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Grid connected pv system for familiy to use (Saarbrücken house)

Das Projekt "Grid connected pv system for familiy to use (Saarbrücken house)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadtwerke Saarbrücken durchgeführt. Objective: To demonstrate a grid connected PV system with a new type of inverter. A 77 kWp roof mounted PV array and inverter supplies ac power for a family house in Saarbrücken. Excess power is fed to the grid, which provides back-up when the output from the PV -array is insufficient. The inverter is a new, highly efficient fully electronic, line-communated type, developed and made by the Fraunhofer Institute. General Information: Should the cost of PV modules become low enough, power generation using PV modules will become economically interesting, even in areas already supplied by the grid. The cost of storing electrical energy in batteries is high and in grid connected areas it may be simpler and cheaper to use the grid as a storage system. Grid connected PV systems need inverters, which to date have often had low efficiencies when operating at partial loads. In this project a new fully electronic inverter, with a high efficiency even at low loads, will be demonstrated. The 7.68 kWp array of AEG polycrystalline modules, type PQ10/40/01, will be integrated into the roof of a single family house in Saarbrücken. The PV modules are arranged in 5 fields so that each field produces a voltage which is a multiple of 14V, i.e. 14V, 28V, 42V, 84V, and 168V. The array is connected to an electronic inverter, which builds up a sine wave by gradually switching in the different fields. Transistors first switch in the first field of 14V, this is then switched off and the second field of 28V switched on. In this way the voltage is raised to a peak of 322V in steps of 14V. The rate at which the fields are switched in is determined by the inverter which senses the grid voltage. An analog to digital converter scans the grid voltage and converts it into a sequence of binary signals, which are directly used to control the transistors which switch in the PV fields. The inverter thus follows all voltage and frequency fluctuations in the grid. When power is produced which is surplus to the requirements of the house, it is fed to the grid via the inverter. The 8 kW inverter has an efficiency of greater than 90 per cent for partial loads down to 5 per cent. This type of system is not competitive with grid produced electricity at the present time, and will not become competitive until there is a very substantial reduction in PV costs. The monitoring system uses a Krückmann data acquisition system and Hewlett Packard HP 86Bmicrocomputer. Parameters are read every 10 seconds and averaged and recorded on disc every 15 minutes. Monitoring is carried out since October 1989 in accordance with JRC Ispra guidelines.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Offenburg, Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Labor Mess- und Regelungstechnik durchgeführt. Die Einbindung von Mini- und Mikro-BHKW in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) bietet vielfältige wirtschaftliche, Smart-Grids- und Klimaschutzpotentiale zur Unterstützung der 'Wärmewende'. Eine Einbindung solcher Anlagen ist bisher jedoch mit zumeist hohen Kosten verbunden, weshalb i.d.R. nur Anlagen in höheren Leistungsklassen (größer als 500 kWel) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projekts mikroVKK wurde deshalb das Ziel verfolgt zu demonstriert und nachzuweisen, dass auch BHKW-Anlagen unter 100 kWel in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) wirtschaftlich einzubinden sind. GridSystronic Energy (GSE) hat hierfür ein spezielles VKK-System (gs.system) entwickelt, welches im Rahmen des Projekts unter realen Bedingungen erprobt, weiterentwickelt und möglichst zur Marktreife gebracht wurde. Durch die Konfiguration des Systems - d.h. einfache Steuerboxen (gs.box) werden als Gateway für die Kommunikation vor Ort zur Anlagen- und Zähleranbindung verbaut, wohingegen die Berechnungen, Simulationen und Optimierung der Steuersignale auf dem zentralen gs.server erfolgt - lässt sich eine kostengünstige und skalierbare Lösung darstellen. Zusammen mit zehn Stadtwerken als Praxispartner wurden unterschiedliche BHKW- Standorte identifiziert und auf deren technische Eignung und die Umsetzbarkeit neuer Geschäftsmodelle auf Basis einer intelligenten Steuerung analysiert. Für ausgewählte Objekte, wie z.B. Schulen, Wärmenetze, Mehrfamiliengebäude, wurde durch GSE eine Anbindung der für die Regelung notwendigen Geräte und Zähler realisiert. Regelwerke, wie z.B. 'Lastprofil folgen', als Basis für neue Geschäftsmodelle wurden mit den Praxispartnern abgestimmt und entwickelt. Anhand der Erkenntnisse zu den Effekten der intelligenten Steuerung (z.B. Nutzung von möglichen Flexibilitäten, Stabilität des Systems, Verschiebung der Betriebszeiten, Änderung der Lieferquoten etc.) wurden neue Geschäftsmodelle detailliert analysiert und mit den Praxispartnern prototypisch umgesetzt. Die Evaluation zu den Smart-Grids-Potenzialen (Flexibilität, netzdienliche Einspeisung etc.) sowie die Potenziale zur Unterstützung des Klimaschutzes (CO2-Minderung) erfolgte anhand von gemessenen und simulierten Werten. Während der Projektlaufzeit konnte die technische Anbindbarkeit von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 100 kWel demonstriert werden. Die Vorarbeiten für die Erarbeitung einer standardisierten und kostengünstigen Anbindungslösung war jedoch sehr viel zeitintensiver als ursprünglich geplant, weshalb die Anlagen verspätet oder z.T. gar nicht angebunden werden konnten. Wegen der geringen Datenbasis konnten die grundsätzlichen wirtschaftlichen Potenziale einer VKK Steuerung deshalb nur auf theoretischer Basis nachgewiesen werden. Die Anbindungs- und Integrationskosten hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab, weshalb es hierfür keine pauschale Aussage getroffen werden kann. (Text gekürzt)

