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In-depth analysis 2: Technical aspects of future fuels in existing fleet and newbuilds

This paper examines the technical challenges and safety aspects on board the ship when using alternative fuels in maritime transport and compares their use in fuel cells and combustion engines. It also looks at GHG and pollutant emissions as well as costs and possible necessary adaptations during operation. Veröffentlicht in Fact Sheet.

Kurs auf nachhaltiges Wirtschaften nehmen

Umweltbundesamt veranstaltet "Tag der natürlichen Ressourcen" Die stetig wachsende Weltbevölkerung und der steigende Pro-Kopf-Verbrauch von Energie und materiellen Gütern fordern ein rasches Umdenken der Wirtschaft, der Politik und der Gesellschaft im Umgang mit natürlichen Ressourcen - also mit erneuerbaren und nicht erneuerbaren Rohstoffen, mit Wasser und Boden. Neben Klimaschutz gehört auch der Ressourcenschutz auf die Agenda der internationalen Umweltpolitik. Unter dem Motto „Factor X: Beyond Climate Change” organisiert das Umweltbundesamt (UBA) zum ersten Mal am 16. September 2009 in Berlin den „Tag der natürlichen Ressourcen” als Side Event des parallel in Davos stattfindenden World Resources Forum 2009. Diese internationale Plattform tagt ebenfalls zum ersten Mal und versteht sich als Brücke zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Gemeinsames Ziel beider Veranstaltungen ist es, den Fokus auf die intelligente, sparsame Nutzung und nachhaltige Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen zu setzen. „Knapper werdende Rohstoffe machen Ressourcenschonung und Ressourceneffizienz zum ökonomischen Gebot der Stunde. Schon heute liegen die Materialkosten im ⁠ verarbeitenden Gewerbe ⁠ im Schnitt bei 40 Prozent, und sie werden steigen”, sagte ⁠ UBA ⁠-Präsident Jochen Flasbarth. „Wie bei der Energieeffizienz sollten wir auch hier Innovationen fördern und die bestehenden Einsparpotenziale ausschöpfen. Das stärkt unsere Wirtschaft und verschafft ihr Wettbewerbsvorteile”, so Flasbarth. Wir entreißen der Erde weit mehr natürliche Rohstoffe, als sie auf Dauer vertragen kann. ⁠ OECD ⁠-Schätzungen zufolge steigt die weltweite Rohstoffentnahme 2020 von 53 Milliarden Tonnen im Jahr 2005 auf 80 Milliarden Tonnen an, da die Menge der produzierten Dienstleistungen und Waren weiter zunehmen wird. Dies bedeutet zugleich einen höheren Flächen-, und Energieverbrauch, begleitet von zusätzlichen Schadstoff- und ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen. Der Rohstoffverbrauch pro Kopf und Jahr beträgt für Deutschland etwa 60 Tonnen, für die Europäische Union etwa 50 Tonnen. Bereits heute zeichnen sich bei der Versorgung mit seltenen, strategisch wichtigen Metallen wie Platin oder Neodym Knappheiten ab. Eine Reihe von Zukunftstechniken - wie etwa die Elektromobilität - ist auf bestimmte seltene Metalle angewiesen. Platin ist beispielsweise Bestandteil der Brennstoffzelle, Neodym kommt neben Kupfer bei der Herstellung von Hybridfahrzeug-Elektromotoren zum Einsatz. Doch die Industriestaaten gehen nicht nur mit Rohstoffen, sondern auch mit Flächen verschwenderisch um.So beträgt die Flächeninanspruchnahme für Siedlungs- und Verkehrszwecke hierzulande immer noch rund 100 Hektar pro Tag. Damit ist Deutschland von dem in der Nationalen Nachhaltigkeitsstrategie verankerten Ziel, nämlich den Flächenbrauch auf 30 Hektar pro Tag zu reduzieren, noch weit entfernt. Die Verschwendung unserer natürlichen Ressourcen ist auch das Thema des vom UBA produzierten Kurzfilms "Factor X: Beyond Climate Change - FLOW", der am 16. September in Berlin und in Davos uraufgeführt wird. In eindrücklicher Bildsprache vermittelt der Film die Zusammenhänge globaler Stoffströme und zeigt die Grenzen des konsumorientierten Lebensstils auf. Zahlen und Fakten mahnen den Zuschauer zur Verantwortung - ohne zu demotivieren. Neben der Filmvorführung umfasst das Programm der Berliner Veranstaltung Foto- und Designobjektausstellungen sowie Vorträge und Diskussionen. Fachleute aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik diskutieren mit Michael Müller, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesumweltministerium, wie wir künftig mit wesentlich weniger Ressourcen auskommen. Zudem stellt sich das bundesweite „Netzwerk Ressourceneffizienz” vor. Vertreter von Nichtregierungsorganisationen machen auf die Fragen der gerechten Verteilung von natürlichen Ressourcen und auf ökologische und soziale Probleme im Zusammenhang mit der Rohstoffgewinnung aufmerksam. Ein weiterer Schwerpunkt des Ressourcentages ist das Produktdesign. Die Besucherinnen und Besucher des „Tages der natürlichen Ressourcen” können live die Diskussionen auf dem parallel in Davos stattfindenden World Resources Forum verfolgen

