Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein der Zuckerindustrie e.V., Institut für Zuckerrübenforschung durchgeführt. THG-ZWIFRU: Ziel des Projektes ist die Minderung von Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft durch die Quantifizierung und Optimierung der positiven Effekte des Zwischenfruchtanbaus. Dabei liegt der Fokus des Projektes auf drei Wirkpfaden, entlang derer Standort-angepasste Zwischenfruchtanbausysteme zum Klimaschutz beitragen können: Reduktion der direkten N2O-Emissionen, verringerte Nitratausträge mit dem Sickerwasser und damit einhergehend verringerte indirekte N2O-Emissionen sowie ein reduzierter N-Düngebedarf in den Folgekulturen, der ebenfalls zu verringerten THG-Emissionen führt. Mit Blick auf Klimaschutzabkommen ist dabei zu berücksichtigen, dass die Klimaschutzwirkung optimierter Anbausysteme in den THG-Inventaren und der Berichterstattung aufgrund pauschaler Emissionsfaktoren derzeit nur durch die Höhe der synthetischen N-Düngermenge abgebildet werden kann. Dazu ist es aber erforderlich, dass eine mögliche Reduktion der N-Düngung auch in der Praxis realisiert wird. Dies setzt voraus, dass diese Wirkung ausreichend verlässlich erfasst und prognostiziert wird, so dass eine reduzierte Düngung im praktischen Anbau umgesetzt werden kann. Hierzu soll das Projekt einen wichtigen Beitrag leisten, indem praxistaugliche Methoden zur Abschätzung der in der Zwischenfruchtbiomasse gebundenen N-Mengen sowie der in den Folgekulturen zu erwartenden N-Freisetzung für unterschiedliche Zwischenfruchtarten und -bestände entwickelt werden. Darüber hinaus soll anhand des im Projekt quantifizierten Klimaschutzpotentials des Zwischenfruchtanbaus dargelegt werden, welche Weiterentwicklungen im Bereich der THG-Inventarisierung erforderlich werden und in welcher Weise z.B. Agrarumweltmaßnahmen mit Förderung des Zwischenfruchtanbaus zum Klimaschutz beitragen können. Im Rahmen des Verbundprojektes THG-ZWIFRU führt das Institut für Zuckerrübenforschung umfangreiche Feldversuche am Standort Göttingen durch, in denen die Wirkung unterschiedlicher Zwischenfrüchte auf die Bodenstruktur und das Wurzelwachstum sowie Wachstum und Ertrag nachfolgender Zuckerrüben als Teilprojekt-spezifischer Schwerpunkt untersucht wird.
Das Projekt "CO2 Quellen und Infrastruktur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Steel Europe AG durchgeführt. Am Beispiel des integrierten Hüttenwerkes von thyssenkrupp Steel Europe in Duisburg wurde gezeigt, dass die anfallenden Kohlenstoff-enthaltenden Gase wirtschaftlich nutzbar sind, indem das Konzept eines neuartigen cross-industriellen Netzwerkes aus Hütte und Chemieproduktion entstanden ist. Ziel ist es, die Robustheit der bereits erarbeiteten Konzepte zur Aufreinigung von Hüttengasen, zur Synthese diverser Chemikalien und insbesondere zur Systemintegration zu zeigen. Die bereits entwickelten Lösungen sollen auf weitere Branchen wie die Zement- und Kalkindustrie sowie möglichen Abfallentsorgungsanlagen übertragen werden. Ziel ist die Erbringung des Nachweises, dass Carbon2Chem maßgeblich dazu in der Lage ist, Sektor übergreifend CO2-Emissionen der großen Schlüsselindustrien zu mindern und darüber hinaus auf kleinere dezentrale Standorte übertragbar ist. Die Transformation der Industrie zu einer CO2 freien Produktion ist ein langer Prozess. Sie setzt die Verfügbarkeit von erneuerbarer Energie und Wasserstoff voraus. Im Rahmen des Projektes soll dieser Transformationspfad genauer untersucht werden und die Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von CO2/CO im zeitlichen Verlauf und deren Verfügbarkeit untersucht werden. Ein Beispiel hierfür ist die Direktreduktion in der Stahl Herstellung, die die Zusammensetzung der Hüttengase verändert. Die chemische Verwertung dieser Rohstoffe benötigt zusätzlichen Wasserstoff. In einem weiteren Teil des Projektes sollen deshalb das Thema Infrastruktur und Wasserstoffspeichermöglichkeiten näher untersucht werden. Am Ende des Projektes sollen Demonstrator und Betreiberkonzepte für weitere Branchen entwickelt werden.
