Das Projekt "Teilvorhaben 1: Up-Scaling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Covestro Deutschland AG durchgeführt. Oberflächenaktive Materialien werden in großen industriellen Maßstab hergestellt. Nicht-ionische Tenside stellen den größten Vertreter dar und finden sich in alltäglichen Produkten im Haushaltsbereich wie Waschmitteln oder Haushaltsreinigern, aber auch in industriellen Anwendungen wie in der Textil- und Ölindustrie, der Pharmazie oder in der Landwirtschaft in verschiedenen Anwendungen wieder. Die wichtigsten Vertreter der nicht-ionischen Tenside sind die Fettalkoholethoxylate. Weitere Vertreter - speziell für technisch anspruchsvolle Anwendungen - stellen die Blockcopolymere Poloxamere dar. Durch DreamResourceConti werden eine Steigerung der Ressourceneffizienz, eine Verbreiterung der Rohstoffbasis sowie eine Verbesserung der Umweltverträglichkeit von Fettalkoholethoxylaten und Poloxameren angestrebt. Übergeordnetes Ziel von DreamResourceConti ist die Erarbeitung eines kontinuierlichen Prozesses und dessen Aufskalierung in den Demonstrationsmaßstab. Ergänzt wird die technische Entwicklung durch umfangreiche Charakterisierungen der Tenside, eine Life Cycle Analyse sowie eine techno-ökonomische Analyse. Ziel von Covestro in DreamResourceConti ist die Erarbeitung eines kontinuierlichen Prozesses und das Up-Scaling auf ca. 50 t/Jahr. Ausgehend vom bestehenden Labor-Batch-Prozess erfolgt zunächst eine Anpassung der Anlage im Hinblick auf eine kontinuierliche Zugabe des Starters und einer kontinuierlichen Abführung des Produktes. Auf Basis dieser Vorarbeiten erfolgt in der zweiten Projektphase die Aufskalierung des Verfahrens in den Demonstrationsmaßstab.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prüf- und Testsystem zur Untersuchung und Validierung von hochfrequenten Störeffekten elektrischer Netze und Anlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik durchgeführt. Die Zunahme von leistungselektronischen Erzeugern und Verbrauchern im Energienetz erfordert die Weiterentwicklung von Hardware und Regelverfahren, um den stabilen Betrieb zu gewährleisten. Dies wird über Prüfverfahren und Netzanschlussbedingungen gewährleistet. Besonders die Integration der KfZ Ladetechnik (Verbund von Ladesäulen) und geschlossene Verteilernetze mit einer erheblichen Anzahl von leistungselektronischen Anlagen stellen eine Herausforderung dar. In dem Projektvorhaben 'Fast Hardware-in-the-Loop' (F-HIL) wird dafür ein Prüf- und Testsystem entwickelt. Es erweitert die Test- und Prüfmöglichkeiten für Erzeuger und Verbraucher, indem die Bandbreite bisheriger HIL Systeme erweitert wird. Die Option der Untersuchung von hochfrequenten Resonanzeffekten soll neue Erkenntnisse erbringen. Mit einem neuartigen Echtzeit-Simulator in Kombination mit verschiedenen Leistungsverstärkern und einer veränderlichen Leistungsimpedanz können komplexe Anordnungen im Labor realitätsnah abgebildet werden. Neue Möglichkeiten zur Weiter- und Neuentwicklung von Anlagen sowie Testverfahren für wissenschaftliche und industrielle Labore entstehen. Insgesamt soll die Netz- und Anlagenqualität für netzgebundene Erzeuger und Verbraucher zur Sicherung der Netzstabilität auch in der Zukunft über Weiterentwicklungen verbessert werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Entwicklung und Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Südwestfalen Meschede, Fachbereich Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften, Fachgebiet Thermische Energietechnik durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, emissionsrechtliche Evaluierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen.
