Das Projekt "Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung der Eindüsung von Harnstoff-Wasser-Lösung für SCR-Systeme von Biogas-BHKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Technische Verbrennung durchgeführt. Im Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissionsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2-neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein 'Digitales Abbild' für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorhergesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von Harnstofflösung möglich ist. Mit Hilfe des 'Digitalen Abbilds' wird es dann möglich, Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Ressource bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhindern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. Die Ergebnisse finden direkt Verwertung im Biogas-BHKW-Markt, da durch das Inkrafttreten der 44. BImSchV ab 2023 strengere Emissionsregularien gelten, die nur mit einem optimal ausgelegtem SCR-System einzuhalten sind.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Entwicklung eines CFD-basierten Auslegungstools für die SCR - Abgasnachbehandlung in Biogas-BHKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik, Fachgebiet Verfahrenstechnik durchgeführt. Im Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissionsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2-neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein 'Digitales Abbild' für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen, welche sich in maßgeblicher Weise von jenen im Automobil- und Kraftwerksbereich unterscheiden. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorher-gesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von Harnstofflösung möglich ist. Mit Hilfe des 'Digitalen Abbilds' wird es dann möglich, Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Res-source bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhindern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der An-schaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt. Die Ergebnisse finden direkt Verwertung im Biogas-BHKW-Markt, da durch das Inkrafttreten der 44. BImSchV ab 2023 strengere Emissionsregularien gelten, die nur mit einem optimal ausgelegten SCR-System einzuhalten sind.
Das Projekt "Aufbau und Betrieb zweier Wasserstoffbetankungsanlagen zur Versorgung von Wasserstoffnutzfahrzeugen für das Projekt HyCET in Leipzig und Nürnberg." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TotalEnergies Marketing Deutschland GmbH durchgeführt. Im Rahmen des von BMW initiierten Entwicklungsprojektes 'HyCET' soll die gesamte Wirkkette einer nachhaltigen und emissionsfreien Logistik unter realen Bedingungen erprobt werden. Entwicklung, Aufbau und Erforschung von Wasserstoffverbrennungsmotoren für den Einsatz in LKWs sind ein essenzieller Teil dieses Projektes, da derartige Motoren gegenwärtig nicht kommerziell verfügbar sind. Bei der Verbrennungstechnologie handelt es sich um einen herkömmlichen turboaufgeladenen Dieselmotor für den Einsatz im Nutzfahrzeugbereich. Dieser wird durch technische Veränderungen befähigt, als wasserstoffverbrennender Motor zu agieren. Mit dem bereits seit 2019 laufenden EU-Projekt 'H2Haul', bei dem der Einsatz von Brennstoffzellen in 40 t LKW erforscht wird, sollen Vor- und Nachteile der beiden Wasserstoff-Technologien (Brennstoffzelle vs. Verbrennungsmotor) verglichen und entsprechende Empfehlungen abgeleitet werden. Dabei wird die Vergleichbarkeit beider Technologien in der durch wechselseitigen Einsatz der unterschiedlichen Technologieträger in gleicher Umgebung sichergestellt. BMW verfolgt hier einen technologieoffenen