Das Projekt "PV ERA NET-Teilantrag zu 'Simulation Approach to Investigate the Impact of Distributed Power Production with PV on a Power Grid'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Oldenburg, Institut für Physik durchgeführt. Das 'PV ERA NET'-Vorhaben 'Simulation Approach to Investigate the Impact of Distributed Power Production with Photovoltaics on a Power Grid' untersucht spezielle technische Auswirkungen einer umfangreichen, verteilten Einspeisung von photovoltaisch erzeugtem Strom in das Mittel- und Niederspannungsnetz. Das Vorhaben konzentriert sich auf folgende zu untersuchende Fragen: (i) Wie groß ist die an einem speziellen Punkt des Verteilnetzes maximal einzuspeisende Leistung aus Photovoltaik? (ii) Welchen Einschränkungen unterliegt diese Einspeisung und wie können diese reduziert werden? (iii) Wie verändert die PV-Einspeisung die lokalen Eigenschaften von Mittel- und Niederspannungsnetzen? (iv) Welche besonderen Effekte sind in solchen Netzen bei hoher PV-Einspeisung zu erwarten? Über eine hinreichend detaillierte Netzmodellierung mit entsprechenden Algorithmen für die PV-Erzeugung sollen diese Fragen beantwortet werden und Lösungen auf das Verteilnetz der ewz Zürich angewendet werden. Die Universität Oldenburg wird dazu zeitlich und räumlich hoch auflöste Daten der PV-Leistung über ein neues Verfahren zur Generierung von Solarstrahlungszeitreihen im Minutenauflösung bereitstellen sowie Korrelationen zwischen der Solarleistung und der entsprechenden Verbrauchslast bestimmen.
Das Projekt "Subproject: Demand Side Management" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PSI AG für Produkte und Systeme der Informationstechnologie, Geschäftsbereich Elektrische Energie durchgeführt. Die erwartete Entwicklung der Elektromobilität führt zu einer erheblichen Erhöhung der Last im elektrischen Verteilnetz. Eine Überschlagsrechnung zeigt: Falls die Nutzer von einer Millionen Elektrofahrzeugen nach der Arbeit den Ladevorgang mit 22 kW starten, würde in einem kleinen Zeitfenster eine Last von 22 GW erzeugt, was etwa 1/3 der durchschnittlichen deutschen Netzlast entspricht. Das würde sicher zum Netzzusammenbruch führen. Daher ist es dringend erforderlich, diese Last in Schwachlastzeiten zu verschieben und zeitlich zu verteilen. Inwieweit Tarifmodelle dazu geeignet sind, wird von anderen Partnern im Rahmen dieses Projektes untersucht. Aus Gründen der Netzsicherheit ist es aber notwendig, die Ladevorgänge leittechnisch zu beobachten und ggf. steuernd einzugreifen. Die von Ladesäulen und Elektrofahrzeugen erzeugte Last soll mittels einer offenen Schnittstelle in das Leitsystem der STAWAG kommuniziert werden und zusammen mit weiteren Stammdaten eine leittechnische Überwachung und Steuerung ermöglichen. Die Dateneingabe des PSIControl Systems muss erweitert werden und es müssen Überwachungsfunktionen realisiert werden, die die Verletzung von Spannungsbändern und Überschreitungen von Maximallast und Maximalstrom überprüfen. Liegt einer der genannten Engpässe vor, wird ein Lastabwurfsignal für die betroffenen Netzstationen erzeugt. Bei erkannter und freigegebener Netzkapazität wird für die betroffenen Netzstationen ein Freischaltsignal erzeugt.