Erstes Wasserstoff-Fahrzeug im LANUV

NRW-Umweltminister Johannes Remmel übergibt am Sonntag, den 30. August um 15:30 Uhr in Recklinghausen LANUV-Präsident Dr. Thomas Delschen das erste Brennstoffzellenauto, einen Hyundai ix35 Fuel Cell Für Nachfragen und Interviews stehen Ihnen um 15:30 Uhr NRW Umweltminister Johannes Remmel, LANUV-Präsident Dr. Thomas Delschen und Abteilungsleiterin für Klimaschutz Dr. Barbara Köllner zur Verfügung. Pressekontakt ab 14:30 Uhr: 0173 5383775 Die Übergabe des Brennstoffzellenfahrzeugs an das LANUV findet auf dem Sommerfest anlässlich des 30 jährigen Jubiläums der Natur- und Umweltschutzakademie des Landes NRW (NUA) auf dem LANUV-Gelände neben der NUA statt. Adresse: Leibnizstraße 10, 45659 Recklinghausen Download Pressemitteilung

LANUV führt Wasserstoffauto ein

© LANUV/M. Wengelinski: Schlüsselübergabe Nachdem das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) bereits seit fast zwei Jahren Elektroautos im Routinebetrieb  einsetzt, soll dort jetzt auch das erste Brennstoffzellenauto  auf Alltagstauglichkeit getestet werden. NRW-Umweltminister Johannes Remmel übergab dazu dem LANUV anlässlich des Sommerfestes in der Natur- und Umweltakademie am 30. August 2015 ein Auto, das mit dieser Wasserstofftechnologie angetrieben wird. Der Präsident des LANUV, Dr. Thomas Delschen, nahm das Brennstoffzellenauto, einen Hyundai ix35 Fuel Cell, in Empfang: „Wir freuen uns, dass wir mit dem neuen Brennstoffzellenauto einen weiteren Schritt hin zu einem klimaneutralen LANUV vollziehen.  Durch den routinemäßigen Einsatz als Shuttle werden wir die Alltagstauglichkeit dieser neuen Technologie testen.“ Im LANUV sind bereits jetzt mehrere Elektroautos sowie E-Bikes (Pedelecs) im Routineeinsatz, die Dienstfahrten ohne Ausstoß von klimaschädlichen Treibhausgasen ermöglichen. So konnten im Jahr 2014 bereits mehr als 4 t CO2 eingespart werden. Im Jahr 2011 hat die Landesregierung das erste Klimaschutzgesetz für Nordrhein-Westfalen verabschiedet. Einen Eckpunkt stellt die klimaneutrale Landesverwaltung bis zum Jahr 2030 dar. Die LANUV-Aktion „ plus minus null CO2 “ wirbt für das Pilotprojekt “klimaneutrales LANUV“. „ Mit dem Einsatz eines Brennstoffzellenautos beweist das LANUV einmal mehr seine Vorreiterrolle beim Einsatz zukunftsweisender Technologien im Alltag. Die dabei gemachten Erfahrungen tragen dazu bei, dass die Landesverwaltung ihre Vorbildfunktion bei der erfolgreichen Umsetzung der Ziele des Klimaschutzplanes wahrnehmen kann“, so Minister Remmel. Das LANUV testet das Brennstoffzellenauto im Rahmen eines Modellversuchs. Die elektrische Energie für den Antrieb wird mittels einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff erzeugt. Als Produkt entstehen dabei keine klimaschädlichen Abgase, sondern lediglich Wasserdampf. Damit ermöglichen Brennstoffzellenfahrzeuge eine saubere und geräuscharme Mobilität. Da Wasserstofffahrzeuge eine höhere Reichweite als reine E-Autos haben und in wenigen Minuten aufgetankt werden können, kommt dieser Technologie eine Schlüsselrolle bei klimafreundlichen Mobilitätskonzepten zu. Download Pressemitteilung Pressemitteilung Foto: Umweltminister Remmel übergab beim NUA-Sommerfest ein Brennstoffzellenauto an das LANUV © LANUV/M. Wengelinski . Der Abdruck der Fotos ist nur bei Nennung des Autors und in Verbindung mit dieser Pressemitteilung kostenfrei Foto: Umweltminister Remmel übergab beim NUA-Sommerfest ein Brennstoffzellenauto an das LANUV © LANUV/M. Wengelinski . Der Abdruck der Fotos ist nur bei Nennung des Autors und in Verbindung mit dieser Pressemitteilung kostenfrei

