Das Projekt "Teilvorhaben 4: Modell- und Datenintegration in Hochwassermanagemententscheidungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von geomer GmbH durchgeführt. Das Teilprojekt 'Modell- und Datenintegration in Hochwassermanagemententscheidungen' der geomer GmbH ist eine Querschnittsaufgabe, die zum Ziel hat, vorhandene und zu erhebende Grundlagen- und Modellierungsdaten produktiv in Entscheidungsprozesse zu integrieren und nachhaltig für Entscheidungsprozesse bereit zu stellen. Wichtig ist es hierbei, gemeinsam eine Modelllandschaft zu entwickeln, die den Anforderungen der Küstenregion bei Hue gerecht wird. Im Laufe der Definitionsphase hat sich gezeigt, dass das Flusshochwasser durch den Fluss Perfume nicht der einzige Problempunkt ist, sondern dass auch Starkregenereignisse lokal große Schäden in der Region verursachen. Ebenso Einfluss hat der steigende Meeresspiegelanstieg. Ziel ist es, alle Faktoren in der Modellierung der Hochwassergefahren zu berücksichtigen. Dabei wird auf eine Modellkombination von verschiedenen hydrologischen und hydraulischen Modellen gesetzt, die die Möglichkeit bietet das breite Spektrum an Anforderungen gerecht zu werden. Nach ersten Testrechnungen für Schwerpunktbereiche in der Definitionsphase soll in der F&E-Phase das gesamte Einzugsgebiet modelliert werden. Diese werden dann mit bestehenden Berechnungen und Überflutungsdokumentationen validiert und bewertet. Um dem bekannten Defizit an Niederschlagsmessdaten zu begegnen, wurde begonnen ein eigenes Messnetz auf Basis kostengünstiger Messtechnik zu planen und umzusetzen. Hier steht die weitere enge Zusammenarbeit mit den Partnern vor Ort im Vordergrund um die Installation des Messnetzes abzuschließen und die Wartung zu gewährleisten, da nur so ein geordneter Betrieb und die Funktionalität der Stationen gewährleistet werden kann. Bereits funktionsfähig ist die Integration der Messdaten in die Datenbankinfrastruktur. Auch insgesamt unterstützt GEOMER weiterhin das Datenbankdesign und den Aufbau der Geodateninfrastruktur, insbesondere hinsichtlich der Integration und Prozessierung der Modellierungsdaten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prüfung der Übertragbarkeit von bestehenden Regularien zur Anwendung bei der Installation und dem Betrieb von Offshore-PtX-Plattformen und die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die zukünftige Vorschriftenentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme durchgeführt. Die Erzeugung von Kraftstoffen mittels PtX-Anlagen wird an Land bereits praktiziert. Für eine direkte Nutzung des Stromes von Offshore-Windkraftanlagen sollen PtX-Anlagen direkt im Umfeld dieser betrieben werden. Derzeit existieren für eine Installation von Offshore-PtX-Anlagen jedoch keine Regularien hinsichtlich Bau, Genehmigung, Betrieb, Safety, Security und Umweltschutz. Es muss daher geprüft werden, inwieweit Vorschriften aus der Offshore Öl- und Gasindustrie, dem Bereich der Offshore-Windkraftanlagen oder der Schifffahrt angewendet und übertragen werden können. Ebenso ist die Übertragung im Bereich der Vorschriften für Anlagentechnik zur Errichtung von Onshore-PtX-Anlagen auf ihre Übertragbarkeit bei der Offshore-Installation zu prüfen. Hierbei treffen die verschiedenen Themengebiet aufeinander und müssen im Offshore-Umfeld miteinander agieren.
