Das Projekt "Teilvorhaben: L0-2-WI" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Mit steigendem Klimaschutzambitionsniveau werden neben inkrementellen insbesondere disruptive THG-Minderungsmaßnahmen im Industriesektor erforderlich (wie z.B. Umstieg auf eine wasserstoffbasierte Stahlerzeugung, höhere Recyclingraten). Die Maßnahmenumsetzung führt dabei einerseits zur Veränderung energetischer Bezugsgrößen bestehender Prozesse, anderseits zu tiefgreifenden Anpassungen des Produktionsprozesses selbst. Um Flexibilitätsperspektiven auch unter veränderten Gegebenheiten in industriellen Prozessen erfassen zu können, ist die Wirkung der THG-Verminderungsmaßnahmen auf die Flexibilität zu untersuchen. Die Umsetzung inkrementeller Treibhausgasverminderungsmaßnahmen wird jedoch nicht ausreichen, um die Dekarbonisierungsziele des Industriesektors zu erreichen. Es bedarf der Umsetzung ambitionierterer ggf. disruptiver Treibhausgasverminderungsmaßnahmen ('deep decarbonisation') wie der Elektrifizierung bzw. Hybridisierung und der Nutzung synthetischer Brennstoffe/ Wasserstoff zur Bereitstellung industrieller Prozesswärme. In diesem Kontext sind Flexibilitätsperspektiven der Industrie grundlegend neu zu bewerten, da die Umsetzung dieser Maßnahmen teils tiefgreifende Veränderungen existierender Prozesse mit sich bringt. Eines der zentralen Arbeitsfelder des Wuppertal Instituts ist die multi-kriterielle Analyse und Bewertung von Technologien, Strategien und Szenarien für die Energiewende. Als eines der zentralen Kriterien spielt der Umgang mit einem hohen Anteil erneuerbarer fluktuierender Energieträger und deren Auswirkungen auf den Industriestandort Deutschland eine zentrale Rolle.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. ETOS strebt die Etablierung eines interdisziplinären Innovationsnetzwerkes für die Elektrifizierung technisch relevanter Synthesen zur Herstellung von organischen Wertstoffen und Chemikalien an (Power-to-Chemicals). Die Elektrosynthese komplexer organischer Chemikalien ist bisher eine Nischentechnologie, wird jedoch durch die voranschreitende Energie- und Rohstoffwende und die durch den Klimawandel notwendige Defossilierung und erweiterte Nutzung elektrischer Energie (Sektorenkopplung zur Elektrifizierung der Chemikalienproduktion) zu einer Schlüsseltechnologie für die Chemieindustrie. Die direkte Nutzung von Strom als Reagenz ist besonders attraktiv, da es keine direkten Reagenzabfälle erzeugt, milde Synthesebedingungen erlaubt und inhärent sicher ist. Entscheidende Schlüsselergebnisse aus der Wissenschaft sind das elektrosynthetische Screening und Kapillarspaltzellen zur energieeffizienten Umsetzung, die zu kürzeren Synthesewegen und dem Ersatz von umweltschädlichen Verfahren, gefährlichen Reagenzien sowie kritikalen, fossilen Ressourcen führen. Für eine großskalige, disruptive Einführung der Elektrosynthese in der chemischen Industrie benötigt das Feld eine Revolutionierung hin zu modernen und kompetitiven Prozessen und Produktionsanlagen, wie Anfang des 20. Jahrhunderts die chemische Industrie. ETOS wird die erste große Technologieplattform sein, die sich mit dem Transfer organischer, elektrochemischer Synthesen vom Labor- in den industriellen Maßstab beschäftigt und Lösungsvorschläge und Schlüsseltechnologien, u.a. neue Systeme für KI-basierte Screening- und Elektrosyntheseverfahren und die technische Konzeption modular anpassbarer Kapillarspaltreaktoren für verschiedene Größenskalen, für nachhaltige, robuste und zukunftsfähige Prozesse und Produkte generieren wird. Zu den akademischen Partnern zählen federführend die JGU Mainz und das Karlsruher Institut für Technologie.
