Das Projekt "Digital GreenTech 2 - agents42watermarkets: Auf dem Weg zu einer effizienten, bedarfsgerechten und robusten sozio-technischen Wassermarktwirtschaft, Teilprojekt 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Fluidsystemtechnik.
Das Projekt "Digital GreenTech 2 - agents42watermarkets: Auf dem Weg zu einer effizienten, bedarfsgerechten und robusten sozio-technischen Wassermarktwirtschaft" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Darmstadt, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Fluidsystemtechnik.
Das Projekt "Digital GreenTech 2 - agents42watermarkets: Auf dem Weg zu einer effizienten, bedarfsgerechten und robusten sozio-technischen Wassermarktwirtschaft, Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: WILO SE.
Das Projekt "Energiemanagement für Supercap-Brennstoffzellenfahrzeuge" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe.Eine Brennstoffzelle als Primärenergiequelle mit einem Doppelschichtkondensator (Supercap) als Zwischenspeicher zu kombinieren ist ein vielversprechender Ansatz für zukünftige Elektrofahrzeuge. In Kooperation mit einem Fahrzeughersteller wurden verschiedene Strategien für ein Energiemanagement für die Kombination einer Brennstoffzelle mit einem Doppelschichtkondensatormodul entworfen und verglichen. Basierend auf der aktuellen Geschwindigkeit und Beschleunigung werden verschiedene Fahrzeugzustände bezüglich kinetischer Energie und Leistungsbedarf unterschieden. In Abhängigkeit von der verfügbaren Leistung von Supercaps und Brennstoffzelle wird eine optimale Leistungsaufteilung zwischen den beiden Energiequellen ermittelt. In Bremsphasen wird durch Rekuperation Energie zurückgewonnen und in den Supercaps gespeichert. Wenn die Supercaps vollgeladen sind oder ihre maximale Ladeleistung erreicht haben, übernehmen mechanische Bremsen die übrige Ladeleistung. Da diese Situation zu einem Energieverlust führt, sollte sie möglichst vermieden werden. Um immer die notwendige Beschleunigungsleistung und gleichzeitig auch ein Maximum an Rekuperation zu garantieren, wird der Ladezustand der Supercaps kontinuierlich und dynamisch an die kinetische Energie des Fahrzeugs angepasst. Verschiedene Strategien wurden in Matlab/Simulink mit einem Stateflow-Chart zur Abbildung der Zustände implementiert. Die verfügbare Supercapleistung wird mit Hilfe eines impedanzbasierten Modells für Supercaps berechnet. Mit diesen Strategiemodellen können die Leistungsfähigkeit der verschiedenen Strategien verglichen und die Einflüsse von Parametern untersucht werden. Ziel eines Energiemanagements ist es, den Wasserstoffverbrauch zu minimieren und die notwendige Leistung zu jeder Zeit sicherzustellen. Bei der Bewertung der Strategien wird der Wasserstoffverbrauch, die verlorene Bremsenergie und eine mögliche Geschwindigkeitsreduzierung verglichen. Mit einer optimalen Strategie können bis zu 23 Prozent Wasserstoff während eines definierten Fahrprofils gespart werden.
Das Projekt "EnEff Wärme: Optimierte Sektorkopplung in Quartieren durch intelligente thermische Prosumernetze" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik.
Das Projekt "EnEff Wärme: Optimierte Sektorkopplung in Quartieren durch intelligente thermische Prosumernetze, Teilvorhaben: Technische Machbarkeit und Verwertungspotentiale" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Triowatt GmbH.
Das Projekt "EnEff Wärme: Optimierte Sektorkopplung in Quartieren durch intelligente thermische Prosumernetze, Teilvorhaben: Modellierung, Laborevaluation und Rückwirkungen auf das Stromsystem" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik.
Das Projekt "EnEff:Wärme: IQDortmund - Konzeptionierung eines integrierten Wärmenetzes zur sektorenübergreifenden Quartiersversorgung in Dortmund, Teilvorhaben: Simulation und Modellierung zukünftiger Netzplanung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: ef.Ruhr GmbH.
Das Projekt "Reduzierung von Transiten im Hochspannungsverteilernetz für eine optimale Integration von erneuerbaren Energien (ReTrans)" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Energieübertragung und Hochspannungstechnik.Beim Projekt ReTrans handelt es sich um eine Durchführbarkeitsstudie zur Reduktion von Leistungstransiten im Verteilnetz mit einem PMU-Monitoring-System für eine optimale und verbesserte Integration von erneuerbaren Energien im Verteilnetz. Hierfür soll ein PMU-Monitoring-System entwickelt und im Netz zur Beobachtung der Leistungstransite umgesetzt werden. Zur Identifizierung und Bewertung der Leistungstransite soll dieses System mit einem Netzmodell sowie der Leitwarte eines Netzbetreibers gekoppelt werden. Darauf aufbauend werden mit geeigneten Gegenmaßnahmen die Leistungstransite reduziert und mit einer Optimierung des Blindleistungspotenzials im Netz die Übertragungsverluste verringert. Ausgehend hiervon soll ein Konzept zur Vorhersage der Leistungstransite und deren Reduktion im vorausschauenden Netzbetrieb entwickelt werden. Abschließend werden die notwendigen Modellierungsschritte in einem Leitfaden als Hilfestellung für die Umsetzung des Konzepts zusammengefasst.