Das Projekt "H2Giga_TP_SINEWAVE: Serienproduktion und Industrialisierung von integrierten & sektorgekoppelten Elektrolysesystemen für Wasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ITM Power GmbH durchgeführt. Das Projekt SINEWAVE wird im Rahmen der Plattform H2Giga alle technischen und wissenschaftlichen Fähigkeiten zusammenbringen, um die erforderlichen Fertigkeiten und Kapazitäten für den Bau effizienter integrierter Elektrolysesysteme in großem Maßstab zu entwickeln. Das Forschungsprojekt widmet sich der Erforschung verschiedener Teildisziplinen, um die Forschungslücken im Bereich der Serienproduktion von Elektrolysesystemen zu schließen. Das Projekt trägt daher zur Realisierung der Dekarbonisierung in der deutschen Industrie bei. - Das vorliegende Teilvorhaben der ITM Power GmbH fokussiert sich auf folgende Schwerpunkte:- -Aus- und Weiterbildung von Experten im Bereich der Installation, Wartung und Betrieb von leistungsfähigen Großelektrolyseuren -Erforschung von Sicherheitstrainingsprogrammen für Kunden und Fachpersonal , um einen sicheren Anlagenbetrieb zu gewährleisten -Live-Monitoring und Reporting durch den Aufbau eines SCADA-Systems: Auf diese Weise sollen Felddaten für weitere Forschungsarbeiten von ITM und anderen Partnern in den Bereichen Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit & Wartung (RAMs) von Elektrolysesystemen zur Verfügung stehen - Versorgungsforschung: Einrichtung eines Logistikzentrums zur Ersatzteil-Versorgung von großen Elektrolysesystemen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung der Betriebsplanung und Vorbereitung für den Feldtest" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Institut für Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft durchgeführt. Das Ziel des Forschungsprojekts 'Redispatch 3.0' ist die Verbesserung der Nutzung erneuerbarer Energiequellen in Nieder- und Mittelspannungsnetzen bei zeitgleicher Reduzierung der Kosten für deren Installation und Betrieb aus Sicht von Verteilnetzbetreibern. Um dieses Ziel zu erreichen, werden am ie3 skalierbare Optimierungsalgorithmen zur Fahrplanerstellung der Anlagen entwickelt. Die entwickelten Fahrpläne werden im Anschluss unter Verwendung des am ie3 entwickelten Simulationsframeworks 'SIMONA' validiert, um sicherzustellen, dass keine Betriebsgrenzen verletzt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Daten-Analyse Schnittstelle für maschinelle Diagnose von HVAC Systemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bosch Thermotechnik GmbH durchgeführt. Monitoring / Optimierung von Heizungsanlagen über Web-Schnittstellen im Kontext CO2-Reduzierung und Steigerung der Energie-Effizienz. Fokus auf Bosch ''residential'' HVAC Systeme (Heating, Ventilation, Air Conditioning und Cooling), d.h. Systeme in 1-/2-Familienhäusern mit bestehender oder nachzurüstender Bosch Connectivity Infrastruktur zur Datenerfassung und Remote Control. Fehlerhafte Anlagenplanung, Installation, Parametrierung und Bedienung sowie unentdeckter Verschleiß können zu einem ineffizientem Betrieb führen, d.h. zur Verschwendung von Energie im Bereich von 5-30%. Ziel des Bosch Teil-Vorhabens ist eine datengestützte Identifikation von vorliegenden Fehlern und Ineffizienzen, deren Ursachenanalyse sowie Hinweise und Umsetzung von Verbesserungsmaßnahmen (mit Wirksamkeitsnachweis) auf Basis der durch Bosch-Technologien verfügbaren Anlagendaten (d.h. ohne zusätzliche externe Sensorik / Messwerterfassung). Mit Hilfe von Laborstudien an Bosch TT Anlagen werden die typischen Anlagen-Betriebsmuster für die häufigsten Effizienzprobleme in den Bosch Anlagendaten erkundet sowie deren Ursache und Abstellmaßnahmen identifiziert. Die gefundenen Merkmale dienen zur Diagnose und Behebung von Effizienzproblemen im Feld (verprobt in Bosch Feldtest-Anlagen). Es entsteht eine (Software- / Algorithmus- / Modell-) Funktionssammlung die es ermöglicht, einen erheblichen Teil der Bosch Bestandsanlagen auf Basis von bestehenden / erweiterten Bosch ''remote monitoring'' Lösungen mit minimalem Installations- und Betriebsaufwand regelmäßig zu überwachen und den Betrieb zu optimieren. Dabei wird auf zusätzliche Instrumentierung mit Sensoren, Steuerungs- und Kommunikationshardware verzichtet. Um eine Datenanalyse durch Bosch externe Partner zu ermöglichen (z.B. durch Kombination mit weiteren Daten wie Gebäude-, Nutzer-, Wetter-Information) wird im Rahmen des Teilvorhabens zusätzlich zu dem analytischen Teil eine generische Daten-Austausch Schnittstelle entwickelt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Praktische Umsetzung von Mess- und Monitoringkonzepten für mitteltiefe Erdwärmesondenspeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geotechnisches Umweltbüro Lehr durchgeführt. Ziel dieses Teilprojektes ist die Entwicklung und Installation eines Mess- und Monitoringkonzeptes, das es erlaubt, den Betrieb eines mitteltiefen Erdwärmesondenspeichers sowie den Einfluss dieses Betriebes auf den umgebenden Untergrund möglichst optimal messtechnisch erfassen zu können. Die aufgezeichneten Messdaten sollen im Rahmen des Forschungsprojektes zur Kalibrierung und Validierung von numerischen Modellen herangezogen werden. Eine sehr hohe Datengüte, die nur durch ein ausgeklügeltes Messkonzept erreicht werden kann, ist die Grundvoraussetzung dafür.
