Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Aktuell wird in Deutschland nur wenig gereinigtes Abwasser in Landwirtschaft oder Industrie wiederverwendet. Das Haupthemmnis ist die fehlende rechtliche Grundlage, die einheitliche Anforderungen hinsichtlich Verantwortlichkeiten, Wasserqualität, Aufbereitung, Überwachung sowie Risikomanagement definiert. Dem steht ein steigender Bedarf zur landwirtschaftlichen Bewässerung gegenüber, der durch den Klimawandel und akut durch die Dürre 2018-2019 verschärft wird. Ziel des Vorhabens FlexTreat ist es, durch die Entwicklung und Demonstration flexibler und an die landwirtschaftlichen Bedürfnisse angepasster innovativer Aufbereitungssysteme die Wasserwiederwendung zu fördern. Durch ein umfassendes Monitoring sowie die Modellbildung mittels Digitalem Zwilling werden die untersuchten Aufbereitungssysteme hinsichtlich Energieeffizienz, erzielter Wasserqualität, Gesundheitsrisiken, Resilienz der Wasserwiederverwendungssysteme bewertet und optimiert. Neben der Betrachtung grundlegender mikrobiologischer und physikochemischer Parameter ermöglicht die dezidierte Betrachtung von Spurenstoffen, deren Transformationsprodukten und Antibiotika-Resistenzen erstmals eine ganzheitliche Risikobetrachtung über das komplette System des Kläranlageneinzugsgebiets, der Abwasserbehandlung, der weitergehenden Aufbereitung, der Verteilung und Bewässerung bis zum landwirtschaftlichen Produkt in Bezug auf menschliche Gesundheit, Grundwasser- und Bodenschutz. Daraus werden ein integrierter Ansatz zum Risikomanagement und ein Leitfaden zu 'Technologien für eine sichere Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft' entwickelt. Darauf basiert ein zielgruppenorientierter Dialog mit Gesetzgebern in Deutschland, Aufsichtsbehörden, (Ab-)Wasserverbänden, Endnutzern in der Landwirtschaft und beteiligter Bevölkerung. Die Projektkonzepte werden in Spanien und Ägypten repliziert mit dem Ziel der ökonomischen Verwertung in diesen Märkten mit hohem Wasserwiederverwendungspotenzial.
Das Projekt "Expertenseminar am 14. und 15. März 2002 in Dresden zum Thema: Innovationen in der Abwasserableitung und Abwassersteuerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Wasserbau und Technische Hydromechanik durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Tagung verfolgte das Ziel, einen Beitrag zur schnelleren Umsetzung der technischen Möglichkeiten der Kanalnetzsteuerung und Optimierung unter Ausnutzung neuester technischer Entwicklungen zu leisten. Die Nutzung dieser Innovationen soll zur Investitionseinsparung, effektiverer Ausnutzung vorhandener Mischwassernetze und Aufbereitungsanlagen und damit zur Reduzierung von Umweltbelastungen sowie zur Schaffung von Flexibilität im Hinblick auf einen zukünftigen Ausbau führen. Fazit: Die durchgeführte Tagung kann nach den Ausführungen der TU Dresden als großer Erfolg gewertet werden. Das Interesse an dieser Thematik sowohl von Seiten der Praxis als auch von Forschung und Entwicklung war sehr groß. Vertreter aus der Praxis zeigten starkes Interesse an der Weiterführung dieser Veranstaltung und an weiteren Informations- und Diskussionsforen in diesem Rahmen. Die Veröffentlichung der Tagungsbeiträge in beiden Institutsheften verspricht durch den Austausch mit anderen Universitäten und Einrichtungen sowie über die Mitglieder Fördervereine der Institute eine große Verbreitung.
