Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Esslingen am Neckar GmbH & Co. KG (SWE) durchgeführt. Im Rahmen des Projektes werden dezentrale Systeme zur Verstromung von Abwärme untersucht, wobei thermische Energiespeicher eingesetzt werden, die zeitliche Variationen in Leistung und / oder Temperatur des verfügbaren Abwärmestromes kompensieren sollen. Ziel ist es, bisher ungenutzte Abwärmeströme zu nutzen. Zum Einsatz kommen sollen dabei möglichst kompakte Energieumwandlungsmodule, in die die drei thermischen Teilprozesse Übertragung der Abwärme, Speicherung und Kreisprozess integriert sind. Für die technologische Umsetzung dieser Teilprozesse können verschiedene Konzepte angewendet werden. Ziel des Projektes ist der Vergleich verschiedener Konfigurationen sowie eine Potenzialabschätzung für die speicherunterstützte Verstromung. Schwerpunkte bilden die Anpassung der Speichertechnik sowie die Auswahl eines geeigneten Kreisprozesses, wobei hier vor allem der ORC-Prozess (Organic Rankine Cycle) betrachtet wird, aber auch andere Konzepte (Dampfmotor, Kalina-Zyklus, Stirlingprozess) berücksichtigt werden. Zur Durchführung der Analyse wird ein modulares Simulationsprogramm entwickelt, das die Berechnung des transienten Verhaltens von Systemen zur speicherunterstützten Verstromung ermöglicht. Als Fallbeispiele werden der Abwärmestrom, die bei einem Elektroofen anfällt sowie eine Anlage zur Herstellung von Kalksandsteinen untersucht.
Das Projekt "Phase 2: Feldtest" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DeVeTec GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projektes ORCent Feldtest soll der im Projekt ORCent entwickelte Dampfexpansionsmotor an vier weiteren Anwendungsinstallationen in den Anwendungsfeldern Biogas, feste Biomasse und Industrieabwärme getestet und weiterentwickelt werden. Ziel ist es dabei, die Laufzeiten für den Motor und die ORC-Anlage auf die notwendige Dauer von mehr als 7000 Betriebsstunden zu optimieren und die Dauerfestigkeit der Komponenten und des eingesetzten Arbeitsmediums nachzuweisen. Außerdem sollen entsprechende neue organische Arbeitsmedien für den Hochtemperaturbereich in einem Verbundprojekt mit Evonik Degussa entwickelt und getestet werden. Folgende Arbeitsplanung ist vorgesehen: Optimierung der Demonstrationsanlage in Fenne im zweiten Halbjahr 2009; Planung und Installation von bis zu 4 weiteren Anlagen mit Wärmeströmen unterschiedlicher Charakteristik in den Jahren 2010 bis 2013; Entwicklung von Wärmetauschern auf Basis von Standardmaterialien für die Verwendung von schadstoffbelasteten Abgasen; Entwicklung neuer Arbeitsfluide für Prozesstemperaturen von 350-500 C. Dabei soll eng mit entsprechenden Zulieferern und Technologiepartner zusammengearbeitet werden, um am Ende der Feldtestzeit die Technologie wettbewerbsfähig produzieren und zur Anwendung bringen zu können. Dazu ist in der Phase ein anwendungsnahes Arbeiten notwendig und sinnvoll.
