Das Projekt "Bioenergy for europe - a comparative analysis for the community" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH durchgeführt. Objective: Within the European Union, agricultural production for the non-food Bector ib discussed intensively under several aspects as employment in agriculture and other economic aspects, rural development, improvement of the landscape, and sustainable land use as well as important environmental issues, especially search for sustainable energy and deminishing the contributions to global warming. Even if economic or social reasons are judged to be more important than others, environmental impacts are an important additional decision criteria and environmental impacts of the production and use should be minimized. Out of all non-food crops, biofuels seem to have one of the highest potentials. Therefore, the main focus should be set on the whole variety of biofuels. Reasonable decisions in the sphere of environment need a lot of highly differentiated information. The knowledge deficits were pointed out in detail by the Concerted Action 'Environmental aspects of biomass production and routes for European energy supply' (AIR 3-CT942455, the final report i8 due in early 1997) and are summarized in a catalogue of demands. The proposed project will meet this catalogue - by analyzing all relevant biofuels, - by covering the entire life cycle for each type of biofuel, - by covering data for countries from all parts of the Community, biofuels and countries of production, and furthermore cover social, economic, political, and legal aspects. Therefore the study will provide . Answers on a high scientific level to which types of biofuels are the best of the different regions of the Community from the viewpoint of the environment and including socio-economic implications and with that . A high quality environmental related decision base which is needed for a rational promotion of biofuels in the Community. The proposed project focuses on Area 1.1 of the programme work plan: 'The biomass and bio energy chain' and especially the research tasks 1.1.3.2 'Systems studies' and 1.1.3.3 'Environmental issues' addressing in particular the research tasks: 'To investigate the non-technical barriers to the development of biomass production and supply systems, e.g. Population, urban structure, biomass availability and other local parameters (life cycle analysis, energy balances, etc.)' And 'To investigate and characterize the environmental consequences of biomass transformation systems.' The results will be relevant also for other areas of the FAIR programme, especially: 1.2.3 The 'green' chemical and polymer chain: End use and market requirements, 4.1 Reformed CAP: Optimization of methods, systems and primary production chains, agriculture-environment interactions, policy relevant economic analysis and impact assessment. ... Prime Contractor: Institut für Energie- und Umweltforschung GmbH; Heidelberg; Germany.
Das Projekt "Perspectives of exploitation of wind energy in the Federal Republic of Germany" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fördergesellschaft Windenergie (FGW) e.V. durchgeführt. Objective: To assess the possible exploitation of wind energy in the federal republic of Germany. General information: the analysis of the actual situation of the exploitation of wind energy in the federal republic of Germany, carried out in the present study, shows distinctly the necessity to change political aims and public funding policies. The fgw presents some recommendations with the aim to come to politically acceptable solutions for a faster market introduction of wind energy in order to allow this environmentally favourable source of energy to occupy an appropriate position in our energy supply system.
Das Projekt "Studie zur Auslegung und Optimierung eines Ein-Druck-/Mehr-Druck-Dampf-Wasserkreislaufs fuer ein Kohle-Kombikraftwerk mit integrierter Kohlevergasung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik durchgeführt. Es wurden Untersuchungen und Berechnungen zur exergetischen Bewertung und Optimierung von Ein- und Mehrdruck-Abhitzedampferzeugern als verbindendes Glied im gekoppelten Gas- und Dampfturbinenprozess durchgefuehrt. Fuer einen Ein-Druck-Abhitzekessel wurden dabei auch ueberkritische Dampfzustaende analysiert. Das Ziel der Betrachtungen bestand in der Ermittlung optimaler Dampfparameter fuer ein Kohle-Kombi-Kraftwerk mit integrierter Kohlevergasung. Vorgestellt wird ein dafuer verwendetes mathematisches Verfahren, das zur Optimierung nahezu beliebiger Zielfunktionen nutzbar ist. Neben der Auswertung der Optimierungsergebnisse wird auf die Realisierbarkeit der Ergebnisse eingegangen. Sie kann durch eine Zwischenueberhitzung wesentlich erleichtert werden, deren Einfluss ebenfalls beschrieben wird.
