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s/energiestrom/Exergiestrom/gi

Digitalisierung und interdisziplinäre Auslegungstechnologien von Turbomaschinen für die Energiewende, Teilvorhaben: 2.1a, 2.2a und 2.3a

Das Projekt "Digitalisierung und interdisziplinäre Auslegungstechnologien von Turbomaschinen für die Energiewende, Teilvorhaben: 2.1a, 2.2a und 2.3a" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: MAN Energy Solutions SE.Das übergeordnete Arbeitspaket 'Speicher und H2-Anwendungen' des Verbundprojektes widmet sich Verdichtern und Expansionskomponenten für Anwendungen in Speicherprozessen für die zukünftige, von Erneuerbaren dominierte Energieinfrastruktur und in Prozessen der synthetischen Erzeugung klimaneutraler Brenngase. Im AP 2.1 'Radialverdichter in Energiespeicheranwendungen' werden Radialverdichter für die Anwendung in innovativen Energiespeicheranwendungen wie CAES (Compressed Air Energy Storage) ertüchtigt. Um dieser besonderen Anforderung von CAES zu begegnen ist es daher erforderlich, die Auswirkung von Strömungsungleichförmigkeiten am Verdichtereintritt zu bewerten und aerodynamisch robuste Laufräder, die im flexiblen Betrieb möglichst unempfindlich auf eine ungleichförmige Beaufschlagung reagieren, zu entwickeln. Das AP 2.2 'Radialexpander in Energiespeicheranwendungen' widmet sich dem Expansionspfad von Energiespeichern, die auf den Prinzipien der Kompression und Expansion von Gasen arbeiten. Hier kommen mehrstufige Radialexpander zum Einsatz, wobei je nach der Art des Energiespeichers unterschiedliche Fluide für den Prozess in Betracht kommen. Dies hat Auswirkungen auf die genaue Gestaltung der aerodynamischen Komponenten. Schließlich werden im AP 2.3 'Axialexpander: Maschinenoptimierung für Speicherungsprozesse' Turbomaschinen für Prozesse für eine möglichst verlustarme Einlagerung (Einspeisung) und eine schnelle Entladung von Gasen entwickelt. Neben der direkten Nutzung der Exergie des gespeicherten Wasserstoffs wird in einem mit CO2 arbeitenden geschlossenen Kreislaufprozess CO2 auf den überkritischen Zustand (sCO2 - super critical CO2) komprimiert. Der Antrieb des Kompressors wird durch eine kleine Expansionsturbine unterstützt, die die nach der Wärmespeicherung enthaltene Restenthalpie entspannt. Besteht Strombedarf in wind- bzw. sonnenfreier Zeit, so erfolgt die Rückgewinnung elektrischer Energie durch die Entspannung des sCO2 über eine Turbine.

Hochflexibles modulares Latentwärmespeichersystem für effiziente und resiliente Wärmebereitstellung im Gebäudebereich, Teilvorhaben: Entwicklung von sPCM, eines Wärmetauscherdesigns und der angepassten Strömungsführung zur verlustarmen und exergieeffizienten Wärmespeicherung

Das Projekt "Hochflexibles modulares Latentwärmespeichersystem für effiziente und resiliente Wärmebereitstellung im Gebäudebereich, Teilvorhaben: Entwicklung von sPCM, eines Wärmetauscherdesigns und der angepassten Strömungsführung zur verlustarmen und exergieeffizienten Wärmespeicherung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: BME Beratungsgesellschaft für Management und Erwachsenenbildung Dr. Golbs & Partner GmbH.

Institutionelle Innovationen im Bereich Stoff- und Energieströme

Das Projekt "Institutionelle Innovationen im Bereich Stoff- und Energieströme" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V..