Das Projekt "Upscaling and commercialization of a highly efficient wood pellets fired steam engine CHP for heat and power generation (CHP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AROSS 3D GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Dampf-KWK - Entwicklung eines Klein-KWK-Dampfmotors zur Nachrüstung von Feuerungsanlagen im mittleren Leistungsbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Burkhardt GmbH durchgeführt. Der Ausbau des Anteils erneuerbarer Energien an der Energieerzeugung in Deutschland liegt nicht nur einer quantitativen Steigerung sondern auch einer qualitativen Verbesserung der Nutzung erneuerbarer Energiequellen zugrunde. Bzgl. der energetischen Nutzung von Biomasse weisen Kraftwärmekopplungsanlagen bereits einen sehr hohen Gesamtwirkungsgrad auf. Doch gerade im Wärmebereich gibt es noch Optimierungspotenzial. So kann insbesondere durch die adaptive Übertragung von KWK-Anlagen auf Biomassefeuerungsanlagen eine wirtschaftliche und energetische Optimierung solcher Anlagenkonzepte erreicht werden. Ziel des Projekts ist es, grundsätzliche Erkenntnisse zur Übertragung von etablierten KWK-Technologien im Leistungsbereich von 10 - 30 kWel auf Feuerungen mit biogenen Festbrennstoffen zu gewinnen, wobei der Fokus auf der Lösung typischer technischer Probleme (z.B. Wärmeüberträger) und der Verbesserung der Gesamteffizienz liegt. Durch Aufbau und Betrieb einer Demonstrationsanlage soll die Praxistauglichkeit der gewonnenen Erkenntnisse nachgewiesen werden. Durch die Beteiligung eines Industriepartners, der Burkhardt GmbH für Energie- und Gebäudetechnik, ist zudem ein schneller Transfer der Forschungsergebnisse in die Industrie und in den Markt gewährleistet. Das Forschungsprojekt wird vom DBFZ koordiniert und gemeinsam mit der Burkhardt GmbH für Energie- und Gebäudetechnik (KMU) innerhalb einer Dauer von drei Jahren durchgeführt. Das Projekt umfasst die folgenden Arbeitspakete: AP 1 - Projektmanagement und -Koordination AP 2 - Rechtliche Rahmenbedingungen und Nachweisverfahren AP 3 - Weiterentwicklung biomassegefeuerter Dampf-KWK-Anlagen AP 4 - Aufbau und Betrieb der Demonstrationsanlage AP 5 - Technisch-ökonomische und ökologische Bewertung AP 6 - Strategien zur Markteinführung - Smart Bioenergy Concepts.
Das Projekt "Dampf-KWK - Entwicklung eines Klein-KWK-Dampfmotors zur Nachrüstung von Feuerungsanlagen im mittleren Leistungsbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Der Ausbau des Anteils erneuerbarer Energien an der Energieerzeugung in Deutschland liegt nicht nur einer quantitativen Steigerung sondern auch einer qualitativen Verbesserung der Nutzung erneuerbarer Energiequellen zugrunde. Bzgl. der energetischen Nutzung von Biomasse weisen Kraftwärmekopplungsanlagen bereits einen sehr hohen Gesamtwirkungsgrad auf. Doch gerade im Wärmebereich gibt es noch Optimierungspotenzial. So kann insbesondere durch die adaptive Übertragung von KWK-Anlagen auf Biomassefeuerungsanlagen eine wirtschaftliche und energetische Optimierung solcher Anlagenkonzepte erreicht werden. Ziel des Projekts ist es, grundsätzliche Erkenntnisse zur Übertragung von etablierten KWK-Technologien im Leistungsbereich von 10 - 30 kWel auf Feuerungen mit biogenen Festbrennstoffen zu gewinnen, wobei der Fokus auf der Lösung typischer technischer Probleme (z.B. Wärmeüberträger) und der Verbesserung der Gesamteffizienz liegt. Durch Aufbau und Betrieb einer Demonstrationsanlage soll die Praxistauglichkeit der gewonnenen Erkenntnisse nachgewiesen werden. Durch die Beteiligung eines Industriepartners, der Burkhardt GmbH für Energie- und Gebäudetechnik, ist zudem ein schneller Transfer der Forschungsergebnisse in die Industrie und in den Markt gewährleistet. Das Forschungsprojekt wird vom DBFZ koordiniert und gemeinsam mit der Burkhardt GmbH für Energie- und Gebäudetechnik (KMU) innerhalb einer Dauer von drei Jahren durchgeführt. Das Projekt umfasst die folgenden Arbeitspakete: AP 1 - Projektmanagement und -Koordination AP 2 - Rechtliche Rahmenbedingungen und Nachweisverfahren AP 3 - Weiterentwicklung biomassegefeuerter Dampf-KWK-Anlagen AP 4 - Aufbau und Betrieb der Demonstrationsanlage AP 5 - Technisch-ökonomische und ökologische Bewertung AP 6 - Strategien zur Markteinführung - Smart Bioenergy Concepts.