Das Projekt "T 1: Development of automated control systems for water saving irrigation of fruit orchards - initiated by the SFB subproject B3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Background: Fruit production is an important source of income for small and medium scale farmers in the northern part of Thailand and accounts for an important share of the countrys foreign exchange revenues from export. Most of fruit production is taking place during the dry season under irrigation. With an increasing acreage and more intensive production, water is becoming scarce and natural water bodies are affected by overuse in the dry season as well as by the impact of dam and canal construction. For a sustainable consolidation of fruit production, the water consumption per unit of fruit must be reduced. Automatic irrigation control systems help farmers to allot water according to the plants needs at predetermined supply levels. That way farmers have the combined benefit of reduce labor cost and can, at the same time, reduce the water consumption to the lowest level to guarantee optimum yield. Objectives: As the production conditions are highly heterogeneous between upland farmers and farmers in the river plains, different strategies are necessary to achieve the target of water saving. For farmers in remote areas of the uplands a cheap and sturdy irrigation control tool is most appropriate. Such an irrigation control depicts a first step from uncontrolled water use towards optimal irrigation in terms of water efficiency as well as fruit quality and quantity. Where the conditions are favorable and the technological level of production is higher, advanced methods of deficit irrigation, namely partial rootzone drying (PRD) can further improve water use efficiency. As PRD requires a high degree of understanding of the plants reaction to different levels of water supply and high managerial efforts, farmers are reluctant to adopt it in the practice. An automatic PRD system can overcome this problem and helps farmers to make use of PRD benefits without the risk of a reduced harvest. Results until now: One direct reaction of roots to the drying of the soil is the reduction of root activity. This can be determined by root respiration measurements. The CO2 efflux showed the capability of mango roots to restore their activity after a drying and re-wetting cycle. Thereby, it was observed that after a four weeks cycle the root activity was restored in a comparable period of time following re-wetting. (abridged text)
Das Projekt "Teilprojekt Siemens CO2-zu-CO Elektrolyse (Phase 1)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Das Arbeitsziel des Gesamtvorhabens ist die Vorbereitung der weltweit ersten Kopplung eines CO2-zu-CO Elektrolyseurs mit einem Fermenter zur Produktion von Spezialchemikalien. Das Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung der Grundlagen für den weltweit ersten Elektrolysestack und Elektrolysesystems zur einstufigen direkten Reduktion von CO2 zu CO in industrieller Größe im 10 - 20 kW Bereich durch die Siemens AG. Als Grundlage dient der aktuelle Entwicklungsstand einer Einzelzelle im Watt-Bereich, wie er im Kopernikusprojekt (FKZ: 03SFK2J0) erarbeitet wurde. Dieser Stack dient der Konversion von im Endausbau ungenutzter erneuerbarer Energie zum dem stofflichen Energieträger CO und dessen Bereitstellung für eine nachfolgende Fermentation. Der Elektrolyseur soll dabei so maßgeschneidert werden, dass der CO2 bzw. gesamte Gaskreislauf mit kostenminimierten Schnittstellen geschlossen werden kann. Ein wesentlicher Aspekt ist die Anpassung der Produktgaszusammensetzung des Elektrolyseurs an den Fermenter und die gegenseitige Rückkopplung der Betriebsparameter. Die Verschleppung von Betriebsstoffen in beide Richtungen beinhaltet Risiken für die Lebensdauer des Elektrolyseurs bzw. die Wachstumsbedingungen für die Bakterien. Aus übergeordneter Sicht ergänzen sich CO2-Elektrolyse und Fermentation ideal an der energetisch-stofflichen Schnittstelle. Im Vergleich zur klassischen thermischen Chemie ist einzig und allein bis heute nur die Biologie in der Lage mit dem erzeugten CO, H2, CO2 Gasgemisch, in gewissen Rahmen flexibel, komplexe chemische Stoffe in einem einzigen Schritt ohne unerwünschte Nebenprodukte aufzubauen. Der in diesem Teilvorhaben des Rheticus I Projektes entwickelte und unabhängig aufgebaute CO2-zu-CO Elektrolyseur soll in einem nachgelagerten Projektteil mit der Fermentation an einem Evonik Standort zu einer weltweit einzigartigen ökologisch und ökonomisch arbeitenden Produktionsanlage von 10 t/a Hexanol zusammengeführt werden.