Das Projekt "Anforderungen an Nah-und Fernwärmenetze sowie Strategien für Marktakteure in Hinblick auf die Erreichung der Klimaschutzziele der Bundesregierung bis 2020" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. A) Problemstellung: Der Ausbau der Nutzung erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung in den letzten Jahren wurde durch zielgenaue Instrumente zur Unterstützung des Markteintritts wie Stromeinspeisungsgesetz (StrEG) und Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ermöglicht. Um eine vergleichbare Entwicklung im Wärmemarkt zu initiieren, bedarf es gezielter Instrumente, die der Komplexität dieses Marktes gerecht werden. B) Handlungsbedarf: Zur Erreichung des deutschen Verdopplungsziels für den Anteil erneuerbarer Energien am Energiemix bis zum Jahr 2010 ist es erforderlich nicht nur im Strommarkt, sondern auch im Wärmemarkt den Marktanteil der erneuerbaren Energien zuerhöhen. Gleichzeitig ist es erforderlich, den Energiebedarf in diesem Bereich zu senken. Hierfür müssen geeignete Maßnahmen und Instrumente entwickelt werden. C) Ziel des Vorhabens: Dieses Forschungsvorhaben soll aufbauend auf den Ergebnissen des Forschungsvorhabens 'Instrumente zur Marktdurchdringung erneuerbarer Energien im Wärmemarkt', das in erster Linie dazu dient, Maßnahmenvorschläge für die Angebotsseite zu entwickeln. Um der Komplexität des Wärmemarktes gerecht zu werden, müssen Instrumente und Maßnahmen sowohl auf der Angebotsseite als auch auf der Nachfrageseite erarbeitet werden. Im Rahmen dieses Vorhabens soll zum einen eine vertiefte Untersuchung von juristischen Fragestellungen für Instrumente auf der Angebotsseite (z.B. die Verfassungskonformität von Sonderabgaben etwa im Rahmen von Bonusmodellen) erfolgen. Für die Entwicklung von Instrumenten und Maßnahmen auf der Nachfrageseite sollen sowohl die Verknüpfungsmöglichkeiten mit bereits existierenden Instrumenten zur Senkung des Wärmebedarfs geprüft werden als auch neue Instrumente zur Energieeinsparung entwickelt werden.
Das Projekt "EnEff:Wärme - Integrales Energie- und Wärmekonzept für Jena 2050" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Energie Jena-Pößneck GmbH durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung eines langfristigen integralen Energie- und Wärmekonzepts, das auf der Basis des künftigen Wärme- und Energiebedarfs 2050 zentrale und dezentrale Energiequellen für Wärme, Gas und Strom mit den Endkunden verbindet, den Ausgleich der Wärmeabnahme- und -bereitstellungsstrukturen ermöglicht und so einen wesentlichen Beitrag zur kostengünstigen CO2-Minderung und Ressourcenschonung leistet. Infolge lokaler und nationaler Randbedingungen (Prognose reduzierter Fernwärmeverbrauch aufgrund höherer energetischer Sanierungsraten, demografische Entwicklung, Klimaschutz und Energiekonzept der Bundesregierung) stellt sich für die Stadtwerke Jena die Frage, wie sich die Zukunft der (leitungsgebundenen) Wärmeversorgung und entsprechender Stromversorgung in Jena gestalten wird bzw. gestalten lässt. Im Zentrum des integralen Energie- und Wärmekonzepts für Jena 2050 steht die Untersuchung eines nachhaltigen, robusten, einspeise- und entwicklungsoffenen Wärmeverbundsystem für die Stadt Jena mit einem Zeithorizont bis 2050. Dieses Wärmeverbundsystem wird eingebettet in eine Gesamtstrategie Energieeffizienz und Klimaschutz in Jena 2050. Diese Strategie umfasst außerdem die Verringerung des Gesamtenergiebedarfs in der Stadt Jena um 30 Prozent (bezogen auf 2011), einen partizipativen nutzerbezogenen Ansatz zur Erhöhung der Akzeptanz und ein Bündel aufeinander abgestimmter Maßnahmen.
Das Projekt "Thematische Karten zum oertlichen Versorgungskonzept (Energie) der Stadt Karlsruhe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Karlsruhe, Fachbereich Vermessungswesen und Kartographie durchgeführt. Verarbeitung und Analyse von Energiedaten auf Quadratrasterbasis, Stand 1982 und Prognose 1995, kartographische Darstellung im Massstab 1:60000.