Das Projekt "Pyrolysereaktor mit FLOX®-Feuerung zur dezentralen thermischen Klärschlammverwertung im kleinen Leistungsbereich bis 100 kWth" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurgesellschaft Dr. Siekmann & Partner mbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, eine wirtschaftlich konkurrenzfähige Lösung zur dezentralen thermischen Entsorgung von Klärschlämmen insbesondere für kleinere kommunale Kläranlagen im ländlichen Raum mit 10.000 bis 20.000 EW zu entwickeln. Diese Anforderungen wurden mit der Entwicklung eines Pyrolysereaktors mit nachgeschalteter FLOX®-Feuerung realisiert. Die Wärmeleistung der Feuerung liegt bei ca. 100 kWth. Mit dem Pyrolysereaktor können ca. 40 kg/h Trockensubstanz verarbeitet werden. Getrockneter Klärschlamm hat einen Energiegehalt von 9 - 13 MJ/kg. Damit wird die notwendige thermische Energie für den Pyrolyseprozess lediglich durch die im Schlamm enthaltene Energie gewonnen. Derzeit ist eine prototypische Anlage auf der Kläranlage des Abwasserzweckverbandes 'Untere Selz' (AVUS) in Ingelheim mit einer Verarbeitungskapazität von ca. 300 t/a TS im Forschungsbetrieb. Die Verfahrensschritte lassen sich grob einteilen in: - Trocknung des entwässerten Klärschlamms z. B. mittels eines Solartrockners; - Thermische Klärschlammverwertung in einem Pyrolysereaktor mit FLOX®-Brenner; - Wärmeauskopplung zum Betrieb eines Trockners oder Unterstützung der Solartrocknung. Der Pyrolysereaktor ist als ein Rohr aus hochwarmfestem Stahl mit gasdichten Dosiereinrichtungen (Zellradschleusen) ausgebildet, in dem zwei ineinander kämmende Förderschnecken den Klärschlamm fördern, umwälzen und dieser dadurch gleichmäßig erwärmt wird. Das Reaktorrohr ist von einem Mantelrohr umgeben, in dem die heißen Rauchgase aus dem FLOX®-Brenner den Reaktor von Außen auf eine Temperatur von ca. 600 Grad Celsius aufheizen. Das im Reaktor entstehende Pyrolysegas wird ohne Kondensation der Kohlenwasserstoffe der nachgeschalteten FLOX®-Feuerung zugeführt. Bei der FLOX®-Feuerung wird durch interne Abgasrezirkulation der Inertgasanteil erhöht und die Ausbildung einer Flamme mit örtlichen Temperaturspitzen vermieden. Dadurch wird die Verbrennungstemperatur gleichmäßig in der gesamten Brennkammer bei ca. 1.000 Grad Celsius gehalten und thermische Stickoxidbildung vermieden. In Zukunft soll noch eine Wärmeauskopplung für den Betrieb einer KWK-Anlage mit Stirling- oder Dampfmotor ergänzt werden. Zudem soll untersucht werden, ob sich die Rückstände aus der Pyrolyse von Klärschlamm für die Phosphatrückgewinnung eignen. Derzeitiger Projektstand ist, dass die Anlage aus mechanischer und steuerungstechnischer Hinsicht fertig gestellt und im Dauerbetrieb getestet wird. Dabei werden umfangreiche Analysen der Reststoffe sowie der Rauchgase gemäß der 17. BImSchV durchgeführt. Durch die Kombination aus Energiegewinnung im FLOX®-Brenner und der Nutzung der Wärme zur Pyrolyse, Trocknung und KWK kann eine vollständige Wärmenutzung erzielt und das Verfahren annähernd energieautark betrieben werden.
