Karst aquifers constitute important freshwater resources, but are challenging to manage and to protect, because of their unique hydraulic structure and behaviour, representing continuous challenges for research and development. Karst aquifers are widespread and contribute to freshwater supply of most Mediterranean countries and many cities are supplied by karst water, e.g., Rome, Vienna, Montpellier and Beirut. These land surfaces correspond to the main recharge zones of karst aquifers, which are often hydraulically connected over large areas and are highly vulnerable to contamination. The preparation of the Mediterranean Karst Aquifer Map (MEDKAM) generally followed the workflow used for the World Karst Aquifer Map (WOKAM). A new lithological classification has been developed for the MEDKAM, similar to that of the WOKAM, which groups the geological units into four meaningful hydrogeological units: 1). Karst aquifers in sedimentary and metamorphic carbonate rocks. 2). Karst aquifers in evaporite rocks. 3). Various hydrogeological settings in other sedimentary and volcanic formations (karst aquifers are possibly present at depth). 4). Local, poor and shallow aquifers in other metamorphic rocks and igneous rocks (no karst aquifers present at depth).
Um dem Klimawandel zu begegnen, ist das Ziel, die Technologie für eine stabile, sichere und CO2-neutrale Energieversorgung einer mittelgroßen Stadt am Beispiel von Herzogenrath, inklusive der Industriebetriebe sowie neuen Prosumern in der Stadt, durch eine zentrale Hybrid-Kraftwerksanlage sowie dezentrale PV-Anlagen, dezentrale Wärmepumpen und Elektromobilität zu entwickeln. Im Teilprojekt 'Energiemanagementsystem' soll mit Hilfe digitaler Systeme eine neue Methodik zur ökonomischen und effizienten Vernetzung und Einsatzsteuerung dezentraler Ressourcen über alle Sektoren entwickelt und erforscht werden. Zur Identifizierung und Hebung von Synergien soll in einem zentralen Energiemanagementknoten eine übergreifende Koordination der angeschlossenen Energieknoten (bspw. dem Sandbergwerk) erfolgen können. Für das zentrale Energiemanagement werden KI-basierte Vorhersageverfahren für Last & Erzeugung entwickelt. Ferner soll das Verfahren zudem zur Prädiktion von Verkaufserlösen auf unterschiedlichen Vermarktungskanälen Anwendung finden. Diese erlauben es, durch intelligente Kopplung der heute autonomen Teilsysteme, die Energieflüsse zu steuern, ohne die Versorgungssicherheit zu beeinträchtigen bzw. diese sogar zu erhöhen. Im Teilprojekt 'CO2 neutrale Mobilität' soll der Mobilitätssektor der Stadt in die Betrachtung mit aufgenommen und vernetzt werden. Dazu soll in einer Bestandsaufnahme die aktuelle Mobilität der Stadt erfasst werden, sowie die Technologieoptionen zur zukünftigen Darstellung einer CO2-neutralen Mobilität aufgezeigt werden. Es werden Szenarien der Mobilität von Herzogenrath definiert, anhand derer ein digitaler Zwilling erstellt wird, mit dem Prognosen für das Energiesystem getätigt werden können.
Die Dekarbonisierung des Energiesystems ist eine große und komplexe Herausforderung. Im Rahmen eines gesamtheitlichen, sektorenübergreifenden Ansatz soll das Vorhaben im Rahmen des Energieparks Herzogenrath (EPH) erforschen, wie die dynamische Vernetzung unterschiedlicher Akteure auf Erzeugungs- und Verbrauchsseite realisiert werden kann. Hierzu soll ein zentrales Energiemanagementkonzept entwickelt werden, in dem die Informationen dezentraler Knoten zusammenlaufen und wo mit Hilfe künstlicher Intelligenz Prognosen für einen möglichst kosteneffizienten, systemdienlichen und Emissionsarmen Betrieb abgebildet werden können. Hierzu wird ein Prototypensystem entwickelt, das auf Basis von IOT-Edge-Devices Daten im verteilten System erfassen und zentral zusammenführen kann. Hierbei werden autonome und teil-autonome Betriebsmodi erforscht. Zur Realisierung soll ein digitaler Zwilling der Systemkomponenten, eines Kommunalen Verbrauchers, industrieller Betriebe und lokaler Erzeuger sowie Mobilitätsinfrastruktur entwickelt werden, auf dem Algorithmische Strategien abgebildet werden können, die es erlauben zentrale Synergiepotenziale zusammenzufassen und durch verschiedene Marktkanäle gezielt zu erschließen. Hierdurch soll ein optimaler Betrieb einer CO2-freien Stadt realitätsnah und mit hohem Detailgrad demonstriert werden und eine reale Umsetzung für die Kommune vorbereitet werden. Auf Basis der Szenariountersuchung sollen die gewonnen Erkenntnisse als Blaupause für die Dekarbonisierung in weiteren Kommunen dienen.
