Das Projekt "Teilvorhaben: Erdbeobachtungsbasierte Detektion Erneuerbarer Energieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachgebiet Energiemanagement und Betrieb elektrischer Netze durchgeführt. Die Modellierung von Energiesystemen ist die Grundlage für die Entwicklung und Integration von erneuerbaren Energien (EE) auf lokaler, nationaler, regionaler, kontinentaler und globaler Ebene. Die daraus resultierenden Energieszenarien sind entscheidend für das Verständnis der Zusammenhänge, in denen Technologien und Energielösungen entwickelt werden müssen und tragen dazu bei zukünftige Energiesystem optimieren zu können. Im Bereich der Energiesystemmodellierung fehlt es an ganzheitlichen Ansätzen, die sämtliche Schritte von der Generierung von EE-Eingangsdaten, Potenzialanalyse, EE Verteilung, Zeitreihen Generierung bis hin zu Systemmodellen verbinden. Die erforderlichen Eingangsdaten sind in Bezug auf die räumliche Verteilung der erneuerbaren Energien, unter Berücksichtigung von Bestandsanlagen, Potenzialflächen und der Ressourcenbewertung sowie der darauf basierenden Zeitreihenbildung, die Schnittstellen zum Energiesystemmodell. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Demonstration eines nachhaltigen AU-EU-Ökosystems für die Modellierung von Energiesystemen auf der Grundlage von Open-Source-Software und frei zugänglichen Daten. Die Universität Kassel erforscht die Detektion von erneuerbaren Energieeinheiten auf Basis von Satellitendaten und generiert einen entsprechenden öffentlichen Datensatz in den Ländern der Projektpartner.
Das Projekt "Teilvorhaben: Identifikation des Schwingungsverhaltens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Aeroelastik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Validierung von hochintegrierten Design- und Auslegungsverfahren für variable Rotorsysteme und deren Demonstration anhand einer realen Rotorentwicklung. Dabei soll maßgeblich auf die Schlüsselkomponente Rotorblatt fokussiert werden, so dass eine systemübergreifende Kopplung mit den Komponenten Nabe und Blattlager ermöglicht wird. So soll es zukünftig möglich werden, schneller, effizienter und flexibler auf Marktanforderungen zu reagieren. Der Beitrag des DLR zum Gesamtvorhaben besteht in der Identifikation des Anlagenschwingungsverhaltens im Betrieb und von Grenzbereichen mit Verfahren der operationellen Modalanalyse zur Unterstützung des hochintegrierten Design- und Auslegungsverfahrens. Dafür werden Ergebnisse aus Simulationen und Daten aus Anlagenmessungen untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Produktionsprozesse und Prozess-Simulation bei der Herstellung von Rotorsystemkomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für integrierte Produktentwicklung durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Validierung von hochintegrierten Design- und Auslegungsverfahren für variable Rotorsysteme und deren Demonstration anhand einer realen Rotorentwicklung. Dabei soll maßgeblich auf die Schlüsselkomponente Rotorblatt fokussiert werden, so dass eine systemübergreifende Kopplung mit den Komponenten Nabe und Blattlager ermöglicht wird. So soll es zukünftig möglich werden, schneller, effizienter und flexibler auf Marktanforderungen zu reagieren. Die Universität Bremen wird durch den Einsatz von numerischen Simulationstechniken diese hochintegrierten Design- und Auslegungsverfahren durch die Entwicklung neuer und innovativer Produktionsprozesse und Prozess-Simulationen unterstützen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Gestaltung und Überwachung des Versuchs- und Regelbetriebs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, die Energieeffizienz im industriellen Bereich durch den Einsatz thermischer Energiespeicher zu steigern. Hier zeichnet sich großes Potential ab, sowohl für einen Ausgleich zwischen zeitlich variierendem Bedarf und Produktion als auch für die sichere Versorgung von Produktionsanlagen. Die STEAG New Energies GmbH (SNE) betreibt in Wellesweiler ein Heizkraftwerk zur Versorgung nahegelegener Industriebetriebe mit überhitztem Dampf, der von einer Gasturbine mit Abhitzekessel bereitgestellt wird. Um im Falle einer Störung die Dampfversorgung sicherzustellen, wird