Das Projekt "Energie- und CO2-Bilanzierungen, Einsparpotenziale und Szenarien-Berechnungen für Quartiere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut Wohnen und Umwelt GmbH durchgeführt. Ausgangslage: In Projekten zur energetischen Stadtsanierung, zur Erreichung von Klimaschutzzielen und zum Ausbau er neuer barer Energien, kommt der Quartiersbetrachtung eine herausragende Bedeutung zu. Energie- und CO2-Bilan-zierungen auf der Ebene des Quartieres bilden hier ein wichtiges Instrument zur Erfassung des Ist-Zustan des. Sie können darüber hinaus bei der Konzeption leitungsgebundener Energieversorgung planungsrelevante Informationen liefern. Dieses Instrumentarium wird anhand von zwei Projekten der NH Projektstadt im Rahmen der Energetischen Stadtsanierung Mollerstadt (Darmstadt) und Eichwaldsiedlung (Kassel) angewandt (Einsatz im Rahmen des Energetischen Quartierskonzept Mainz-Lerchenberg geplant) und weiterentwickelt. Ziele: Für die betrachteten Quartiere sollen in ausreichender Genauigkeit Energie- und CO2-Bilanzen erstellt, jeweils eine Einsparprognose für den dortigen Gebäudebestand berechnet und geeignete Szenarien für mögliche Entwicklungen der nächsten 10 Jahre vorhergesagt werden. Für die Methodik soll die Erhebungsmethodik weiterentwickelt und verbessert und den teils sehr unterschiedlichen Datenqualitäten gerecht werden. Gerade für das zum Quartier hinterlegte Gebäudemodell ist die Erfassung der relevanten Gebäudehüllflächen und deren energetische Qualität mit großen Aufwendungen verbunden. Hier soll ein geeigneter Weg zwischen gewünschter Genauigkeit und Realisierbarkeit gefunden werden. Für die Bilanzierungsmethodik soll eine Weiter entwicklung erfolgen, welche den doch sehr unterschiedlichen Quartieren und Datentiefen gerecht wird. Vorgehen: Ermittlung der relevanten Basisdaten zu Bevölkerung, sozialen Faktoren, Verkehrsaufkommen usw. - Ermittlung der verfügbaren Daten zum Energieverbrauch und zur Art der Energieträger und zu den im Quartier eingespeisten Energiemengen (Photovoltaik, BHKWs, usw.) - Erstellung von Gebäudemodellen, basierend auf Gebäudehüllflächen, Gebäudealter, Nutzung, Gebäudetypen unter Heranziehung der IWU-Gebäudetypologie - Anwendung unterschiedlicher Methoden zur Erfassung der Gebäudehüllflächen, basierend auf GIS, Begehungen, Luftbildauswertungen und ein grober Vergleich zwischen den Methoden und dem Ziel einer Bewertung von Grobverfahren - Berechnung der Energie- und CO2-Bilanzen und Einsparprognosen zum Gebäudebestand unter Berücksichtigung von Vorketten - Berechnung je eines Grundszenarios aufgrund bundesweiter und quartiersspezifischer Trends - Ermittlung von zusätzlich realisierbaren Einsparpotenzialen und Umstellungen im Energiemix innerhalb der nächsten 10 Jahre sowie jeweils Berechnung und Gegenüberstellung dieser Szenarien
