Am 26. Oktober erhielt der Wissenschaftler Dr. Kurt Rohrig vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), für seine Forschung zu Erneuerbaren Energien den Klimaschutzpreis 2009 der Deutschen Umwelthilfe e. V. (DUH). Der Wissenschaftler wurde für sein Konzept eines Regenerativen Kombikraftwerk geehrt. Nach diesem könnte Konzept könnte die Stromversorgung Deutschlands auschließlich durch die Kombination regenerativer Energien versorgt werden. Die zum dritten Mal vergebene Auszeichnung der DUH honoriert herausragende Leistungen, die mit innovativen Konzepten, wirksamen Maßnahmen oder neuen strategischen Initiativen zum Schutz des Weltklimas beitragen und zur Nachahmung ermutigen.
Die SET 2000 GmbH ist als Beratungs- und Planungsingenieurbüro im Bereich des Energieanlagenbaus tätig. Das kleine Unternehmen plant und konstruiert insbesondere konventionelle Kraftwerke, Gasturbinen und Kombikraftwerke, Fernheizkraftwerke, Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen sowie Rauchgasentschwefelungs- und Entstickungsanlagen. Zum Verbund der SET 2000 GmbH gehören die Rhein-Ruhr Personalmanagement GmbH (RRP), die GEKO GmbH sowie die Gesellschaft für Anlagenservice und Sicherheitstechnik (GEfAS). Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen kollaborativen (Zusammenarbeit mehrerer Einzelpersonen oder einer Gruppe von Personen) Dokumentations- und Informationsplattform CDIS (Collaborative Documentation and Information System) sowie deren Implementierung bei einer Holzvergasungsanlage in Germering (Bayern). Auf CDIS hinterlegt werden sollen Dokumente wie Projektierungs- und Genehmigungsunterlagen, Beschreibungen von Verfahren und Leistungen, Konstruktions- und Schaltunterlagen, Statusberichte und Protokolle, Bedien- und Wartungsanleitungen, Schulungsunterlagen, Fehlersuch- und Reparaturanleitungen sowie Ersatzteilkataloge. Die Dokumentation soll auf Basis einer zentralisierten ausfallsicheren Server-based-Computing-Architektur erfolgen. Bei dieser Computing-Architektur werden die Anwendungen vollständig vom Server ausgeführt. Die Benutzer handha- ben die eingestellten Dokumente über ein Web-Frontend auf Thin Clients (PC- Terminals). Dadurch sind an den Arbeitsplätzen keine voll ausgestatteten PCs und keine Programminstallationen erforderlich. Für den Außeneinsatz sind portable Thin Clients vorgesehen. Durch den Einsatz innovativer Virtualisierungstechnik und Thin Clients wird der Energie- und Ressourcenbedarf reduziert. 40 Watt beträgt die mittlere Leistungsaufnahme eines Thin Client inklusive Serveranteil und der notwendigen Kühlleistung, bei PCs sind es mehr als das Doppelte. Die Einsparung im Rahmen dieses Vorhabens unter Berücksichtigung des Einsatzes des Servers beträgt bei einer Größenordnung von 50 betriebenen PC mindestens 32,8 Tonnen CO2 (Über den gesamten Lebenszyklus der Geräte). Die exakte Quantifizierung des Energieeinsparpotenzials der im Vorhaben genutzten IT-Architektur ist ein Ziel des Projektes. Branche: Grundstücks- und Wohnungswesen und Sonstige Dienstleistungen Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: SET 2000 GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2008 - 2010 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: IT goes green