Das Projekt "Newton)Projekt Berlin Adlershof . Monitoring und Betriebsoptimierung einer solaren Warme- und Stromversorgung von Plusenergiegebauden mit rucklaufseitiger Fernwarmeanbindung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Institut für Energieoptimierte Systeme durchgeführt. In Berlin Adlershof entsteht derzeit eine Plusenergiesiedlung, die in zwei Bauabschnitten realisiert wird. Innerhalb dieses Projektes wird der erste Bauabschnitt mit insgesamt 38 Wohneinheiten betrachtet. Die im Passivhaus-Standard errichteten Gebäude werden solar mit Wärme und Strom versorgt. Ergänzend besteht eine Anbindung an das im Quartier bestehende Fernwärme- sowie das Stromnetz des Energieversorgers. Die rücklaufseitige Anbindung an das Fernwärmenetz mit Einspeisung der in der Siedlung gewonnen Solarwärme, die Entwicklung eines Regel- und Betriebskonzeptes und die Umsetzung einer legionellenfreien Warmwasserbereitung bei niedrigem Temperaturniveau im Verteilnetz auf Basis von Simulationsuntersuchungen sind die zentralen Arbeitsinhalte des Projektes. Über ein Monitoring der Betriebsphase des sekundärseitigen Quartier-Nahwärmenetzes soll die Einhaltung der Vorgaben aus der Konzeptentwicklung geprüft sowie eine Betriebsoptimierung durchgeführt werden. Das Projekt begleitet den ersten Bauabschnitt, bestehend aus drei viergeschossigen Wohngebäuden, die von einer Baugruppe umgesetzt werden. Die bidirektionale solare Netzanbindung sowie eine legionellenfreie dezentrale Warmwasserbereitstellung über wohnungsweise Frischwasserstationen im Niedertemperatur-Verteilnetz ergeben hier die Forschungsschwerpunkte. Die Bearbeitung des Projektes erfolgt durch die Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Wolfenbüttel.
Das Projekt "Teilvorhaben: Vorentwicklung von 'CVD'-Laborprozessen zur Perowskitabscheidung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Silizium-Perowskit-Tandemsolarzellen sind aktuell das dynamischste Gebiet innerhalb der PV-Forschung. Allerdings scheint es noch ein weiter Weg von den Wirkungsgradrekorden auf kleinen Laborzellen bis zur Industrialisierung der Technologie. Abgesehen von Aspekten wie Kosteneffizienz in der Materialienauswahl, Langzeitstabilität der Solarzellen und Pb-Freiheit (Pb: Blei) der Perowskiten ist auch die Frage nach der geeignetsten industriellen Herstellungsmethode derzeit noch offen. Diese muss einerseits eine ausreichende Qualität der Schichten (insb. des Perowskit-Absorbers) liefern, andererseits Skalierbarkeit, Durchsatz und vor allem Reproduzierbarkeit bzw. ein ausreichend breites Prozessfenster gewährleisten - bei minimaler Anlagenkomplexität bzw. bei minimalen Anlagenkosten. Im APERO-Projekt wird nun mit der APCVD (Atmosphärendruck-Gasphasenabscheidung) eine einzigartige, nicht auf Vakuumtechnik basierende und damit kostengünstige Gasphasenabscheidung mit potentiell breitem Prozessfenster für die Perowskitherstellung evaluiert. Dies ist das primäre Ziel des APERO-Vorhabens. Das Teilvorhaben des ISFH hat das spezifische Ziel, die Prozesse für die APCVD mit Hilfe einer kleineren Labor-'CVD'-Anlage im Voraus zu evaluieren, bevor sie auf die industrielle Anlage von Schmid übertragen wird. Insbesondere stehen dabei sequentielle Abscheidestrategien im Vordergrund, bei der eine entsprechend zu optimierende Halogenidkomponente (erster Schritt) einer Gasphase der organischen Komponenten ausgesetzt wird (weiter Schritt), woraufhin eine Umwandlung in den Perowskiten erfolgt. Die Schichten werden am ISFH opto-elektronisch, strukturell und auf Deviceniveau charakterisiert und mit ko-verdampften Referenzschichten verglichen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer veränderlichen Leitungsimpedanz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SUMIDA Components & Modules GmbH durchgeführt. Die Zunahme von leistungselektronischen Erzeugern und Verbrauchern im Energienetz erfordert die Weiterentwicklung von Hardware und Regelverfahren, um den stabilen Betrieb zu gewährleisten. Dies wird über Prüfverfahren und Netzanschlussbedingungen gewährleistet. Besonders die Integration der Kfz Ladetechnik (Verbund von Ladesäulen) und geschlossene Verteilernetze mit einer erheblichen Anzahl von leistungselektronischen Anlagen stellen eine Herausforderung dar. In dem Projektvorhaben wird dafür ein Prüf- und Testsystem entwickelt. Es erweitert die Test- und Prüfmöglichkeiten für Erzeuger und Verbraucher, indem die Bandbreite bisheriger HIL Systeme erweitert wird. Die Option der Untersuchung von hochfrequenten Resonanzeffekten soll neue Erkenntnisse erbringen. Mit einem neuartigen Echtzeit-Simulator in Kombination mit verschiedenen Leistungsverstärkern und einer veränderlichen Leitungsimpedanz können komplexe Anordnungen im Labor realitätsnah abgebildet werden. Neue Möglichkeiten zur Weiter- und Neuentwicklung von Anlagen sowie Testverfahren für wissenschaftliche und industrielle Labore entstehen. Insgesamt soll die Netz- und Anlagenqualität für netzgebundene Erzeuger und Verbraucher zur Sicherung der Netzstabilität auch in der Zukunft über Weiterentwicklungen verbessert werden können.
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