Recycling potentials of strategic raw materials (ReStra)

Das Projekt ReStra untersucht Recycling- und Substitutionspotenziale ausgewählter Metalle. Dabei wurden auf der Grundlage von Kritikalitätsanalysen Zielmetalle ausgewählt (Seltene Erden, Palladium, Gallium, Germanium, Indium, Gold, Rhodium, Platin) und ihre Verwendung in Produk-ten untersucht und quantifiziert (Industriekatalysatoren, Autokatalysatoren, Metallurgie/ Legierungen (Mischmetall), Batterien, Laseranwendungen, Windenergie, Automobile, Medizintechnische Geräte, Brennstoffzellen, Optische-Faseranwendungen , Photovoltaik, LEDs, Haushaltsanwendungen, Pedelec, e-bike, Raumklimaanlagen, Anzeigetafeln, Nabendynamo, Keramiken, Absorbermaterial und Kontrollstäbe in Kernreaktoren, Hochtemperatursupraleiter , Rechenzen-tren). Über die Analyse von existierenden Entsorgungsketten für die ausgewählten Altprodukte sowie von Hemmnissen bei der Verbesserung der Kreislaufführung sowie ggf. bestehenden Pfadabhängigkeiten wurden Optimierungspotenziale identifiziert und quantifiziert. Auf der Grundlage der Analysen wurden Empfehlungen zur Optimierung der Kreislaufführung der untersuchten Anwendungen auf der technischen, politischen und rechtlichen Ebene entwickelt. Neben den altproduktbezogenen werden dabei auch übergeordnete Ansätze dargestellt. Quelle: Forschungsbericht

Recyclingpotenzial strategischer Metalle (ReStra)

Das Projekt ReStra untersucht Recycling- und Substitutionspotenziale ausgewählter Metalle. Dabei wurden auf der Grundlage von Kritikalitätsanalysen Zielmetalle ausgewählt (Seltene Erden, Palladium, Gallium, Germanium, Indium, Gold, Rhodium, Platin) und ihre Verwendung in Produk-ten untersucht und quantifiziert (Industriekatalysatoren, Autokatalysatoren, Metallurgie/ Legierungen (Mischmetall), Batterien, Laseranwendungen, Windenergie, Automobile, Medizintechnische Geräte, Brennstoffzellen, Optische-Faseranwendungen , Photovoltaik, LEDs, Haushaltsanwendungen, Pedelec, e-bike, Raumklimaanlagen, Anzeigetafeln, Nabendynamo, Keramiken, Absorbermaterial und Kontrollstäbe in Kernreaktoren, Hochtemperatursupraleiter , Rechenzen-tren). Über die Analyse von existierenden Entsorgungsketten für die ausgewählten Altprodukte sowie von Hemmnissen bei der Verbesserung der Kreislaufführung sowie ggf. bestehenden Pfadabhängigkeiten wurden Optimierungspotenziale identifiziert und quantifiziert. Auf der Grundlage der Analysen wurden Empfehlungen zur Optimierung der Kreislaufführung der untersuchten Anwendungen auf der technischen, politischen und rechtlichen Ebene entwickelt. Neben den altproduktbezogenen werden dabei auch übergeordnete Ansätze dargestellt. Quelle: Forschungsbericht

