Das Projekt "Higher-Efficiency Engine With Ultra - Low Emissions For Ships (HERCULES-b)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ULEME E.E.I.G. durchgeführt. The project HERCULES-B is the Phase II of the HERCULES programme, conceived in 2002 as a 7-year strategic R&D Plan, to develop the future generation of optimally efficient and clean marine diesel powerplants. The project is the outcome of a joint vision by the two major European engine manufacturer Groups, MAN Diesel and WARTSILA, which together hold 90Prozent of the worlds marine engine market. The research objectives in HERCULES-B focus on the drastic reduction of CO2 emissions from maritime transport, considering the existing and foreseen composition of the world fleet and fuel infrastructure. The principal aim in HERCULES-B is to reduce fuel consumption of marine diesel engines by 10 percent, to improve efficiency of marine diesel propulsion systems to a level of more than 60 percent, and thus reduce CO2 emissions substantially. An additional concurrent aim is towards ultra low exhaust emissions (70 percent Reduction of NOx, 50 percent Reduction of Particulates) from marine engines by the year 2020. Today diesel propulsion systems power 99Prozent of the world fleet. HERCULES-B targets the development of engines with extreme operational pressure and temperature parameters, considering the thermo-fluid-dynamic and structural design issues, including friction and wear as well as combustion, air charging, electronics and control, so as to achieve the efficiency / CO2 target. To achieve the emissions target, combustion and advanced aftertreatment methods will be concurrently developed. To improve the whole powertrain, the interaction of engine with the ship, as well as the use of combined cycles in overall system optimization, will be considered. The project HERCULES-B structure of work comprises 54 subprojects, grouped into 13 Tasks and 7 Workpackages, spanning the complete spectrum of marine diesel engine technology. The project HERCULES-B has a total budget of 25M€, a duration of 36 months and a Consortium with 32 participants.
Das Projekt "Vom Labor in die Demonstration: KWK-Modellversuch zur CO2-Reduktion in der InnovationCity" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gas- und Wärme-Institut Essen e.V. durchgeführt. Über die etablierte Brennwerttechnik hinausgehend werden 100 innovative Gasheizungen in Bestandsgebäuden installiert, die Strom- und Wärmeerzeugung verbinden, was als Kraft-Wärme-Kopplung bezeichnet wird. Durch diese Kopplung haben die Anlagen einen besonders hohen Wirkungsgrad, so dass Brennstoff und damit auch CO2 eingespart wird. Wesentlicher Untersuchungsaspekt des Projekts sind die Anwendungspotenziale der verschiedenen Technologien oder Kombinationen von Technologien und Dienstleistungen im Gesamtsystem 'Nutzer/Gebäude/Anlagentechnik' mit einer Einbindung regenerativer Energien und einer Bewertung von neuen Wärmenutzungs- und Speichertechnologien. Mit Abschluss der Laboruntersuchungen werden Handlungsempfehlungen ausgesprochen, die im nächsten Schritt im Feld- bzw. Praxistest flankiert werden. Im Feldtest werden 100 Gebäude in Bottrop mit hochmodernen Mikro-KWK-Anlagen ausgestattet und die Anlagen unter wissenschaftlicher Begleitung über mindestens zwei Heizperioden betrieben und getestet. Dafür werden geeignete Gebäude im Bereich von Ein- und Zweifamilienhäusern und kleineren Mehrfamilienhäusern gesucht.