Ministerium für Wirtschaft und Arbeit - Pressemitteilung Nr.: 039/08 Ministerium für Wirtschaft und Arbeit - Pressemitteilung Nr.: 039/08 Magdeburg, den 4. März 2008 Beispielhafte Kopplung von Wind- und Wasserkraft ¿Regenerative Modellregion Harz¿ unter den sechs Preisträgern im Bundeswettbewerb Auf der CeBIT in Hannover wurden heute die 6 Preisträger des bundesweiten Technologie-Wettbewerbs ¿E-Energy: IKT-basiertes Energiesystem der Zukunft¿ bekannt gegeben. Einer der Preisträger ist das Projekt ¿RegModHarz ¿ Regenerative Modellregion Harz¿. Zur Entwicklung der preisgekrönten Projekte stellen das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie sowie das Bundesministerium für Umwelt insgesamt 50 Millionen Euro bereit. Ziel des Modellprojekts Harz ist die Sicherstellung der Netzstabilität bei hoher Einspeisung regenerativer Energien. In der Begründung für die Preisverleihung heißt es u. a.: Der Landkreis Harz, der sich durch eine Vielzahl erneuerbarer Energieeinspeiser auszeichnet (Windpark Druiberg, Pumpspeicherkraftwerk Wendefurth sowie Photovoltaik- und Biogasanlagen), bietet einen idealen Rahmen für die Erprobung der im Projekt entwickelten Technologien und Geschäftsmodelle. In Verbindung mit einem innovativen Online-Netzwerk wird den beteiligten Erzeugern, Händlern, Kunden und Netzbetreibern eine ökologisch und ökonomisch optimierte Energieversorgung bis hin zur Vollversorgung ermöglicht. Hervorzuheben aus technologischer Sicht sei auch die geplante Erprobung der Integration von Elektrofahrzeugen als Elektrospeicher. Der bundesweite Wettbewerb ¿E-Energy¿ ist zentraler Bestandteil der High-Tech-Strategie des Bundes sowie des Programms ¿Informationsgesellschaft 2010¿. Nach der Ausschreibung im April 2007 gab es 28 hochkarätige Projektvorschläge zur Schaffung von Modellregionen. 12 kamen in die engere Wahl, sechs Projekte wurden jetzt für die Förderung ausgewählt. Sie zeigen am besten, so schreibt das Bundeswirtschaftsministerium, ¿wie das große Optimierungspotenzial der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) erschlossen werden kann, um mehr Wirtschaftlichkeit, Versorgungssicherheit sowie Klima- und Umweltverträglichkeit in der Stromversorgung zu erreichen¿. Das Modellprojekt Harz wurde vom Ministerium für Wirtschaft und Arbeit Sachsen-Anhalt unterstützt. 14 Partner haben sich im Projekt zusammengefunden, darunter der Windpark Druiberg, das Pumpspeicher-Kraftwerk Wendefurth, die Energieversorger Vattenfall und E.ON, Siemens, die großen Städte im Harz sowie der Landkreis Harz. Ihre Vision, die jetzt Realität werden soll: Ein großes Kombikraftwerk soll die gesamte Region Harz effektiv mit erneuerbaren Energien versorgen. Dazu werden Windkraft und Wasserkraft und weitere erneuerbare Energieformen gekoppelt, um teure Stromspitzen zu vermeiden und umweltfreundliche Energien effizienter einzusetzen. Impressum: Ministerium für Wirtschaft und Arbeit Pressestelle Hasselbachstr. 4 39104 Magdeburg Tel: (0391) 567 - 43 16 Fax: (0391) 567 - 44 43 Mail: pressestelle@mw.sachsen-anhalt.de Impressum:Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierungdes Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Hasselbachstr. 4 39104 Magdeburg Tel.: +49 391 567-4316 Fax: +49 391 567-4443E-Mail: presse@mw.sachsen-anhalt.deWeb: www.mw.sachsen-anhalt.deTwitter: www.twitter.com/mwsachsenanhaltInstagram: www.instagram.com/mw_sachsenanhalt