Das Projekt "Nachhaltige Städte, Kreislaufwirtschaft, Sub-Sahara Afrika 2024" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft durchgeführt. Das Vorhaben besteht aus zwei verzahnten Modulen M1 (BMBF) und M2 (DAAD). Ergebnisse aus M1 werden zu den Ausbildungs- und Lehrinhalten in M2 transferiert.. In Subsahara-Afrika spielt Addis Abeba, die Hauptstadt Äthiopiens und der Afrikanischen Union (AU), z.B. in Fragen des Klimawandels eine wichtige Rolle. In diesem Kontext befasst sich das Projekt mit dem Thema Kreislaufwirtschaft zur Entwicklung nachhaltiger Methoden der Abfallwirtschaft, die den Bedarfen der Bevölkerung gerecht werden und direkt zur Reduktion von Treibhausgasen und indirekt zur Verringerung der Bodendegradation/-migration, durch Recycling, Rückgewinnung organischer Stoffe und sichere Deponierung, beitragen. Für die Projektarbeit wird der Korridor von Addis Ababa nach Adama (Provinz Oromia) betrachtet, ein prosperierender Wirtschaftsraum, der Verwaltungsgrenzen überschreitet. Fast die gesamte Güterlogistik vom Seehafen Dschibuti bis ins Hochland von Äthiopien wird über den Korridor abgewickelt. Addis Ababa und Adama haben seit Jahren ein hohes Bevölkerungswachstum, aber in jüngster Zeit ist auch ein massives Wachstum in Debre Zeyit und Modjo (Städte im Korridor) zu verzeichnen. Entlang des Korridors gibt es bisher weder auf kommunaler noch auf regionaler Ebene nennenswerte kreislaufwirtschaftliche Konzepte.
Das Projekt "ProDRI - industrielle Produktion von direktreduziertem Eisen (DRI) auf Basis von Erdgas und/oder Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH durchgeführt. Um die Klimaschutzziele der Bundesregierung bis 2050 erreichen zu können, müssen Treibhausgasemissionen in der Eisen- und Stahlindustrie weitestgehend vermieden werden. Die nachhaltige Vermeidung von prozessbedingten Emissionen bei der Stahlherstellung gelingt jedoch nur durch Umstellung des konventionellen, auf Kokskohle basierenden Hochofenverfahrens. Ein neuer technologischer Pfad ist die Direktreduktion von Eisenerz. Wird auf erneuerbaren Energien basierender Wasserstoff eingesetzt, geschieht der Reduktionsprozess weitestgehend CO2-frei. Die Salzgitter Flachstahl GmbH errichtet eine Anlage zur CO2-armen Stahlerzeugung, bei der die Direktreduktion des Eisenerzes auf Basis von Erdgas und Wasserstoff erfolgt. Ziel des Vorhabens ist es, zu zeigen, wie die sukzessive Umstellung eines integrierten Hochofenwerks auf eine CO2-arme Stahlerzeugung erfolgen kann. Je nach Verfügbarkeit kann das Verfahren mit Erdgas oder mit Wasserstoff auf Basis von erneuerbaren Energien betrieben werden. Der so direktreduzierte Eisenschwamm wird zur Verarbeitung entweder einem Elektrolichtbogenofen oder einem konventionellen Hochofen zugeführt, in dem durch die Nutzung des Eisenschwamms Einsparungen von Einblaskohle erreicht werden können. Auch beim Einsatz von Erdgas werden bereits erhebliche Mengen an CO2 gegenüber der herkömmlichen Hochofen-Route vermieden. Je höher der Anteil von auf erneuerbaren Strom basierendem, also 'grünem', Wasserstoff am Reduktions-Gasgemisch ist, desto größer sind die Treibhausgaseinsparungen. Dieser flexible Betrieb soll im Projekt Pro DRI umgesetzt und optimiert werden. Langfristiges Ziel ist die ausschließliche Nutzung von grünem Wasserstoff, um grünen Stahl zu erzeugen - mit einem gegenüber heutigen konventionellen Verfahren über 90 Prozent geminderten CO2-Fußabdruck. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) fördert das Vorhaben bis 2023 im Rahmen des Förderfensters Dekarbonisierung in der Industrie des Umweltinnovationsprogramms mit über 5 Millionen EURO.