Das Projekt "DESERTEC - Wüstenstrom" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DESERTEC Foundation, Office Hamburg durchgeführt. Dieses Projekt ist vorerst nur geplant. Auf einer Veranstaltung am 13. Juli 2009 in München haben zwölf europäische Unternehmen zusammen mit der DESERTEC Foundation ein Memorandum of Understanding zur Gründung einer Desertec Industrial Initiative Planungsgesellschaft (DII) unterzeichnet. Die DII Planungsgesellschaft soll bis zum 31. Oktober 2009 als GmbH nach deutschem Recht gegründet werden. Ziel dieser Initiative ist die Analyse und Entwicklung von technischen, ökonomischen, politischen, gesellschaftlichen und ökologischen Rahmenbedingungen zur CO2-freien Energieerzeugung in den Wüsten Nordafrikas. Dieses von der TREC-Initiative des Club of Rome entwickelte DESERTEC-Konzept beschreibt die Perspektiven einer nachhaltigen Stromversorgung für alle Regionen der Welt mit Zugang zum Energiepotenzial von Wüsten. Die Gründungsunternehmen der DII, deren regionaler Fokus auf Europa, dem Nahen Osten und Nordafrika (MENA) liegt, werden sein: ABB, ABENGOA Solar, Cevital, Deutsche Bank, E.ON, HSH Nordbank, MAN Solar Millennium, Münchener Rück, M+W Zander, RWE, SCHOTT Solar, SIEMENS. Zu den wesentlichen Zielen der DII gehören auch die Erarbeitung konkreter Geschäftspläne und darauf aufbauender Finanzierungskonzepte sowie der Anstoß zu industriellen Vorbereitungen zum Bau einer Vielzahl vernetzter und über die MENA-Region verteilter solarthermischer Kraftwerke. Diese Energiequellen sollen durch ein internationales verlustarmes Hochspannungsgleichstromleitungsnetz (HGÜ) verbunden werden mit anderen regenerativen Energieerzeugern von Island bis Arabien. Es wird angestrebt, einen Anteil von rund 15 Prozent des Strombedarfs von Europa und einen erheblichen Anteil des Strombedarfs für die Erzeugerländer zu produzieren. Alle Tätigkeiten der DII sind darauf ausgerichtet, umsetzungsfähige Investitionspläne innerhalb von drei Jahren nach Gründung zu erstellen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermische / hygienische Analyse des Systems - Regler Entwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Energietechnik durchgeführt. Die Trinkwassererwärmung (TWE) in Gebäuden erfolgt vorwiegend zentral und aus hygienischen und funktionellen Gründen sind Systeme zur Warmhaltung des Verteilsystems erforderlich. Neben Zirkulationssystemen kommen elekt. Temperaturhaltebänder (THB) zur Anwendung. Die zentrale Wärmeerzeugung erfüllt oft eine Doppelfunktion zur Heizung und TWE. Während für die Heizung durch die Korrelation zur Außentemperatur bewährte Algorithmen zur Verfügung stehen, ist die Prädiktion des TWE-Bedarfs nur eingeschränkt möglich. Im Vorhaben soll daher ein THB bei TWE-Verteilsystemen als Sensor verwendet werden, um zentral das Verbrauchsverhalten detektieren zu können. Hierzu ist ein Algorithmus mit KI-Technologien zu entwickeln, der prädiktive Merkmale aufweist. Überführt soll dies anschließend in 2 Services. Im energetischen Service sollen Optimierungs- und Flexibilisierungsverfahren für gängige Erzeugungssysteme inkl. einer Datenübertragung zur Zustandserkennung entwickelt werden. Im zweiten hygienischen Service soll eine Detektions- und Überwachungsmöglichkeit der Anlagen hinsichtlich der Legionellengefahr vorgenommen werden. Als Funktionalität sollen 2 Schnittstellen geschaffen werden. Die erste Schnittstelle umfasst die Wärmeerzeugeransteuerung. Die zweite Schnittstelle soll eine nicht invasive Technologie adressieren, die auf den Warmwasserspeicher wirkt. Bei dieser Technologie wird ein alternierendes Magnetfeld um den Speicher erzeugt. Getestet werden soll die Technologie mittels einer HiL Umgebung und in einem Feldtest. Da das Projekt als Satellitenprojekt innerhalb des thematischen Verbundes 'N5GEH' agieren wird, wird die Nutzung der entwickelten Plattform (Phase I) für die avisierten Services erfolgen. Hierzu sind Abstimmungen zu Schnittstellen zu führen sowie eine Rückspiegelung der zu entwickelnden allgemeingültigen Services. Während der Projektlaufzeit ist ein ständiger fachlicher und struktureller Austausch mit dem Service-Projekt notwendig.