Das Projekt "Teilprojekt 3.3: Konzept für einen 750 KW Ammoniak-Cracker" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für BrennstoffzellenTechnik GmbH durchgeführt. Im Startvorhaben CF03 werden durch den Partnerverbund aus vier Antragstellern (INP, UR, ZBT und IKEM) und vier über Unteraufträge eingebundene Partner grundlegende Voraussetzung für die Entwicklung der Technologien in den drei Produktkategorien, Tabelle 1 für die Umsetzung der Campfire Vision geschaffen. Dafür wird zum einen für jede Projetkategorie ein technologisches Konzept umrissen, in experimentellen Arbeiten erste Grundlagen geschaffen und durch Studien der wichtigsten Schnittstellen und Rahmenbedingungen die am schnellsten umsetzbaren Wege eröffnet. Für die Technologien, die für die Realisierung der CAMPFIRE-Vision im Konzept ausgewählt wurden müssen neben einer Vorbereitung von machbaren technologischen Wegen auch die prinzipiell innerhalb des rechtspolitischen Rahmens begehbare Pfade erarbeitet werden. Durch die ersten Untersuchungen und Experimente im CF03 wird von Beginn an auf eine machbare Umsetzbarkeit der Technologien zu orientiert. Durch den Beitrag des Startprojektes CF03 werden wichtige Voraussetzungen im technologischen Bereich für die nachfolgenden Projekte geschaffen und machbare disruptive technologische Pfade innerhalb der durch Recht, Politik und Sicherheitsanforderungen gegebenen Rahmenbedingungen in ersten Studien und laborskaligen Experimenten vorbereitet. Durch die Forschung und Entwicklungsarbeiten werden die Grundsteine für den Aufbau von neuen Expertisen gelegt und starke Impulse für die Weiterentwicklung des bereits auf dem Innovationsfeld vorhanden Know-hows gegeben. Juristische und sicherheitstechnische Herausforderungen, die insbesondere für Technologien zur Nutzung von Ammoniak als neuer Kraftstoff in der Schifffahrt eine Rolle spielen, werden in CAMPFIRE frühzeitig adressiert, um von Anfang an eine nachhaltige Marktfähigkeit der neuen Technologien und der dafür erforderlichen Innovationsfähigkeit der Unternehmen in der Produktion von grünem Ammoniak sowie für die Ammoniak-basierte Schifffahrt zu realisieren.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Materialien - Elektrochemische Technologien durchgeführt. ETOS strebt die Etablierung eines interdisziplinären Innovationsnetzwerkes für die Elektrifizierung technisch relevanter Synthesen zur Herstellung von organischen Wertstoffen und Chemikalien an (Powerto-Chemicals). Die Elektrosynthese komplexer organischer Chemikalien ist bisher eine Nischentechnologie, wird jedoch durch die voranschreitende Energie- und Rohstoffwende und die durch den Klimawandel notwendige Defossilierung und erweiterte Nutzung elektrischer Energie (Sektorenkopplung zur Elektrifizierung der Chemikalienproduktion) zu einer Schlüsseltechnologie für die Chemieindustrie. Die direkte Nutzung von Strom als Reagenz ist besonders attraktiv, da es keine direkten Reagenzabfälle erzeugt, milde Synthesebedingungen erlaubt und inhärent sicher ist. Entscheidende Schlüsselergebnisse aus der Wissenschaft sind das elektrosynthetische Screening und Kapillarspaltzellen zur energieeffizienten Umsetzung, die zu kürzeren Synthesewegen und dem Ersatz von umweltschädlichen Verfahren, gefährlichen Reagenzien sowie kritikalen, fossilen Ressourcen führen. Für eine großskalige, disruptive Einführung der Elektrosynthese in der chemischen Industrie benötigt das Feld eine Revolutionierung hin zu modernen und kompetitiven Prozessen und Produktionsanlagen, wie Anfang des 20. Jahrhunderts die chemische Industrie. ETOS wird die erste große Technologieplattform sein, die sich mit dem Transfer organischer, elektrochemischer Synthesen vom Labor- in den industriellen Maßstab beschäftigt und Lösungsvorschläge und Schlüsseltechnologien, u.a. neue Systeme für KI-basierte Screening- und Elektrosyntheseverfahren und die technische Konzeption modular anpassbarer Kapillarspaltreaktoren für verschiedene Größenskalen, für nachhaltige, robuste und zukunftsfähige Prozesse und Produkte generieren wird. Zu den akademischen Partnern zählen federführend die JGU Mainz und das Karlsruher Institut für Technologie.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Soziökonomische Faktoren und Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universitätt Freiburg, Institut für Forstwissenschaften, Professur für Forst- und Umweltpolitik durchgeführt. Der Megatrend der Digitalisierung - Industrie 4.0 - hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Bewertungsmethodik zur Abschätzung des betrieblichen Nutzens von Industrie 4.0 Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Burckhardt-Institut, Abteilung Forstökonomie und nachhaltige Landnutzungsplanung durchgeführt. Das hier beantragte Teilvorhaben befasst sich mit der Bewertungsmethodik zur Abschätzung des betrieblichen Nutzens von Industrie 4.0 Anwendungen und ist Teil vom beschriebenen Gesamtvorhaben: Der Megatrend der Digitalisierung - Industrie 4.0 - hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz, der Basis dieses Forschungsvorhabens sein soll. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden, (a) wo die operat. Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine diff. und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftlichen Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operat. Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Nutzenstiftende Industrie 4.0 Anwendungen und Geschäftsmodelle in der Forstwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen durchgeführt. Der Megatrend der Digitalisierung - Industrie 4.0 - hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren.