Das Projekt "Szenarien zur Renovierung von Europas Gebäudebestand bis 2050" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecofys Germany GmbH durchgeführt. Diese Studie im Auftrag von Eurima, dem europäischen Verband der Dämmstoffhersteller, analysiert und vergleicht mögliche Szenarien für die Sanierung des europäischen Gebäudebestands. Die unterschiedlichen Sanierungspfade werden dabei nicht nur in Hinblick auf ihre Leistungen in Energieeffizienz und CO2-Effizienz verglichen, sondern auch hinsichtlich der zu erwartenden Kosten oder Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass ein sogenannter oberflächlichen Sanierungspfad, d.h. eine hohe Frequenz an Renovierungsarbeiten, die jedoch nur ein Mindestmaß an Energieeffizienz umsetzen, keinesfalls ausreichen, um das EU-Ziel eines nahezu CO2-neutralen Gebäudebestands bis 2050 zu verwirklichen. Laut Studie würde eine solche Lösung nicht genügend Energie einsparen und darüberhinaus keine substantiellen wirtschaftlichen Vorteile bieten. Würden hingegen umfassende Effizienzverbesserungen mit einer erweiterten Nutzung von Erneuerbaren Energien kombiniert ( deep renovation track), ließen sich nicht nur die geplanten Mengen an CO2 einsparen. Ein solches Maßnahmenpaket erreicht im Vergleich außerdem den niedrigsten Energieverbrauch und zeigt das größte Potenzial für die Schaffung neuer Arbeitsplätze. Klare Leitlinien und geeignete Politikinstrumente für einen solchen umfassenden Sanierungspfad zu entwickeln, ist daher für die EU von vitaler Bedeutung, um ihre langfristigen Klimaziele für den Gebäudesektor zu erreichen.
Das Projekt "Teilvorhaben: 9.1 Wasserstoffeinsatz in der Kupferproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Aurubis AG durchgeführt. Um dem Emissionsreduktionsziel der Bundesregierung gerecht zu werden, müssen auch Industrieprozesse auf CO2-neutrale Energieträger umgestellt werden. Eine Möglichkeit ist die Substitution von Erdgas durch Wasserstoff im Prozess der Kupfergewinnung, da die Potentiale zur weiteren Energie- und CO2-Effizienz in der Grundstoffindustrie nahezu ausgeschöpft sind. Derzeit wird Erdgas zur Reduktion der Kupferschmelze im Anodenofen eingesetzt. Es ist davon auszugehen, dass eine Reduktion auch durch Wasserstoff erfolgen kann. Die Umsetzung scheiterte bislang jedoch an der Wirtschaftlichkeit der Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien. Zudem ist es notwendig weitere Dekarbonisierungspotentiale für die Kupferindustrie zu identifizieren und zukünftig zu erschießen. Eine ausführliche Beschreibung des Vorhabens ist der Anlage beigefügt. Eine Veröffentlichung von Teilen oder der ganzen Beschreibung darf nicht ohne unsere Zustimmung erfolgen.
Das Projekt "Teilvorhaben: 9.1 Wasserstoffeinsatz in der Kupferproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Aurubis AG durchgeführt. Um dem Emissionsreduktionsziel der Bundesregierung gerecht zu werden, müssen auch Industrieprozesse auf CO2-neutrale Energieträger umgestellt werden. Eine Möglichkeit ist die Substitution von Erdgas durch Wasserstoff im Prozess der Kupfergewinnung, da die Potentiale zur weiteren Energie- und CO2-Effizienz in der Grundstoffindustrie nahezu ausgeschöpft sind. Derzeit wird Erdgas zur Reduktion der Kupferschmelze im Anodenofen eingesetzt. Es ist davon auszugehen, dass eine Reduktion auch durch Wasserstoff erfolgen kann. Die Umsetzung scheiterte bislang jedoch an der Wirtschaftlichkeit der Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien. Zudem ist es notwendig weitere Dekarbonisierungspotentiale für die Kupferindustrie zu identifizieren und zukünftig zu erschießen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Übertragung auf ein Regalbediengerät (RBG)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Klaus Raiser GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, das Eigengewicht hochbeanspruchter Schweißkonstruktionen durch den qualifizierten Einsatz hochfester Feinkornbaustähle maßgeblich zu reduzieren und somit einen wesentlichen Beitrag zur Ressourceneffizienz zu leisten. Zur Generierung des hierfür benötigten Leichtbaupotentials ist eine wesentliche Erhöhung des ertragbaren Lastniveaus bzw. der Lebensdauer von zyklisch beanspruchten Schweißnähten aus hochfesten Stählen Voraussetzung. Um dies zu realisieren, kommen mehrere Stellhebel in Frage. Zum Einen kann dies durch eine Reduktion der Eigenspannungen im Bereich der Schweißnaht erfolgen. Hierzu soll versuchstechnisch im großen Maßstab der Einfluss mechanischer Nachbehandlungsverfahren, wie hochfrequentes Hämmern, des Schweißzusatzwerkstoffs (Undermatching, LTT-Werkstoffe), des Vorwärmens auf die Ausbildung von Eigenspannungen sowie der Einfluss auf die Schwingfestigkeit untersucht werden. Ein weiterer Ansatz ist die Optimierung der Konstruktion der Schweißgeometrie, um Steifigkeitssprünge zu reduzieren. Hierzu ist eine Trennung von Struktur- und Schweißkerbe erforderlich, was unter anderem durch Entlastungskerben sowie formgeschweißte Übergangsdetails realisiert werden soll. Des Weiteren sollen Analyse- und Bewertungsmethoden hinsichtlich der Lebensdauer bei mehrachsiger Beanspruchung betrachtet und ein Prüf- und Bewertungskonzept zur verbesserten Lebensdauervorhersage erarbeitet werden. Darauf aufbauend sollen für ausgewählte Schweißprozesse digitale Zwillinge aufgebaut werden. Abschließend werden die gewonnenen Erkenntnisse auf Konstruktionsdetails angewandt und auf Basis der generierten großen Datenbasis neue Kerbfallklassen erarbeitet, welche zukünftig für Regelwerke berücksichtig werden können.
