaft zuzuschreiben, wobei davon allein etwa 50 % auf die Ausbringung von Wirtschaftsdünger fallen. Daneben ist das österreichische Grundwasser an einigen Hotspots durch die Folgen der landwirtschaftlichen Düngung mehr oder minder stark belastet. Es müssen dringend Lösungen gefunden werden, um nicht nur die Auflagen der NEC-Richtlinie und der NAP-Verordnung zu erfüllen, sondern auch den Forderungen der Gesellschaft nach einer sozialverträglicheren Landwirtschaft nachzugehen. Das Projekt 'Ammosafe' hat zum Ziel, Ammoniumstickstoff aus Gülle zu entfernen und daraus einen eigenen Dünger herzustellen. Damit soll die landwirtschaftliche Verbringung von Gülle zeitlich flexibler, sowie durch die Reduktion unerwünschter Emissionen in die Luft (Ammoniak, Lachgas) und in Gewässer (Nitrat) umweltschonender, bodenschonender und sozial verträglicher werden. So erfüllt das Projekt vorrangig die Vorgaben des Leitthemas 1 beziehungsweise des Schwerpunktbereichs 4b der strategischen Ziele in LE 2020. Daneben werden auch noch Zielsetzungen weiterer Leitthemen beziehungsweise strategischer Ziele in LE 2020 erfüllt: Der im Zuge der Aufbereitung gewonnene Flüssigdünger (Ammoniumsulfat) kann je nach Bedarf entweder in der Umgebung verkauft oder gezielt an die jeweilige Kulturart angepasst auf dem eigenen Betrieb eingesetzt werden. So eröffnet sich für die LandwirtInnen die Möglichkeit, nachhaltig den Zukauf von Düngemitteln einzusparen. Damit ermöglicht diese Vorgehensweise auch die im Leitthema 2 und im Schwerpunktbereich 5b angesprochene effizientere stoffliche Ressourcennutzung des Betriebsmittels Gülle. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teilvorhaben: Serienfertigung großskaliger Alkalielektrolyseure" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung durchgeführt. Obwohl die Alkalielektrolyse (AEL) seit Jahrzehnten im industriellen Einsatz ist, gibt es bis zur Bedienung der exponentiell steigenden CO2-neutralen Wasserstoffbedarfe entwicklungs- & produktionstechnische sowie logistische Aufgaben. Um zukünftig Märkte wie die Stahlindustrie, Raffinerien und Chemieindustrie im GW-Maßstab bei wettbewerbsfähigen Wasserstoffkosten zu bedienen, bedarf es der Weiterentwicklung der Technologie an sich sowie der Konzeptionierung von Produktionsprozesslinien inkl. Logistik für eine automatisierte Serienfertigung. Das Verbundvorhaben AEL - Ready for Gigawatt adressiert den Entwicklungs- und Forschungsschwerpunkt genau auf diese Themen und trägt damit einen entscheidenden Beitrag zur Realisierung der Ziele der Nationalen Wasserstoffstrategie und damit verbunden zur Hochskalierung der Elektrolysetechnologie in den Megawatt-Maßstab bei. Mittels dieses Vorhabens soll zum einen die Reduktion der Herstell- und Betriebskosten der Elektrolyseanlagen bewirkt und zum anderen die Konzeption von Industrieanlagen im Multi-MW-Bereich erarbeitet werden. Im Rahmen des Projektes übernimmt Sunfire, als Elektrolyseurhersteller die Gesamtkoordination und bearbeitet gemeinsam mit Unternehmen aus der Industrie und Forschung Fragestellungen zur Industrialisierung der Elektrolyse. Das Fraunhofer IFF konzipiert eine hochflexible, effiziente, skalierbare Fabrik für AEL-Stacks und im Digitalen Zwilling die im Projekt erzielten FuE-Ergebnisse inkludieren. Bekannte Anforderungen und der Stand der Wissenschaft bilden die Kriterien für zukünftige Standorte (Skalierung Produktionskapazitäten). Die großprojektbezogene Anwendung der Methodik BIM wird wissenschaftlich beleuchtet und vorhandene Methoden der Fabrikplanung vertieft. Mit der Digitalisierung bestehender Fabrikstrukturen und Betriebsmittel und durch VR-Technologien lässt sich die Ausgestaltung der Erweiterungskonzepte möglichst integrativ demonstrieren, bewerten und etabliert durchgehende Planungsdaten.