Das Projekt "EXIST-Forschungstransfer - ECtherm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Kontaktstelle für Wissens - und Technologietransfer (KWT) durchgeführt. Elastokalorik (EC) ist eine disruptive neue Technologie zum Aufbau hocheffizienter und umweltfreundlicher Heiz-/Kühlsysteme. Gerade im Zusammenhang mit der aktuellen Energie- und Klimadiskussion ist es richtungsweisend, dass die EU-Kommission und das US DoE kürzlich die Elastokalorik als vielversprechendste Alternative zu konventioneller Kältekompression benannt haben. Materialleistungszahlen von bis zu 33 und erreichbare Temperaturdifferenzen von 40 K bieten das Potenzial mit einem EC-System die Effizienz bisheriger Systeme bei Weitem zu übertreffen. Der Lehrstuhl für intelligente Materialsysteme (iMSL) an der Universität des Saarlandes (UdS) hat im Rahmen eines DFG-Schwerpunktprogramms den weltweit ersten kontinuierlich arbeitenden Technologiedemonstrator für ein EC-Heiz-/Kühlsysteme entwickelt. Basierend auf dem bestehenden Know-how und dem Wissen um ein großes Marktinteresse wollen wir das Start-up ECtherm gründen. Im Rahmen von EXIST werden wir einen Prototypen eines EC-Heiz-/Kühlsystems entwickeln und zur Serienreife bringen. Der Arbeitsplan sieht bei einer Laufzeit von 24 Monaten vier Mitarbeiter und drei studentische Hilfskräfte vor. Mit Talis Holzhäuser existiert ein Pilotkunde, der ein intelligentes, hocheffizientes, umweltfreundliches und leises Klimatisierungskonzept für seine Niedrigenergiehäuser sucht, um den ökologischen Fußabdruck seiner Kunden weiter zu verringern. Aufgrund der großen Anzahl an verwalteten Immobilien bietet sich neben einer ersten Markterschließung auch ein einzigartiges Testfeld. ECtherm wird den Ersatz konventioneller Kühltechnologien vorantreiben und unterstützt damit die globalen Anstrengungen zur Reduktion des Energieverbrauchs und der Verwendung klimaschädlicher Kältemittel. ECtherm sieht sich als Pionier einer neuen, bahnbrechenden Technologie und strebt durch die Kombination aus Anwendungsentwicklung und Herstellung von EC-Heiz-/Kühlsystemen langfristig und nachhaltig eine führende Stellung im Bereich Klimatisierung an.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Nutzenstiftende Industrie 4.0 Anwendungen und Geschäftsmodelle in der Forstwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Burckhardt-Institut, Abteilung Arbeitswissenschaft und Verfahrenstechnologie durchgeführt. Der Megatrend der Digitalisierung - Industrie 4.0 - hat auch in der Forst-Holz-Kette Einzug gehalten und daher gilt es, die jüngsten Entwicklungen neuer digitaler Lösungen auf operationaler wie auch strategischer Ebene zu erkennen und zu nutzen. Für eine kontinuierliche Evolution der Forst-Holz-Kette hin zu Industrie 4.0 braucht es einen nutzenorientierten Migrationsansatz. Ein solcher Ansatz soll Basis dieses Forschungsvorhabens sein. Das Ziel dieses Forschungsvorhaben ist es, über die Wertschöpfungskette hinweg, die Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Bereitstellungskette zu identifizieren und zu bewerten. Es soll im Detail ergründet werden (a) wo die operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Optimierung bestehender Wertschöpfungsprozesse, und (b) wo die strategischen Potenziale von Industrie 4.0 zur Weiterentwicklung bestehender oder zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle liegen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen soll über eine differenzierte und ganzheitliche Bewertung der ökologische und gesellschaftliche Nutzen dieser Potenziale geklärt werden. Folgende Projektergebnisse sollen im Zuge dieses Forschungsvorhabens generiert werden: - Prozesslandkarte mit operationalen Potenziale von Industrie 4.0 in der Forst-Holz-Kette - Detaillierte Beschreibung erweiterter Geschäftsmodelle (z.B. neue Serviceangebote) für eine Geschäftsmodellerweiterung - Evaluierung neuer Wertschöpfungsketten durch experimentelle, disruptive Geschäftsmodellszenarien - Erstellung einer Bewertungsmatrix der strategischen und operationalen Potenziale - Dokumentation der Erfahrungen aus Fallstudien Mit diesen Ergebnissen bildet das skizzierte Forschungsvorhaben nicht nur ein Fundament für weitere Forschung im Bereich Holzbereitstellung 4.0, es ist insbesondere der erste Schritt auf dem Weg, Industrie 4.0 zielgerichtet in die forst- und holzwirtschaftliche Praxis zu implementieren.
Das Projekt "Teilvorhaben: Erste grundlegende Überlegungen zur Sektorenkopplung und Übertragung auf den Strombereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Hochspannungstechnik durchgeführt. Übergreifendes Ziel des Projektes BlockcENtive ist die Erforschung und grundlegende Evaluation einer tiefgreifenden Anwendung von Blockchain-Technologie im Energiesektor mit einem Fokus auf den Gassektor, um damit Effizienzsteigerungen in großem Umfang zu ermöglichen. Dazu wird ein Mechanismus zur Verwaltung von Entnahmerechten von Energie (Erdgas) kombiniert mit einem Anreizmechanismus zur Stabilisierung der Gasnetze, wobei die technologische Basis jeweils eine Blockchain ist. Ein derartiger Einsatz von Blockchain-Technologie im Gasmarkt hätte das Potenzial, massive Effizienzsteigerungen im Sinne einer zukunftsweisenden und nachhaltigen Energiewende zu ermöglichen und zudem Energieeinsparungen beim Transport des Gases zu bewirken, welche mit ca. 500 GWh pro Jahr quantifiziert werden können. Die Bilanzierung und der Handel von Erdgas würden auf ein grundlegend geändertes Fundament gestellt. Gleiches gilt für den Einsatz von Regelenergie, für die Zertifizierung erneuerbarer Energien (Biogas, Wasserstoff etc.), für die Einbeziehung von Prosumern und Endverbrauchern (bspw. Gaskraftwerk, Chemiepark, Heizkraftwerk, Großbäckerei mit Gasverbrauch, Erdgastankstelle etc.) und für die Nutzung des Gasnetzes als Energiespeicher für überschüssigen Strom. Im Zuge des Projektes werden zudem erste Überlegungen zur Übertragung des Konzeptes auf den Strommarkt und auf einen übergreifenden Strom- und Gasmarkt vorgenommen. Das Ziel des Teilvorhabens 'Erste grundlegende Überlegungen zur Sektorenkopplung und Übertragung auf den Strombereich' ist die Evaluierung eines potentiellen Transfers der Resultate des BlockcENtive Projekts im Rahmen einer Sektorkopplung und auf den Strombereich. Dies geschieht zum einen durch unterschiedliche quantitative Modellierungsansätze, ebenso wie durch qualitative Methoden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 44 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 44 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 44 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 44 |
| Englisch | 6 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 44 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 24 |
| Lebewesen & Lebensräume | 25 |
| Luft | 19 |
| Mensch & Umwelt | 44 |
| Wasser | 17 |
| Weitere | 44 |