Das Projekt "Teilvorhaben: Ertüchtigung von Batteriespeichern und PV-Speicher-Kombikraftwerken mittels virtueller Synchronmaschinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Belectric GmbH, Zweigstelle Dresden durchgeführt. Um die Ausbauziele für die erneuerbaren Energien nicht zu gefährden, muss ein stabiler Betrieb des deutschen Energieversorgungssystems auch ohne fossile Erzeuger möglich sein. Dies ist seit längerem Thema von Untersuchungen, aber bisher werden intrinsische, hochdynamische Stabilisierungsdienstleistungen fossiler Erzeuger noch nicht von erneuerbaren Erzeugern geliefert. Dies betrifft hauptsächlich die sog. Momentanreserve, die auch durch Stromrichter als 'Virtuelle Synchronmaschinen' (VSM) geliefert werden kann. Dies und damit verbundene Fragestellungen sollen im Rahmen dieses Vorhabens zur Praxistauglichkeit entwickelt werden mit Fokus auf angepassten Anlagenkonzepten, der DC-seitigen Kopplung von Speichertechnologien in PV-Kraftwerken, Schwarzstart und Inselbetrieb mit Batteriespeichern und die Erprobung der erarbeiteten technischen Konzepte in einem Großdemonstrator. Zunächst erfolgt die Modellbildung rund um die virtuelle Synchronmaschine (VSM) auf vier Ebenen: von Stromrichtern, über Erzeugeranlagen, dynamischen Netzvorgängen, bis zur Netzschutztechnik, mit Fokus auf der Anlagenebene. In der anschließenden Gesamtsystemanalyse wird der Bedarf an VSM bestimmt. Ein weiteres Arbeitspaket widmet sich dem Schwarzstart und Inselbetrieb von parallel betriebenen VSMs und der Entwicklung eines geeigneten Anlagenreglers zur Koordinierung der Stromrichter im Kraftwerk. In einem nächsten Schritt wird die DC-seitige Anbindung von Speichern in PV-Kraftwerken mit VSM-Funktionalität erarbeitet. Dies beinhaltet eine tiefgreifende Anforderungsanalyse an den DC-DC-Konverter, Unterstützung bei dessen Entwicklung, sowie die Entwicklung des Energiemanagementsystems. Die erarbeiteten Lösungen werden anschließend in einem Großdemonstrator erprobt und validiert. Dabei wird die VSM und der DC-DC-Konverter in PV- und Speicher-Kraftwerksanwendungen getestet. Abschließend werden Analysen zu zukünftigen Systemdienstleistungsmärkten inkl. regulatorischer Anpassungen durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Optimierung der Luftzufuhr zu neuartigen Strahlbrennern, Betriebsflexibilitätserweiterung von Kombikraftwerken und Untersuchung der Dynamik von Sprayflammen." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Thermodynamik durchgeführt. Das Vorhaben umfasst die drei Aktivitäten an den Lehrstühlen für Thermodynamik bzw. für Energiesysteme der TU-München zum Verbundvorhaben 'Last- und Brennstoffflexible Verbrennung (LaBreVer)'. Im Rahmen der ersten Teilaktivität wird ein neues fluiddynamisches Problem bearbeitet, das sich mit dem geplanten Generationswechsel von den traditionell eingesetzten großen Drallbrennern zu zahlreichen kleineren Strahlbrennern ergeben hat. Konkret geht es um die gleichmäßige und zeitlich stabile Versorgung der zahlreichen Einzelelemente solcher Brenner mit Verbrennungsluft nach der Strömungsumkehr im Kopf von Rohrbrennkammern. Die zweite Teilaktivität beschäftigt sich mit der thermoakustischen Verbrennungsinstabilität von Sprayflammen, die im Zusammenhang mit der Erhöhung der Brennstoffflexibilität von Kombikraftwerken von Bedeutung ist. Bisher nur für vorgemischte Gasflammen etablierte Berechnungsansätze sollen auf den deutlich komplexeren Fall mit Zerstäubung, zweiphasiger Mischung und Vorverdampfung ausgedehnt werden. Die dritte Teilaktivität ist auf Systemebene angesiedelt und beschäftigt sich mit der Betriebsflexibilitätserweiterung von Kombikraftwerken durch lokale Energiespeicherung, die im Zusammenhang mit der vermehrten Nutzung erneuerbaren Energien von steigendem Interesse ist.