Das Projekt "Teilvorhaben: Leitungsgeführter Traktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von John Deere GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung, der Aufbau und die Demonstration einer vollelektrischen Landmaschine (Traktor) mit zugehöriger Infrastruktur. Im Teilvorhaben werden insbesondere die folgenden wissenschaftlichen und technischen Arbeitsziele verfolgt: - Entwicklung und Bau eines leitungsgeführten Prototypen-Traktors, der speziell für die Anwendung hoher Dauerleistungen optimiert ist sowie Demonstration der vollelektrischen Maschine im Einsatz bei Volllast auf dem Feld, d.h. Demonstration einer möglichen Energieübertragung höherer Anwendungsleistungen und ein konzeptioneller Technologietransfer auf andere Anwendungen zur Erreichung von anwendungstechnischen Leistungen die den Einsatz von Dieselmotoren mit über 1 MW erforderlich machen würden. - Konstruktion und Umsetzung der nötigen Infrastruktur zur Leitungsführung, zum gezielten Aufnehmen und Ablegen der Leitung sowie Entwicklung und Erprobung eines autonomen Fahrzeugführungssystems basierend auf den JD Systemen iTecPro und Autotrac. 2) Arbeitsplanung 1.Entwicklung und Aufbau eines stationären Feldanschlusses inkl. Sicherheitseinrichtung 2.Konzeptionierung, Auslegung, Simulation und Bau einer MV-DC-Übertragung (stationär/mobil) 3.Design und Aufbau leitungsgeführtes Fahrzeug 4.Entwurf und Implementierung eines autonomen Fahrzeugführkonzeptes 5.Experimentelle Optimierung des Energieaustauschs 6.Spezifikation und Konstruktion einer MV-Leitung 7.Demonstration auf dem Feld.
Das Projekt "Teilvorhaben EWE NETZ GmbH: Kommerzielle und betriebliche Aspekte beim Einsatz von Open Source Software im Umfeld von Netzleitsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EWE NETZ GmbH durchgeführt. Vorhabensbeschreibung: Ziel dieses FuE-Vorhabens ist es, die Möglichkeiten und Vorteile eines standardisierten Referenzarchitekturkonzeptes für Netzleitsysteme durch die modulare Entwicklung und Kopplung von flexiblen und konsortial entwickelten, quelloffenen Big Data-Komponenten an kommerzielle, geschlossene Leitsysteme zu erforschen und exemplarisch zu demonstrieren. Zu diesem Zweck werden thematisch verwandte - jedoch stark unterschiedlich ausgeprägte - Anwendungsfälle zukünftiger Leitsysteme im Big Data-Kontext umgesetzt und deren Flexibilität bzgl. Austausch- und Kombinierbarkeit mit unterschiedlichen Leitsystemen über die definierten Schnittstellen des Architekturkonzeptes praktisch untersucht. Der Gebrauchstauglichkeit von Benutzungsschnittstellen für das Leitwarten- und Servicepersonal soll dabei besondere Bedeutung zukommen. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie sich Open Source-Governance-Prozesse zur Qualitätssicherung einer quelloffenen Referenzarchitektur sowie der entwickelten Open Source-Module für sicherheitskritische Anwendungen übertragen lassen und wie Verwertungsmodelle für konsortial entwickelte Leitsystemkomponenten aussehen können AP0 - Anforderungen und Definition der Anwendungsfälle (Lead: OFFIS) AP1 - Technologieauswahl und Architekturentwicklung (Lead: OFFIS) AP2 - Definition und Umsetzung der Schnittstellen und des CIM-Profils (Lead: OFFIS) AP3 - Anwendungsfall I - Open Source Echtzeitanalyse auf Datenströmen (Lead: PSI) AP4 - Anwendungsfall II - Open Source Heterogene Datenintegration (Lead: FAU) AP5 - Anwendungsfall III - Langzeitarchivierung und -auswertung (Lead: KISTERS) AP6 - Open Source Datenvisualisierung und -interaktion (Lead: Uni Lübeck) AP7 - Evaluation der Referenzarchitektur und der Kombinierbarkeit der Komponenten in einem Labor-Aufbau (Lead: OFFIS) AP8 - Verwertungspotenzial konsortial entwickelter Software (Lead: FAU).