Das Projekt "STARK IN4climate.RR bietet in zunächst drei Zukunftslaboren zu den Themen Wasserstoff, Kohlenstoffabscheidung und -nutzung sowie Speicherung (CCUS) und Circular Economy einen Rahmen zur Erforschung und Umsetzung einer klimaneutralen Industrie im Rheinischen Revier." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens 'IN4climate.RR' ist es, die laufende und durch den Strukturwandel verstärkt angestoßene Entwicklung und Umorientierung der Industrie im Rheinischen Revier strategisch zu flankieren, mitzuhelfen diese auf die langfristigen Gesamtziele einer klimaneutralen und ressourcenschonenden Industrie auszurichten und auf dieser Basis die praktische Anwendung von klimaneutralen und ressourcenschonenden Technologien und Verfahren in der Industrie umzusetzen. Dazu werden die zahlreichen industrieorientierten Projekte und Forschungsthemen im Rheinischen Revier in einen großen, übergreifenden Rahmen gestellt, in die Gesamttransformation der Industrie von Nordrhein-Westfalen (und der Nachbarländer, sowie benachbarter Bundesländer) eingebettet. Dazu wird auch berücksichtigt, wie die zukünftigen Wertschöpfungsketten in der klimaneutralen Industrie in NRW durch die räumliche Nähe zu anderen Industrieregionen in NRW Neuansiedlungen im Rheinischen Revier ermöglichen. Das Rheinische Revier soll so zu einem echten Zukunftslabor für die industrielle Transformation werden, in dem gemeinsam wichtige technologische Fortschritte erzielt, neue Prozesse und Technologien erprobt, beispielhafte zukunftsfähige Infrastrukturen aufgebaut, neue Wertschöpfungsketten erprobt und branchenübergreifende Konzepte umgesetzt werden. Diese Entwicklung wird in drei Zukunftslaboren zu den Themen industrielle H2-Nutzung, industrielles CCU und CCS sowie zirkuläre Wertschöpfung in der Industrie fokussiert. Im Rahmen der Zukunftslabore wird IN4climate.RR umfassend die Stakeholder in der Region über geeigneten Wissens- und Know-how-Transfer einbinden und vernetzen. Dabei werden auch Fragen der Technologie- und Infrastrukturakzeptanz bearbeitet und der Transformationsprozess kommunikativ begleitet.
Das Projekt "Einfluss organischer Aerosole auf Luftqualität und Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. Organische Aerosole (OA) sind wichtige Bestandteile atmosphärischer Partikel. Je nach Region können sie zwischen 20 und 90% der gesamten Submikron-Partikelmasse betragen. Dennoch sind organische Aerosolquellen, atmosphärische Prozesse und Ableitung sehr ungewiss. Vorrangiges Ziel dieses Antrages ist es, die Auswirkungen organischer Aerosole auf Luftqualität und Klima zu untersuchen. Dazu soll die Darstellung des Aerosolaufbaus und die Weiterentwicklung in einem globalen Klima-Chemie-Modell verbessert werden. Das geplante Vorhaben basiert auf einem rechnerisch effizienten Modul zur Beschreibung der Zusammensetzung und Entwicklung atmosphärischer Aerosole in der Atmosphäre (ORACLE), ein Teil des ECHAM5/MESSy (EMAC) Klima-Chemie-Modells. ORACLE wird unter Berücksichtigung aller auf Labor- und Feldmessungen basierenden neuesten Erkenntnissen und Entwicklungen aktualisiert werden, um den zunehmend oxidierenden, weniger flüchtigen und stärker hygroskopischen Charakter des organischen Aerosols während der atmosphärischen Alterung mittels Nachverfolgung ihrer beiden wichtigsten Parameter, Sättigungskonzentration und Sauerstoffgehalt, genauer darzustellen. Dieses Modellsystem soll eingesetzt werden, um die Unsicherheit hinsichtlich der Einflüsse organischer Aerosole auf die globale Luftqualität und den Strahlungsantrieb zu verringern, und zwar durch: i) Quantifizierung des relativen Beitrags der Bildung sekundärer organischer Aerosole (SOA) sowie Emissionen primärer organischer Aerosole (POA) auf den Gesamthaushalt organischer Aerosole in unterschiedlichen Umgebungen; ii) Quantifizierung des Beitrags von Biomasseverbrennung und Schadstoffemissionen sowie chemische Alterung und weiträumige Übertragung auf den Gesamthaushalt organischer Aerosole; iii) Ermittlung, inwieweit SOA Konzentrationen durch biogene und anthropogene Emissionen sowie photochemische Alterungsprozesse beeinträchtigt werden; iv) Untersuchung der Weiterentwicklung von SOA-Bildung aus natürlichen Quellen durch deren Interaktion mit anthropogenen Emissionen; v) Abschätzung der Auswirkungen photochemischer Alterungsprozesse auf die physikalisch-chemischen Eigenschaften organischer Aerosole (z.B. Hygroskopizität, Volatilität) und vi) Einschätzung der indirekten Auswirkungen organischer Aerosole auf das Klima. Vor allem aber wird der vorliegende Antrag der kommenden Generation von Chemie-Klimamodellen eine realistische Beschreibung der chemischen Entwicklung organischer Aerosole in der Atmosphäre liefern, was für die Reduzierung der Aerosol-Unsicherheiten in der Luftqualität und bei Klimasimulationen von wesentlicher Bedeutung ist. Es ist auch davon auszugehen, dass das Forschungsvorhaben wertvolle Informationen zu den Quellen und der Produktion von OA weltweit liefert, was derzeitige CCMs nicht leisten können und welche von Politikern zur Entwicklung zukünftiger wirksamer Emissionsminderungsstrategien genutzt werden können.