Das Projekt "RESSiS - Ressourcen- und CO2-Effizienz von Schweißkonstruktionen im Stahl- und Schwermaschinenbau durch innovative Schweißtechnik und digitale Zwillinge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt durchgeführt. In 2018 entstanden durch die Stahlindustrie 58,4 Mio. Tonnen CO2 bei der Erzeugung und Bearbeitung von Roheisen und Stahl. Dies entspricht nahezu 7 % der gesamten Treibhausgasemissionen in Deutschland. Eine äußerst wirkungsvolle Maßnahme den verursachten CO2-Ausstoß zu reduzieren, besteht im optimierten Werkstoffeinsatz. Die Verwendung von Feinkornbaustählen mit höheren Festigkeiten ermöglicht die Realisierung schlankerer Tragwerke bzw. Schweißkonstruktionen. Abgesicherte Bewertung- und Konstruktionsmethoden, wie solche Werkstoffe optimal eingesetzt werden können und dürfen, liegen derzeit jedoch nicht vor. Die Anwendung höchstfester Feinkornbaustähle findet aufgrund bestehender Unsicherheiten hinsichtlich der Ermüdungsbewertung und weiterer mechanisch-technologischer Eigenschaften in vielen Branchen, insbesondere bei KMU, (noch) nicht statt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Bewertungsmethode sowie eines Konstruktionskatalogs für Schweißkonstruktionen aus hochfesten Stählen unter ein- und insbesondere mehrachsig proportionaler und nicht-proportionaler Beanspruchung. Es wird somit ermöglicht, das Eigengewicht hochbeanspruchter Schweißkonstruktionen maßgeblich zu reduzieren und somit einen wesentlichen Beitrag zur Ressourceneffizienz zu leisten.
Das Projekt "Bayerische Landschaften im Klimawandel: Kohlenstoff- und Stickstoffmobilität in Landschaften im Umbruch auf Basis kolluvialer und alluvialer Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz durchgeführt. Das Vorhaben ist im Bereich der Critical Zone observatory angesiedelt, in dem der Einfluss des Klimawandels auf den Übergangsbereich Boden (Vegetation, Fotosythese)zur Atmosphäre untersucht wird. Die Effizienz dieser Zone als ein hervorragender C-Speicher und als Senke für das klimarelevante Kohlendioxid hängt auch von der Verfügbarkeit von Stickstoff ab. Über 8.000 Jahre Landnutzungsgeschichte in Bayern haben hier in Hangkolluvien und Alluvien interessante Spuren hinterlassen, sog. Klimaarchive. Diese sollen 'ausgelesen' werden und so Rückschlüsse auf mögliche Reaktionen der Landschaften auf den rezenten Klimawandel gezogen werden können. Auf der Basis eines interdisziplinären Ansatzes (drei Teilprojekte) wird die Art und Weise der C-Speicherung und der Effekt von Bodenerosion auf die Kohlenstoffspeicherung in repräsentativen bayerischen Kulturlandschaften untersucht, welche Modellcharakter aufweisen. Langfristige Veränderungen, wie Klimaeinflüsse und Landnutzung führen vermutlich zu einer Umlagerung von Kohlenstoff und Stickstoff auch in größeren Tiefen. Daraus sollen Anpassungsmaßnahmen für verschiedene Landschaftstypen in Bayern abgeleitet werden und in eine Bayerische Anpassungsstrategie einfließen.