Das Projekt "Energiestroeme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lahmeyer International GmbH - Beratende Ingenieure durchgeführt. Objective: The purpose of this proposal is to measure micro and macro economic impacts of energy policies in the industry activities. In the first place, the analysis will concern energy uses in boilers (steam or hot water). The innovations that represents this research are: - a description of energy streams, - a detailed market analysis of boilers equipments, - a micro-economic approach based on input/output tables of soec in order to measure indirect effects. General information: 1) market analysis for boilers and other equipment: the present and future market situation in the federal republic of Germany has to be analysed and reported. 2) conceptual development: the approach to be used will put emphasis on the question of how to fix different data in different segments of the input-output table, the product table, the energy demand and energy supply tables in order to calculate the impacts on macro and sectoral economy, energy and employment. 3) demonstration of the approach using an example out of the field of energy producing equipment. Sensitivity analysis. Achievements: The first major task to be performed was to develop a theoretical concept as a prerequisite for the establishment of energy stream analyses. This concept has to deal with the following different levels: processes (example steam boiler); products (example pulp); energy balance; energy input output balance; energy part of input output system; input output system and employment. In order to illustrate the concept, the example of steam boilers in the pulp and paper industry was selected and a superficial market study survey for steam boilers was performed.
Das Projekt "Dynamik des Kohlenstoffes/Stickstoffverhaeltnisses bei alten und neuen Winterweizensorten (Triticum aestivum L.) im Hinblick auf die energetische Nutzung der Gesamtbiomasse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesamthochschule Kassel, Fachbereich 11 Landwirtschaft, Internationale Agrarentwicklung und Ökologische Umweltsicherung, Fachgebiet Feldkulturen der Tropen und Subtropen durchgeführt. In der bioenergetischen Nutzung von Kulturpflanzen, die als Alternative zur Flaechenstillegung infolge der Ueberproduktion von Nahrungsmitteln im mitteleuropaeischen Bereich Aussichten auf praktische Anwendung hat, ergibt sich die Notwendigkeit, die Stickstoffeffizienz der bioenergetisch genutzten Pflanzen zu maximieren: ein weites C/N-Verhaeltnis bei hohem Biomasseertrag ist Voraussetzung sowohl fuer wirtschaftliche Bereitstellung als auch fuer umweltfreundliche pyrolytische Nutzung des Pflanzenmaterials (Minimierung des Stickoxidausstosses). Die Dynamik des C/N-Verhaeltnisses in Funktion von Genotyp und Pflanzenentwicklung soll als Grundlage fuer Wahl und Bewirtschaftung von 'Energiepflanzen' untersucht werden. Da bei der Produktion von Biomasse zur energetischen Nutzung der Kornanteil an der Biomasse unerheblich ist, kann auch auf aeltere Sorten zurueckgegriffen werden, womit ein Beitrag zur genetischen Diversifizierung des Anbaus geleistet wird. Im Vorhaben wird mit Weizen gearbeitet, womit bei der Aufnahme der Bioenergieproduktion durch Landwirte kein Technikwechsel erforderlich ist, wie dies bei der Nutzung spezieller Energiepflanzen (z.B. Miscanthus) der Fall ist. Durchfuehrung: Labor fuer pflanzliche Ertragsphysiologie des Fachgebietes Feldkulturen der Tropen und Subtropen.
Das Projekt "Entwicklung von kostenguenstigen Beurteilungsverfahren fuer thermische Solaranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik durchgeführt. In diesem Vorhaben wird ein Verfahren fuer die Abnahmemessung von grossen Solaranlagen entwickelt, mit dem installierte Anlagen in situ in vertretbarer Zeit und zu akzeptablen Kosten umfassend beurteilt werden koennen. Die Abnahmemessung soll direkt nach Inbetriebnahme der Anlage erfolgen. Sie dient zur Pruefung der thermischen Leistungsfaehigkeit, der Funktion und der Abstimmung der Anlage. Forderungen an das Verfahren der Abnahmemessung sind dabei universelle Anwendbarkeit, Kostenguenstigkeit und eine maximale Messzeit von 4 Wochen. Das Verfahren soll Konzepte zur Garantie von Solaren Ertraegen (GSE) unterstuetzen.