Das Projekt "Teilvorhaben 6: 'Vulnerabilität, Risikotransfer und Anpassung'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von United Nations University, Institute for Environment and Human Security durchgeführt. Das Gesamtziel von FloodAdaptVN besteht darin, (1) Ursachen, räumliche Muster und die Dynamiken heutiger und zukünftiger (2030, 2050, 2100) Hochwasserrisiken zu verstehen, zu analysieren und zu bewerten, (2) Einstiegspunkte und Hindernisse für die Umsetzung von Katastrophenrisikominderungs- (DRR), Risikotransfer- und Anpassungslösungen (mit Schwerpunkt auf ökosystembasierte Ansätze) zu untersuchen, (3) ein Instrument zur Entscheidungsunterstützung für die (räumliche) Planung und Priorisierung zwischen verschiedenen DRR-, Risikotransfer- und Anpassungsmaßnahmen zu entwickeln und (4) das Capacity Development zu fördern. Untersuchungsgebiet ist das Einzugsgebiet des Perfume Rivers in der Thua Thien Hue Provinz in Vietnam. Das Teilvorhaben 'Vulnerabilität, Risikotransfer und Anpassung' von UNU-EHS umfasst die Analyse gegenwärtiger Hochwasserrisiken, trägt zur Entwicklung zukünftiger Risikoszenarien bei, leitet die Identifikation und Bewertung geplanter und möglicher DRR-, Risikotransfer- und Anpassungsoptionen, und liefert Beiträge zum Capacity Development, dem Wissenstransfer und der Integration der Ergebnisse in planerische und politische Prozesse und Agenden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Bundesanstalt für Wasserbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Im Weltnaturerbe Wattenmeer fehlen konsistente harmonisierte Datengrundlagen und geeignete Werkzeuge, um auf solchen Massendaten effizient zu navigieren und sie für unterschiedliche Zwecke auszuwerten. Planungs- und Entscheidungs-Prozesse zur detaillierten und umfassenden Bewertung gegenseitiger Wechselwirkungen zwischen nachhaltiger Nutzung und Minimierung bzw. Vermeidung schädlicher Umwelteinflüsse erfordern belastbare Kenntnis der Hydromorphologie und der Sedimenttransportprozesse. Unter Leitung der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) soll ein digitaler Zwilling des trilateralen Wattenmeeres als dienstebasiertes Assistenzsystem für Planungsaufgaben und Berichtswesen entwickelt werden. Dazu erweitert die BAW die MDI-DE technisch und inhaltlich um neue Analyse- und Zugriffs-Methoden für Big Data Anwendungen, damit die Anwender die bereitgestellten Daten, Datenprodukte und Dienste leicht mit Hilfe standardisierter Web Services in eigene Workflows einbinden können. Bei der vorgesehenen Implementierung von Web Processing Services (WPS) sollen vorhandene Metadaten der verwendeten Methoden und Daten ausgewertet und daraus automatisch neue Metadaten zur Beschreibung der jeweiligen Datenprodukte erzeugt werden. Zusammen mit den Projektpartnern werden qualitätsgesicherte Geodaten zur Geomorphologie und Sedimentologie erstellt. Auf dieser Basis berechnet die BAW die synoptische Hydrodynamik für die Jahre 2005, 2015 und 2020 im gesamten trilateralen Wattenmeer. Im Folgenden werden aus diesen Simulationsdaten spezifische Analysen z.B. bezüglich des Sedimenttransportes berechnet, welche die Grundlage für die Bewertung der geomorphologischen und hydrodynamischen Entwicklung bilden. Diese auf Massendaten anwendbaren spezifischen Analysemethoden unterstützen die Bearbeitung von Unterhaltung und Planung der Verkehrsinfrastruktur. Im Rahmen des geplanten Beteiligungsprozesses werden vom Wadden Sea Forum länderübergreifende Anwendungsszenarien spezifiziert und in der BAW bearbeitet.
