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Utilization of geothermic heat from thermal water in Straubing - Phase 2E, 3A and 3B

Das Projekt "Utilization of geothermic heat from thermal water in Straubing - Phase 2E, 3A and 3B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Straubing GmbH durchgeführt. Objective: Extraction of energy from thermal water and substitution of fossil fuels for the heat supply of business centres, apartments and office buildings, sanatoria and bathing establishments, agriculture and fish-farming. The dimension of the project will be of a novel type. The thermal water of phase II, with 30 m3/h cooled down to 12 degree C, will be mixed with the large geothermal water stream for Phase III. A commercial utilization by extension of the existing local heat system and by inclusion into a demonstration project for efficient energy production and energy utilization, supported by the State of Bavaria, has already been started. The thermal water with a temperature of 35 degree C shall be conducted through future building areas by a new type of single pipe system, monitored by leakage-sensors. the heat is generated by heat pumps and will be used for the heating of business centres, apartment and office buildings, etc. the extensive utilization of geothermic heat has not been attempted until now. General Information: From the location of the production well (800 m deep), the thermal water (36 degree C) is to be conducted through future building areas past various heat consumers such as bathing facilities and sanatoria by means of a single-pipe system. The thermal water should also be conducted along agricultural operations and finally to a fish farm. For technical reasons the re-injection drilling must be located an adequate distance (2 km) from the production drilling so that the thermal water itself does not cool down (doublet method of construction). On its way from the production well to the re-injection well, a part of the thermal water flow will be cooled down in each of the central stations of the heat consumers by means of heat pumps. The water that has been cooled down in this way is then returned to the main pipe. The resulting mixed temperature, which is obviously less than the required 36 degree C, is conveyed to the next heat consumer. This process is repeated until all predetermined heat consumers are provided with geothermal heat. In this way the thermal water is cooled down to ca. 13 degree C and returned to the re-injection well (840 m deep). The heat is withdrawn from the thermal water by cascading. The total available geothermal heat capacity was calculated at 8 MW. A new type of absorption heat pumps will be employed. The pumps can completely do without the ozone-destroying CFC as coolant. This project will be further realized in phase III a and III b. The project will obtain EU-wide significance. Prime Contractor: Stadtwerke Straubing; Straubing; Germany.

HTGT-Turboflam - Teilvorhaben 3.2.2.6: Entwicklung und Erprobung einer schadstoffarmen Brennkammer fuer kleine, stationaere Gasturbinen bis 10 MW

Das Projekt "HTGT-Turboflam - Teilvorhaben 3.2.2.6: Entwicklung und Erprobung einer schadstoffarmen Brennkammer fuer kleine, stationaere Gasturbinen bis 10 MW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Fuer den zunehmenden Bau von GuD-Kraftwerken werden auch GT-Anlagen der Leistungsklasse bis 10 MW eingesetzt. Fuer diese Leistungsklasse ist eine schadstoffarme Brennkammer zu entwickeln und zu testen, die fuer unterschiedliche Brennstoffe eingesetzt werden kann. Ziel ist es, folgende Emissionswerte zu erreichen: - NOx kleiner 25 ppm fuer Erdgas und niederkalorische Gase, - NOx kleiner 50 ppm fuer Heizoel, - CO kleiner 10 ppm. Die Untersuchungen werden an einer Original-GT-Anlage vom Typ PGT 10 durchgefuehrt. Mit dem Einsatz des HR3-Brenners konnte im Gasvermischbetrieb das Turboflammziel deutlich unterschritten werden.

