Europe needs to triple the impact of its energy efficiency policies to achieve its 2020 targets set last year, according to a new study written by Ecofys and the Fraunhofer ISI. The study reveals that the potential exists to reach the 20 percent energy saving by 2020 goal cost-efficiently, cutting energy bills by € 78 billion for European consumers and businesses annually by 2020. However, current EU policy is delivering only one-third of the potential cost-effective savings measures. Increased energy savings will also warrant easier and less expensive achievement of a 20 percent share of renewables in the EU energy mix in 2020. The study was commissioned jointly by the European Climate Foundation (ECF) and the Regulatory Assistance Project (RAP).
Am 1. Mai 2014 trat eine neue Fassung der Energieeinsparverordnung in Kraft. Diese betrifft nicht nur den allgemeinen Wohnungsbau, sondern auch einen Großteil der Hochbauten der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV). Aus Gründen des Klimaschutzes und zur Schonung wertvoller Energiereserven müssen die Anstrengungen zur Senkung des Energiebedarfs und zum Einsatz erneuerbarer Energien im Gebäudebereich verstärkt werden. Hierbei kommt den Gebäuden des Bundes eine Vorbildfunktion zu, die sie meist - besonders im Bestand - noch nicht einnehmen. Dabei erweist sich eine energetische Sanierung nicht nur aus Gründen des Klimaschutzes als sinnvoll, sondern verschafft oftmals auch den in den Gebäuden arbeitenden Menschen mehr Behaglichkeit. Durch erhöhte Oberflächentemperaturen und mit einer besser geregelten Anlagentechnik lassen sich beispielsweise in den großen Hallen und Werkstätten der WSV Zuglufterscheinungen reduzieren. Ein auf solche Weise gesteigertes Behaglichkeitsgefühl hat vielfach sogar den Nebeneffekt, dass niedrigere Rauminnentemperaturen als angenehm empfunden werden, was wiederum der Energieeinsparung dient. Auch zum Werterhalt der Immobilie und zur Einsparung von Betriebskosten sind diese Sanierungsmaßnahmen äußerst wichtig. Im Rahmen der Gebäudeerhaltung sollte ein vorrangiges Ziel die Einführung eines Energiemanagementsystems sein.
Bei dem Pilotvorhaben der OCER Energie GmbH im niedersächsischen Zetel (Kreis Friesland/Niedersachsen), wird die im Grundwasser gespeicherte Erdwärme genutzt, um Gewächshäuser einer Gärtnerei ganzjährig, kontinuierlich mit Wärme zu versorgen. Damit kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Erdgasheizung rund die Hälfte des Brennstoffs eingespart werden. Der Ausstoß an klimaschädlichem Kohlendioxid wird um rund 368 Tonnen pro Jahr verringert. Die im Rahmen des Vorhabens benötigte Wärmeenergie soll mittels erdgasbetriebener Wärmepumpen Brunnenwasser aus rund 30 Meter Tiefe, das ganzjährig ca. 10 Grad Celsius warm ist, gewonnen werden. Zusätzlich soll auch die Abwärme der Gasmotoren genutzt werden. Da an sonnenscheinreichen Tagen eine Beheizung der Gewächshäuser nicht nötig ist, wird die Wärme in dieser Zeit in Wassertanks gespeichert und je nach Bedarf zugeführt. Das Vorhaben kann ein Modell für eine Vielzahl von anderen Gärtnereien und Einrichtungen sein, bei denen die benötigte Energie oft die größten Kosten verursacht und Grundwasser in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Ziel: Schalldaemmende Wandelemente (wie Trennwaende und Raumteiler, ferner Kapselungen von lauten Maschinen, sowie Fensterelemente, bestehend aus Fenster, Tuer, Luefter, Rollkasten) mit einem preiswerten Schalldaemmwert, das heisst optimales dB/Preis-Verhaeltnis. Der Nachteil der handelsueblichen Elemente ist ihr hoher Preis, ferner keine Abstimmung zwischen den Teilelementen, so dass 'schwache' und 'starke' Elemente nebeneinander eingesetzt werden. Die Fahrerkabinen von LKW und Baumaschinen sind nicht ausreichend vom Motor und Getriebe schallisoliert. Vorliegende Ergebnisse: Preiswerter Schallschutz mit neuen Rolladen-Fenster-Elementen.