Das Projekt "Innovativer, an industrieller Praxis orientierter Prozess zur Auswahl von Modellen für die Simulation der Windströmung in komplexem Gelände - Nachbewilligung, Innovativer, an industrieller Praxis orientierter Prozess zur Auswahl von Modellen für die Simulation der Windströmung in komplexem Gelände" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Esslingen, Institut für Angewandte Forschung.Zielsetzung und Anlass des Vorhabens:
Windenergie spielt in Deutschland eine große Rolle in der erneuerbaren Stromerzeugung und damit auch bei der Erreichung der Klimaziele. Im Jahr 2017 geht laut dem Umweltbundesamt 48,9 % der Stromerzeugung zurück auf erneuerbare Energien aus der Windenergie entsprechend einer Energieerzeugung von 106,6 Mrd. kWh. Die meisten Windturbinen stehen im Flachland oder in Küstenregionen. Aber auch in den hügeligen oder gar bergigen und vielerorts bewaldeten Gebieten wird die Windkraft zunehmend ein Thema. Die lokale Erzeugung von Strom reduziert Übertragungsverluste und den Aufwand, die Infrastruktur für die Stromerzeugung aufzubauen. Auch kann durch eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Anlagen auf alle geeigneten Standorte in Deutschland, eine Anhäufung von Windkraftanlagen vermieden und so die Akzeptanz bei den Bürgern erhalten werden. Dies gilt ebenso für den Ausbau von Stromtrassen für den Transport des Stroms von Nord nach Süd. Außerdem kann die Windenergienutzung in unterschiedlichen Regionen Deutschlands zu einem Lastausgleich durch sich regional unterscheidende Wetterlagen beitragen. Generell muss das Ziel sein, mit möglichst wenigen Windkraftanlagen und Übertragungsinfrastruktur die Stromversorgung sicherzustellen, um so den Natur- und Ressourcenverbrauch zu minimieren. Allerdings gestaltet sich die Suche nach geeigneten Standorten mit einem ausreichenden Windpotenzial und einem akzeptablen Turbulenzgrad bedingt durch die Orographie und Topographie Süddeutschlands (komplexes Gelände) sehr viel schwieriger als im Flachland. Windatlanten können hier nur einen ersten Anhaltspunkt liefern. In vielen Fällen ist jedoch ihre räumliche Auflösung viel zu gering. Meteorologische Messdaten sind sehr selten an potenziellen Windkraftstandorten verfügbar. Die Interpolation der Windsituation aus umliegenden Messstationen kann zu schlechten Korrelationen oder sogar irreführenden Informationen führen. Messungen mit meteorologischen Messmasten sind sehr teuer und in der Höhe begrenzt. Dabei ist es häufig nicht möglich, das gemessene Strömungsfeld in komplexem Gelände über der Höhe zu interpolieren, weil die atmosphärische Grenzschicht dort nicht vollständig ausgebildet ist. Ein innovativer Ansatz zur Lösung der Problematik ist die Verwendung von Simulationsmethoden zur Vorhersage des Windpotenzials. Diese Verfahren werden durch die stetig wachsenden Leistungen der Computer und die Verfügbarkeit von hochgenauen digitalen Höhen- und Landschaftsmodellen immer interessanter. Es gibt diesbezüglich ganz unterschiedliche physikalische Modellierungsansätze auf unterschiedlichen Detaillierungsgraden. Schwierigkeiten bereitet hier sehr häufig jedoch die Auswahl der geeigneten Modelle für die gegebenen Randbedingungen am zu untersuchenden Standort in Verbindung mit der dezidierten Fragestellung für die Projektierung der Windkraftanlagen. Grund ist eine fehlende Kosten-Nutzen-Analyse für die verfügbaren Modelle mit entsprechender Bewertung der Modellgenauigkeit. Ziel des Projekts ist deshalb, die Entwicklung eines für die Industrie geeigneten Prozesses mit dem allgemeingültig, schnell und objektiv Modelle zur Simulation der Windströmung an potenziellen Standorten von Windkraftanlagen ausgewählt werden können. Es soll dabei erreicht werden, ein Optimum aus Genauigkeit der Ergebnisse in Verbindung mit dem geringsten Berechnungsaufwand zu finden. Der Fokus liegt hierbei auf der Betrachtung von komplexem Gelände also auf hügeligen oder bergigen Windkraftstandorten mit heterogener Topographie durch verschiedene Landschaftsnutzung.