parallel ein Heizkessel mindestens auf Minimallast betrieben. Deshalb erzeugt das Kraftwerk vor allem in den Sommermonaten überschüssige Wärme. Durch den Einsatz eines Wärmespeichers entfällt der Minimallastbetrieb eines zusätzlichen Heizkessels, da der Speicher die kurzzeitige Dampfversorgung im Falle einer Störung der Turbine übernimmt, bis ein Dampfkessel hochgefahren ist. Um den ständigen Minimallastbetrieb des in der Besicherung vorgehaltenen Heizkessels im HKW Wellesweiler zu ersetzen, muss der Latentwärmespeicher für kurze Zeit (circa 15 Minuten) den erforderlichen überhitzten Dampf von 8t/h bei 300 Grad Celsius produzieren. Im Förderprojekt TESIN, FKZ 03ESP011A/B/C wurde ein Speicher hierfür entwickelt, gebaut und integriert. Hierfür wurden Hochleistungsrippen ausgelegt und der Speicher, bestehend aus 852 berippten Rohren mit über 5m aktiver Rohrlänge pro Rohr, gebaut. Während der Inbetriebnahmephase trat ein Schaden auf, der repariert werden muss. Die einzelnen wissenschaftlich-technischen Ziele des hiermit vorgeschlagenen Projekts nach Reparatur der Speicheranlage sind: - Inbetriebnahme und Versuchsbetrieb der Latentwärmespeicheranlage - Demonstration des Hochleistungs-Latentwärmespeichers im Realbetrieb am Heizkraftwerk Wellesweiler von SNE - Analyse der Integrationspotentiale von Latentwärmespeichern für Prozesswärme.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung und Demonstration der Oxyfuel-Gegenstromvergasung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ReGaWatt GmbH durchgeführt. Ziel des hier beantragten Projekts ist es, Maßnahmen zu erforschen, um zukünftig Biomasseheiz(kraft)werke auf Basis der thermischen Vergasung um das mögliche Produkt 'grünes Erdgas' zu erweitern. Dazu soll die Prozessführung der Festbettvergasung von Biomasse so adaptiert und modifiziert werden, dass ein für Syntheseprozesse nutzbares Gas entsteht. Die zugrundeliegenden Prozesse werden dabei im Sinne eines Oxyfuel-Verfahrens angepasst. Die parallele Entwicklung einer intelligenten, flexiblen, bedarfs- und marktgerechten Regelungsstrategie ermöglicht es, einerseits dem (vor allem Wärme-)Versorgungsauftrag dieser Heiz(kraft)werke weiter gerecht zu werden, andererseits gleichzeitig regenerativ erzeugtes Methangas als Energiespeicher oder zur Sektorenkopplung zu produzieren. Neben der techno-ökonomischen Betrachtung des zugrundeliegenden Prozesses erfolgt in diesem Projekt die Demonstration des vorgeschlagenen Konzepts an einer realen Anlage in Kopplung mit einer speziell optimierten und intelligenten Prozessregelung. Der hier vorgeschlagene technologische Ansatz zeichnet sich neben seinem hohen möglichen Impact vor allem auch dadurch aus, dass er schon kurzfristig am Markt verfügbar sein und seine Wirkung entfalten könnte.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessoptimierung, Flexibilisierung und intelligente Regelungstechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von prosio engineering GmbH durchgeführt. Ziel des hier beantragten Projekts ist es, Maßnahmen zu erforschen, um zukünftig Biomasseheiz(kraft)werke auf Basis der thermischen Vergasung um das mögliche Produkt 'grünes Erdgas' zu erweitern. Dazu soll die Prozessführung der Festbettvergasung von Biomasse so adaptiert und modifiziert werden, dass ein für Syntheseprozesse nutzbares Gas entsteht. Die zugrundeliegenden Prozesse werden dabei im Sinne eines Oxyfuel-Verfahrens angepasst. Die parallele Entwicklung einer intelligenten, flexiblen, bedarfs- und marktgerechten Regelungsstrategie ermöglicht es, einerseits dem (vor allem Wärme-)Versorgungsauftrag dieser Heiz(kraft)werke weiter gerecht zu werden, andererseits gleichzeitig regenerativ erzeugtes Methangas als Energiespeicher oder zur Sektorenkopplung zu produzieren. Neben der techno-ökonomischen Betrachtung des zugrundeliegenden Prozesses erfolgt in diesem Projekt die Demonstration des vorgeschlagenen Konzepts an einer realen Anlage in Kopplung mit einer speziell optimierten und intelligenten Prozessregelung. Der hier vorgeschlagene technologische Ansatz zeichnet sich neben seinem hohen möglichen Impact vor allem auch dadurch aus, dass er schon kurzfristig am Markt verfügbar sein und seine Wirkung entfalten könnte.