Das Projekt "Teilvorhaben: Rupprecht Consult-Forschung & Beratung GmbH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rupprecht Consult-Forschung & Beratung GmbH durchgeführt. Im Projekt Ac-DatEP werden verkehrs- und umweltspezifische Rohdaten im Aachener Stadtgebiet über Sensorboxen erfasst und über ein OpenData Portal kostenlos angeboten. Durch die Abstraktion dieser Daten werden die Voraussetzungen für neue und innovative datengetriebene Produkte, Dienstleistungen und Märkte geschaffen. Auf Unternehmensebene entscheidet innovativ sein darüber, ob Betriebe konkurrenzfähig sind und sie sich dadurch einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt sichern können. Als direktes Ergebnis davon können neue Arbeitsplätze geschaffen werden. Rupprecht Consult koordiniert im Projekt die konzeptionelle Entwicklung eines datengestützten Systems für die integrierte Verkehrsplanung, dass eine bessere Analyse der Verkehrssituation, Szenarienentwicklung und -bewertung, Planung von Maßnahmen sowie das Monitoring und die Evaluation von Maßnahmen ermöglicht. Um Pendlerbeziehungen nachhaltig zu gestalten, wird die Perspektive des Umlands von Anfang an miteinbezogen. Mit diesem Ziel analysiert Rupprecht Consult den Planungskontext und die Akteurslandschaft in Aachen und der Umlandgemeinden, und begleitet die Entwicklung des Daten-Mess- und Monitoringkonzepts, den Innovationsprozess sowie die Entwicklung der Use Cases aus planerischer Perspektive. Um die Nutzbarmachung vorhandener 'Datensilos' für die Planung zu untersuchen, leitet Rupprecht Consult einen explorativen Prozess mit Planungsakteur:innen mittels Data Mining/Data Tasting und Validierungsworkshops an. Außerdem unterstützt Rupprecht Consult konzeptionell die Entwicklung einer Datenanwendung für die Bewertung der walkability und bikeability. Schließlich koordiniert Rupprecht Consult den Transfer der Ergebnisse über die Entwicklung einer Roadmap für datengestützten Strukturwandel in Braunkohleregionen, um sicherzustellen, dass die lessons learned, die entwickelten Anwendungsbeispiele, Konzepte, Methoden und Tools auf die gesamte Region und weitere Regionen übertragen werden.
Das Projekt "FB2-TheoDat - Methodenplattform Theorie und Daten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Die Leistungseigenschaften von Festkörperbatterien werden maßgeblich von den Material- und Grenzflächeneigenschaften auf verschiedenen Längenskalen bestimmt. Existierende Batteriemodelle sind zu generisch, um z.B. komplexe Grenzflächenphänomene in hybriden Zelldesigns oder materialspezifische Beiträge zu Grenzflächenwiderständen zu erfassen. Für die Entwicklung verbesserter Batteriemodelle ist es entscheidend, die makroskopischen Modelle zunächst materialunabhängig zu formulieren und diese anschließend durch Daten aus atomistischen Simulationen, gezielten Charakterisierungsexperimenten oder mittels inverser Analysen materialspezifisch zu parametrisieren. In der Methodenplattform Theorie und Daten wird daher aufbauend auf den Vorarbeiten der ersten Projektphase eine durchgängige Simulationskette von der atomistischen Material- bis zur makroskopischen Zellskala für die simulations- und datengestützte Auslegung neuer Zelldesigns für Festkörperbatterien entwickelt. Die Arbeiten sind eng verknüpft mit den Materialplattformen, Prozessplattformen und der Methodenplattform zur Charakterisierung. Auf diese Weise können Simulationen auf allen Längenskalen parametriert bzw. validiert werden und leisten einen direkten Beitrag zur Optimierung neuer im Kompetenzcluster entwickelter Material- und Zellkonzepte.