Das Projekt "Energiemanagement und Prokurement in Gewerbe, Industrie und im öffentlichen Bereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Elektrische Anlagen und Netze durchgeführt. Energiemanagement umfaßt den gesamten Prozeß der Planung, Organisation, Leitung und Kontrolle der effizienten Energiebereitstellung und Energienutzung. Der Weg von der Bestandsaufnahme der energietechnischen Situation bis hin zur Planung und Realisierung eines Energiemanagements unter Berücksichtigung von Organisationsformen, Tarifen, Energiekennzahlen, Wirtschaftlichkeitsüberlegungen, Energiemanagement-Systemen, Hard- und Software sowie die Kontrolle wird im Rahmen mehrerer Projekte analysiert. Besonders die Problematik, die entsteht, wenn unterschiedliche Organisationseinheiten wie Planer, Brauträger und Betreiber eines Betriebs oder Gebäudes jeweils ihr eigenes Kostenminimum anstreben ist Gegenstand von Untersuchungen. In einem aktuellen EU-Projekt (5E in Universities) soll der Kauf und Einsatz effizienter elektrischer Betriebsmittel an europäischen Universitäten im Rahmen eines Prokurement-Strategien untersucht werden.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Anlagenplanung, Engineering und Versuchsbetrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CIECH Soda Deutschland GmbH & Co. KG durchgeführt. Der zu entwickelnde CODA Prozess kann die Sodaindustrie in eine Kohlendioxid-Senke umwandeln und deutschlandweit ca. 1-2 Mio. Tonnen CO2 Emissionen pro Jahr durch CDA (Carbon Direct Avoidance) und CCU (Carbon Capture & Utilization) verringern. Kalzinierte Soda (Natriumcarbonat Na2CO3) ist eine Grundchemikalie und wird in Deutschland durch das Ammoniak-Soda Verfahren (Solvay Prozess) hergestellt, wobei große Mengen CO2 emittiert werden. Das konventionelle Verfahren benötigt Natriumchlorid und fossilen Kalkstein (CaCO3) als Ausgangsprodukte, sowie Ammoniak und fossilen Brennstoff (Koks bzw. Anthrazit) als Betriebsmittel. Zusätzlich werden große Mengen thermische und elektrische Energie für den Betrieb benötigt, welche hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen (z.B. Erdgas) gewonnen werden. Im neuen CODA Prozess werden Soda-, Wasserstoff- und Chlor-Produkte aus Natriumchloridlösung (Sole), Kohlendioxid aus Luft und erneuerbarer elektrischer Energie hergestellt, wobei kein Ammoniak und kein fossiler Kalkstein wie im alten Solvay-Prozess benötigt wird. Zusätzlich können für die Sodaindustrie typische Abfallströme (z.B. Feststoffhalden und Chlorid-Abwasser mit Ammoniakspuren) weitgehend vermieden werden. Somit trägt der CODA Prozess zum globalen Klima- und lokalen Umweltschutz bei. Gesamtziel dieses Projektes ist die Entwicklung, der Aufbau, Betrieb und die Bewertung einer CODA Versuchsanlage (TRL5) in der Umgebung einer industriellen Sodaproduktionsanlage. Der neue CODA Prozess setzt sich dabei hauptsächlich aus den Teilprozessen Chlor-Alkali-Elektrolyse, Natriumhydroxid-CO2-Absorption (direkt aus Luft) und Soda-Kristallisation zusammen. Durch die Verwendung von erneuerbarer Energie wird kein CO2 emittiert, sondern aus der Luft oder Abgas aufgenommen. Das Projekt wird gemeinsam durch die Partner des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme, der Scientific Chemical Process Engineering Consultancy (SChPrEngCo) und der CIECH Soda Deutschland bearbeitet.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Koordination, Prozessdesign und Engineering" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SChPrEngCo- Scientific Chemical Process Engineering Consultancy durchgeführt. Der zu entwickelnde CODA Prozess kann die Sodaindustrie in eine Kohlendioxid-Senke umwandeln und deutschlandweit ca. 1-2 Mio. Tonnen CO2 Emissionen pro Jahr durch CDA (Carbon Direct Avoidance) und CCU (Carbon Capture & Utilization) verringern. Kalzinierte Soda (Natriumcarbonat Na2CO3) ist eine Grundchemikalie und wird in Deutschland durch das Ammoniak-Soda Verfahren (Solvay Prozess) hergestellt, wobei große Mengen CO2 emittiert werden. Das konventionelle Verfahren benötigt Natriumchlorid und fossilen Kalkstein (CaCO3) als Ausgangsprodukte, sowie Ammoniak und fossilen Brennstoff (Koks bzw. Anthrazit) als Betriebsmittel. Zusätzlich werden große Mengen thermische und elektrische Energie für den Betrieb benötigt, welche hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen (z.B. Erdgas) gewonnen werden. Im neuen CODA Prozess werden Soda-, Wasserstoff- und Chlor-Produkte aus Natriumchloridlösung (Sole), Kohlendioxid aus Luft und erneuerbarer elektrischer Energie hergestellt, wobei kein Ammoniak und kein fossiler Kalkstein wie im alten Solvay-Prozess benötigt wird. Zusätzlich können für die Sodaindustrie typische Abfallströme (z.B. Feststoffhalden und Chlorid-Abwasser mit Ammoniakspuren) weitgehend vermieden werden. Somit trägt der CODA Prozess zum globalen Klima- und lokalen Umweltschutz bei. Gesamtziel dieses Projektes ist die Entwicklung, der Aufbau, Betrieb und die Bewertung einer CODA Versuchsanlage (TRL5) in der Umgebung einer industriellen Sodaproduktionsanlage. Der neue CODA Prozess setzt sich dabei hauptsächlich aus den Teilprozessen Chlor-Alkali-Elektrolyse, Natriumhydroxid-CO2-Absorption (direkt aus Luft) und Soda-Kristallisation zusammen. Durch die Verwendung von erneuerbarer Energie wird kein CO2 emittiert, sondern aus der Luft oder Abgas aufgenommen. Das Projekt wird gemeinsam durch die Partner des Max-Planck-Instituts für Dynamik komplexer technischer Systeme, der Scientific Chemical Process Engineering Consultancy (SChPrEngCo) und der CIECH Soda Deutschland bearbeitet.
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| Bund | 283 |
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| Förderprogramm | 283 |
| License | Count |
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| offen | 283 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 281 |
| Englisch | 32 |
| Resource type | Count |
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| Keine | 136 |
| Webseite | 147 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 114 |
| Lebewesen & Lebensräume | 107 |
| Luft | 96 |
| Mensch & Umwelt | 283 |
| Wasser | 64 |
| Weitere | 283 |