Das Projekt "Teilvorhaben A: Dampf-Motor-Generator" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Spilling Technologies GmbH durchgeführt. Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung, Errichtung, experimentelle Untersuchung, Modellierung und Weiterentwicklung eines innovativen prototypischen thermo-mechanischen Stromspeichersystems zur Sektorenkopplung von Strom und Wärme. Damit ordnet sich das Vorhaben unmittelbar in den Bereich Systemintegration (Stromnetze, Stromspeicher sowie Sektorkopplung und Wasserstofftechnologien) Nummer 4.3 des 7. Energieforschungsprogramms 'Innovationen für die Energiewende' des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie vom 1. Oktober 2018 ein. Das Vorhaben liefert einen Beitrag zur Schaffung der wissenschaftlich-technischen Voraussetzungen für die rechtzeitige Bereitstellung eines applikablen und umweltfreundlichen Stromspeichersystems zur Sektorenkopplung von Strom und Wärme. Der thermo-mechanische Stromspeicher arbeitet mit dem CO2- neutralen, verfügbaren, ungiftigen und wirtschaftlichen Arbeits- und Speichermedium Wasser. Er besitzt eine hohe Be- und Entladeleistung, eine hohe Flexibilität (schnelle Reaktionszeiten), einen einfachen Aufbau ohne komplexe Wärmeübertrager, eine sehr hohe Zyklenfestigkeit, eine hohe Lebensdauer von bis zu 40 Jahren, eine hohe Gesamteffizienz und eine hohe Energiespeicherdichte. Ein derartiges Stromspeichersystem stellt in Hinblick auf die Versorgungssicherheit eine bedeutende Systemkomponente in der kurz-, mittel-, und langfristigen Energieinfrastruktur dar und trägt somit zur Stärkung des Industriestandortes Deutschland bei. Die im Vorhaben erwarteten Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende und tragen unmittelbar zur Erreichung der strategischen Ziele der Energieforschungspolitik bei.
Das Projekt "Teilvorhaben: Herstellung und Erprobung optimierter Sauerstoff-Speichermaterialien zur Erzeugung mechanischer Arbeit aus H2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme, Institutsteil Hermsdorf durchgeführt. Es soll die Machbarkeit eines neuartigen Energiewandlers nachgewiesen werden, ebenso das Steigerungspotential beim Wirkungsgrades (WG = Nutzarbeit im Verhältnis zum Heizwert) bei der Umwandlung der chemischen Energie des H2 in Nutzarbeit. Der Prozess beruht auf der Oxidation von komprimiertem H2 (Ausnutzung des Tankdrucks, z.B. bei Fahrzeugen) im direkten Kontakt zu einer O2 liefernden Keramikschüttung (OSM - Oxygen Storage Material) in einem Druckreaktor. Im Druckreaktor kommt es zu einer selbsttätigen Drucksteigerung. Zur Senkung der extrem hohen Gastemperaturen wird flüssiges Wasser in den Druckreaktor eingesprüht bzw. die heißen Produktgase werden in flüssiges Wasser eingeleitet. Dabei wird die Hochtemperaturwärme des Gases in zusätzliches Dampfvolumen umgewandelt und die Gastemperatur gesenkt. Das unter hohem Druck stehende Produktgas Wasserdampf kann nachfolgend in einem Gasexpander (Dampfmotor, Dampfturbine) entspannt werden (nicht Bestandteil des Vorhabens). Es werden höhere Wirkungsgrade als bei den besten SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) erwartet, voraussichtlich auch geringere Systemkosten. Gegenüber den alternativen H2 Vkm (Verbrennungskraftmaschinen) ist der Wirkungsgradvorteil noch ausgeprägter, außerdem entfallen die NOx Emissionen. Im Anschluss soll der DEmAH-Wandler bevorzugt für H2-basierte Fahrzeugantriebe eingesetzt werden. Das wesentliche Ziel des Teilvorhaben 1 zum Verbundprojekt DEmAH ist der Machbarkeitsnachweis für den neuartigen Energiewandler für H2. Dies umfasst die Erprobung der isochoren H2-Totaloxidation im Teststand des Partners ERK und die Charakterisierung der Stoffumsätze und der Energieproduktion. Daraus resultiert die Bewertung der energetischen und wirtschaftlichen Performance des Energiewandlers und sein Anwendungspotential für die zukünftige H2-Wirtschaft. Ein weiteres Ziel sind optimierte, preiswerte und langzeitstabile OSM-Granulate (OSM - Oxygen Storage Material) für die H2-Totaloxidation.