Das Projekt "Teilvorhaben: Speicheranlagenbetrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STEAG New Energies GmbH durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, die Energieeffizienz im industriellen Bereich durch den Einsatz thermischer Energiespeicher zu steigern. Hier zeichnet sich großes Potential ab, sowohl für einen Ausgleich zwischen zeitlich variierendem Bedarf und Produktion als auch für die sichere Versorgung von Produktionsanlagen. Die STEAG New Energies GmbH (SNE) betreibt in Wellesweiler ein Heizkraftwerk zur Versorgung nahegelegener Industriebetriebe mit überhitztem Dampf, der von einer Gasturbine mit Abhitzekessel bereitgestellt wird. Um im Falle einer Störung die Dampfversorgung sicherzustellen, wird parallel ein Heizkessel mindestens auf Minimallast betrieben. Deshalb erzeugt das Kraftwerk vor allem in den Sommermonaten überschüssige Wärme. Durch den Einsatz eines Wärmespeichers entfällt der Minimallastbetrieb eines zusätzlichen Heizkessels, da der Speicher die kurzzeitige Dampfversorgung im Falle einer Störung der Turbine übernimmt, bis ein Dampfkessel hochgefahren ist. Um den ständigen Minimallastbetrieb des in der Besicherung vorgehaltenen Heizkessels im HKW Wellesweiler zu ersetzen, muss der Latentwärmespeicher für kurze Zeit (circa 15 Minuten) den erforderlichen überhitzten Dampf von 8t/h bei 300 Grad Celsius produzieren. Im Förderprojekt TESIN, FKZ 03ESP011A/B/C wurde ein Speicher hierfür entwickelt, gebaut und integriert. Hierfür wurden Hochleistungsrippen ausgelegt und der Speicher, bestehend aus 852 berippten Rohren mit über 5m aktiver Rohrlänge pro Rohr, gebaut. Während der Inbetriebnahmephase trat ein Schaden auf, der repariert werden muss. Die einzelnen wissenschaftlich-technischen Ziele des hiermit vorgeschlagenen Projekts nach Reparatur der Speicheranlage sind: - Inbetriebnahme und Versuchsbetrieb der Latentwärmespeicheranlage - Demonstration des Hochleistungs-Latentwärmespeichers im Realbetrieb am Heizkraftwerk Wellesweiler von SNE - Analyse der Integrationspotentiale von Latentwärmespeichern für Prozesswärme.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermodynamisches Prozessdesign und Gasaufbereitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des hier beantragten Projekts ist es, Maßnahmen zu erforschen, um zukünftig Biomasseheiz(kraft)werke auf Basis der thermischen Vergasung um das mögliche Produkt 'grünes Erdgas' zu erweitern. Dazu soll die Prozessführung der Festbettvergasung von Biomasse so adaptiert und modifiziert werden, dass ein für Syntheseprozesse nutzbares Gas entsteht. Die zugrundeliegenden Prozesse werden dabei im Sinne eines Oxyfuel-Verfahrens angepasst. Die parallele Entwicklung einer intelligenten, flexiblen, bedarfs- und marktgerechten Regelungsstrategie ermöglicht es, einerseits dem (vor allem Wärme-)Versorgungsauftrag dieser Heiz(kraft)werke weiter gerecht zu werden, andererseits gleichzeitig regenerativ erzeugtes Methangas als Energiespeicher oder zur Sektorenkopplung zu produzieren. Neben der techno-ökonomischen Betrachtung des zugrundeliegenden Prozesses erfolgt in diesem Projekt die Demonstration des vorgeschlagenen Konzepts an einer realen Anlage in Kopplung mit einer speziell optimierten und intelligenten Prozessregelung. Der hier vorgeschlagene technologische Ansatz zeichnet sich neben seinem hohen möglichen Impact vor allem auch dadurch aus, dass er schon kurzfristig am Markt verfügbar sein und seine Wirkung entfalten könnte.
