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Aufarbeitung von Molke durch Ultrafiltration und Elektrodialyse

Das Projekt "Aufarbeitung von Molke durch Ultrafiltration und Elektrodialyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Milchforschung durchgeführt. Die Untersuchungen sollen dazu dienen, durch eine verbesserte Aufarbeitung von Molke die Gefahr ihres Ableitens in Gewaesser zu verhindern und dadurch zur Loesung der Probleme des Abwassers bzw. des Gewaesserschutzes beizutragen. Die Betriebsparameter auf den Trenneffekt fuer Inhaltsstoffe, erreichbaren Konzentrationsgrad, Leistung und mikrobiologische Beschaffenheit der Konzentrate sollen untersucht werden. Ermittlung der funktionellen Eigenschaften der Konzentrate und Filtrate, Bestimmung des Einflusses der Betriebsparameter auf den Entsalzungsgrad und den Mengendurchsatz bei der Elektrodialyse.

Konkrete Einbeziehung erneuerbarer Energiequellen in die Energieversorgung von Kommunen

Das Projekt "Konkrete Einbeziehung erneuerbarer Energiequellen in die Energieversorgung von Kommunen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH durchgeführt. Umsetzungsstrategien fuer erneuerbare Energien in sechs europaeischen Staedten: Ziel dieses Forschungsprojektes war es, die nutzbaren Potentiale von erneuerbaren Energien auf kommunaler Ebene zu analysieren und konkrete Handlungsvorschlaege und Anlagenkonzepte zu deren verstaerkten Integration zu entwickeln. Die Untersuchung erstreckte sich auf sechs Staedte/ Stadtwerke in drei EU-Laendern (Deutschland: Pforzheim, Ettlingen; Frankreich: Besancon, Rochefort; Portugal: Funchal, Braganca). Fuer jede Stadt wurde ein umfassendes integratives Konzept zur maximalen Nutzung der erneuerbaren Energiequellen bis zum Jahre 2010 entwickelt. Darin wurde das konkrete Ziel gesetzt, bis zum Jahre 2010 15 Prozent des dann zu erwartenden Primaerenergiebedarfes durch erneuerbare Energien bereitzustellen. Besonderes Augenmerk lag auf dem lokalen Energiemarkt und den 'Makro-Akteuren', die bei der Foerderung der erneuerbaren Energien eine wichtige Rolle spielen. Diese Akteure wurden gezielt angesprochen und in die Entwicklung des Konzeptes einbezogen, um die Umsetzungschancen zu verbessern.

Entwicklung eines mathematischen Modells zur Minimierung des Energieverbrauchs bei Zementdrehrohröfen mit Ketteneinbauten

Das Projekt "Entwicklung eines mathematischen Modells zur Minimierung des Energieverbrauchs bei Zementdrehrohröfen mit Ketteneinbauten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Energie- und Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Zement wird mit Hilfe des Trocken- oder Nassverfahrens im Drehrohrofen hergestellt. Beim Nassverfahren ist der spezifische Energiebedarf zum Brennen des Klinkers ca. 40 Prozent höher als beim Trockenverfahren, da im Gegensatz zum Trockenverfahren das feuchte Vormaterial direkt in den Drehrohrofen eingebracht wird und so das Wasser im Drehrohrofen sehr energieintensiv verdampft werden muss. Eine Möglichkeit den Energiebedarf beim Nassverfahren zu senken, ist die Verbesserung des Wärmeübergangs von den heißen Rauchgasen auf das Vormaterial im Drehrohrofen, indem im Drehofen Ketten angebracht werden. Die Ketten werden im heißen Rauchgas aufgeheizt und durch die Drehbewegung des Ofens in das kältere Vormaterial gefördert, wo sie ihre Wärme entsprechend abgeben. Dadurch sind Energieeinsparungen von rd. 15 Prozent möglich. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll ein mathematisches Modell, basierend auf Stoff-, Massen-, Energie- und Impulsbilanzen, zur Beschreibung des Betriebsverhaltens dieser Kettensysteme formuliert werden, um durch eine verbesserte Auslegung des Kettensystems im Drehofen den Energiebedarf und damit Umweltbelastungen und Energiekosten bei der Zementherstellung zu minimieren.