Das Projekt "Teilvorhaben: Smarte Netzzustandsanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme durchgeführt. Auf Basis von Netzzustandsinformationen sollen aus Sicht des Marktes (Vertriebs) Anreize (Incentives) an ein lokales Energiemanagement System (EMS) gesendet werden. Die dazu erforderlichen Netzzustandsinformationen sowie Informationen über Netzrestriktionen liegen in der Regel nicht vor. Der flächendeckende Einsatz verfügbarer Messtechnik ist wirtschaftlich nicht darstellbar und in Installation und Betrieb zu aufwändig. Im Teilvorhaben 'Smarte Netzzustandsanalyse' soll daher ein Sensorsystem zur Überwachung von Niederspannungsverteilnetzen und Profilbildung von Erzeugern und Verbrauchern entwickelt werden, welches den Anforderungen gerecht wird. Mit Hilfe des kostengünstigen und einfach nachrüstbaren (Plug-and-Work-Prinzip) Sensor-Systems soll die flächendeckende Installation im Niederspannungsverteilnetz ermöglicht werden. Zudem sollen vorhandene Internet-of-Thinks (IoT) Kommunikationsinfrastrukturen nutzbar gemacht werden. Eine belastbare Abbildung des Netzzustandes sowie eine Prädiktion des Verhaltens soll erzielt und die Netzstabilität sichergestellt werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben: Abfall zu Energie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Köln, Institut für Technologie- und Ressourcenmanagement in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Innerhalb des Projektes ERA-SOLMAB ist eine Maximierung der Synergien aus Abfallwirtschaft und Energieproduktion in Bamako, Mali die Zielgröße des Vorhabens. Konkret soll dieses Projekt die positive Wechselwirkung von: (i) Abfallreduzierung durch anaerobe Vergärung und Verbrennung (ii) und Energieversorgung in Form eines Sekundärbrennstoffs (d.h. Biogas) oder Elektrizität beschreiben. Die Synergien werden quantifiziert durch (iii) eine Darstellung der Auswirkungen von Abfall auf die lokalen Wassersysteme, (iv) eine Analyse der ökologischen, sozialen und ökonomische Nachhaltigkeitsaspekten von 'Waste to Energy (WtE)'-Szenarien im Vergleich zum Status quo sowie (v) der Installation und dem Betrieb einer Biogas-Politanlage. Als abschließenden Schritt werden (vi) Implementierungsstrategien von WtE-Anlagen diskutiert. Die Instandsetzung von holistischen WtE-Projekten in Entwicklungsländer - sowohl durch bottom-up als auch durch top-down Ansätze - weisen ein hohes Potential auf, zu einem Großteil der Ziele einer nachhaltigen Entwicklung (SDGs) beizutragen, wie sie durch die United Nations (UN) formuliert wurden. Um die genannten Ziele zu erreichen wurde ein Konsortium von malischen, algerischen und deutschen Partnern ins Leben gerufen. Auf wissenschaftlicher Ebene verknüpft das Projekt praktische Untersuchungen mit theoretischer Modellierung und Bilanzierung. Entlang dieser Forschungstätigkeit sollen im Rahmen der Internationalisierung des Projektes, Kooperationen aufgebaut und verstetigt werden, wobei dem gegenseitigen Kompetenz- und Wissenstransfer entlang der Nord-Süd-Achse eine besondere Bedeutung zukommt. Getragen und begleitet wird das Projekt durch eine starke Einbindung von Nachwuchswissenschaftlern.
