Das Projekt "Teilvorhaben: Y1-MAN (B)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Diesel & Turbo SE durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Technologie zur Luftzerlegung, die gegenüber den konventionellen Luftzerlegungsanlagen (ASU) über eine höhere Flexibilität verfügt (FlexASU). Die Flexibilisierung bedeutet eine Vergrößerung des Lastbereichs, aber auch die Erhöhung der Laständerungsgeschwindigkeit. Ermöglicht wird dies durch neue Verfahrens-, Betriebs- und Regelungskonzepte, sowie durch veränderte und auf Flexibilität optimierte Anlagenkomponenten. Turbokompressoren sind in einer Vielzahl von energieintensiven Industrieprozessen (z.B. Chemie, Stahl- und Hüttenwerke, Raffinerien) ein großer Energieverbraucher. Aufgrund ihrer aerodynamischen Eigenschaften sind Turbokompressoren nur sehr eingeschränkt in der Lage flexibel auf unterschiedliche Anforderungen zu reagieren. Eine Erforschung der Flexibilisierung des Energiebedarfs von Turbokompressoren in Industrieprozessen wird einen wesentlichen Anteil zur Ausrichtung von Industrieprozessen auf fluktuierende Energie liefern. Eine Querschnittsfunktion in einer Vielzahl von Industrieprozessen stellt die kryogene Luftzerlegungsanlage dar. Eine Flexibilisierung lässt sich durch den Einsatz einer Vielzahl kleinerer Anlagen erreichen. Dies resultiert aber in einer wesentlichen Erhöhung der Investitionskosten und Einbußen beim Spitzenwirkungsgrad. Für eine wirtschaftlich interessante Flexibilisierung hat die Vergrößerung des Arbeitsbereichs der Turbokompressoren wesentliche Vorteile gegenüber dem Einsatz einer Vielzahl von kleineren Maschinen. In dem Vorhaben soll der mögliche Arbeitsbereich eines in einer Luftzerlegungsanlage eingesetzten Turbokompressors von dem heutigen Stand der Technik deutlich erweitert werden. Arbeitspakete innerhalb des FlexASU Fasttracks II entsprechend der Vorhabenbeschreibung AP Energiemärkte und Wirtschaftlichkeitsstudie AP Modellierung und konstruktive Lösungen der Schlüsselkomponenten: Kompressor AP Prozessmodellierung und Prozessdesign AP Demobetrieb: Kompressorstufe
Das Projekt "Mischleitende, keramische Membranen zur Sauerstoffbereitstellung für fossil gefeuerte Kraftwerksprozesse (Oxygen Transport Membrane), OXYMEM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-1: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Themenverbundes OxyMem. Die Aufgabe, Sauerstoff (O2) für einen großtechnischen Kraftwerksprozess zu erzeugen, beschränkt sich bislang auf das IGCC-Konzept mit O2-Vergasung der Kohle. Mit Einführung CO2-freier, fossiler Kraftwerke (KW) nach dem OXYFUEL-Prinzip weitet sich die Notwendigkeit der O2-Bereitstellung auch auf alle Varianten dieser KW-Art aus. Vorhabensziel ist es, die herkömmliche, aber sehr energieintensive kryogene Luftzerlegung durch gasdichte, mischleitende Membranen zu ersetzen und somit den Verlust an Wirkungsgrad gegenüber dem Basisprozess ohne CO2-Abscheidung gering zu halten. Stabilität und Durchflussrate der bislang verfügbaren Materialien entsprechen aber noch nicht den Anforderungen. Projektinhalt sind Identifizierung, Herstellung und Charakterisierung von bekannten und neuen Membranmaterialien und -strukturen, sowie die Verbesserung ihrer O2-Permeation und Stabilität. Darüber hinaus werden evtl. notwendige Anpassungen in bestehenden KW-Konzepten für die Integration der Membranen in das Kraftwerk analysiert und ggfs. neue Konzepte erarbeitet. Im Erfolgsfalle eröffnen sich also Einsatzmöglichkeiten in existierenden und neuen KW-Prozessen sowie auch evtl. außerhalb der KW-Technik.
Das Projekt "Forschungsvorhaben Oxymem: Mischleitende, keramische Membranen zur Sauerstoffbereitstellung für fossil gefeuerte Kraftwerksprozesse (Oxygen Transport Membrane)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Themenverbundes OxyMem. Die Aufgabe, Sauerstoff (O2) für einen großtechnischen Kraftwerksprozess zu erzeugen, beschränkt sich bislang auf das IGCC-Konzept mit O2-Vergasung der Kohle. Mit Einführung CO2-freier, fossiler Kraftwerke (KW) nach dem OXYFUEL-Prinzip weitet sich die Notwendigkeit der O2-Bereitstellung auch auf alle Varianten dieser KW-Art aus. Vorhabensziel ist es, die herkömmliche, aber sehr energieintensive kryogene Luftzerlegung durch gasdichte, mischleitende Membranen zu ersetzen und somit den Verlust an Wirkungsgrad gegenüber dem Basisprozess ohne CO2-Abscheidung gering zu halten. Stabilität und Durchflussrate der bislang verfügbaren Materialien entsprechen aber noch nicht den Anforderungen. Projektinhalt sind Identifizierung, Herstellung und Charakterisierung von bekannten und neuen Membranmaterialien und -strukturen, sowie die Verbesserung ihrer O2-Permeation und Stabilität. Darüber hinaus werden evtl. notwendige Anpassungen in bestehenden KW- Konzepten für die Integration der Membranen in das Kraftwerk analysiert und ggfs. neue Konzepte erarbeitet. Im Erfolgsfalle eröffnen sich also Einsatzmöglichkeiten in existierenden und neuen KW-Prozessen sowie auch evtl. außerhalb der KW-Technik.
Das Projekt "Teilvorhaben: 3-Universität der Bundeswehr: Effiziente Drallerzeuger für Mehrwellenkompressoren (FlexASU)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität der Bundeswehr München, Institut für Strahlantriebe durchgeführt. SynErgie erweitert die Maßnahmen der deutschen Industrie zur Energieeffizienz hinsichtlich der Anforderungen einer energetischen Nachfrageflexibilität, sodass der Energiebedarf von Produktionsprozessen zukünftig mit dem fluktuierenden Angebot Erneuerbarer Energie synchronisiert werden kann. Dies resultiert für Unternehmen in verbesserten Konditionen der Energiebeschaffung und erschließt für das Stromsystem zusätzliche, systemdienliche und kosteneffiziente Flexibilitätskapazitäten. Im Rahmen von SynErgie sollen in einem interdisziplinären Konsortium aus repräsentativen Industrieunternehmen, renommierten Forschungspartnern und zivilgesellschaftlichen Organisationen alle erforderlichen Stellhebel zur Energieflexibilisierung identifiziert und neben der Quantifizierung von Flexibilisierungsmöglichkeiten geeignete Lösungswege erarbeitet und demonstriert werden. Ziel ist die Entwicklung von Luftzerlegungsverfahren, die gegenüber konventionellen Anlagen (ASU) über eine höhere Flexibilität mit vergrößertem Lastbereich und erhöhter Laständerungsgeschwindigkeit verfügen (flexASU). Ermöglicht werden soll dies durch neue Verfahrens- und Regelungskonzepte sowie durch veränderte Komponenten.