Computergestuetzte Prozessregelung einer UASB-Biogasanlage

Das Projekt "Computergestuetzte Prozessregelung einer UASB-Biogasanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Hochschule für Technik, Verfahrens- und Umwelttechnik, Studienschwerpunkt Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Ein UASB-Laborreaktor (Upflow Anaerobic Sludge Blanket-Reaktor) wird zur CSB-Reduktion von Ruebenmelasseschlempe eingesetzt. Ziel ist, durch Einsatz computergestuetzter Regelstrategien eine hohe Prozessstabilitaet und konstante CSBAblaufwerte zu gewaehrleisten. Mit Hilfe von Stoerfallsimulationen wird die Eignung der hier eingesetzten Regelung ueberprueft. Der CSB im Ablauf bzw. der Methanausbeutekoeffizient werden als Regelgroesse und die Verweilzeit als Stellgroesse gewaehlt. Gefahren werden die Testreihen mit Raumbelastungen bis zu 20 g CSB/l und CSB-Zulaufwerten bis zu 20.000 mg O2/l, wobei CSB-Ablaufwerte von zunaechst 2.500 mg O2/l angstrebt werden. Der Einfluss des Stoerfalls auf die mikrobielle Aktivitaet in den vier Stufen des anaeroben Abbaus, Hydrolyse, Acidogenese, Acetogenese sowie Methanogenese, wird ueber die Abgas- und Abwasseranalyse erfasst und interpretiert. In Zukunft sollen die Regelguete durch Verkuerzung der Messintervalle der Ist-CSB-Werte im Wasserzu- und ablauf mit Hilfe kontinuierlicher CSB-Bestimmung und Messwerterfassung verbessert werden sowie einzelne Regelalgorithmen sowie andere Regelstrategien fuer komplexe Regelkreise ueberprueft werden.

Stoffstromanalysen zur abwasserfreien und abwassererzeugenden Verfahrenskonzeption von 'nassen' Rauchgasreinigungssystemen

Das Projekt "Stoffstromanalysen zur abwasserfreien und abwassererzeugenden Verfahrenskonzeption von 'nassen' Rauchgasreinigungssystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt, Institut für Technische Chemie durchgeführt. In diesem Forschungsvorhaben werden Daten zu den Betriebsablaeufen von vier Muellverbrennungsanlagen - je zwei abwasserfrei und zwei abwassererzeugend - gesammelt mit dem Ziel, Stoffbilanzen fuer diese Anlagen aufzustellen. Dabei stellte sich heraus, dass bei den Betreibern der Anlagen in vielen Faellen nur relativ wenige fuer eine Bilanzierung geeignete Messdaten vorliegen. Nur fuer eine Anlage konnte eine Stoffstrombilanz aus den Messdaten erstellt werden. In den anderen Faellen konnten nur Teilbilanzierungen durchgefuehrt werden. Die Stoffstroeme in Rauchgasreinigungsanlagen werden weniger von der Verfahrenskonzeption - abwassererzeugend oder abwasserfrei - sondern im wesentlichen von der Betriebsfuehrung der Anlage bestimmt. Hiervon haengt der Chemikalieneinsatz, die Sulfatfracht und die Schwermetallfracht ab.

Standardisierung der Bewertung der Funktionsfähigkeit von Fischaufstiegsanlagen

Das Projekt "Standardisierung der Bewertung der Funktionsfähigkeit von Fischaufstiegsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Für eine Erfolgskontrolle nach dem Neubau von Fischaufstiegsanlagen und zur Klärung des Bedarfs der Verbesserung der Durchgängigkeit an bestehenden Anlagen. Dafür wird aus aktuellen Methoden der Funktionskontrolle ein Konzept entwickelt, welches für die Bundeswasserstraßen geeignet erscheint. Die Methoden werden in Naturmessungen optimiert und das Gesamtkonzept der Funktionskontrolle wird an Pilotstandorten geprüft und weiter verbessert. Am Ende soll eine Handlungsempfehlung für die Durchführung und Auswertung von Funktionskontrollen der Fischaufstiegsanlagen erstellt werden.