Two stage gas generator for industrial wastes

Das Projekt "Two stage gas generator for industrial wastes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eisenmann Maschinenbau KG durchgeführt. Objective: Thermic utilization of industrial residual system resp. production residues in a two stage incineration system under production conditions. The tests contain as well pre-trials for determination of the optimal system parameter as also permanent trial runs, for establishing of material and energy balances and for judgement of the operation reaction through a longer time period. By the work with this process the advantages shall be shown: - Profitability also with small residual material amount of 200-1000 kg/h - complete energetic utilization of the material - easy integrating in available heating systems, for example preswitching of an available boiler system - universal usability of energy - utilization of the product residues in the own factory for heating, process heat and evtl. electric current generation - reduction of the removal costs. General Information: The demonstration system, built in the smallest production scale, had been erected in the technical science department of the Company EISENMANN. The process principle is based on a mechanical pre-treatment, with which the material will be communited with a slitting rollers appliance and afterwards will be transported into a storage silo. From the silo the filling system continuously pushes in the waste material in the fluidized bed reactor, which has a quadratic free cross section of 500 x 500 mm and is provided with a 400 mm thick fireproof lining. A 1 m high piling up of quartz sand with a grain size of 0,4-1,6 mm serves as heat bearer medium. The piling up will be fluidized by the injection of hot flue gases. The advantages of a fluidized bed as pyrolytic stages are the following: - The fluidizing of the sand causes a uniform distribution of temperature - an intensive heat transition between sand and residual material is given - by the fluidizing a mechanical comminution of the material simultaneously takes place, with that the lump forming of the used material will be avoided - by a low oxygen, preheated fluidized gas a pyrolisation with under stoichiometric incineration takes place so, that a max. reaction temperature of approx. 600 degree of Celsius up to 700 degree of Celsius arises, with which still no slag forming appears. The following thermic processes proceed: The hot flue gases (approx. 650 degree of Celsius) contain 6-8 per cent oxygen. They hold the sand bed on approx. 550 degree of Celsius. The supplied residual material combustes in these conditions under stoichiometric. Through a short insulated connection line the pyrolitic gases reach in a vertical arranged combustion chamber. Here they will be burned with the help of a support burner by injection of fresh air with approx. 1100 degree of Celsius. Following the combustion chamber the flue gases will be diverted horizontally, before they give away again in a vertical heat exchanger their energy to a hot water circulation. After the heat exchanger the flue gases are still approx. 250 degree of Celsius...

Remote performance check for grid connected PV systems using satellite data

Das Projekt "Remote performance check for grid connected PV systems using satellite data" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. General Information/Objectives of the project: Small photovoltaic (PV) systems (i.e. in the power range of 1 to 10 kWp) regularly do not include any long term surveillance mechanism. As most system operators are not PV specialists, partial system faults or decreasing performance may not be recognized. The project will set up a remote performance check for small grid connected PV systems. No additional hardware installation will be necessary on site. Technical approach The site specific solar irradiation data will be derived from satellite images rather than from ground based measurements. On the basis of monthly irradiation time series, monthly values of PV system yield will be calculated and distributed automatically via postcard, fax or e-mail (whatever is most suitable) towards the system operators. The work necessary for the establishment of the PVSAT procedure is divided in five work packages: (1) Set up of a calculation procedure from satellite image data to site and system specific solar radiation at ground level. (2) Comparison of satellite derived radiation data with data from interpolation between ground stations, as quality check for the results of WP 1. (3) Definition of a generalized plant description, applicable to (residential) grid connected PV systems, and a corresponding numerical plant performance model for use with sparse input data. (4) Integration of the results of WPs 1 to 3 into the operational PVSAT performance check system. (5) Test and evaluation of the PVSAT procedure in the field, aided by solar energy users associations. Expected achievements The procedure will provide an operational, very low cost, long term surveillance for small PV systems, applicable to nearly any site within Europe. The mailings generated by PVSAT will remind the system operator periodically to check the performance of his installation, by comparing the meter reading at his site to the predicted value. In this way, a high system performance will be ensured over the whole lifetime of a PV system. Concerning the operating costs, the PVSAT procedure bears the potential of being the most cost effective way to check the performance of a large number of systems. This will enable a broad application of the procedure. Prime Contractor: Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V., Institut für Solare Energiesysteme; Freiburg im Breisgau; Germany.