Das Projekt "FB2-TheoDat - Methodenplattform Theorie und Daten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institute for Computational Mechanics, Lehrstuhl für Numerische Mechanik durchgeführt. Die Leistungseigenschaften von Festkörperbatterien werden maßgeblich von den Material- und Grenzflächeneigenschaften auf verschiedenen Längenskalen bestimmt. Existierende Batteriemodelle sind zu generisch, um z.B. komplexe Grenzflächenphänomene in hybriden Zelldesigns oder materialspezifische Beiträge zu Grenzflächenwiderständen zu erfassen. Für die Entwicklung verbesserter Batteriemodelle ist es entscheidend, die makroskopischen Modelle zunächst materialunabhängig zu formulieren und diese anschließend durch Daten aus atomistischen Simulationen, gezielten Charakterisierungsexperimenten oder mittels inverser Analysen materialspezifisch zu parametrisieren. In der Methodenplattform Theorie und Daten wird daher aufbauend auf den Vorarbeiten der ersten Projektphase eine durchgängige Simulationskette von der atomistischen Material- bis zur makroskopischen Zellskala für die simulations- und datengestützte Auslegung neuer Zelldesigns für Festkörperbatterien entwickelt. Die Arbeiten sind eng verknüpft mit den Materialplattformen, Prozessplattformen und der Methodenplattform zur Charakterisierung. Auf diese Weise können Simulationen auf allen Längenskalen parametriert bzw. validiert werden und leisten einen direkten Beitrag zur Optimierung neuer im Kompetenzcluster entwickelter Material- und Zellkonzepte.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung innovativer Sensorsysteme zur umfassenden Analyse der Gaszusammensetzung im Fermenter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Union Instruments GmbH durchgeführt. Im Rahmen der Flexibilisierung und Umstellung der Stromversorgung kommt den Biogasanlagen eine besondere Bedeutung zu. Durch die Speicherfähigkeit der Biomasse in Kombination mit einem lastflexiblen Betrieb der Biogasanlagen können die Stromnetze dezentral und auf der Basis regenerativer Energieträger stabilisiert werden. . Hier setzt das beantragte Forschungsprojekt an. Durch eine Echtzeit-Erfassung der Gasqualität im Fermenter mittels neuartiger Sensorsysteme (Photoakustische Sensoren), werden der Methan- und Kohlenstoffdioxidgehalt mit einer wesentlich höheren zeitlichen Auflösung erfasst, als dies mit bisherigen Verfahren möglich ist. Über ein vollkommen neuartiges Ramansystem erfolgt die simultane und quantitative Bestimmung aller weiteren Gaskomponenten, wozu neben Methan und Kohlendioxid unter anderem auch Wasserstoff, Schwefelwasserstoff und höherkettige Moleküle gehören. Aufbauend auf diesen neuartigen Sensoren und Messdaten werden Regelkreise entworfen, die eine algorithmen-basierte Substratzufuhr und Rührwerkseinstellungen in ein Managementsystem integrieren, so dass eine einfache aber umfassende Überwachung und Betrieb der Anlagen auch bei komplexen Fütterungsstrategien ermöglicht wird. Damit wird eine flexible, nachfragebestimmte Produktion von Biogas bei gleichzeitig stabiler Prozessbiologie ermöglicht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Nachhaltige BEV-Unterbodenschutzstrukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUDI AG durchgeführt. Im Projektvorhaben protECOlight werden nachhaltige und gleichzeitig serienfähige Wertschöpfungsketten für neuartige, faserverbundbasierte Leichtbau-Schutzstrukturen in Fahrzeugen mit alternativen Antriebskonzepten