Unterstützung bei PV-Umrüstungsprogramm

Das Projekt "Unterstützung bei PV-Umrüstungsprogramm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH durchgeführt. Zur Gewährleistung der Netzsicherheit und Bewältigung der 50,2 Hz Problematik sieht die im Mai 2012 vom Bundeskabinett verabschiedete Systemstabilitätsverordnung die Umrüstung von ca. 350.000 PV-Bestandsanlagen mit einer installierten Leistung von ca. 14 GW bis Ende 2014 vor. In diesem Rahmen wurde Ecofys von den deutschen Übertragungsnetzbetreibern beauftragt den Umrüstungsablauf zu unterstützen. Gemeinsam mit den Übertragungsnetzbetreibern erstellte Ecofys mehrere Listen, welche als Grundlage für die Planung und das Monitoring für die Umrüstung der PV Bestandsanlagen fungierten. Ecofys fragte dazu auch die notwendigen Daten von Wechselrichterherstellern ab und unterzog alle Daten einer Plausibilitätsprüfung. Zusätzlich wurden die erstellten Listen während der gesamten Umrüstung gemäß der Systemstabilitätsverordnung bei Bedarf aktualisiert.

Untersuchungen an einem Naturzugnasskuehlturm

Das Projekt "Untersuchungen an einem Naturzugnasskuehlturm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Fakultät für Maschinenbau, Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Messung der thermodynamischen Groessen zur Beschreibung des Betriebsverhaltens des Kuehlturms. Erarbeitung von theoretischen Modellen.

Teilvorhaben: Druckbehaftetes Einzelmodul auf Basis Silyzer® 300, Klärung Degradation über Round-Robin Analytik

Das Projekt "Teilvorhaben: Druckbehaftetes Einzelmodul auf Basis Silyzer® 300, Klärung Degradation über Round-Robin Analytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens Energy Global GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Hauptziel von DERIEL ist der Aufbau und der Betrieb zweier Erlkönig Einzelmodulteststände auf Zielgröße für die Klärung von Degradationserscheinungen. In DERIEL werden neue druckbehaftete Module auf Basis Silyzer® 300 Technologie entwickelt. Für eine ausreichende Bereitstellung von authentischen Proben für die Klärung der Degradationsursachen werden zusätzlich zu den Einzelmodultestständen auf Zielgröße weitere Prüfstände auf der Größe 25 bis 300 cm2 mit Kurzzellstapeln bis zu 6 Zellen im Konsortium in enger Abstimmung der akademischen und industriellen Partner betrieben. Darüber hinaus wird der Aspekt des De-riskings im Bereich Aktivmaterialkosten und Verfügbarkeit durch die Gewährleistung einer Materialrückführbarkeit, sprich dem Recycling der Elektroden, erarbeitet und in industrielle Prozessketten vorgelagert implementiert. Ein Digital Twin wird zur Analyse der umfangreichen Datenmengen aus dem Betrieb der Erlkönige und Laborteststände entwickelt und eingesetzt. Siemens Energy ist Konsortialführer und besitzt in DERIEL folgende Rollen. a. SE baut und liefert sensorbestückte druckbehaftete Einzelmodule (Erlkönige). Hauptziel ist die Entwicklung eines Verständnisses und damit einer Voraussage der Degradation von PEM-Elektrolyseuren im Realbetrieb. Betriebsparameter und Alterungsverhalten sind eng gekoppelt. SE koordiniert und betreibt den Aufbau des digitalen Zwillings. b. Die Bereitstellung von CO aus CO2 und H2 ist in einer auf Kohlenstoff beruhenden Umgebung die zentrale Fragestellung. Für DERIEL hat SE die neuartige Formamid-Route vorgeschlagen, die auch zum Transport- und Speicherung von Wasserstoff eingesetzt werden kann. Die experimentelle Validierung wird von den akademischen Partnern RWTH und FAU in engem Austausch mit SE bearbeitet. c. DERIEL bezieht auch Upstream- (H2O, Stromversorgung) als auch Downstreamprozesse (dynamische H2-Nutzung, Wärmeintegration) über die Koordination der assoziierten Partner (DEW21, Evonik, Pro-Aviation) ein.

Simulation und Optimierung einer Kläranlage nach dem Belebungsverfahren

Das Projekt "Simulation und Optimierung einer Kläranlage nach dem Belebungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Ilmenau, Fakultät für Informatik und Automatisierung, Institut für Automatisierung und Systemtechnik, Fachgebiet Dynamik und Simulation ökologischer Systeme durchgeführt. Mit Hilfe des an eine Kläranlage angepaßten Modells können Szenarien für verschiedene Betriebszustände oder geänderte Zuflußcharakteristiken berechnet und dessen Auswirkungen auf den Kläranlagenablauf untersucht werden.

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