Das Projekt "Einfluss des Biomasseanbaus und der -aufbereitung auf das Verbrennungsverhalten in einer Staubfeuerung - Unterauftrag: Anbauseitige Optimierung ausgewaehlter Energiepflanzen fuer eine Verbrennung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für umweltgerechte Landbewirtschaftung Müllheim durchgeführt. Welchen Einfluss haben bei Getreide, Mais und Energiegras (Welsches Weidelgras) Standort, Art bzw. Sorte, Zeitpunkt und Hoehe bzw. Form der K-Duengung sowie Erntezeitpunkt (bei Energiegras) auf den Ertrag und die fuer eine Verbrennung besonders relevanten Inhaltsstoffe Chlor (Hochtemperaturkorrosion.) und Kalium (Ascheerweichung.) bei Ganzpflanzen?.
Das Projekt "Teilvorhaben: ökologische Modellierung zur Lebenszyklusanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Akustik und Bauphysik, Lehrstuhl für Bauphysik, Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung durchgeführt. Die zentrale Aufgabe des Teilprojekts ist die Entwicklung eines frei verfügbaren Softwaretools zur ökologischen lebenszyklusbasierten Bewertung innovativer Konzepte zur thermischen Energiespeicherung in Gebäuden. Es soll Entscheidungsträgern eine wissenschaftlich fundierte Hilfestellung bei der Auswahl des, im Sinne einer ganzheitlichen ökologischen Betrachtung, geeignetsten thermischen Speicherkonzepts bieten. Mit Hilfe der Methode der Ökobilanz wird eine Entscheidungsgrundlage für Fragestellungen bezüglich des Primärenergieeinsatzes und der Klimarelevanz geliefert. Grundlage für das Softwaretool ist die Erarbeitung der Ökobilanzen (LCA) von Systemen zur Speicherung thermischer Energie in Gebäuden. Dabei werden sowohl die Speichermaterialien selbst und die zugehörigen Komponenten als auch ihre Einbettung in Gebäudeenergiekonzepte analysiert. Die Auswahl und Simulation der Systeme findet durch die Projektpartner statt. Sensible, latente, sorptive und thermochemische Speicherkonzepte für zentrale sowie gebäudeintegrierte Anwendung werden hierbei untersucht und energetische Kennzahlen durch Simulation auf Material- und Gebäudeebene ermittelt. Die im Softwaretool dargestellten Umweltprofile berücksichtigen Herstellung, Nutzung und Lebensende, also den gesamten Lebenszyklus der Wärmespeichermaterialien. Das ökologische Profil beinhaltet die Wirkungskategorie 'Treibhauspotential' (GWP) sowie den fossilen und regenerativen Primärenergiebedarf. Sie werden sowohl als Umweltprofil in Analogie der Darstellung von Umweltproduktdeklarationen als auch in Bezug auf die potentiellen Einsparungen in Form einer energetischen und ökologischen Amortisationsdauer in Zyklen angegeben. Zusätzlich werden Materialeigenschaften und eine technische Kurzbeschreibung des Systems dargestellt. Das Softwaretool ermöglicht es dem Anwender, Speichermaterialien, Speicherkomponenten und Speicherkonzepte zur thermischen Energiespeicherung in Gebäuden für verschiedene Gebäudetypen und Klimaregionen auf Basis fundierter ökologischer Analysen zu bewerten und zu vergleichen. Zusätzlich können eigene Materialien und Konzepte sowie Gebäude bewertet werden, sofern diese den Rahmenbedingungen des Projekts entsprechen.
Das Projekt "Methanbildungsvermoegen von Mais: Einfluss der Sorte und des Erntezeitpunktes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Land-, Umwelt- und Energietechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Methanbildungspotentials, das bei Vergaerung von Mais in Biogasanlagen erzielt werden kann. Fuer verschiedene Maissorten wird der Einfluss des Erntezeitpunktes auf die spezifische Methanproduktion und auf den Verlauf der Methangaerung untersucht. Die Untersuchungen werden im Labor mit einem Eudiometer nach DIN-Norm 38414 unter definierten und kontrollierten Gaerbedingungen durchgefuehrt. Als Impfsubstrat wird aktives Gaergut aus Biogasanlagen mit Energiepflanzennutzung verwendet. Die Untersuchungen dienen der Optimierung von Gaergutmischungen, der Auswahl geeigneter Sorten und der Bestimmung des optimalen Reifestadiums bzw. des Erntezeitpunktes verschiedener Silomaissorten. CO2- und CH4-Konzentrationen im Biogas werden mittels Gaschromatographie bestimmt. Zu Beginn und am Ende jedes Versuches werden Inhaltsstoffanalysen der Gaerstoffe durchgefuehrt. Zu Versuchsbeginn und im Verlauf der Gaerung wird der pH-Wert im Gaermedium kontrolliert. Inhaltsstoffanalysen der Gaergueter (Nt, NH4-N, Ct, Cellulose, Hemizellulose, Rohfaser, Rohprotein, Rohfett) und die Bestimmung der Trockensubstanz, der Asche und des pH-Wertes werden nach gaengigen Standardverfahren durchgefuehrt. Als Effizienzkriterien der Methangaerung werden die Prozessparameter spezifischer Biogasertrag, spezifischer Methanertrag, Biogasqualitaet (Methangehalt), Abbaugrad der organischen Substanz und Inhaltsstoffe des Gaergutes (organischer Stickstoff, Ammonium - Stickstoff, Lignin, Zellulose, Hemizellulose, organischer Kohlenstoff, fluechtige Fettsaeuren) herangezogen.