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schäffler sinnogy durchgeführt. Die Einbindung von Mini- und Mikro-BHKW in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) bietet vielfältige wirtschaftliche, Smart-Grids- und Klimaschutzpotentiale zur Unterstützung der 'Wärmewende'. Eine Einbindung solcher Anlagen ist bisher jedoch mit zumeist hohen Kosten verbunden, weshalb i.d.R. nur Anlagen in höheren Leistungsklassen (größer als 500 kWel) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projekts mikroVKK wurde deshalb das Ziel verfolgt zu demonstriert und nachzuweisen, dass auch BHKW-Anlagen unter 100 kWel in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) wirtschaftlich einzubinden sind. GridSystronic Energy (GSE) hat hierfür ein spezielles VKK-System (gs.system) entwickelt, welches im Rahmen des Projekts unter realen Bedingungen erprobt, weiterentwickelt und möglichst zur Marktreife gebracht wurde. Durch die Konfiguration des Systems - d.h. einfache Steuerboxen (gs.box) werden als Gateway für die Kommunikation vor Ort zur Anlagen- und Zähleranbindung verbaut, wohingegen die Berechnungen, Simulationen und Optimierung der Steuersignale auf dem zentralen gs.server erfolgt - lässt sich eine kostengünstige und skalierbare Lösung darstellen. Zusammen mit zehn Stadtwerken als Praxispartner wurden unterschiedliche BHKW- Standorte identifiziert und auf deren technische Eignung und die Umsetzbarkeit neuer Geschäftsmodelle auf Basis einer intelligenten Steuerung analysiert. Für ausgewählte Objekte, wie z.B. Schulen, Wärmenetze, Mehrfamiliengebäude, wurde durch GSE eine Anbindung der für die Regelung notwendigen Geräte und Zähler realisiert. Regelwerke, wie z.B. 'Lastprofil folgen', als Basis für neue Geschäftsmodelle wurden mit den Praxispartnern abgestimmt und entwickelt. Anhand der Erkenntnisse zu den Effekten der intelligenten Steuerung (z.B. Nutzung von möglichen Flexibilitäten, Stabilität des Systems, Verschiebung der Betriebszeiten, Änderung der Lieferquoten etc.) wurden neue Geschäftsmodelle detailliert analysiert und mit den Praxispartnern prototypisch umgesetzt. Die Evaluation zu den Smart-Grids-Potenzialen (Flexibilität, netzdienliche Einspeisung etc.) sowie die Potenziale zur Unterstützung des Klimaschutzes (CO2-Minderung) erfolgte anhand von gemessenen und simulierten Werten. Während der Projektlaufzeit konnte die technische Anbindbarkeit von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 100 kWel demonstriert werden. Die Vorarbeiten für die Erarbeitung einer standardisierten und kostengünstigen Anbindungslösung war jedoch sehr viel zeitintensiver als ursprünglich geplant, weshalb die Anlagen verspätet oder z.T. gar nicht angebunden werden konnten. Wegen der geringen Datenbasis konnten die grundsätzlichen wirtschaftlichen Potenziale einer VKK Steuerung deshalb nur auf theoretischer Basis nachgewiesen werden. Die Anbindungs- und Integrationskosten hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab, weshalb es hierfür keine pauschale Aussage getroffen werden kann. (Text gekürzt)