Der erste deutsche Offshore-Windpark alpha ventus wurde 2009 als Testfeld für die Entwicklung der Offshore-Windenergie errichtet. Die Forschungsinitiative RAVE begleitet seit 2007 die Planungs- und Bauphase und seit 2010 den Betrieb von alpha ventus. Ziel der RAVE-Initiative ist es, die für die industrielle Nutzung der Offshore-Windenergie offenen Fragestellungen mit Forschung und Entwicklung zu beantworten. Ziel des Verbundprojektes finalRAVE ist die Fortsetzung der in alpha ventus bestehenden Messungen und die laufende Koordination der Forschung sowie die Bereitstellung von offshore-logistischen Daten mit Hilfe eines Seegangsmodells. Die Messungen in alpha ventus umfassen ein breites Spektrum an Parametern, die für den Bau, den Betrieb und die Umweltauswirkungen des Windparks relevant sind. Auf Basis der Messungen werden mit Hilfe von Seegangsmodellen Datenprodukte für die konstruktive und offshore-logistische Verwendung bereitgestellt. Durch die projektübergreifende Koordination wird sichergestellt, dass bei der Vielzahl von Stakeholdern und zeitgleicher Vorhaben mit hohem Abstimmungsbedarfs eine kosteneffektive und koordinierte Vorgehensweise erreicht wird. Besonderer Fokus dieses Projektes ist die forschungsseitige Begleitung des Rückbaus von alpha ventus und der in der finalen Phase von alpha ventus stattfindenden Forschungsprojekte. Ziel dieses Teilvorhabens ist es, durch eine Koordination dieser Forschung den größtmöglichen Nutzen aus der RAVE-Forschung zu ziehen, indem Synergien zwischen den Forschungsprojekten, aber auch zwischen Forschung und Industrie gefördert und projektübergreifende Aufgaben zentral übernommen werden. Dazu soll aufbauend auf den bisherigen fünf Koordinationsprojekten in RAVE (2007 - 2025) in diesem Teilprojekt von finalRAVE die laufende Koordination durch das Fraunhofer IWES fortgesetzt werden.
Um dem Klimawandel zu begegnen, ist das Ziel, die Technologie für eine stabile, sichere und CO2-neutrale Energieversorgung einer mittelgroßen Stadt am Beispiel von Herzogenrath, inklusive der Industriebetriebe sowie neuen Prosumern in der Stadt, durch eine zentrale Hybrid-Kraftwerksanlage sowie dezentrale PV-Anlagen, dezentrale Wärmepumpen und Elektromobilität zu entwickeln. Im Teilprojekt 'Energiemanagementsystem' soll mit Hilfe digitaler Systeme eine neue Methodik zur ökonomischen und effizienten Vernetzung und Einsatzsteuerung dezentraler Ressourcen über alle Sektoren entwickelt und erforscht werden. Zur Identifizierung und Hebung von Synergien soll in einem zentralen Energiemanagementknoten eine übergreifende Koordination der angeschlossenen Energieknoten (bspw. dem Sandbergwerk) erfolgen können. Für das zentrale Energiemanagement werden KI-basierte Vorhersageverfahren für Last & Erzeugung entwickelt. Ferner soll das Verfahren zudem zur Prädiktion von Verkaufserlösen auf unterschiedlichen Vermarktungskanälen Anwendung finden. Diese erlauben es, durch intelligente Kopplung der heute autonomen Teilsysteme, die Energieflüsse zu steuern, ohne die Versorgungssicherheit zu beeinträchtigen bzw. diese sogar zu erhöhen. Im Teilprojekt 'CO2 neutrale Mobilität' soll der Mobilitätssektor der Stadt in die Betrachtung mit aufgenommen und vernetzt werden. Dazu soll in einer Bestandsaufnahme die aktuelle Mobilität der Stadt erfasst werden, sowie die Technologieoptionen zur zukünftigen Darstellung einer CO2-neutralen Mobilität aufgezeigt werden. Es werden Szenarien der Mobilität von Herzogenrath definiert, anhand derer ein digitaler Zwilling erstellt wird, mit dem Prognosen für das Energiesystem getätigt werden können.