Ansatz mit dem Ziel, eine optimale Lösung für einen emissionsfreien Logistikbetrieb zu erhalten. TOTAL Deutschland wird im Rahmen von H2Haul als assoziierter Partner teilnehmen. Für den Einsatz der wasserstoffbetriebenen LKWs ist der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur für schwere Nutzfahrzeuge eine essenzielle Voraussetzung. TotalEnergies möchte das innovative Projektvorhaben HyCET deswegen durch die Bereitstellung zweier 'Hydrogen Refueling Stations' (HRS) mit der neuartigen Betankungstechnologie für H2-Nutzfahrzeuge unterstützen. Die beiden HRS sollen in Leipzig und im Raum Nürnberg errichtet werden und min. 50% grünen Wasserstoff abgeben. Um die neuen HRS auch der breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen, ist derzeit auch die Betankung von 350 bar Bussen und 700 bar PKWs geplant.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anbindung von Kleinstanlagen über iMSys / CLS-Schnittstelle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EFR GmbH durchgeführt. Zielstellung des Projekt Redispatch3.0 ist es, vorliegende Konzepte zum Redispatch 2.0 weiterentwickeln und die erarbeiteten Ansätze pilotmäßig umzusetzen, zu testen und auszuwerten. Hierbei liegt der Fokus auf der ökonomischen Erschließung zusätzlicher Flexibilitätspotenziale in der Niederspannung und deren Einsatz für Systemdienstleistungen auf allen Netzebenen, sowie der Erforschung von echtzeitfähigen und resilienten Digitalisierungskonzepten als Voraussetzung für reaktive Netzführung. Im Teilvorhaben der EFR liegt der Fokus auf der Umsetzung der Integration dezentraler Kleinstanlagen aus der Niederspannungsebene über die Controllable-Local-Systems (CLS)-Schnittstelle des Intelligenten Messsystems (iMSys) in übergeordneten Koordinierungsebene und Redispatch3.0 Anwendungen sowie die dadurch mögliche Erschließung zusätzlicher Flexibilitäten. Grundlegendes Ziel der EFR ist die Einbettung des CLS-Managements in die gesamtheitliche Systemumgebung zur Realisierung der Redispatch-3.0-Anwendungen, um die Effizienz und Zuverlässigkeit der Funktionen unter Berücksichtigung der systemübergreifenden Abhängigkeiten in Erfahrung zu bringen. Als weiteres Ziel ist die Standardisierung der Schnittstellen zu Leitstellen und zu Systemen zur Ermittlung von Anreizen. Weiterhin wird das Ziel verfolgt, standardisierte Anwendungsfälle innerhalb des CLS-Managements als fertig getestete Applikationen zu schaffen. Im Ergebnis des Teilvorhabens entstehen ein System zur kommunikativen Einbindung von Kleinstanlagen über ein CLS-Management zur Nutzung/Einbindung in Redispatch3.0-Anwendungen sowie entsprechende Standardisierungen von Schnittstellen und Anwendungen.
Das Projekt "Predictive Maintenance für die e-Mobilität (ePredict)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik, Professur Leichtbaudesign und Strukturbewertung durchgeführt. Zwei aktuelle Megatrends, die auch die sächsische Gesellschaft und Industrielandschaft grundlegend verändern werden, sind alternative Mobilitätskonzepte und die fortschreitende Digitalisierung. Eine nachhaltige individuelle Mobilität in Ballungsräumen erfordert neue, möglichst emissionsfreie Antriebskonzepte. Hier spielen Elektroantriebe, ob batterieelektrisch, hybrid oder mit Brennstoffzelle, eine wichtige Rolle. Diese Antriebe sind bereits jetzt hochintegriert aufgebaut, d.h. die Komponenten Antrieb, Elektronik und Sensorik sind auf engstem Raum vereint. Die kompakten Abmessungen und die Integration von Elektronik und tragendem Bauteil führen dabei zu höchsten thermomechanischen Belastungen. Dies gilt auch für den Einfluss neuer Betriebsmoden, wie z.B. der Rekuperation von Antriebsenergie durch