Das Projekt "Halbleiterbasierende innovative Sensorik zur Windfeldmessung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Infineon Technologies AG durchgeführt. Die Infineon Technologies AG wird sich im Rahmen dieses Vorhabens mit der halbleiterbasierenden Windfeldmesssensorik beschäftigen. Hierbei werden zwei verschiedene, neuartige Methoden untersucht und für eine Demonstration auf eine UAS aufgebaut. Das Hauptaugenmerk wird auf eine radarbasierte Sensorik im Terahertz Bereich zur Windfeldmessung gesetzt. Es werden die Grenzen aktueller Bi-CMOS Technologie und die hierfür notwendigen schaltungstechnischen Lösungen mit und ohne Signalverstärkung ausgelotet. Die Infineon Technologies AG wird hierzu Kompetenz und Technologie-Know-how bereitstellen und ausbauen, sowie den Zugang zu den aktuellen Bi-CMOS Technologien ermöglichen. Im weiteren Fortschritt des Projekts werden die erarbeiteten Sensor-Konzepten in Schaltkreise implementiert und für die geplante Demonstration gefertigt. Ziel ist es hierbei erste Messungen im Windkanal vorzunehmen und später im realen Feld zu demonstrieren. Es wird auch ein Augenmerk auf der Antennentechnologie gesetzt werden. Als zweite mögliche Technologielösung wird auch eine akustikbasierte Sensorik zur Windfeldmessung von IFAG unterstützt und die notwendigen Technologien für diese Anwendung angepasst werden. Hierzu wird die Einsatzmöglichkeit von MEMS basierenden Halbleiter-Mikrofonen zur Windfeldvermessung untersucht und entsprechende Sensor-Konzepte abgeleitet.
Das Projekt "Innovationsplattform einer grünen, detektierbaren und direkt recycelbaren Lithium-Ionen Batterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl Padberg Zentrifugenbau GmbH durchgeführt. Ziel von Teilvorhaben 1 ist die Bereitstellung einer flexiblen Lösung zur Klassierung verschiedener Schwarzmassen mit industrierelevantem Durchsatz bei gleichzeitig hohem Automatisierungsgrad. Im Rahmen von IDcycLIB sollen nun nickelreiche Produktsysteme in wässriger Umgebung prozessiert werden. Um industrierelevante Durchsätze zu erzielen, kommen größere CEPA-Röhrenzentrifugen zum Einsatz. Der hohe manuelle Aufwand bei der Bedienung klassischer Röhrenzentrifugen wird durch Roboterautomatisierung deutlich reduziert. Eine verfahrenstechnische Optimierung der Klassierergebnisse lässt sich durch die verfahrenstechnische Verschaltung von Zentrifugen realisieren. Bei der Zentrifugenentwicklung wird auf bestehende Maschinen und Baugruppen zurückgegriffen wobei diese für die roboterautomatisierte Bedienung optimiert werden. Eine Reinigungsstation und ein Lagersystem sind von Grund auf neu zu entwickeln. Die Roboterautomatisierung zeigt hinsichtlich Prozess-Robustheit, Anlagenverfügbarkeit, Standzeit von Verschleißteilen und Verlängerung von Wartungsintervallen großes Potenzial. Neben der Anlage soll die Softwareumgebung CepaVision hinsichtlich der Abbildung der Roboterzelle sowie der Anbindung des Interaktiven Digitalen Product Passport erweitert werden. Durch Bereitstellung eines Demonstrators beim Projektpartner ISC wird weitere Entwicklung nach dem Projekt, aber auch die Demonstration des Prozesses inklusive der vor- und nachgelagerten Prozessschritte sowie erweiterter Analytik ermöglicht. Gerade durch die Variation bei der Zusammensetzung unterschiedlicher Batterien und Zellen stellen Versuche auf einem Demonstrator mit Kundenmaterial eine wichtige Basis dar, um die Eignung für die jeweiligen Kundenanwendungen zu demonstrieren und durch die erweiterte Analytik zu validieren.