Das Projekt "Teilvorhaben: Betriebsflexibilitätserweiterung von Kombikraftwerken durch lokale Energiespeicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GE Power GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist, Konzepte zur Erweiterung der Betriebsflexibilität von Kombikraftwerken - insbesondere zur Absenkung der Minimallast - durch lokale Energiespeicherung zu entwerfen und eine geeignete Methodik zu entwickeln, um diese für verschiedene Marktszenarien optimal auszulegen. In Ergänzung zu den herkömmlichen prozeßtechnischen Designkriterien soll dabei das Augenmerk auf die Nachrüstbarkeit gelegt werden, und insbesondere soll die Integration im bestehenden Kraftwerk eine Optimierung bezüglich Energieeffizienz und Treibhausgasemissionen bei transienten Betriebsweisen ermöglichen. Als eine der bevorzugten Lösungen ist dabei vorgesehen, die in Zeitperioden geringerer Nachfrage überschüssige Energie lokal durch Elektrolyse in Wasserstoff zu konvertieren und diesen zu speichern. Mit dem Konzept lässt sich die im Netz eingespeiste Leistung bei Bedarf bis (und unter) Null reduzieren, während der gespeicherte Wasserstoff sowohl als zusätzlicher Brennstoff bei hoher Energienachfrage als auch zur Verbrennungsstabilisierung und Emissionsminderung im niedrigen Lastbereich wieder zur Anwendung kommen kann.
Das Projekt "Biogas-fired Combined Hybrid Heat and Power Plant (Bio-HyPP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. durchgeführt. To reach the goals of improving the efficiency of CHP systems while simultaneously widening the biomass feedstock base as well as increasing operational flexibility, the project aims to develop a full scale technology demonstrator of a hybrid power plant using biogas as main fuel in lab environment. A combined hybrid heat and power plant combines a micro gas turbine (MGT) and a solid oxide fuel cell (SOFC). The focus of the technology demonstration plant is to prove the functional capability of the plant concept, followed by detailed characterization and optimization of the integration of both subsystems. The main objective is to move the technology beyond the state of the art to TRL 4. Electrical efficiencies of more than 60% and total thermal efficiencies of more than 90% are intended to reach at base load conditions. An operational flexibility ranging from 25% to 100% electric power should be achieved. The emission levels should not exceed 10 ppm NOx and 20 ppm CO (at 15% vol. residual oxygen). The system should allow the use of biogas with methane contents varying from 40-75%, thus covering the biogas qualities from the fermentation of the entire biomass feedstock range. To achieve the objectives the subsystems MGT and SOFC including their subcomponents have to be adjusted and optimized by a multidisciplinary design approach using numerical and experimental measures to ensure a proper balance of plant. In addition an integrated control system has to be developed and implemented to achieve a reliable operation of the coupled subsystems. A detailed analysis of different European markets, economic and technical constraints in terms of biogas production potentials will clarify the regional suitable sizes and attractive performance conditions of the power plant system. To identify cost reduction potentials a thermo-economic analysis will be performed. Here, an internal rate of return (IRR) of the system of higher than 15% should be achieved over a 20 years.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prognosen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Kürzestfirstvorhersagen der Wind- und PV-Leistung sind wichtige Parameter für die optimale Betriebsführung von Kombikraftwerken (KB). Im Rahmen dieses Vorhabens sollen die notwendigen Kürzestfirstvorhersagen (Wind und PV) für den Zeitbereich 0-60 Minuten mit hoher zeitlicher Auslösung entwickelt werden. Die Kürzestfirstprognosen zusammen mit aus Wettervorhersagen stammenden, langfristigeren Prognosen der Wind- und PV-Einspeisung sowie der Last dienen dann u.a. als Eingangsparameter für das am ZSW vorhandene Modell P2IONEER für eine optimierte Auslegung und Betriebsführung von KB. Nach Entwicklung und Erprobung der neuen Verfahren wird ein mehrmonatiger Onlinetest mit realen Wind- und PV-Anlagen in einem Testgebiet durchgeführt in den auch Anlagenbetreiber und regionale Energieversorger eingebunden werden. Ein Abschlussworkshop mit allen Beteiligten und Interessenten findet am Ende des Vorhabens statt. Für die Windleistungsvorhersagen wird ein Long-Range-Lidar mit einer Reichweite von bis zu 10 km eingesetzt und erprobt. Vorhersagen der Windleistung über den Zeithorizont der Lidarmessungen hinaus werden mit Maschinellen Lernverfahren (ML) erstellt und anhand unabhängiger Daten validiert. Für den Onlinetestbetrieb wird das Lidargerät auf der Gondel einer Windkraftanlage montiert, um für die Onlinevorhersagen Messdaten zu liefern. Für die Einstrahlungs- und PV-Leistungsprognosen wird eine neue Wolkenkamera mit Fischaugenoptik eingesetzt. Die Daten der Wolkenkamera werden mit viertelstündlichen Satellitendaten verschnitten. Zusammen mit Daten von Wettermodellen werden mit ML-Verfahren Kürzestfristprognosen der solaren Einstrahlung und PV-Einspeisung generiert. Für den Onlinetest wird die Wolkenkamera in der Nähe einer PV-Anlage betrieben. Die Prognosen (Wind, PV) dienen als Eingangsparameter für die optimale Regelung und Steuerung von verteilten Kombikraftwerken, die über Strom- und Gasnetz verbunden sind.