elektrisches Bremsen. Die Zukunft der individuellen Mobilität basiert zudem auf neuen Mobilitätskonzepten. Diese beinhalten u.a. Car- und Bikesharing-Lösungen, digitale Verkehrsleitsysteme und das autonome Fahren. Dadurch kommt es zu einem häufigeren, variableren Einsatz der Fahrzeuge durch verschiedene Nutzer, sodass das professionelle Flottenmanagement mit gesteigerten Anforderungen an Verfügbarkeit, Überwachung und Instandhaltung der Fahrzeuge an Bedeutung gewinnt. Die rasant voranschreitende Digitalisierung ermöglicht in diesem Zusammenhang vollkommen neue Ansätze. Durch die schnelle Übertragung mittels digitaler Infrastruktur, Speicherung und Verarbeitung großer Datenmengen ist es möglich, ein digitales Abbild - einen Digitalen Zwilling - eines komplexen Systems oder einer ganzen Fahrzeugflotte zu generieren, das zur Analyse und Optimierung eingesetzt werden kann. Aufgrund der zukünftig verfügbaren Daten bieten sich neue Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz (KI), der Analyse von Massendaten (Big Data) sowie der Verknüpfung von Bauteil und Daten im Sinne des Internets der Dinge (IoT) an. Das Ziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung von grundlegenden digitalen Methoden zur Lebensdauerüberwachung und Zuverlässigkeitssteigerung hochintegrierter mechatronischer Systeme. Diese Methoden sind Voraussetzung für den sicheren Einsatz von hochintegrierten mechatronischen Systemen, deren frühzeitigen Service und Wartung bereits vor dem Schadensfall und neue Geschäftsmodelle von Systemanbietern, die Produkt, Einsatz und Service verknüpfen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Feldvalidierung und Begleitung der Entwicklung einer computergestützten Auslegung zur SCR-Abgasnachbehandlung von Biogas-BHKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Emission Partner GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Rahmen des BiNOred-Projektes geht es um eine Entwicklung für die Realisierung von sehr sauber arbeitenden SCR-Systemen (Selektive katalytische Reduktion), damit die ab 2023 nach der 44. BImSchV (Bundes-Immissions-Schutz-Verordnung) sehr strengen Emissionsregeln eingehalten werden können. Diese SCR-Systeme sind notwendig, um in Zukunft saubere und CO2 neutrale Biomasse in Blockheizkraftwerken (BHKW) nutzen zu können. Dazu soll ein 'Digitales Abbild' für die Eindüsung von Harnstofflösung in heißes Abgas entwickelt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Parametrisierung der Einflüsse des komplexen Zusammenhangs aus geometrischen und physikalischen Randbedingungen, welche sich in maßgeblicher Weise von jenen im Automobil- und Kraftwerksbereich unterscheiden. Speziell wird hier die Verteilung der Harnstofflösung und anschließend des freigesetzten Ammoniaks betrachtet. Damit soll bei konkreten Anwendungen bereits in der Projektierungsphase vorhergesagt werden können, unter welchen Voraussetzungen der effizienteste Einsatz von wässriger Harnstofflösung möglich ist. Mit Hilfe des 'Digitalen Abbilds' wird es dann möglich, Harnstofflösung für den Betrieb eines SCR-Katalysators zur Stickoxid-Reinigung des Abgases als Res-source bedarfsoptimiert einzusetzen und gleichzeitig Ammoniakschlupf minimieren. Dies wird auch die daraus resultierenden Sekundäremissionen wie Stickoxide oder Blausäure verhindern. Eine unnötige Überdimensionierung des SCR-Katalysatorvolumens kann so vermieden werden. Als Konsequenz ergeben sich essenzielle wirtschaftliche Vorteile sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb des SCR-Systems. Nur so kann der hocheffizienten, CO2-neutralen Biomassenutzung eine reelle Chance eingeräumt werden, da sie einem immensen Kostendruck unterliegt.