Das Projekt "SOKÜMO: Solarthermische Kühlung mit innovativer Motortechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für GebäudeEnergetik (IGE), Lehrstuhl für Heiz- und Raumlufttechnik durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist, ein ausschließlich mit Solarenergie betriebenes System zur Gebäudeklimatiserung (Kühlen, Entfeuchten und Heizen) zu entwickeln und zu erproben. Der Prototyp besteht aus einem Dampfmotor, sowie mechanisch angekoppeltem Verdichter und Speisepumpe. Der Dampfmotor basiert aus einem neuartigem verschleißarmen Ventilbetätigungssystem. Die Kernzelle besteht aus einer Kompakteinheit (Motor, Kompressor, Pumpe) mit großer Energiedichte hohem Wirkungsgrad und geringer Baugröße. Durch die Kompaktheit ist eine preisgünstige Fertigung zu erwarten. Ein weiterer Vorteil ist, dass für den Anlagenbetrieb keine Hilfsenergie erforderlich ist. Im Vorhaben soll die Funktionsfähigkeit der eingesetzten Komponenten und des Gesamtsystems zur solaren Kühlung demonstriert werden, so dass eine Vermarktung, z.B. über Lizenzen, angegangen werden kann.
Das Projekt "Das Potenzial der Biomassevergasung für eine nachhaltige regionale Energieversorgung (Dissertation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leoben, Lehrstuhl für Technische Ökosystemanalyse durchgeführt. Ziel dieser Arbeit ist die Bewertung: - einer regionalen, auf der 'Fast Internally Cycling Fluidized Bed' (FICFB) Biomassevergasungstechnologie basierenden Energieversorgungslösungen (Güssing),- einer regionalen, auf der Festbett-Gleichstrom-Biomassevergasungstechnologie basierenden Energieversorgungslösungen, - einer regionalen, auf der Biomasseverbrennung und der Stromerzeugung in einem Dampfmotor basierenden Energieversorgungslösungen (Lengwil), - einer regionalen, auf der Biomasseverbrennung und der Stromerzeugung mittels Organic-Rankine-Cycle-(ORC)-Prozess basierenden Energieversorgungslösungen (Biere) und- einer regionalen, auf der Verbrennung von Erdgas basierenden Referenz-Energieversorgungslösungen (Erdgas Blockheizkraftwerk Puchheim 2, GBHKW). (Alle analysierten Energieversorgungslösungen sind als Kraft-Wärme-Koppelungsanlagen ausgeführt) im Hinblick auf: - die Nutzungseffizienzen deren umfassender Ressourcenverbräuche und - die Nachhaltigkeit dieser umfassenden Ressourcenverbräuche.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 10 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 10 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 10 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 10 |
| Englisch | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 5 |
| Webseite | 5 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 9 |
| Lebewesen & Lebensräume | 5 |
| Luft | 5 |
| Mensch & Umwelt | 10 |
| Wasser | 6 |
| Weitere | 10 |