Das Projekt "Phase 2: Feldtest" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DeVeTec GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Projektes ORCent Feldtest soll der im Projekt ORCent entwickelte Dampfexpansionsmotor an vier weiteren Anwendungsinstallationen in den Anwendungsfeldern Biogas, feste Biomasse und Industrieabwärme getestet und weiterentwickelt werden. Ziel ist es dabei, die Laufzeiten für den Motor und die ORC-Anlage auf die notwendige Dauer von mehr als 7000 Betriebsstunden zu optimieren und die Dauerfestigkeit der Komponenten und des eingesetzten Arbeitsmediums nachzuweisen. Außerdem sollen entsprechende neue organische Arbeitsmedien für den Hochtemperaturbereich in einem Verbundprojekt mit Evonik Degussa entwickelt und getestet werden. Folgende Arbeitsplanung ist vorgesehen: Optimierung der Demonstrationsanlage in Fenne im zweiten Halbjahr 2009; Planung und Installation von bis zu 4 weiteren Anlagen mit Wärmeströmen unterschiedlicher Charakteristik in den Jahren 2010 bis 2013; Entwicklung von Wärmetauschern auf Basis von Standardmaterialien für die Verwendung von schadstoffbelasteten Abgasen; Entwicklung neuer Arbeitsfluide für Prozesstemperaturen von 350-500 C. Dabei soll eng mit entsprechenden Zulieferern und Technologiepartner zusammengearbeitet werden, um am Ende der Feldtestzeit die Technologie wettbewerbsfähig produzieren und zur Anwendung bringen zu können. Dazu ist in der Phase ein anwendungsnahes Arbeiten notwendig und sinnvoll.
Das Projekt "Hochtemperatur-Waermepumpe mit elektrischer Kompression" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Babcock-Borsig AG durchgeführt. Objective: The construction and operation of a high-temperature heat pump of compact design using the compression principle and solution cycle. General Information: The heat pump uses a binary combination of ammonia and water. This should improve on the efficiency of conventional units by between 20 and 50 per cent. A further feature is that temperature increases of 100 deg. C are achievable. The output temperature can be up to 140 deg. C although in theory this type of plant should be able to operate with output temperatures of up to 150 deg. C and with a temperature difference of 100 deg. C. Units can be built with power capacities of between 200 and 1200 kW. The prototype has a power rating of 750 kW thermal. The heat pump unit consists of 6 components: - desorber, - mono screw-type compressor, - resorber, - solution heat exchanger, - solution pump, - expansion valve. The working solution is a mixture of ammonia and water. The compressor is a standard screw type, number HS24 made by Hall, using ammonia-water solution as lubrication. The advantage of this type over others is that the displacement stars are fitted with ammonia-resistant plastic coatings which do not need oil lubrication. The gland is also cooled by the working solution. However for completely oil-free operation it was found necessary to modify the original ball-bearings with sealed gases lubricated types. Achievements: Existing test-run measuring results do not give a clear picture of congruence due to the multitude of influencing parameters. It was tried to find a correlation for combined influences such an uniform correlation is possible and is described in the final report. The project was finished with end of June, 1986. The long term test run has been performed end of 1986. This heat pump project has fulfilled all its major objectives. The only major problem encountered was that the bearings in the compressor failed after about 150 hours of operation. This problem was marginally relieved by using rolling bearings with non-metal cages. However, the ultimate solution to this problem is to use hermetically sealed grease-lubricated ball-bearings. Several smaller operational problems were encountered, the main one being that a steady-state of the plant could only be achieved with partial loads of under 30 per cent. This was because of the insufficient suction height of the circulation pump. This problem was overcome by installing the solution pump in a pit to increase the suction height. It should be noted that attention must be paid to selecting a pump that will operate with an extremely low suction height. Some special conditions were found to apply to the starting-up of the system. Primarily, it was found to be necessary to ensure that nearly all the solution is contained in the desorber. If this is not the case then a spontaneous evaporation may occur when a load is put on the compressor causing a possible cut-off of the pump flow. To shut down the system it is necessary ...
Das Projekt "Rueckgewinnung der Expansionsenergie von Erdgas in der Gasversorgungsstation einer Industrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Edelstahlwerke Buderus durchgeführt. Objective: This project was first presented as EE./00225/85/DE (no Sesame sheet issued). Recovery of the expansion energy of natural gas by means of a low cost modified steam turbine. General Information: Modified single stage steam turbine coupled to an asynchronous generator of 500 kW nominal output. Expansion of 48 million m3/year from 45 to 1.5 bar, producing 1964 MWh/y of electric power. 65 per cent of necessary preheating is covered by waste heat, 35 per cent by gas fired boiler. Innovation: use of modified low cost steam turbine for recovery of expansion energy of natural gas.