Das Projekt "Restriktionsanalyse Netze - Hemmnisse bei der Realisierung hoher Anteile erneuerbarer Energien in der leitungsgebundenen Energieversorgung in Deutschland (ReNet)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Zentrum Technik und Gesellschaft durchgeführt. Die Bundesregierung strebt den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien an. Ihr Anteil an der Stromversorgung soll bis zum Jahr 2020 auf mindestens 30Prozent und danach kontinuierlich weiter erhöht werden (Paragraph 1 Abs. 2 EEG). Der Anteil der erneuerbare Energien im Wärmesektor soll bis zum Jahr 2020 auf 14Prozent steigen (Paragraph 1 Abs. 2 EEWärmeG). Diese Strategie ist einge bettet in die europäischen Ausbauziele für erneuerbare Energien, die gemäß der Richtlinie zur Förderung Erneuerbarer Energien bis 2020 einen Anteil von mindestens 20Prozent am Endenergiebedarf vorsehen (Deutschland: 18Prozent). Der Übergang zu hohen Anteilen erneuerbarer Energien in der Energieversorgung stellt neue Anforderungen an alle Ebenen der Energieversorgung, somit auch an den Ausbau und die Modernisierung der Leitungsnetze sowie den Marktzugang zu diesen Netzen und an die Steuerung von Angebot und Nachfrage. Die Netze sind ein wesentlicher Bestandteil und Voraussetzung für die Erreichung hoher Anteile erneuerbarer Energien in der Strom- und Wärmeversorgung. Zielsetzung des Projektes ist es, die strukturellen Voraussetzungen für die Realisierung hoher Anteile erneuerbarer Energien in der leitungsgebundenen Energieversorgung transparent zu machen. Durch eine systemübergreifende Betrachtung der technischen, sozialen, politischen, administrativen und wirtschaftlichen Abhängigkeiten und Wechselwirkungen sollen alle relevanten Akteure, Akteursinteressen und Möglichkeiten zu deren Anpassung sichtbar gemacht werden. Das Forschungsprojekt dient als Ausgangspunkt für die Strukturierung des Problemfeldes und führt die aktuellen, in Teilen bereits vorliegenden, aber zersplitterten und teilweise nicht konsistenten Schlussfolgerungen aus den verschiedenen EE-Forschungsbereichen (Erzeugung, Speicherung, Strom-, Wärme- und Gasverteilung, Steuerung, Marktgestaltung, etc.) zusammen. Ziel ist dabei, die bestehenden, teilweise bekannten Restriktionen und Hemmnisse für die weitere Entwicklung in einer Gesamtschau zu betrachten, offene Fragen zu verdeutlichen und Hinweise zur Überwindung von Restriktionen zu geben.
Das Projekt "Teilvorhaben FAU: Offene-Daten-Integration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Department Informatik, Professur für Open Source Software durchgeführt. Der JValue Open Data Service (ODS) ist ein als Open-Source-Software programmierter Dienst (Service). Er ist in der Lage heterogene Daten unterschiedlichster Provenienz einzusammeln und in höherer Dienstgüte wieder anzubieten. Damit macht der ODS es insbesondere einfach, auf offene, von Behörden bereitgestellte Daten, zuzugreifen. Ohne den ODS sähe sich der Benutzer einem Wildwuchs unterschiedlicher Formate und variabler Dienstgüten gegenüber. Mit dem ODS sieht sich der Benutzer einer einheitlichen Schnittstelle, einem Format, und einer hohen Dienstgüte gegenüber---das Leben wird einfacher und der Benutzer kann sich auf seine eigentliche Aufgabe konzentrieren. Im Rahmen des NetzDatenStrom-Projekts wird der ODS eingesetzt, um offene Daten aus dem Bereich der Energienetze einzusammeln, aufzubereiten und in höherer Dienstgüte wiederzugeben. Der JValue Open Data Service wird von der Professur für Open-Source-Software der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg entwickelt und steht der Öffentlichkeit unter anderem als Open-Source-Software zur Verfügung.
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