Energetische Optimierung der Trockenpartie

Das Projekt "Energetische Optimierung der Trockenpartie" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Holz- und Papiertechnik, Lehrstuhl für Papiertechnik.Ausgangssituation/Problemstellungrn Die für Trocknung von Papier eingesetzte Energie wird - abgesehen von den durchaus nicht unbeträchtlichen Wärmeverlusten in der Trockenpartie - fast ausschließlich zur Erwärmung und - zu einem erheblich höheren Anteil - zur Verdampfung des Wassers benötigt, das die Bahn aus der Pressenpartie mitbringt.rnUm die hierfür aufgewendete, im abgeführten Dampf gebundene Energie zurückzugewinnen, muss der in der Haubenabluft enthaltene Dampfanteil möglichst vollständig kondensiert wer-den (was bedeutet, dass sich die Energie nach der Kondensation in dem Medium befindet, das die Haubenabluft gekühlt hat). Dabei ergeben sich eventuell eine operative und mit Ge-wissheit eine energetische Schwierigkeit:rn- Inhaltsstoffe der Haubenluft könnten Anbackungen oder Korrosion im Kondensator verursachen und dessen Wirkungsgrad reduzieren. rn- Die Qualität (also der technisch verwertbare Anteil der zurück gewonnenen Wärme = Exergie) und die Quantität der zurück gewonnenen Wärme folgen gegenläufigen Tendenzen: rn- Mit zunehmender Kondensationstemperatur steigt die Exergie der zurück gewonnen Wärme an. rn- Mit abnehmender Kondensationstemperatur steigt die - wegen ihrer tiefen Tempera-tur zunehmend wertlose - zurück gewonnene Wärmemenge an. rnrnForschungsziel/ForschungsergebnisrnZiele des Projekts sind rn- die Analyse und Bewertung des Problempotenzials der Inhaltsstoffe des Kondensats der Haubenluft auf die Arbeitsweise des Kondensators,rn- die Entwicklung und Erprobung eines Bilanzmodells auf Basis von Messwerten für die Papiertrocknung, rn- die Identifikation technisch-wirtschaftlich sinnvoller Lösungen des Zielkonflikts zwi-schen Menge und Qualität der rückgewinnbaren Energie, rn- die Bewertung des erreichbaren Potenzials an rückgewinnbarer Energie als Ersatz für Fremdenergie anhand von Fallbeispielen mittels dem Bilanzmodell und rn- die Abschätzung der technischen Realisierbarkeit sowie der Wirtschaftlichkeit der zur Nutzung dieses Potenzials erforderlichen Maßnahmen.rnrnAnwendungen/Wirtschaftliche BedeutungrnWärmeverluste über die Haubenabluft werden üblicherweise als unvermeidlich betrachtet und treten heute an allen Papier- und Kartonmaschinen auf. Die mittel- und langfristig zu er-wartende Entwicklung der Energiepreise legt es nahe, intensiv nach Möglichkeiten zu su-chen, dieses Energiepotenzial wirtschaftlich zu erschließen und damit den Fremdenergiebe-zug zu reduzieren. Betroffen von dieser Situation und damit potentieller Nutzer der ange-strebten Forschungsergebnisse ist also die gesamte Papier produzierende Industriern

EnEff:Wärme: Energetische Quartiersoptimierung mit detaillierter Abbildung des Wärmesektors, Teilvorhaben: Anforderungsanalyse, Ermitteln von Eingangsparametern, Evaluierung und Praxiserprobung

Das Projekt "EnEff:Wärme: Energetische Quartiersoptimierung mit detaillierter Abbildung des Wärmesektors, Teilvorhaben: Anforderungsanalyse, Ermitteln von Eingangsparametern, Evaluierung und Praxiserprobung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ingenieurbüro EST EnergieSystemTechnik GmbH.

Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln

Das Projekt "Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen.

Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln, Teilprojekt A

Das Projekt "Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln, Teilprojekt A" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen.

Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln, Teilprojekt E

Das Projekt "Agrarsysteme der Zukunft: Die Entwicklung und Erprobung eines geschlossenen symbiotischen Produktionssystems modularer Einheiten mit dem Ziel einer höchst ressourceneffizienten Produktion von Lebensmitteln, Teilprojekt E" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei.

Integrierte Multi-Skalen Systemsimulation und Nachhaltigkeitsbewertung von primären und zirkulären Rohstoff-Supply Chains für Lithium-Ionen-Batterien, SIMTEGRAL - Integrierte Multi-Skalen Systemsimulation und Nachhaltigkeitsbewertung von primären und zirkulären Rohstoff-Supply Chains für Lithium-Ionen-Batterien

Das Projekt "Integrierte Multi-Skalen Systemsimulation und Nachhaltigkeitsbewertung von primären und zirkulären Rohstoff-Supply Chains für Lithium-Ionen-Batterien, SIMTEGRAL - Integrierte Multi-Skalen Systemsimulation und Nachhaltigkeitsbewertung von primären und zirkulären Rohstoff-Supply Chains für Lithium-Ionen-Batterien" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik.

Exergie und Wirtschaft

Im Rahmen des Projekts werden für ausgewählte energieintensive Industrien mögliche zukünftige Produktionsprozesse definiert und untersucht, die zu einer möglichst vollständigen Dekarbonisierung der Industriebranchen führen. Für eine vergleichende Analyse werden sowohl die gegenwärtig in Deutschland eingesetzten Prozesse als auch die definierten zukünftigen Prozesse betrachtet. Neben energetischen, ökonomischen und ökologischen Indikatoren werden zusätzlich exergetische Indikatoren analysiert und bewertet. Darüber hinaus werden für die zukünftigen Prozesse Potenziale für industrielle Symbiosen durch betriebsübergreifende Nutzung anfallender ⁠ Nebenprodukte ⁠ untersucht. Hierfür wird ein modellbasierter Ansatz eingesetzt, der auf den exergetischen Indikatoren basiert und Aufwände für den Transport der Nebenprodukte mitberücksichtigt. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für eine möglichst effiziente Umstrukturierung bestehender Produktionsprozesse und Standorte abgeleitet. Veröffentlicht in Climate Change | 26/2020.

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