Das Projekt "ZIP Geothermie für den Neubau des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven - Feldtestanlage einer tiefen Erdwärmesonde mit Direktverdampfung eines Kältemittels zur Wärme- und Stromerzeugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Bremerhaven AG durchgeführt. Auf der Grundlage einer neuartigen Verfahrenskonzeption 'Tiefe Erdwärmesonde mit Direktverdampfung' eines Kältemittels, soll am Neubau des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven geothermische Energie gewonnen und genutzt werden. Die Einbindung einer geeigneten Entspannungsmaschine ermöglicht dabei Stromerzeugung aus Niedertemperaturwärme. Daneben soll gewonnene Wärme direkt zur Versorgung der Heizsysteme verwendet werden. Das Arbeitsprogramm des Gesamtvorhabens umfasst insgesamt drei Projektphasen sowie übergeordnet den Bereich der Projektkoordinierung. A. Forschungsaufgaben zur Projektentwicklung. B. Projektumsetzung/Realisierung. C. Wissenschaftliches Begleitprogramm. X. Projektkoordinierung und -begleitung. Mit der erstmaligen Umsetzung der Verfahrenskonzeption verbindet sich die Vision, einen wichtigen Beitrag zu einer dezentralen (nahezu standortunabhängigen) regenerativen Strom- und Wärmeerzeugung mit der Aussicht auf Wirtschaftlichkeit in Deutschland zu leisten.
Das Projekt "Entwicklung und Pruefung von Komponenten fuer Hochtemperaturwaermetauscher in Kohlenstaubfeuerungen fuer den Temperaturbereich 1000 bis 1600 Grad Celsius unter realen Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Fakultät für Energietechnik, Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen durchgeführt. Im Bereich fossil befeuerter Kraftwerke ist eine signifikante Reduzierung des Schadstoffausstosses nur ueber die Erhoehung des Wirkungsgrades moeglich. Einen hohen Wirkungsgrad verspricht das Konzept des extern befeuerten Gasturbinenprozesses (EFCC - Externally Fired Combined Cycle), bei dem die Rauchgases ihre Waerme in einem Hochtemperatur-Waermetauscher an ein verdichtetes Gasturbinen-Arbeitsmedium abgeben. Nach Entspannung in einer Gasturbine wird die Restwaerme des Arbeitsgases als auch des Rauchgases in einem Abhitzekessel in den Dampfprozess eingekoppelt. Die Umsetzung dieser Prozesstechnik ist an die Verfuegbarkeit der fuer den Hochtemperatur-Waermetauscher notwendigen Werkstoffe gekoppelt. Im Rahmen dieses Projektes soll die Eignung verfuegbarer Hochtemperaturmaterialien als auch die neuentwickelter Werkstoffe und -systeme untersucht werden.
Das Projekt "CO2-Sonderforschungsprogramm (FVV) - FVV-Expansionsmaschine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz Universität Hannover, Institut für Turbomaschinen und Fluid-Dynamik durchgeführt. Ressourcenverknappung und Umweltschutzauflagen zwingen die Automobilindustrie zur Entwicklung von effizienten Antriebskonzepten. Durch die Analyse der Verlustanteile moderner Verbrennungsmotoren wurde eine potentielle Effizienzsteigerung durch eine Abgaswärmenutzung prognostiziert. Eine thermodynamische Analyse kam zu dem Schluss, dass ein Organic-Rankine Cycle am geeignetsten erscheint, diese Abwärme nutzen zu können. Dabei ist der Wirkungsgrad des DRC in einem großen Maße von dem Wirkungsgrad der Expansionsmaschine abhängig. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll eine Turbinenstufe als mögliche Expansionsmaschine untersucht werden. Das Projekt ist in drei Phasen unterteilt. In Projektphase eins wird eine Voruntersuchung der der Expansionsmaschine durchgeführt. In Projektphase zwei erfolgt die Detailkonstruktion sowie die Fertigung. In Projektphase drei wird eine experimentelle Erprobung durchgeführt.
Das Projekt "Nationales Innovationsprogramm Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologie (NIP): Neuentwicklungen der Kryopumpen-, Speicher-, Verdichter- und Expandertechnologien in Verbindung mit der Erarbeitung und Weiterentwicklung nationaler und internationaler Standards" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Linde AG, Geschäftsbereich Linde Gas durchgeführt. Es ist das übergeordnete Ziel des Projektes 'HydrogenSystems' die Wasserstoff-Technologien Kryopumpe und Ionenverdichter an aktuelle und zukünftige Marktanforderungen anzupassen. Bisherige Entwicklungen zielten auf größere Tankstellen mit bis zu 1000 kg/Tag vertankter Masse ab. Da zur Zeit aufgrund der verzögerten Anlaufphase der 700 bar Fahrzeuge eher kleinere Tankstellen benötigt werden, möchte Linde speziell auf die kleine Tankstelle bezogen, eine komplette Neuentwicklung einer Pumpe durchführen. Die zu entwickelnde Pumpe soll einen Massenstrom von 50 kg/h und 900 bar Austrittsdruck aufweisen mit folgender Betankungsleistung: 6 Fahrzeuge pro Stunde mit einer Betankungsmasse der Fahrzeuge von durchschnittlich 5,6 kg/ Fahrzeug. Ferner muss die Technologie des Konstantdruckspeichers als Tankstellenkonzept einem proof-of-concept unterzogen werden. Hierfür müssen geeignete Konzepte entwickelt und experimentell geprüft werden. Zentrale Bestandteile des Projekts sind die Entwicklung neuer Kryopumpen- und Ionenverdichter-Technologien. Die beantragten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zielen auf marktfähige Anlagenleistung und -preise für unterschiedliche Zielanwendungen ab und stellen Neuentwicklungen dar. Darüber hinaus wird die Erarbeitung und Weiterentwicklung nationaler und internationaler Standards unterstützt. Die Arbeiten werden in 12 Arbeitspakete gegliedert: AP1-4 adressieren die Notwendigkeit durch die Schaffung nationaler und internationaler Normen für Wasserstofftankstellen die Basis für die weitere Verbreitung der Technologie zu sichern. Bedarfsgerechte Neuentwicklungen im Bereich der Kryopumpentechnologien werden in den APs 5-8 entwickelt, die Entwicklung neuer Technologien und Tankstellensystemen im Bereich der ionischen Kompressoren ist Gegenstand der Arbeitspakete 9-12.