Recyclingpotenzial strategischer Metalle (ReStra)

Das Projekt ReStra untersucht Recycling- und Substitutionspotenziale ausgewählter Metalle. Dabei wurden auf der Grundlage von Kritikalitätsanalysen Zielmetalle ausgewählt (Seltene Erden, Palladium, Gallium, Germanium, Indium, Gold, Rhodium, Platin) und ihre Verwendung in Produk-ten untersucht und quantifiziert (Industriekatalysatoren, Autokatalysatoren, Metallurgie/ Legierungen (Mischmetall), Batterien, Laseranwendungen, Windenergie, Automobile, Medizintechnische Geräte, Brennstoffzellen, Optische-Faseranwendungen , Photovoltaik, LEDs, Haushaltsanwendungen, Pedelec, e-bike, Raumklimaanlagen, Anzeigetafeln, Nabendynamo, Keramiken, Absorbermaterial und Kontrollstäbe in Kernreaktoren, Hochtemperatursupraleiter , Rechenzen-tren). Über die Analyse von existierenden Entsorgungsketten für die ausgewählten Altprodukte sowie von Hemmnissen bei der Verbesserung der Kreislaufführung sowie ggf. bestehenden Pfadabhängigkeiten wurden Optimierungspotenziale identifiziert und quantifiziert. Auf der Grundlage der Analysen wurden Empfehlungen zur Optimierung der Kreislaufführung der untersuchten Anwendungen auf der technischen, politischen und rechtlichen Ebene entwickelt. Neben den altproduktbezogenen werden dabei auch übergeordnete Ansätze dargestellt. Quelle: Forschungsbericht

Teil1

Das Projekt "Teil1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ROAD Deutschland GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wird ein chromatographisch-optischer Sensor entwickelt mit dem Fremdgase in Wasserstoff detektiert werden können. Ein solcher Sensor ist entscheidend für die Lebensdauer der Membran der Brennstoffzelle, da diese sehr anfällig auf verschiedene Fremdgase ist. Aus diesem Grund wurden extra die Grenzwerte der Zusammensetzung für H2 u.a. in der Norm DIN EN 17124 festgelegt. Die Erfüllung dieser Norm kann bisher nicht mit einem einfachen Sensor im inline Betrieb, sondern nur offline mit sehr kostenintensiven Laborgeräten überprüft werden. Projektziel: Entwicklung eines chromatographisch-optischen Wasserstoffsensors zur präventiven Qualitätssicherung des Energiesystems Brennstoffzelle. Vorgehensweise: Die Hochschule Reutlingen entwickelt zur initialen Aufkonzentration der Gaszusammensetzung Trennzellen, wie die bei der Gaschromatographie verwendet werden. Dies sind speziell definierte, mit Kieselgel gefüllte Rohre zur zeitlich selektiven Akkumulation der bekannten Schadstoffe. Im technologischen Teil des Teilprojektes der Fa. ROAD wird der bekannte OSA Sensor zum kombinierten Einsatz mit einer Trennzelle und für den Einsatz mit Gas entwickelt und ertüchtigt. Darüber hinaus wird die Steuerung des Sensorsystems, der flexiblen Anbindung an die Gasapplikation, vom Erzeuger bis zum Einsatz in Brennstoffzellensystemen, entwickelt und qualifiziert sowie die Fertigung vorbereitet. Die Anteile der erlaubten Fremdgase sind zum Teil im ppm- und ppb-Bereich. Um diese kleinen Anteile optisch zu detektieren ist es nötig, den Sensor in zwei funktionelle Einheiten aufzuteilen. In der ersten Einheit wird das Gasgemisch anhand von Trennsäulen aufgetrennt bzw. zeitlich aufkonzentriert, im zweiten Schritt werden die aufgetrennten Anteile von einem optischen Sensor (OSA) über ihre individuellen Absorptionsbanden detektiert. Verwertung: Die Wasserstoff-Roadmap Baden-Württemberg beschreibt auf den Seiten 20/21 sehr gut die Notwendigkeit einer 'Nullfehlerstrategie' bei der Komponentenfertigung einer Brennstoffzelle, um die Nutzungsdauer von zwei bis drei Jahrzehnten zu erreichen. Wird diese jedoch mit verschmutztem Wasserstoff betrieben, zerstört dieser Umstand alle vorausgegangenen Bemühungen. Das zukünftige Sensorsystem soll die Brennstoffzelle schützen und damit alle Bemühungen der Herstellerkette vor Defekten durch verunreinigten Wasserstoff. Das Marktpotential für das Sensorsystem der Firma ROAD liegt alleine in Baden-Württemberg bei mehreren tausend Einheiten im Jahr.