Das Projekt "Forschungscampus 'Flexible Elektrische Netze (FEN)' DC-Sozio-Ökonomik: Niche Readiness und Marktdiffusion von DC-Technologien (für Verteilnetze)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Lehrstuhl für Technik und Gesellschaft durchgeführt. DC-Technologien haben ein hohes Potenzial für die Energiewende. Dass es bisher unzureichend genutzt wird, hat historische wie systematische Gründe. Die übergreifende Forschungsfrage des Vorhabens lautet: Welche DC-Technologien passen in welche sozial-räumlichen Kontexte, weil sie ökonomisch sinnvoll und sozial einbettungsfähig sind, und welche Faktoren bestimmen ihre Entstehung, ihre Entwicklung in Nischen und ihre Marktdiffusion hin zu weit reichenden Transformationsprozessen? Das Vorhaben betrachtet die Frage am Beispiel der FEN Anwendungsszenarien (Use Cases) DC Commercial Building und DC Quartier. Das übergeordnete Ziel ist die Entwicklung eines neuartigen integrativen interdisziplinären Gesamtmodells zur Bestimmung von Niche Readiness Levels (NRL) von DC-Technologien sowie eines mehrdimensionalen Analyseansatzes für das Zusammenspiel von Technology und Niche Readiness in Nischen sowie darauf folgender Marktdiffusionsdynamik (AP1). Der Ansatz nutzt heuristisch die Multi-Level-Perspektive (MLP) und entwickelt eigenständig auf der Basis konzeptioneller wie empirischer Arbeiten ein Gesamtmodell für das Feld einer DC-Technologie-basierten Energiewende. Teilziele betreffen die Entwicklung von Ansätzen partizipativer Technologiegestaltung in DC-Quartieren und darauf bezogener DC-Governance-Optionen (AP2), die innovations-ökonomische Analyse der Marktdiffusion von DC-Technologien (AP3), Referenzmodelle für die arbeitsorganisatorische Beschreibung kooperativer Abläufe und Strukturen in der Technologie- und Nischenentwicklung (AP4), die freiraumplanerische Kontextualisierung und Sensibilisierung von DC-Nischenentwicklungsprozessen (Planspiel) (AP5), die Klärung räumlich-planerischer Bedingungen und Anforderungen für eine Nischeneinbettung von DC-Technologie (AP6) sowie eine Akzeptanzkartographie von DC-Technologien (AP7).
Das Projekt "H2Organic - Innovative Materialien für die Elektrokatalytische Hydrierung von Organischen Substraten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Ziel des Vorhabens H2Organic ist die Entwicklung neuartiger und innovativer Materialien zur elektrokatalytischen Hydrierung von organischen Basis- sowie Feinchemikalien. Das Projekt vereint alle notwendigen Arbeitsschritte in einer Hand: die Katalysator-Entwicklung, die Verarbeitung zu Elektrolyseur-Kernkomponenten sowie die ausführliche Testung in einer Hydrierungs-Durchflusszelle. Als Katalysatoren dienen innovative Übergangsmetall-Chalkogenide mit hoher struktureller Verwandtschaft zu natürlichen Enzymzentren. Ihre Verarbeitung in konzeptionell verschiedene Elektroden dient als Grundlage für die Konstruktion von Hydrierungs-Durchflusszellen für organische Substrate. In Kombination mit kostengünstigen und korrosionsstabilen Bipolarplatten resultiert so ein besonders nachhaltiges elektrokatalytisches Verfahren. Eine detaillierte Analyse der Effizienz und Stabilität der Kernkomponenten wird für eine gezielte Weiterentwicklung bis zu einem konkurrenzfähigen Elektrolyse-Stack genutzt und so die Entwicklung eines elektrokatalytischen Prozesses zur Substitution eines klassisch-thermischen Verfahrens demonstriert - Vom Material zur Innovation.