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: 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 "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 "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 "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: 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.
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: Optimierung der Schweiß- und Prozesstechnik hochfester Stähle hinsichtlich der Schwingfestigkeit sowie Probenfertigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSI - Gesellschaft für Schweißtechnik International mbH durchgeführt. Um das Eigengewicht hochbeanspruchter Schweißkonstruktionen maßgeblich zu reduzieren und somit einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcen- und CO2-Effizienz leisten zu können, ist eine wesentliche Erhöhung des ertragbaren Lastniveaus bzw. der Lebensdauer der Schweißnähte, insbesondere aus hochfesten Stählen, Voraussetzung. Das Versagen geschweißter Stahlstrukturen erfolgt meistens im Bereich der Schweißnähte und hängt hier insbesondere von der Ermüdungsfestigkeit der geschweißten Kerbdetails ab. Dazu werden im Rahmen des Vorhabens systematische Erkenntnisse hinsichtlich der Möglichkeiten zur Reduktion der Eigenspannungen im Bereich der Schweißnaht, der Optimierung der Konstruktion der Schweißgeometrie, der Verbesserung der (automatisierten) Ausführungs- und Prüftechnik sowie der (Weiter-)Entwicklung von Analyse- und Bewertungsmethoden, insbesondere hinsichtlich mehrachsiger Beanspruchung erarbeitet. Die GSI mbH, NL SLV Fellbach, bringt insbesondere ihre schweißtechnische Kompetenzen ins Projekt ein. Schweißversuche zum Lichtbogen- und Laserstrahlschweißen werden durchgeführt, Schweißverbindungen charakterisiert und geprüft. Der Einfluss der induktiven Vorwärmung (Tiefeninduktion) auf das Potential zur Reduzierung der Streckenenergie, die Auswirkung der PIT-Nachbehandlung sowie von konventionellen Wärmebehandlungsmethoden zum Spannungsabbau geschweißter Verbindungen werden ermittelt. In Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern werden die gewonnenen Erkenntnisse diskutiert und genutzt, um neue Kerbfallklassen zu erarbeiten mit dem Ziel, diese nach Projektabschluss in die Normung (z.B. FKM-Richtlinie, Eurocode 3) einzubringen sowie Fertigungsempfehlungen zu formulieren. Es erfolgt eine Diskussion der Ergebnisse mit potentiellen Anwendern sowie in zahlreichen nationalen und internationalen Expertengruppen und Normungsgremien. Durch nationale und internationale Veröffentlichungen erfolgt ein weiterer branchenübergreifender Transfer der Ergebnisse in die Anwendung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Digitale Absicherung von Schweißkonstruktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lauer & Weiss GmbH durchgeführt. Digitale Absicherung von Schweißkonstruktionen: Kern des Projektes ist es, durch den Abgleich von Versuch und Simulation eine validierte Berechnungsmethode zu entwickeln, um das Verhalten von Schweißkonstruktionen so abzubilden, dass eine genaue Auswertung der Lebensdauer erreicht werden kann. Dafür müssen die Untersuchungen schon mit den Simulationen des Schweißprozesses anfangen, da diese einen maßgeblichen Einfluss auf die Eigenspannungen und das innere Gefüge der Schweißverbindung haben. Letztlich sollen durch die Berücksichtigung des genauen Strukturzustands zuverlässige, schlankere und ressourcenschonende Schweißkonstruktionen entwickelt werden, um deren Eigengewicht maßgeblich zu reduzieren und somit einen wesentlichen Beitrag zur Ressourceneffizienz zu leisten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Experimentelle Charakterisierung, digitale Absicherung und Bewertung für komplex beanspruchte Schweißverbindungen" 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.
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