Ideen-Wettbewerb Bionik: Bau und Test eines bionischen Windrades

Das Projekt "Ideen-Wettbewerb Bionik: Bau und Test eines bionischen Windrades" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EvoLogics GmbH durchgeführt. Ziel ist die Anfertigung und der Test eines neuartigen (bionischen) Rotors (Prototyp) für eine Kleinwindkraftanlage (6 Meter Rotordurchmesser) mit hohem Wirkungsgrad und geringer Geräuschentwicklung. Für den Entwurf wird ein Computerprogramm entwickelt, die Auslegung anhand von strömungsdynamischen Simulationsrechnungen voroptimiert, mit einem professionellen CFD Verfahren (Fa. AIR) nachgerechnet und die Strukturfestigkeit überprüft. Der Bau des 6 m Windradrades aus Kohlefaser wird über die Fa. EvoLogics realisiert. In Hohen Lukau werden dann in Abhängigkeit von den Windverhältnissen über mehrere Wochen hinweg die Leistungswerte bestimmt und mit den aus anderen Versuchen bereits vorhandenen Kennwerten verglichen. Das Team von Dr. Heinz (GfaI) hat sich bereiterklärt, während der Freilandversuche mittels seiner Akustischen Kamera vergleichende Schallfeldanalysen durchzuführen. Im Erfolgsfall ist die Weiterentwicklung zur Anwendungsreife zunächst für Kleinstwindkraftanlagen (ca. 2-5 kW), später auch für mittelgroße Anlagen bis etwa 100 kW geplant. Mit zwei interessierten Firmen wurde Kontakt aufgenommen.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Die Zielsetzung des Projektes ist die Produktentwicklung eines effizienten und kostengünstigen Filtermaterials zur selektiven Entfernung von Cr(ges) und Cr(VI), das Vorteile gegenüber den bestehenden Verfahren bietet. Hierzu werden im Vorhaben mit Chromat belastete Grundwässer und Industrieabwässer mit den entwickelten Filtermaterialien behandelt. Dies soll die Emission von Chromat in die Umwelt und die Chromatbelastung von für die Trinkwassergewinnung genutzter Grundwässer effektiv reduzieren. Für dieses Ziel werden die Randbedingungen definiert, die Materialien für den Labormaßstab hergestellt und in Kleinfilteranlagen getestet. Die Eliminierungsleistung des Chromats wird analytisch überprüft. Anschließend werden Filterversuche mit geeignetem Material im Technikumsmaßstab durchgeführt. Die Bewertung der Übertragbarkeit der Versuchsergebnisse auf die Praxis sowie der Vergleich zu bestehenden Verfahren runden die Projektarbeiten ab. Das TZW ist in diesem Vorhaben mit folgenden Teilarbeitspaketen beteiligt: AP 3.1: Zu Projektbeginn wird die vorhandene Chromat-Analytik auf die im Projekt eingesetzten Wassermatrices angepasst. Weiterhin werden zur IC-ICP-MS-Analytik Alternativmethoden hausintern und für die Projektpartner erarbeitet (IC-PCR oder IC-UV-Absorption). Prinzipielle Untersuchungen zur Probenstabilität und zu Störfaktoren in den untersuchten Wässern runden AP3.1 ab. AP3.2: Das TZW führt die begleitende Analytik bei den Versuchen zur Chromatentfernung durch. Dies umfasst die Analyse von Industrieabwässern, sowie die Methodenweitergabe zu anderen Projektpartnern. Weiterhin werden Laborvergleichsuntersuchungen und Analysen weiterer Parameter in den Wasserproben durchgeführt. AP 3.3: Auf Grundlage des photometrischen Nachweisverfahrens per 1,5-Diphenylcarbazid soll ein vereinfachter und automatisierter Schnelltest für Industrieabwässer aufgebaut werden. Hierzu werden die in der Literatur vorhandenen Konzepte auf die Anforderungen der projektrelevanten Wassermatrices angepasst. Mittels eines Funktionsmusters wird die Einsatzfähigkeit des Schnelltests mit realen Industriewässern überprüft.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurbüro FADER Umweltanalytik durchgeführt. Chrom (Cr) liegt in der wässrigen Phase als Cr(III) in kolloidaler oder suspendierter Form und gelöst als Chromat Cr(VI) vor. Cr(VI) wirkt auf den menschlichen Organismus kanzerogen. Studien zeigen, dass die Belastung von Grundwässern mit Cr(VI) ein flächendeckendes Problem in Deutschland und Weltweit darstellt. Die sich aus der beschriebenen Problematik ergebende Zielsetzung dieses Projektes ist die Produktentwicklung eines effizienten und kostengünstigen Filtermateriales zur selektiven Entfernung von Cr(ges) und Cr(VI), das Vorteile gegenüber den bestehenden Verfahren bietet. Dieses Material soll - selektiv wirken - keine vorherigen Aufbereitungsschritte benötigen - das absorbierte Chromat nachhaltig immobilisieren und somit aus dem Wasserkreislauf entziehen und - kompatibel mit der Entfernung von anderen Schadstoffen sein. Das entwickelte Filtermaterial soll im Laufe des Projektes an real mit Cr(VI) belasteten Grundwasserstandorten und industriellen Abwässern getestet werden. Das Projekt wird sich über drei Phasen erstrecken. In der ersten Phase werden die Randbedingungen basierend auf den Cr-haltigen Wässern definiert und ein geeignetes Material zur Chromat Entfernung basierend auf Laborbatchversuchen entwickelt. In der zweiten Phase wird das entwickelte Material in Kleinfilterexperimenten im Labor getestet und weiterentwickelt. In der dritten Phase wird das Material in repräsentativen Pilotfiltern in aktuellen Wasseraufbereitungsfällen eingesetzt und auf die Vor Ort Bedingungen angepasst. Eine Entwicklung und der testweise Einsatz einer vor Ort Analytik findet über die drei Phasen hinweg statt. Die Evaluierung der Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit des neuen Verfahrens begleitet die Material- und Verfahrensentwicklung schon ab Phase 2.