Das Projekt "Feasibility Studie zur Untersuchung der Moeglichkeiten einer Nutzung von Druckdifferenzen in Erdgasversorgungssystemen durch die Entwicklung und den Einsatz von kostenguenstigen Expansionsmaschinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CUBIS durchgeführt. Gegenstand des Vorhabens ist die Untersuchung der Moeglichkeiten zur Nutzung von Druckdifferenzen in Erdgasversorgungssystemen durch Einsatz von Expansionsmaschinen zur Stromerzeugung, auch fuer kleine Durchsatzmengen. Im Ruhrgebiet gibt es z Zt ca 110 Uebernahme- und 1300 Reduzier- und Verteilungsstationen. Fuer den wirtschaftlichen Betrieb dieser Stationen mit Expansionsmaschinen sind speziell angepasste Entspannungsmaschinen und Generatoren zu entwickeln und zu erproben, die praktisch wartungsfrei arbeiten. Fuer die Ermittlung von Basisdaten fuer das wirklich nutzbare Potential fuer die Ausbildung elektrischer Energie aus den Druckdifferenzen von Gasversorgungssystemen wird eine Untersuchung durchgefuehrt, die - die Verhaeltnisse vor Ort und die Moeglichkeit des Einbaus von Entspannungsmaschinen ermittelt - die Auswirkungen auf den Betrieb des Versorgungssystems untersucht - die moeglichen Technologien fuer einzusetzende Entspannungsmaschinen analysiert.
Das Projekt "Orcent, Dampfexpansionsmotor für die Nutzung niedertemperierter Wärmeströme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DeVeTec GmbH durchgeführt. Entwicklung einer ORC-Kolbenexpansionmaschine und der dazugehörigen Systemperipherie für die effiziente Nutzung von niedertemperierten Wärmeströmen(100-300 Grad). Die Besonderheit des Konzeptes liegt darin, dass die Expansionsmaschine konstruktiv unverändert auf unterschiedlichen Temperaturniveaus mit unterschiedlichen ORC-Medien arbeiten kann. Nach Analyse der Wärmequelle wird ein Gesamtkonzept für die ORC-Anlage ausgelegt. Die ORC- Expansionsmaschine wird konstruiert und gefertigt, wobei ein neuartige Ein- und Auslasssteuerung sowie ein schmierungsarmes Kolbenzylinderpaar zur Anwendung kommt. Die gefertigte Anlage wird an der Wärmequelle erprobt und getestet. Die zu entwickelnde Anlage wird gemeinsam mit einem Energieversorgungsunternehmen in den realen Betrieb an einer Grubengasanlage als Pilotanwendung genommen. Ziel ist es, dass die ORC-Motoren zukünftig in modularen Bauweise und unter Nutzung von Standardkomponenten in einer Kleinserienfertigung kostengünstig und wettbewerbsfähig herstellen kann. Die ORC-Expansionsmotoren sollen später als Standardsystem für die Erschließung und Nutzung von ungenutzten Wärmeströmen und Effizienzverbesserung eingesetzt werden.
Das Projekt "CO2-ECU Supermarkt - Theoretische Vorarbeit, Auslegung und Konstruktion sowie experimentelle Untersuchungen - Untersuchungen der Integrationsvarianten des Prototypen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Bitzer-Stiftungsprofessur für Kälte-, Kryo- und Kompressorentechnik durchgeführt. Eine an der TU Dresden entwickelte und patentierte Kombination von Expansions- und Kompressionsmaschine ist in der Lage, die bei der Entspannung gewonnene Arbeit in einer Kompressionsstufe direkt dem Prozess zurückzuführen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, den Verbrauch der Anlage an Primärenergie deutlich zu reduzieren. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Schaltungsvarianten sowie ein Regelkonzept zur Einbindung der Expander / Kompressoreinheit in den Prozess gefunden werden.
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