Das Projekt "Teilvorhaben: AP4: Analytik, Sensorik und Integration/Optimierung des CO2 Abscheideprozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC), Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau durchgeführt. Dieses Projekt beinhaltet die begleitenden Forschungsaktivitäten zu dem Projekt 'Power-to-MEDME'. Es umfasst Aufgaben entlang der gesamten Prozesskette, beginnend mit der Herstellung von grünem Wasserstoff aus EE, über die CO2-Abscheidung bis zum Produkt Dimethylether (DME) mit dem Ziel der Kostensenkung und der Effizienzsteigerung der verschiedenen Prozesse selbst. In der Begleitforschung zum Modul 1 werden die Prozesse und die Prozesskette simuliert sowie Materialentwicklung und -untersuchungen zu den einzelnen Prozessschritten durchgeführt. Zudem werden die Märkte in Chile und international bewertet und ein Scale-up der Anlage durchgeführt. Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Projektes ist der nachhaltige Aufbau und Transfer von Know-how vor Ort. Dies umfasst u.a. Ausbildung und Training von IngenieurInnen und TechnikerInnen für den Aufbau und Betrieb der Anlagen entlang der Prozesskette. Die Ziele von ISC/HTL sind die Entwicklung und Aufbau eines Sensor- und Regelungskonzeptes für die Schnittstelle zwischen der Zementanlage (Drehrohrofen) und der CO2 Abscheidetechnologie, sowie begleitende Analytik. Bezügliche Carbon Capture wird von HTL-ISC der Prozess des Calcine Loopings CaL untersucht. Schwerpunkt der Arbeiten sind Entwicklung und Test der zur effizienten Steuerung notwendigen Sensoren, die unter den harschen Bedingungen der Zementherstellung zuverlässig funktionieren. In Bezug auf die Energie- und CO2-Effizienz der Zementanlage (Drehrohrofen) steht werkstofftechnisch die Erhöhung der Lebensdauer der Feuerfestauskleidung im Vordergrund. Für die für die CO2-Bilanz besonders wichtigen thermischen Prozesse soll basierend auf den neuartigen Messverfahren, einer vereinfachten Prozesssimulation entwickelt werden. Einflüsse von Veränderungen im Prozess auf die Zement-, Feuerfest- und die CaL-Komponenten werden systematisch analytisch untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Prüfstandes für komplex-mehraxiale Material- und Komponentenprüfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Form + Test Seidner & Co. GmbH durchgeführt. In 2018 entstanden durch die Stahlindustrie 58,4 Mio. Tonnen CO2 bei der Erzeugung und Bearbeitung von Roheisen und Stahl. Dies entspricht nahezu 7 % der gesamten Treibhausgasemissionen in Deutschland. Eine äußerst wirkungsvolle Maßnahme den verursachten CO2-Ausstoß zu reduzieren, besteht im optimierten Werkstoffeinsatz. Die Verwendung von Feinkornbaustählen mit höheren Festigkeiten ermöglicht die Realisierung schlankerer Tragwerke bzw. Schweißkonstruktionen. Abgesicherte Bewertung- und Konstruktionsmethoden, wie solche Werkstoffe optimal eingesetzt werden können und dürfen, liegen derzeit jedoch nicht vor. Die Anwendung höchstfester Feinkornbaustähle findet aufgrund bestehender Unsicherheiten hinsichtlich der Ermüdungsbewertung und weiterer mechanisch-technologischer Eigenschaften in vielen Branchen, insbesondere bei KMU, (noch) nicht statt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Bewertungsmethode sowie eines Konstruktionskatalogs für Schweißkonstruktionen aus hochfesten Stählen unter ein- und insbesondere mehrachsig proportionaler und nicht-proportionaler Beanspruchung. Es wird somit ermöglicht, das Eigengewicht hochbeanspruchter Schweißkonstruktionen maßgeblich zu reduzieren und somit einen wesentlichen Beitrag zur Ressourceneffizienz zu leisten.
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