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Datenmanagement und Beschreibung lokaler Umsetzungsanforderungen an NET-Konzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Technologien und Konzepte zur Abscheidung von CO2 unter der Nutzung von Biomasse (biobasierte Negative-Emissionen-Technologien - NETs) sind ein zentrales Element von Netto-null-Politikstrategien. Sie sind eingebettet in land- und forstwirtschaftliche Wertschöpfungsketten, in unterschiedlichster Weise realisierbar und stehen im Wettbewerb mit der Bereitstellung von Materialen und Energie. Jedoch sind diese Konzepte bisher nicht realisiert und durch vielfältige Risiken in der Machbarkeit und Markteinführung gekennzeichnet, u.a. auch weil eine ganzheitliche und die lokalen und regionalen Gegebenheiten berücksichtigende Bewertung bisher fehlt. Hier setzt das Vorhaben BioNET (Multi-level assessment of bio-based NETs) an und stellt eine problemadäquate Wissensbasis für die Bewertung von biobasierten NETs in Deutschland bereit. Dabei werden neue sozialwissenschaftliche Ansätze mit etablierten Methoden der Modellierung des Wettbewerbs um die begrenzte Biomasse und Trade-off-Analysen kombiniert, um die notwendige Entscheidungsunterstützung zu erarbeiten. Innerhalb dieses Vorhabens beteiligt sich das DBFZ insbesondere an der Bereitstellung einer transparenten und gut zugänglichen Datenbasis zu biobasierten NETs, am Austausch mit regionalen Stakeholdern, an der Untersuchung regionaler Umsetzungsoptionen sowie mit der Entwicklung und ganzheitlichen Bewertung von nationalen Szenarien für biobasierte NETs unter Berücksichtigung der Sustainable Development Goals (SDGs). Damit soll ein Verständnis für und Vertrauen in die Konzepte und Verfahren erreicht werden sowie die Mobilisierung der Stakeholder in allen Projektphasen genutzt werden, um Hemmnisse zu identifizieren und zu überwinden. Im Ergebnis sollen Handlungsmöglichkeiten für biobasierte NETs in angepasster Weise vermittelt und politische und andere EntscheidungsträgerInnen auf unterschiedlichen Skalen aber auch WissenschaftlerInnen ermächtigt werden, diese in ihren Arbeiten und Entscheidungen angemessen zu berücksichtigen.
Das Projekt "KI4S4: Nutzung von Methoden der Künstlichen Intelligenz zur Entwicklung von innovativen Sentinel-4 NO2-Produkten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Das hier beschriebene Vorhaben zielt auf die Nutzung von modernen Ansätzen der Künstlichen Intelligenz zur Entwicklung von innovativen NO2-Datenprodukten für das Copernicus Sentinel-4 Satelliteninstrument ab. In diesem Vorhaben sollen Methoden der Künstlichen Intelligenz verwendet werden um die NO2-Auswertung von Sentinel-4 Daten in verschiedenen Bereichen zu beschleunigen und zusätzlich abgeleitete Produkte zu entwickeln, die für Anwender im Bereich der Luftqualität direkter nutzbar sind als die herkömmlichen Satellitenprodukte. Konkret soll der Einsatz von KI insbesondere in drei Bereichen untersucht werden: a) Der Beschleunigung der Strahlungstransferrechnungen bei gleichzeitiger Verbesserung der Genauigkeit b) Die Verbesserung der Genauigkeit der NO2-Säulen durch die Erzeugung von repräsentativeren NO2 und Aerosol-Vertikalprofilen für die Strahlungstransferrechnungen c) Die Ableitung von bodennahen NO2 Mischungsverhältnissen anstelle von troposphärischen Säulen Da der Start des S4-Satelliten noch in der Zukunft liegt sollen die Methoden schwerpunktmäßig anhand von Daten des Koreanischen GEMS-Satelliteninstruments entwickelt und getestet werden. Dieses ist ebenfalls ein geostationär messendes Instrument und liefert bereits seit Oktober 2020 Daten. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, zum Zeitpunkt der Verfügbarkeit von S4-Daten bereits fertige Algorithmen zu haben, die dann nur noch an die Besonderheiten des Instruments und die geographischen Unterschiede angepasst werden müssen. Daten des TROPOMI-Instruments auf S5P sollen ebenfalls zu Testzwecken herangezogen werden, bieten jedoch mit einem Überflug pro Tag nicht denselben Informationsgehalt.