Das Projekt "Teilprojekt A: Planfortschreibung, Partizipation und Wissenstransfer" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Integrierte Verkehrsplanung durchgeführt. Das Ziel der Mobilitätsberichterstattung ist es, die kommunale Verkehrspolitik strategisch neu auszurichten und den Verkehr sozial-gerechter sowie ökologisch-verträglicher zu gestalten. Der Verbund MobilBericht2 begleitet die Umsetzungsphase der Mobilitätsberichterstattung im Berliner Bezirk Pankow. Auf Grundlage eines Mobilitätsberichts werden neue qualitative Erhebungsmethoden zur Erfassung von Mobilität angewendet und partizipative Methoden zur Entscheidungsfindung getestet. Im vorliegenden Projekt wird die für den Planungszyklus wichtige Evaluation des Berichts und von Maßnahmen durchgeführt, sodass auch dieser Planungsschritt in die Mobilitätsberichterstattung aufgenommen werden kann. Da die Mobilitätsberichterstattung ein fortlaufender, dem Planungszyklus folgender Prozess ist, wird auch die Phase der Planaufstellung neu begonnen. Insbesondere in der Zieldiskussion und bei den Erhebungen zur Bewertung des Status Quo der Mobilität sollen neue Methoden zum Einsatz kommen, um den optimalen Einsatz für verschiedene Voraussetzungen und Zwecke in der Verkehrsplanung zu eruieren. In der Umsetzung von verkehrsplanerischen Maßnahmen aus einem Mobilitätsbericht soll das Bezirksamt begleitet werden, um eine leitbildgerechte Gestaltung der nachhaltigen urbanen Mobilität zu fördern. Für die Einrichtung von Kiezblocks im Komponistenviertel wird Erstellung einer qualifizierten Gefahrenlage, Ausschreibung der Planungsleistung und Öffentlichkeitsarbeit übernommen. Es soll der Handlungsleitfaden zur Mobilitätsberichterstattung mit den neuen Erkenntnissen zur Evaluation und weiterer Methoden ausgebaut und eine überarbeitete Auflage herausgebracht werden. Zusätzlich werden vom Projektteam Seminare für das Mobilitätsmanagement in Deutschland angeboten, um das Instrument und deren Methoden für den Wissenstransfer anzubieten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Virtuelles Halte- und Parkraummanagement" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bliq GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ViVre ist die Erarbeitung von Bausteinen für innovative und nachhaltige Mobilitätlösungen urbaner Umgebungen sowie für die Anbindung ländlicher Räume. Der Fokus des Projekts liegt dazu auf notwendigen neuen oder neu zu gestaltenden Verkehrsknoten. Zur Ermöglichung neuer Funktionen, Gewinnung von Flexibilität und Reduktion von Kosten werden in ViVre virtualisierte Verkehrsinfrastrukturen in Vernetzung mit automatisierten Fahrfunktionen untersucht. Die entwickelten Konzepte werden mit Versuchsfahrzeugen der Projektpartner im Realverkehr des digitalen Testfelds AIM (Anwendungsplattform Intelligente Mobilität) umgesetzt und erprobt. Weiterhin wird mit der Stadt Braunschweig ein Leitfaden für den Aus- und Aufbau zukünftiger gemischt-physisch-virtueller Verkehrsinfrastrukturen für das automatisierte und vernetzte Fahren in städtischen und ländlichen Gebieten erarbeitet. Partner AIPARK GmbH trägt zu dem Gesamtvorhaben die folgenden zentralen Bausteine bei: 1. Identifizierung von Virtualisierungspotentialen im On-Street Parkraummanagement 2. Erstellung eines Anforderungskatalogs für virtuelle Park- und Haltezonen 3. Erstellung eines ganzheitlichen Informations- und Dispositionskonzepts für virtuelle Haltepunkte 4. Umsetzung einer Referenzimplementierung mit den drei Komponenten Informationserhebung, -Echtzeitverarbeitung und Disposition von Halte- bzw. Parkpunkten zu Agente im experimentellen Rahmen des Gesamtvorhabens. 5. Erprobung der Referenzimplementierung in einer Verkehrssimulationsumgebung, sowie im realen Testfeld unter mindestens drei unterschiedlichen Szenarien. 