Das FuE Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, im Niedrigenergiehausbereich kostenguenstige und oekologische Holzrahmenbauteile darzustellen und weiterzuentwickeln, und die Optimierungsspielraeume in deren Vorfertigung zu untersuchen. Dies gilt insbesondere fuer die konstruktiven Bauteile Aussenwaende, Decken und Daecher und fuer die Detailausbildung der Bauteilanschluesse. Kriterien fuer die Konstruktion und die Baustoffauswahl sind die Nutzung regenerativer Baustoffe, Waermeschutz und Witterungsschutz, Brand- und Schallschutz, Waermebruecken und Winddichtigkeit der Bauteilanschluesse und Bauteiloeffnungen. Dies wurde in Form einer Uebersicht und eines Massnahmenkataloges ausgearbeitet. Ein wesentlicher Faktor stellt die Untersuchung der Kostenreduktion dar, die sich durch einzelne Rationalisierungsschritte, durch die Bauzeitverkuerzung bei unterschiedlichem Vorfertigungsgrad und durch eine sorgfaeltige, statisch optimierte Detailplanung und der damit verbundenen Materialersparnis ergeben. Fuer die Berechnung des tatsaechlichen Waermedurchgangs inhomogener Bauteilschichten, wie sie im Holzrahmenbau ueblich sind, wurde ein eigenes Programm ausgearbeitet.
Das Projekt Condition Monitoring 4.0 adressiert die Herausforderungen rund um die zunehmende Informationsvielfalt und -menge und dadurch wachsende Komplexität, sowie überproportional hohem manuellen Aufwand und somit aktuell sehr hohen Kosten im Condition Monitoring. Mit dem neuen Ansatz aus dem Bereich des Maschinellen Lernen wird eine genaue Erkennung und automatisierte Diagnose von Schäden ermöglicht, indem ein Metamodell die Ergebnisse vieler einzelner Modelle (Ensemble Learning) nutzt und Schäden klassifiziert. Im Vergleich zu vorhandenen Lösungsansätzen, wird sowohl die gesamte Anlage als auch die einzelnen Komponenten betrachtet und somit eine hohe Überwachungsbreite und - tiefe gewährleistet. Sogenanntes Active Learning und halbüberwachte Verfahren (aus dem Teilbereich Weak Supervision/Semi-Supervised Learning) nutzen zusätzlich die Muster aus noch nicht klassifizierten Schäden und punktuell das wertvolle Wissen der Fachexperten, um unbekannte Schadmuster zu klassifizieren. Dadurch wird das Condition Monitoring System kontinuierlich verbessert. Hierdurch entstehen folgende Mehrwerte: Die automatische und genaue Diagnose von Schäden, die Reduktion von Komplexität und Aufwand für den Experten, die Nutzung unbekannter Datenmuster und das Expertenwissen sowie eine hohe Überwachungsbreite und -tiefe. Dies ermöglicht eine echte Skalierung auf viele Anlagen. Stillstandzeiten und Kosten können somit deutlich reduziert werden. Darüber hinaus wird im Laufe des Projektes ein großer Referenzdatensatz veröffentlicht. Dies wird weitere Forschungen und Entwicklungen auf diesem Gebiet ermöglichen und somit insgesamt zu besseren Condition Monitoring Systemen führen und einen wertvollen Beitrag zur Energiewende leisten.