Das Projekt "Flywheel als Energiespeicher in Hybrid- und Elektrofahrzeugen für den Individualverkehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Elektrische Messtechnik und Messsignalverarbeitung durchgeführt. Aktuell verursacht der Straßenverkehr etwa 20Prozent der gesamten CO2 Emissionen der Europäischen Union, rund zwei Drittel stammen dabei von PKWs. Gerade in diesem Bereich ist aufgrund des geringen Gesamtwirkungsgrades konventioneller PKWs (etwa 18Prozent für den Neuen Europäischen Fahrzyklus) eine deutliche Reduktion der Emissionen möglich. Ansätze dafür sind eine Hybridisierung von Fahrzeugen, womit theoretisch der optimale Wirkungsgrad aktueller Verbrennungskraftmaschinen erreicht werden kann (etwa 55Prozent Emissionsreduktion), und der Einsatz von Elektrofahrzeugen, die im Betrieb vollkommen emissionsfrei sind. Verglichen mit konventionellen Fahrzeugen sind aktuell verfügbare Hybrid- und Elektroautos jedoch nicht konkurrenzfähig, primär da die verwendeten elektrochemischen Energiespeicher (Batterie, Supercap) die Anforderungen in Bezug auf Leistungs- und Energiedichte, Wirkungsgrad, Lebensdauer und Preis nicht erfüllen. Beispielsweise sind ca. 75 kg an Lithium-Ionen Zellen notwendig, um dieselbe Energie zur Verfügung zu stellen, die in einem Liter Dieselkraftstoff enthalten ist. Trotz intensiver Forschungsaktivitäten ist es nach aktuellem Wissensstand nicht möglich, eine Batterie zu entwickeln, die alle gestellten Aufgaben erfüllen kann. Erst durch die Aufteilung in einen Energie- und einen Leistungsspeicher ist es möglich, ein konkurrenzfähiges Elektrofahrzeug zu entwickeln. Der Energiespeicher ist hierbei eine auf möglichst hohe Energiedichte optimierte Batterie, für den Leistungsspeicher bietet ein mechanisches Schwungrad die besten Eigenschaften. Bei einem Hybridfahrzeug wird nur dieser Leistungsspeicher benötigt, da der Großteil der Antriebsenergie entweder durch eine Verbrennungskraftmaschine oder einer Brennstoffzelle zur Verfügung gestellt wird. Auch aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht sind Schwungradspeicher zielführend, da sie ohne hohen Aufwand recyclebar sind. Zusätzlich enthalten sie lediglich Werkstoffe, die auch für eine Massenfertigung ausreichend verfügbar sind. Im Rahmen des Projekts werden Realisierungskonzepte von Schlüsselkomponenten von Schwungradspeichern für den Einsatz im Individualverkehr erstellt. Geprüft werden speziell die Möglichkeiten der Lagerung zur Erfüllung der Lebensdauer unter den geforderten Randbedingungen, sowie die technischen Rahmenbedingungen (Wirkungsgrad, Leistung, Energieinhalt). Das Projekt umfasst demnach folgende Forschungsschwerpunkte: - Erfassung (Simulation, Messung) der elektrischen und mechanischen Belastungsprofile für Schwungradspeicher als hochdynamischer Energiespeicher im praktischen Einsatz eines Individualfahrzeugs. - Design und Optimierung des Lagers und der elektrischen Maschine des Flywheel-Systems unter Berücksichtigung der ermittelten Belastungsprofile. Verhalten im Falle eines technischen Defekts bzw. Unfalls.
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