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft, Center of Applied Research durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, heutige gängige nasschemische Molybdänblau-Verfahren zum automatischen Nachweis von Phosphat in Abwässern durch eine elektrochemische Methode zu ersetzen, um so erstmals auf die Zugabe von reagenzien (Verbrauchsmaterial) verzichten zu können. Hierzu sollen die benötigten Substanzen durch elektrisch induzierte Oxidation, Reduktion und Hydrolyse direkt im Sensorsystem hergestellt werden. Außerdem soll die standardmäßige optische Konzentrationsbestimmung des Phosphatgehalts durch ein Cyclovoltammetrie-Verfahren ersetzt werden. Dadurch soll das geplante Sensorsystem kompakter, wartungsärmer und günstiger im Betrieb als kommerziell verfügbare Analysatoren sein und so eine dauerhafte in-situ Online-Messung der Phosphatkonzentrationen ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, heutige gängige nasschemische Molybdänblau-Verfahren zum automatischen Nachweis von Phosphat in Abwässern durch eine elektrochemische Methode zu ersetzen, um so erstmals auf die Zugabe von Reagenzien (Verbrauchsmaterial) verzichten zu können. Hierzu sollen die benötigten Substanzen durch elektrisch induzierte Oxidation, Reduktion und Hydrolyse direkt im Sensorsystem hergestellt werden. Außerdem soll die standardmäßige optische Konzentrationsbestimmung des Phosphatgehalts durch ein Cyclovoltammetrie-Verfahren ersetzt werden. Dadurch soll das geplante Sensorsystem kompakter, wartungsärmer und günstiger im Betrieb als kommerziell verfügbare Analysatoren sein und so eine dauerhafte in-situ Online-Messung der Phosphatkonzentrationen ermöglichen.
Das Projekt "Aufbereitung und Verarbeitung von Rest- und Abfallstoffen in der Stahlindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein Deutscher Eisenhüttenleute durchgeführt. Anfall von Rest- und Abfallstoffen in der Stahlindustrie (Bundesrepublik Deutschland). Abfallstoffe: 4 Millionen Tonnen/a. Pruefung der Anwendbarkeit der Direktreduktion/der chlorierenden Verfluechtigung/hydrometallurgischer Verfahren (Ne-metallhaltige Abfallstoffe) und des Abbrennens im Wirbelschichtofen (oel- und fetthaltige, eisenhaltige Rest- und Abfallstoffe) zur Wiederverwendung dieser Stoffe und zur Vorbereitung einer umweltneutralen Beseitigung der verbleibenden Abfallstoffe. Prototypanlage zur hydrometallurgischen Aufbereitung von Siemens-Martin-Staeuben.
Das Projekt "Teilvorhaben: Forschungsvorhaben für den Wasserstoff-Hochofen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Steel Europe AG durchgeführt. Das Reallabor H2Stahl zielt auf eine weitreichende Umstellung der Stahlindustrie auf Wasserstofftechnologien. Dadurch können in Duisburg, dem größten europäischen Stahlstandort, die CO2-Emissionen gemindert und somit ein bedeutender Beitrag für den Klimaschutz geleistet werden. Dabei wird als Brückentechnologie die Injektion von Wasserstoff in einen Hochofen während des laufenden Betriebs industriell erprobt. Kohlenstoff als Reduktionsmittel wird hierbei teilweise ersetzt, sodass eine CO2-Minderung von ca. 20 % am Hochofen erwartet wird. Für eine langfristige Transformation wird zusätzlich als Schlüsseltechnologie die Direktreduktion von Eisenerz mit Wasserstoff bzw. wasserstoffreichen Gasen erprobt. Durch die parallele Bearbeitung beider Technologien sowie einen begleitenden Prozess bezüglich der regulatorischen und sozio-ökologischen Rahmenbedingungen wird der Strukturwandel zu einem modernen Industriestandort ermöglicht.
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| Bund | 53 |
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