6. Abschließend ist ein quantitativer Bericht zur den vier Aspekten Wirksamkeit, Schwachstellen, Verbesserungspotentiale, sowie Voraussetzungen für einen flächenhaften Einsatz der Lösung anzufertigen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Innovatives, automatisiertes Engpassmanagement durch Integration von Smart Grid Komponenten in den Gesamtprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PSI GridConnect GmbH durchgeführt. Das Projekt 'Redispatch3.0' soll die Integration von Anlagen aus der Niederspannung sowie die Zusammenarbeit und den Informationsaustausch zwischen VNB und mit ÜNB verbessern und den Redispatch 2.0 weiterentwickeln. Ziele sind höhere Anteile erneuerbarer Energien durch eine optimale Auslastung in den Stromnetzen, Senken von Betriebs- und Investitionskosten bei VNB sowie die Förderung netzdienlicher Beiträge dezentraler Anlagen, insbesondere in der Bereitstellung von Systemdienstleistungen. Das Projekt soll vorliegende Konzepte zum Redispatch 2.0 weiterentwickeln und die erarbeiteten Ansätze pilotmäßig umsetzen, testen und auswerten. Hierbei liegt der Fokus auf der ökonomischen Erschließung zusätzlicher Flexibilitätspotenziale in der Niederspannung und deren Einsatz für Systemdienstleistungen auf allen Netzebenen, sowie der Erforschung von echtzeitfähigen und resilienten Digitalisierungskonzepten als Voraussetzung für reaktive Netzführung. Projektziele im Detail: - Organisationsentwurf der Kaskade und des Redispatch 3.0 - System-Infrastruktur für die Umsetzung des Redispatch unter Einbindung von Kleinstanlagen aus dem NS-Netz: Weiterentwicklung der bestehenden System-Infrastruktur; Integration neuartiger Schnittstellen zu intelligenten Messsystemen; Anbindung von Kleinstanlagen für den Flexibilitätsabruf im Redispatch-Prozess - Einsatz des PSIngo Systems in einem innovativen Kontext: Optimierung in der Betriebsplanung und Betriebsführung; Spannungsebenenübergreifende Optimierung in Echtzeit; Erweiterung der Algorithmen und Reglerfunktionen für Redispatch-Maßnahmen; Umsetzung und Echtzeit-Validierung von externen, fahrplanbasierten Sollwerten; Erweiterung der Schnittstellen zur Anbindung externer Algorithmen - Feldversuch unter realen Bedingungen im Stromnetz der MVV: Systemplattform für die Integration von Optimierungsalgorithmen und Anwendungen der Projektpartner in die aktive Netzführung - Integration der Erkenntnisse in zukünftige Entwicklungsprozesse und Roadmap.
Das Projekt "Beurteilung und Beeinflussung von Magnetfeldexpositionen beim Widerstandsschweißen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Elektrische Energiesysteme, Lehrstuhl für Leistungselektronik durchgeführt. Ausgehend von generell strenger werdenden Regelungen zu zulässigen Feldexpositionen an Arbeitsplätzen und der Relevanz dieser Sachlage für das Hochstromfügeverfahren Widerstandsschweißen verfolgt das beantragte Forschungsvorhaben eine zweigeteilte Strategie: Einerseits soll geklärt werden, ob die besonderen Bedingungen beim Widerstandsschweißen den Ansatz weniger restriktiver Grenzwerte rechtfertigen; andererseits sollen Voraussetzungen für den Einsatz zugeschnittener technischer Maßnahmen zur Reduzierung der Magnetfeldexposition der Bediener von Widerstandsschweißeinrichtungen erarbeitet werden. Die als passive bzw. aktive Zusatzmaßnahmen zur Verminderung der im Arbeitsbereich auftretenden Magnetflussdichtewerte erforderlichen Abschirm- bzw. Gegenmagnetfelderzeugungseinrichtungen sollen hierbei an die, je nach Leistungsteiltyp unterschiedlichen Erfordernisse angepasst sowie mit vertretbarem Aufwand realisierbar sein und so mit den Widerstandsschweißeinrichtungen kombiniert werden, dass eine Beeinflussung der technologischen Schweißparameter und des betriebsmäßigen Ablaufs vermieden wird.
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