entwickelt. Zentrales Ziel dabei ist, CO2 durch den Einsatz von nachhaltigen Kunststoffen einzusparen, eine Gewichtsreduktion der Bauteile während der Nutzungsdauer sowie eine gesteigerte Ressourceneffizienz innerhalb des Bauteilherstellungsprozesses zu erreichen. Hierfür wird ein ganzheitlicher, interdisziplinärer Ansatz auf Basis der Schlüsseltechnologie Leichtbau gewählt. Das Projekt werden Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit Kompetenzen aus Forschung und Entwicklung, Material- und Halbzeugherstellung sowie einem Endanwender bearbeiten und es bietet daher entsprechende Verwertungsperspektiven. Im Fokus der Projektinhalte steht die anwendungsspezifische Entwicklung nachhaltiger Kunststoffe. Hier gilt es, einen optimalen Kompromiss zwischen ökologischer Nachhaltigkeit, mechanischen Eigenschaften, Prozessfähigkeit und Kostenstruktur zu finden. Durch eine umfassende Life-Cycle-Analyse für die Materialien und Bauteile wird die Nachhaltigkeit des gesamten Produktlebenszyklus projektbegleitend überprüft und das Ergebnis als Leitlinie für die technische Entwicklung dienen. Die Fertigung und experimentelle Bewertung der Kunststoff-Schutzstrukturen, die virtuelle Auslegung ausgewählter Fertigungsschritte sowie der Bauteile ermöglichen eine fortlaufende Bewertung der erzielten Projektergebnisse. Die AUDI AG bringt sich mit ihrem breitgefächerten Know-how als Autohersteller im Premiumsegment ein. Die Arbeiten zu nachhaltigen und gewichtsoptimierten Schutzstrukturen im Unterbodenbereich für Fahrzeuge mit neuer Antriebstechnik sollen neue Standards in puncto Sicherheit, Gewicht, Preis und Nachhaltigkeit setzen, dies führt automatisch zu einer Verbesserung der Wettbewerbssituation.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessentwicklung und Nachhaltigkeitsanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Im Projektvorhaben protECOlight werden nachhaltige und gleichzeitig serienfähige Wertschöpfungsketten für neuartige, faserverbundbasierte Leichtbau-Schutzstrukturen in Fahrzeugen mit alternativen Antriebskonzepten entwickelt. Zentrales Ziel dabei ist, CO2 durch den Einsatz von nachhaltigen Kunststoffen einzusparen, eine Gewichtsreduktion der Bauteile während der Nutzungsdauer sowie eine gesteigerte Ressourceneffizienz innerhalb des Bauteilherstellungsprozesses zu erreichen. Hierfür wird ein ganzheitlicher, interdisziplinärer Ansatz auf Basis der Schlüsseltechnologie Leichtbau gewählt. Das Projekt werden Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit Kompetenzen aus Forschung und Entwicklung, Material- und Halbzeugherstellung sowie einem Endanwender bearbeiten und es bietet daher entsprechende Verwertungsperspektiven. Im Fokus der Projektinhalte steht die anwendungsspezifische Entwicklung nachhaltiger Kunststoffe. Hier gilt es, einen optimalen Kompromiss zwischen ökologischer Nachhaltigkeit, mechanischen Eigenschaften, Prozessfähigkeit und Kostenstruktur zu finden. Durch eine umfassende Life-Cycle-Analyse für die Materialien und Bauteile wird die Nachhaltigkeit des gesamten Produktlebenszyklus projektbegleitend überprüft und das Ergebnis als Leitlinie für die technische Entwicklung dienen. Die Fertigung und experimentelle Bewertung der Kunststoff-Schutzstrukturen, die virtuelle Auslegung ausgewählter Fertigungsschritte sowie der Bauteile ermöglichen eine fortlaufende Bewertung der erzielten Projektergebnisse.
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