Im Projekt 'Liebesbrief' soll eine innovative Verschaltungstechnologie für schmalste Solarzellen auf Basis lasergebondeter und geschweißter Metallfolie entwickelt werden. Die Technologie kommt zellseitig vollständig ohne Busbars aus, was eine erhebliche Silbereinsparung verspricht. Modulseitig ersetzt sie Klebstoff, Lot, Blei, Kupferbänder und Flusssäure und verspricht damit potentiell erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik hinsichtlich Kosteneinsparung und Umweltverträglichkeit. Weitere Vorteile sind die flexible und siliziumsparende Anordnung der Zellen sowie die sehr geringen Biegeradien. Das Teilvorhaben der InnoLas Solutions (ILS) konzentriert sich v. a. auf Konzeption, Aufbau und Erprobung einer Laser-Stringer-Anlage für eine automatisierte Pilotanlage. Des Weiteren soll eine Automationslösung zur Vereinzelung vom Hostwafer und das Handeln kleiner Zellen nach dem Zellteilungsprozess entwickelt werden. Hierzu erfolgt die Konzeption, Aufbau und Erprobung der Laser-Vereinzelungs-Automation.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Aufkommen an Elektro(nik)-Altgeräten wird in der EU für die Jahre 1998/99 auf 8 Mio. Mg geschätzt, wobei 90 Prozent deponiert, verbrannt bzw. verwertet werden, ohne dass eine Schadstoffentfrachtung stattfindet. Bei der Verwertung dieser Geräte ergänzen sich heute die Bereiche der manuellen Demontage und die der verfahrenstechnischen Aufbereitung. Voraussetzung für ein ökologisch hochwertiges Recycling ist vielfach die Demontage, die jedoch erhebliche Kosten verursachen kann. Zum einen hat das Vorhaben die Zielsetzung, ein Screening über die bei den Verwertern anfallenden Alt-Produkte zu erzeugen, anhand dem eine Bewertung der Produkte aus ökologischer und ökonomischer Sicht durchgeführt werden kann und eine Entscheidung getroffen werden kann, ob eine Demontage nötig bzw. sinnvoll ist. Zum anderen werden Demontageuntersuchungen sowohl im Labor als auch verstärkt bei Verwertern mit Hilfe einer Blickregistrierungskamera durchgeführt. Aus den Analysen dieser Untersuchungen werden Konstruktionskriterien für eine schnellere Demontage abgeleitet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Im ersten Teil des Projektes wird mit Hilfe von Umweltverträglichkeitsuntersuchungen die Einteilung der beim Verwerter anfallenden Produkte vorgenommen. Ausgehend von einer Musterzerlegung werden die Einzelfraktionen der Geräte bestimmt, ihre Umweltrelevanz untersucht und die bestehenden Verwertungsalternativen zusammengestellt. Diese Ergebnisse werden unter Betrachtung aller wirtschaftlichen und ökologischen Teilaspekte möglicher Gesamtentsorgungsalternativen wie z.B. Shredder, Verbrennung bzw. Deponierung gegenübergestellt. Im zweiten Teil werden Demontageuntersuchungen mit Hilfe der Blickregistrierung durchgeführt, deren Analyse aufzeigt, welche Konstruktionskriterien eine einfache Erkennbarkeit der Baustruktur und der Verbindungselemente zulässt. Fazit: In diesem Projekt konnte durch eine Öko-Bilanzierung gezeigt werden, dass eine vertiefte Demontage ökologische Vorteile gegenüber der verfahrenstechnischen Aufbereitung beim Recycling von Elektronik-Geräten aufweist. Weiterhin wurde erstmals die Blickregistrierung bei der Demontage von Elektro(nik)-Geräten eingesetzt. Der Einsatz dieser Methode in diesem Bereich hat sich als effektiv erwiesen. Der Demontageanalyseprozess wurde soweit optimiert, dass er jetzt standardmäßig als Dienstleistung angeboten werden kann. Bei der Umsetzung der mit der Blickregistrierung ermittelten Konstruktionskriterien lassen sich bei gleichen Demontagekosten deutliche ökologische Vorteile erzielen. Für die Weiterführung des Projektes sind im nächsten Schritt entwicklungsbegleitende Untersuchungen notwendig, um die Ergebnisse zu bestätigen und umzusetzen.
Mit dem Großgerät werden die zu untersuchenden abwasser- und abfalltechnischen Bioprozesse ganzheitlich betrachtet und alle Stoffströme (Gas, Wasser, Feststoffe) vollständig und unter realen Prozessbedingungen bilanziert. Kinetische Parameter werden für unterschiedliche Substrate und Hemmstoffe ermittelt, die dann Eingang in die mathematische Modellierung finden. Mit den gewonnenen Ergebnissen sollen ferner die Prozessmodellierung inklusive deren Kalibrierung und Validierung weiterentwickelt werden. Durch den Einsatz des Großgerätes wird ein erheblicher Erkenntnisgewinn erwartet, der dazu genutzt werden soll, neue und innovative Prozesse im Hinblick auf ihre Leistungsfähigkeit und Grenzen schneller zu erfassen und im Hinblick auf eine Life-Cycle-Analysis zu bewerten. Damit können auch langwierige Versuche an halbtechnischen Anlagen und Pilotanlagen auf wenige Fragestellungen begrenzt werden und es können durch parallele Versuche Zeiten und Kosten eingespart werden. Das für die Verfahrensentwicklung notwendige Upscaling lässt sich ebenfalls erheblich verkürzen.
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