Frischer Wind für die ländliche Elektrifizierung

Das Projekt "Frischer Wind für die ländliche Elektrifizierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Weltweit leben heute noch etwa 1,6 Milliarden Menschen ohne Zugang zu elektrischem Strom. Kleine Windenergieanlagen (KWEA) haben enormes Potenzial einen beträchtlichen Teil des Strombedarfs in Entwicklungsländern zu decken. Der Markt für KWEA ist komplex und bietet eine Vielfalt an KWEA-Typen mit unterschiedlichen technischen Konzepten. Verfügbare KWEA zielen jedoch nicht exklusiv auf die Zukunftsmärkte in Entwicklungsländern ab und bieten darum keine optimale Lösung für Systeme zur ländlichen Elektrifizierung. Die zentrale Frage lautet daher: Welche Anforderungen muss aber eine KWEA erfüllen und welche Spezifikationen muss sie aufweisen, um eine breite Anwendung in Entwicklungsländern zu finden? Ziel der Arbeiten ist es, das Konzept einer KWEA, speziell für die ländliche Elektrifizierung, zu entwickeln. Hierbei werden bisherige Erfahrungen mit KWEA ebenso wie neue Entwicklungen, etwa auf dem Gebiet der Leistungselektronik, berücksichtigt. Neben den technischen Gesichtspunkten werden auch sozioökonomische Aspekte betrachtet, um der multidisziplinären Problemstellung gerecht zu werden. Das Vorhaben greift auf ISET-Know-how und Daten aus vorangegangen Projekten zurück. Für die Umsetzung und den Test des Konzeptes wird außerdem ein autonomes Experimentier-Hybridsystem auf dem ISET-Testfeld genutzt.

Stickoxid-Reduzierung bei Mini-BHKW-Motoren

Das Projekt "Stickoxid-Reduzierung bei Mini-BHKW-Motoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. Vorhabenziel: Blockheizkraftwerke (Kraft-Wärme-Kopplung) sind die effizienteste Art, mit Kraftstoffenergie umzugehen und einen sehr hohen Wirkungsgrad der Gesamtanlage zu erreichen. Bislang werden BHKWs vor allem in größeren Anlagen eingesetzt. Für den privaten Nutzer bieten sich kleine Anlagen (Mini-BHKWs) an, die die herkömmlichen Öl- oder Gasheizungen von größeren Einfamilien- oder Zweifamilienhäusern ersetzen und gleichzeitig Strom bereitstellen. Der Gesetzgeber unterstützt die Anschaffung von Mini-BHKW-Anlagen statt konventioneller Hausheizungen, indem er sie im Rahmen des Impulsprogramms 'Mini-KWK-Anlagen' des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit subventioniert. In dem geplanten Forschungsprojekt soll untersucht werden, mit welchen Methoden die Stickoxidemissionen eines Mini-BHKW deutlich reduziert werden können. Arbeitsplanung: Der Arbeitsplan ist in 9 Arbeitspakete aufgegliedert. Vier Meilensteine sind definiert. Ein Gantt-Chart und ein Netzplan sind erstellt.

IoE: Internet of Energy for Electric Mobility

Das Projekt "IoE: Internet of Energy for Electric Mobility" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Centrosolar AG durchgeführt. 'Internet of Energy' (IoE) forscht an Lösungen für ein nahtloses & sicheres Zusammenwirken von Internet & elektrischem Energienetz. Die Domänen von loE sind Infrastruktur für e-Mobilität & die Einbindung der rapide wachsenden Einspeisung erneuerbarer Energien von dezentralen Erzeugern(und a. PV-Anlagen). Probleme der Einspeisung sind die Belastung des existierenden Verteilungsnetzes wie z.B. :Verletzung von Spannungsgrenzen,thermische Grenzströme, & Umkehrung des Leistungsflusses. Die Zusammenführung von Infrastruktur & Internet soll die Energieflüsse besser koordinieren & erlaubt so einen zeitlich gestaffelten Umbau zu moderaten Kosten. Dazu muss in das Verteilnetz ein Regelsystem mitsamt der notwendigen Mess- & IuK-lnfrastruktur eingeführt werden. Hierfür sowie für das Management des Ladens von FEV soll im Rahmen von IoE die notwendige Hardware, Software & Middleware erforscht werden. Die Centrosolar AG konzentriert sich im Rahmen des Vorhabens auf die Anbindung und Einflüsse von Photovoltaikanlagen auf die Energie- und Informationsnetzstruktur. Ausgehend von einer mit den Partnern erstellten Studie zu Netzeinfluss, Speicherungs- und Erzeugungskosten werden Regelungs- und Kostenmodelle erstellt und bewertet. Die nötigen Architekturen und HW/SW Schnittstellen zur Anbindung an das Homegateway werden definiert und im Rahmen des gemeinsamen Demonstrators realisiert. Eine Validierungsphase, zunächst in isolierter Umgebung und abschließend im Gesamtsystem rundet das Projekt ab.

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