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WBZU - Weiterbildungszentrum Brennstoffzellen Ulm E.V. durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, den Einsatz von Brennstoffzellen im Freizeitbereich am Bodensee und in der Umgebung zu demonstrieren. Mögliche Einsatzfelder dabei sind: - Antrieb von Booten, Yachten, Schiffen - Antrieb von Leichtfahrzeugen (Fahrräder, Scooter, Mini-Autos usw.) - Bordstromversorgung im Bereich Camping und Caravan. Im Rahmen des Projektes werden bereits bestehende Projekt-Initiativen bis zur Antragsreife weiterentwickelt. Dabei sollen zum einen bereits marktreife Brennstoffzellen-Systeme berücksichtigt werden, zum anderen aber auch neue Start-Ups' mit innovativen Systemen integriert werden. Nach dem Motto das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile' werden die einzelnen Projekte zu einem Leuchtturm vernetzt, so dass die Vision eines emissionsfreien Tourismus' nicht nur vor Ort erlebbar, sondern auch weit über die Region hinaus getragen wird. Die Umsetzung der einzelnen Projekte soll im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie' (NIP) als NIP-Leuchtturmprojekt Brennstoffzellen in Freizeitanwendungen am Bodensee' erfolgen. Projekt-Initiativen, welche sich für diese NIP-Förderung qualifizieren, können durch den Bund mit bis zu 48 Prozent unterstützt werden.

Erection of a 250 KWel/237KWth - PEM fuel cell plant for combined heat and power production in Berlin-Treptow

Das Projekt "Erection of a 250 KWel/237KWth - PEM fuel cell plant for combined heat and power production in Berlin-Treptow" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Kraft- und Licht durchgeführt. Objective: The aim is to show that the integration of the PEM fuel cell into district heating systems can be an ideal supplement or alternative to the established technology used in cogeneration plants. This can only be done by setting up a plant with an output comparable to what is standard in cogeneration plants. A plant of this kind has not been installed to date. The general benefits of fuel cell technology - high level of efficiency, virtually no moving parts, low noise emission levels, very low waste gas emission levels, minimum maintenance - are enhanced by the use of the PEM cell. The relatively low operating temperature of around 80 degree C permits the use of low-price materials and ensures a fast start-up. Moreover, the temperatures of central heating systems. The waste heat of the cell can, therefore, be used without the need for any expensive hydraulic circuits or storage facilities. This makes the cell suitable for use in small-scale district heating systems. A considerable market potential is forecast for the PEM cell in the medium term since it is well suited for series manufacture. The aim of the demonstration project is to fulfil the requirements for series manufacture. This will make it possible in the medium term to reduce the currently high specific costs of around 13000 ECU/KW to less than 1500 ECU/KW General Information: A Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC), also know as a Solid Polymer Fuel Cell (SPFC), with an output of 250 kWel/237 kWth is to be installed in the Berlin district of Treptow. The fuel cell is to be integrated into an existing district heating system run by BEWAG which currently has an installed thermal output of 43.4 MW. The temperatures in the heating system's return permit easy assimilation of the available heat. The fuel cell is to be operated using natural gas which is converted into hydrogen and carbon dioxide by the addition of oxygen in a reforming process. In addition the operation with gas-storaged hydrogen is planned. The aim is to permit the both heat and power orientated generation. Full-load operation for the generation of heat can be maintained throughout the year. The auxiliary cooler which is installed makes it possible to generate power irrespective of the level of heat required. The low operating temperature predestinates the PEM fuel cell - as conventional small CHP stations - to cover the basic heat load. For the covering of peak loads during very cold days the existing peak boilers will supply heat. The location of the plant in Berlin's city centre and its immediate proximity to the BEWAG headquarters are ideal for the presentation of the project to the public. The needs of specialists visiting the plant can be well catered for and there are no obstacles to the free flow of information. ... Prime Contractor: Berliner Kraft- und Licht (BEWAG) Aktiengesellschaft; Berlin; Germany.

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