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GridSystronic Energy GmbH durchgeführt. Die Einbindung von Mini- und Mikro-BHKW in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) bietet vielfältige wirtschaftliche, Smart-Grids- und Klimaschutzpotentiale zur Unterstützung der 'Wärmewende'. Eine Einbindung solcher Anlagen ist bisher jedoch mit zumeist hohen Kosten verbunden, weshalb i.d.R. nur Anlagen in höheren Leistungsklassen (größer als 500 kWel) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projekts mikroVKK wurde deshalb das Ziel verfolgt zu demonstriert und nachzuweisen, dass auch BHKW-Anlagen unter 100 kWel in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) wirtschaftlich einzubinden sind. GridSystronic Energy (GSE) hat hierfür ein spezielles VKK-System (gs.system) entwickelt, welches im Rahmen des Projekts unter realen Bedingungen erprobt, weiterentwickelt und möglichst zur Marktreife gebracht wurde. Durch die Konfiguration des Systems - d.h. einfache Steuerboxen (gs.box) werden als Gateway für die Kommunikation vor Ort zur Anlagen- und Zähleranbindung verbaut, wohingegen die Berechnungen, Simulationen und Optimierung der Steuersignale auf dem zentralen gs.server erfolgt - lässt sich eine kostengünstige und skalierbare Lösung darstellen. Zusammen mit zehn Stadtwerken als Praxispartner wurden unterschiedliche BHKW- Standorte identifiziert und auf deren technische Eignung und die Umsetzbarkeit neuer Geschäftsmodelle auf Basis einer intelligenten Steuerung analysiert. Für ausgewählte Objekte, wie z.B. Schulen, Wärmenetze, Mehrfamiliengebäude, wurde durch GSE eine Anbindung der für die Regelung notwendigen Geräte und Zähler realisiert. Regelwerke, wie z.B. 'Lastprofil folgen', als Basis für neue Geschäftsmodelle wurden mit den Praxispartnern abgestimmt und entwickelt. Anhand der Erkenntnisse zu den Effekten der intelligenten Steuerung (z.B. Nutzung von möglichen Flexibilitäten, Stabilität des Systems, Verschiebung der Betriebszeiten, Änderung der Lieferquoten etc.) wurden neue Geschäftsmodelle detailliert analysiert und mit den Praxispartnern prototypisch umgesetzt. Die Evaluation zu den Smart-Grids-Potenzialen (Flexibilität, netzdienliche Einspeisung etc.) sowie die Potenziale zur Unterstützung des Klimaschutzes (CO2-Minderung) erfolgte anhand von gemessenen und simulierten Werten. Während der Projektlaufzeit konnte die technische Anbindbarkeit von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 100 kWel demonstriert werden. Die Vorarbeiten für die Erarbeitung einer standardisierten und kostengünstigen Anbindungslösung war jedoch sehr viel zeitintensiver als ursprünglich geplant, weshalb die Anlagen verspätet oder z.T. gar nicht angebunden werden konnten. Wegen der geringen Datenbasis konnten die grundsätzlichen wirtschaftlichen Potenziale einer VKK Steuerung deshalb nur auf theoretischer Basis nachgewiesen werden. Die Anbindungs- und Integrationskosten hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab, weshalb es hierfür keine pauschale Aussage getroffen werden kann. (Text gekürzt)