Das Projekt "Teilvorhaben: Zentralwechselrichter mit erweiterter Funktionalität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GE Energy Power Conversion GmbH durchgeführt. Das Ziel des Verbundprojektes ist die Erweiterung der Fähigkeiten von PV-Kraftwerken. Diese müssen zukünftig mit anderen Erzeugerarten kombinierbar sein und als solche Hybridkraftwerke zur Verfügung stehen. Zusätzlich müssen Technologien entwickelt werden, die die Spezifika der internationalen Märkte stärker berücksichtigen. Das bedeutet neben einer ganzheitlichen Kostenoptimierung der Kraftwerke auch die Fähigkeit von PV-Kraftwerken, notwendige Netzdienstleistungen bereitstellen zu können. Diese Anforderungen reichen vom teilweisen Substitutionsbetrieb konventioneller Erzeugeranlagen mit entsprechenden Anforderungen an die Regelfähigkeit bis hin zur kompletten Übernahme der Netzführung mit erneuerbaren Energien in lokalen Netzen und damit der alleinigen Versorgung ganzer Städte oder Regionen. Der Schwerpunkt der Forschungsarbeiten der GE Energy Power Conversion besteht deshalb in der Entwicklung und Erprobung einer ganzen Reihe von Funktionen für Zentralwechselrichter. Dieser soll befähigt werden, die erweiterten Anforderungen bezüglich der Netzbildung in Insel- und schwachen Netzen, des Substitutionsbetriebes für konventionelle Erzeuger sowie die Integration von Batteriespeichern zu erfüllen. Mit dieser Entwicklung soll der Grundstein für eine nächste Generation von PV-Wechselrichtern gelegt werden. Im Detail umfasst das Teilvorhaben die Entwicklung von aktiven Netzregelungsfunktionen als Einzelwechselrichter oder im Verbund mit mehreren Solarumrichtern, die Entwicklung von Konzepten zum Umgang mit Netzfehlern und Schieflasten, die Entwicklung eines Netzschutzkonzeptes und die Entwicklung der Schwarzstartfähigkeit von Wechselrichtern. Zusätzlich wird der nahtlose Übergang zwischen den einzelnen Erzeugungsquellen, ins besondere das Zusammenspiel zwischen PV, Batterie und Wechselrichter adressiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Lidar" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Flugzeugbau (IFB), Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie durchgeführt. Kürzestfristvorhersagen der Wind- und Photovoltaik(PV)-Leistung sind wichtige Parameter für die optimale Betriebsführung von Kombikraftwerken (KB). Im Rahmen des Vorhabens sollen die notwendigen Kürzestfristvorhersagen für den Zeitbereich von 0 bis 60 Minuten mit hoher zeitlicher Auslösung entwickelt werden. Nach Entwicklung und Erprobung der neuen Verfahren wird ein mehrmonatiger Onlinetest mit realen Wind- und PV-Anlagen in einem Testgebiet durchgeführt, in dem Anlagenbetreiber und regionale Energieversorger eingebunden sind. Für die Windleistungsvorhersagen wird ein Long-Range-LiDAR (Light-Detection-and-Ranging) mit einer Reichweite von bis zu 10 Kilometern eingesetzt und erprobt. Windleistungs-Vorhersagen über den Zeithorizont hinaus werden mit Maschinellen-Lernen-Verfahren erstellt.
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