Das Projekt "Seismic-on-Piles - Monitoring soil properties on offshore structures" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme, Standort Bremen durchgeführt. Fraunhofer IWES steht mit seinen FuE-Aktivitäten für den weiteren Ausbau der Windenergie auf See. Das umfasst Fragen der Baugrunderkundung und der Bewertung des Installations- und Tragverhaltens von Offshore-Gründungstrukturen. Untergrunderkundung von Offshore-Windparks gibt Informationen über den in-situ Zustand des Baugrundes, der in Planung und Konstruktion der Anlagen einfließt. IWES hat hierzu bereits Messsysteme etabliert, die in der Vorerkundung eingesetzt werden. Die Interaktion zwischen Gründung und Baugrund, der Störung des in-situ Zustandes, verlangt ebenso nach geeigneten Explorationstechniken. So spielt der Einfluss von Installationsereignissen auf den Baugrund und der Einfluss der Betriebslasten auf die Baugrundeigenschaften eine große Rolle im technischen Design. Installationseffekt und set-up-Effekt sind Phänomene, die Installation und Betrieb von OWEA und deren Kosten signifikant beeinflussen, und deshalb zu identifizieren und laufend zu quantifizieren sind. IWES plant im Projekt geophysikalische Parameter im Pfahlnahbereich zu messen und daraus die Veränderung von Baugrundparametern abzuleiten. Dazu werden über einen Zeitraum seismische Messungen wiederholt vorgenommen und ausgewertet: Die etablierte Methode 4D-Seismik stellt hierfür den Entwicklungsansatz dar. Die Entwicklungsumgebung für die neue seismische Messkonfiguration stellt die am IWES verfügbare Grundbauversuchsgrube dar, in der unter offshore-ähnlichen Bedingungen Untersuchungen zu Installation und Tragverhalten von Gründungen durchgeführt werden. Hier wird die Messmethodik getestet und kalibriert. Gelingt es, durch seismische Methoden die durch Drucksondierung und dynamische Pfahlmessungen bestimmten Parameter zu verifizieren, ist damit die Grundlage gelegt für ein kostensparendes Monitoring der Tragwerk-Boden-Interaktion an Offshore-Strukturen.
Das Projekt "Design und Verifikation eines Schwergewichtsankers für schwimmende Offshore Windenergieanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GICON-Großmann Ingenieur Consult GmbH durchgeführt. Im Rahmen dieses Teilvorhabens werden grundlegende Berechnungen und Auslegungsanalysen für einen Schwergewichtsanker für eine sogenannte Tension Leg Platform (TLP) bzw. deren Struktur-Boden Interaktion durchgeführt sowie getestet. Ein besonderer Fokus liegt dabei sowohl auf der Ermittlung der Lasten aus dem Betrieb des Ankers sowie der Installation des Systems (Bezug zu WP2 des Gesamtvorhabens) als auch dem Design, der Fluid-Struktur-Soil-Interaktion (FSSI) und dem Testen inkl. Verifikation der Testergebnisse (Bezug zu WP4 des Gesamtvorhabens) des Ankers. Gleichwohl werden die Simulationstools validiert (Bezug zu WP3 des Gesamtvorhabens) und an der Verbreitung der Projektergebnisse mitgewirkt (Bezug zu WP5 des Gesamtvorhabens). Durch das Vorhaben wird die Innovationstätigkeit der GICON im Bereich der schwimmenden Unterstrukturen inkl. Verankerungen wesentlich unterstützt und trägt zu einer zukunftsweisenden Entwicklung der Firma bei. Um dem Gesamtziel des Verbundvorhabens gerecht zu werden, werden im Detail die folgenden Ziele verfolgt: (i) Design und Entwicklung eines TLP-Schwergewichtsankers (ii) Entwicklung einer Kombinationslösung zwischen TLP-Schwergewichtsankern und anderen Ankerlösungen wie Saugankern, Mikropfählen, o. ä. (iii) Entwicklung von Absenktechnologien / Absenkprozessen für den TLP-Schwergewichtsankers Für alle Teilziele im Teilvorhaben gilt es, eine enge Kooperation mit den Partnern sowie die Zielstellung des Gesamtvorhabens NuLIMAS zu erfüllen.
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