Das Projekt "NIP-II-Verbundvorhaben: Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie als hybrid-elektrischer Antrieb im Demonstrator Antares E2 (H2GA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lange Research Aircraft GmbH durchgeführt. Gegenüber den in der Allgemeinen Luftfahrt (GA) üblichen Antrieben ermöglichen brennstoffzellenelektrische Antriebe eine signifikante Reduktion der Lärm- und Schadstoffemissionen. Durch redundanten Aufbau sind zudem deutliche Gewinne bei Zuverlässigkeit und Sicherheit erreichbar. Daher sind brennstoffzellenbasierte Wasserstoffantriebe und zugehörige Wasserstoffspeicher vor dem Hintergrund der Flightpath 2050-Ziele und des hybridelektrischen Fliegens Schlüsseltechnologien. Hauptziel des Vorhabens ist die Untersuchung des sicheren Einsatzes und der Zulassungsfähigkeit von Wasserstofftechnologie, bestehend aus Brennstoffzelle und Speicher, als Antriebstechnologie in der Allgemeinen Luftfahrt. Dazu sind von Lange Research Aircraft unter Sicherstellung der Zulassungsfähigkeit für die Luftfahrt die dafür notwendigen Elemente des hybrid-elektrischen Antriebssystems in das Demonstrator-Flugzeug ANTARES E2 zu integrieren und eine Boden- und Flugerprobung durchzuführen (Ziel 1). Das Fraunhofer ICT untersucht die Ertüchtigung der dafür notwendigen automobilen Brennstoffzellen (Ziel 2), während sich das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden um die Wasserstoffspeicherung mit maximaler Speicherdichte kümmert (Ziel 3). Zur Nutzung von Synergien mit der Automobil-Industrie wird hier auf die dort gewonnenen F&E-Erkenntnisse aufgebaut. Die zum Einsatz in fliegenden Systemen zielführendsten Technologien werden identifiziert und die notwendigen Modifikationen in enger Zusammenarbeit im Konsortium bestimmt. Neben der herausragenden Bedeutung der geplanten Untersuchungen in Bezug auf die Transformation zu einer emissionsfreien Luftfahrt (Gesellschaftliche Verwertung) dient die in diesem Vorhaben erarbeitete Technologie als Grundlage für die Verwertung der Projektergebnisse durch die geplante Entwicklung eines Serienprodukts z.B. für die Bereiche der hoheitlichen Aufgaben, wie Küstenwache und Grenzschutz (Verwertung Lange).
Das Projekt "Teilvorhaben: Elektrische Messlösungen für die agile Produktion elektrischer Traktionsmotoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stahl GmbH durchgeführt. Vor dem Hintergrund der weltweiten Anstrengungen gegen den Klimawandel ist in der nächsten Dekade von einem stetig steigenden Absatz elektrifizierter Mobilitätslösungen auszugehen, woraus eine tiefgreifende Transformation der automobilen Wertschöpfungsketten resultiert. Der elektrische Traktionsmotor nimmt dabei eine leistungs- und effizienzbestimmende Rolle im elektrifizierten Antriebsstrang ein und muss bei geringen Kosten in höchster Qualität und Leistungsdichte produziert werden. Volatile Märkte sowie wirtschaftlichen und rechtliche Rahmenbedingungen führen jedoch zu einer hohen Unsicherheit hinsichtlich der zu erwartenden Stückzahlen und eingesetzten Technologien, weshalb das Investitionsrisiko in dem Stand der Technik entsprechende, hochproduktive aber starre Produktionssysteme als hoch einzustufen ist. Vor diesem Hintergrund sollen durch die STAHL GmbH im Rahmen des Forschungsvorhabens AgiloDrive2 Lösungsansätze für technologie- und variantenflexible Prüf- und Messplätze zur prozesssicheren elektrischen Prüfung von Komponenten und Baugruppen elektrischer Traktionsmotoren mit variabler Topologie erarbeitet und in Form von Demonstratoren umgesetzt werden. Dies stellen nachfolgend einen wichtigen Bestandteil der durch den Konsortialführer Schaeffler am Standort Bühl implementierten experimentellen Pilotlinie eines agilen Produktionssystems für elektrische Traktionsmotoren dar. Der im Vorhaben adressierte Lösungsansatz der Entwicklung und Implementierung eines agilen Produkt- und Produktionsbaukastens für elektrische Traktionsmotoren soll es ermöglichen, kostensenkende Skaleneffekte zukünftig durch eine datenbasierte Adaption des Systems über verschiedene Produktbaureihen und Technologien hinweg zu nutzen. Hierdurch wird die internationale Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Automobilindustrie und damit der STAHL GmbH nachhaltig gestärkt, um die Elektromobilität nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich in die Energiewende zu integrieren.
| Origin | Count |
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| Bund | 178 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 178 |
| License | Count |
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| offen | 178 |
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| Boden | 107 |
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