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ZENNER Hessware GmbH durchgeführt. Dieses Projekt soll am Ende belegen, dass sich intelligente Messsysteme (iMSys) in Kombination mit CLS-Steuerboxen für den Betrieb des Smart Grids auf Basis von internationalen Standards eignen. Bestehende Komponenten der Prosumer werden dabei in das Netz integriert, um ein verbessertes Einspeisemanagement, eine Anpassung und Kontrolle von Systemdienstleistungen und eine sichere Marktintegration zu erreichen. Hierzu gehören zum Beispiel PV Anlagen, Heizstäbe und Kühlanlagen sowie Ladesäulen für Elektroautos und Batteriespeicher. Im Rahmen des Projekts werden zwei bereits verfügbare CLS Applikationen und neun neue CLS Applikationen in eine CLS-Steuerbox integriert, in dem Smart Grid Labor der Hochschule Ulm auf Kommunikations- und Funktionseigenschaften getestet und im Rahmen eines Feldtests gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Energieversorgung erprobt.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Meteocontrol GmbH durchgeführt. Dieses Projekt soll am Ende belegen, dass sich intelligente Messsysteme (iMSys) in Kombination mit CLS-Steuerboxen für den Betrieb des Smart Grids auf Basis von internationalen Standards eignen. Bestehende Komponenten der Prosumer werden dabei in das Netz integriert, um ein verbessertes Einspeisemanagement, eine Anpassung und Kontrolle von Systemdienstleistungen und eine sichere Marktintegration zu erreichen. Hierzu gehören zum Beispiel PV Anlagen, Heizstäbe und Kühlanlagen sowie Ladesäulen für Elektroautos und Batteriespeicher. Im Rahmen des Projekts werden zwei bereits verfügbare CLS Applikationen und neun neue CLS Applikationen in eine CLS-Steuerbox integriert, in dem Smart Grid Labor der Hochschule Ulm auf Kommunikations- und Funktionseigenschaften getestet und im Rahmen eines Feldtests gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Energieversorgung erprobt.

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Ulm, Institut für Energie- und Antriebstechnik durchgeführt. Dieses Projekt soll am Ende belegen, dass sich intelligente Messsysteme (iMSys) in Kombination mit CLS-Steuerboxen für den Betrieb des Smart Grids auf Basis von internationalen Standards eignen. Bestehende Komponenten der Prosumer werden dabei in das Netz integriert, um ein verbessertes Einspeisemanagement, eine Anpassung und Kontrolle von Systemdienstleistungen und eine sichere Marktintegration zu erreichen. Hierzu gehören zum Beispiel PV Anlagen, Heizstäbe und Kühlanlagen sowie Ladesäulen für Elektroautos und Batteriespeicher. Im Rahmen des Projekts werden zwei bereits verfügbare CLS Applikationen und neun neue CLS Applikationen in eine CLS-Steuerbox integriert, in dem Smart Grid Labor der Hochschule Ulm auf Kommunikations- und Funktionseigenschaften getestet und im Rahmen eines Feldtests gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Energieversorgung erprobt.

ERA-NET MARTEC ROT - RObots in Tanks

Das Projekt "ERA-NET MARTEC ROT - RObots in Tanks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik Stuttgart, Zentrum für angewandte Forschung an Fachhochschulen, Nachhaltige Energietechnik - zafh.net durchgeführt. Im Rahmen des Projektes werden simulationsgestützte Betriebsführungsstrategien zur effizienteren Energienutzung in Gebäuden entwickelt und implementiert. Unter anderem werden innovative Regelungsstrategien vor der Implementierung zunaechst in der Simulationsumgebung detailliert getestet und optimiert. Die hierzu eingesetzten Simulationsmodelle werden anschließend zur automatisierten Anlagenüberwachung eingesetzt. Mit Hilfe von vorausschauenden Simulationstools werden auf Basis von Wettervorhersagedaten optimale Regelstrategien der Lüftungs- und Kälteanlagen ermittelt und an die Anlagensteuerung übermittelt. Eine praxisnahe Erprobung und Umsetzung der entwickelten Tools erfolgt im Gebäudebestand des SWR in Stuttgart und Mannheim und bei der Robert Bosch GmbH am Standort in Schwieberdingen.

EIV-Bohrkopf

Das Projekt "EIV-Bohrkopf" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Mechatronischen Maschinenbau, Professur für Baumaschinen durchgeführt. Der wirtschaftliche Erfolg eines Geothermiekraftwerkes zur Erzeugung von elektrischem Strom ist eng mit den Kosten zum Abteufen der Bohrungen verknüpft. Im Hartgestein (Granit) bohren konventionelle Werkzeuge sehr langsam (1-2m/h) und verschleißen schnell. Dadurch steigen die Bohrkosten und das wirtschaftliche Risiko. Das Elektroimpulsverfahren (EIV) basiert auf der zerstörenden Wirkung elektrischer Entladungen (bis 400kV), die das Gestein absprengen. Die Umsetzbarkeit eines auf das Bohren im Hartgestein angepasstes EIV-Bohrsystem wurde bereits nachgewiesen. Das angestrebte wissenschaftliche und technische Ziel des Vorhabens ist es, einen EIV-Bohrkopf bestehend aus Stossspannungsquelle und Abbauelektroden zu entwickeln und umzusetzen. Anschließend werden experimentelle Untersuchungen unter bohrlochähnlichen Bedingungen durchgeführt, um die Leistungsfähigkeit des neuen Bohrkopfes aufzuzeigen. Dazu gehört der Nachweis einer stabilen Funktion und einer entsprechenden Bohrgeschwindigkeit bei einer 121/4'-Bohrung in kristallinem Gestein. Parallel zu diesen Aufgaben werden EIV-geeignete Hochtemperaturspülungen entwickelt und getestet. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Einbindung des EIV in die Bohranlagentechnik. Dabei werden Konzepte zum Antrieb des EIV-Bohrsystems entwickelt und die Kompatibilität mit der vorhandenen Mess- und Steuerungstechnik untersucht. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wird am Ende des Projektes eine Abschätzung der Wirtschaftlichkeit durchgeführt.

Teilvorhaben: AS 4 Smart Grid

Das Projekt "Teilvorhaben: AS 4 Smart Grid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DREWAG Stadtwerke Dresden GmbH durchgeführt. Das Projekt Adaptive Sense stellt sich der Herausforderung, Nutzeranwendungen entsprechend den Hardwareressourcen in verteilter IKT kosten- und energieoptimiert auszuführen. Um diese Optimierung zu ermöglichen, werden zunächst adaptive Sensoren entwickelt, die Anwendungs- und Hardwaredaten sammeln. Diese Daten werden über einen Kommunikationsbus transportiert und von einer Diensteplattform verarbeitet. Anschließend können mit Hilfe adaptiver Aktoren Hardware und Netzwerk entsprechend der Anwendungsausführung automatisiert werden. Zusätzlich werden Methoden und Tools entwickelt, um das Gesamtsystem zu installieren, simulieren, administrieren und monitoren. Im Projekt werden die Partner T-Systems Multimedia Solutions GmbH (T-Systems), Zent-rum Mikroelektronik Dresden AG (ZMD), Technische Universität Dresden (TUD) sowie Stadtwerke Dresden GmbH (DREWAG) zusammenarbeiten. Während die sensorische Hardware von der ZMD zur Verfügung gestellt wird, wird das Betriebssystem für die Sensorik von der TUD entwickelt. Die Diensteplattform wird als Computing-Cloud von der T-Systems MMS entwickelt und die Leitung der Pilotprojekte, speziell die Installation des Systems, erfolgt durch die DREWAG. Zur Verwertung geplant sind das Produkt Sensornetzwerk als Komponentensystem von ZMD, das Gesamtsystem als Produkt Energiemanagement in Kooperation der T-Systems sowie der DREWAG als auch das Betriebssystem für das Sensornetz als Open Source Beitrag im wissenschaftlichen Bereich.

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