Commissioned by the European Union, Ecofys performed an exploration of possible approaches to the UNFCCCs Post-2012 negotiation process. Key elements of the report include a three-stage agreement on emission reductions of Kyoto-gases (excluding LUCF) and options towards agreement on LUCF/deforestation (with a goal of reducing emissions by 10 to 20Prozent), adapting to climate change, and the joint development of various technologies for meeting countries' long-term emission reduction targets.
Es geht um die Frage, welche umweltpolitischen Politikinstrumente wie Steuern, Standards, handelbare Emissionszertifikate, Subventionen und gemischte Instrumente staerkere Anreize zu Forschung und Entwicklung (FuE) aber auch zur Uebernahme (Adaption) neuer Technologien liefern. Dabei wird auch untersucht, bei welchen Instrumenten es in Abhaengigkeit von der Marktform zu staerkeren allokativen Verzerrungen kommt. Die theoretische Forschung zur Adaption bei vollkommenem Wettbewerb ist dabei weitgehend abgeschlossen. Da empirische Studien ausweisen, dass hoechstens 15 Prozent der Industrieinnovationen selbst verwendet werden, 85 Prozent jedoch an Dritte weiterverkauft werden, ist es wichtig zu erforschen, welche Rueckkopplungen von der Regulierung einer verschmutzenden Industrie auf die Forschung in anderen Industrien ausgeht. Diese Fragestellung ist augenblicklich zentraler Gegenstand dieses Forschungsprojektes. Vorgehensweise: Der Ansatz ist in der ersten Phase des Projektes theoretisch: Das heisst, es werden Methoden aus der oekonomischen Gleichgewichts- und der Spieltheorie verwendet, um Markt und Verhaltensgleichgewichte zu identifizieren. Spaeter sollen Vermeidungskosten in verschiedenen wirtschaftlichen Sektoren oekonometrisch geschaetzt und die theoretisch abgeleiteten Hypothesen ueberprueft werden. Untersuchungsdesign: Panel.
Wasserstoff gilt als einer der zentralen Bausteine einer erfolgreichen und globalen Energiewende. Die hohe Verfügbarkeit kostengünstiger regenerativer Energie prädestiniert sonnenreiche Länder für die großskalige, zentrale Produktion von erneuerbarem Wasserstoff für den Weltmarkt. Auch Deutschland wird aller Voraussicht nach in Zukunft auf den Import von regenerativ erzeugtem Wasserstoff aus diesen Regionen angewiesen sein. Solar-thermochemische Prozesse stellen eine vielversprechende Möglichkeit dar, um unter diesen Bedingungen zukünftig großskalig regenerativ und kosteneffizient Wasserstoff zu produzieren. Vor allem im letzten Jahrzehnt hat die Technologie der solar thermochemischen Kreisprozesse deutliche Fortschritte erzielt. Mittlerweile wurde die solar-thermochemische Wasserstofferzeugung im Feld im 50 kW Maßstab bei ca. 5% Wirkungsgrad demonstriert. Durch die Erprobung und Untersuchung der Systeme konnten Bereiche identifiziert werden, die durch Anpassungen weitere, substantielle Effizienzsteigerungen ermöglichen. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde in den letzten Jahren ein neues Receiver-Reaktor-Konzept am DLR entwickelt, welches sich durch ein hohes theoretisches Wirkungsgradpotential und eine vielversprechende technische Umsetzbarkeit auszeichnet. Die technischen Herausforderungen des neuen Konzepts bilden den Rahmen für die Zielsetzungen von Redox3D. Durch die erfolgreiche Bearbeitung dieser Ziele entwickelt das Konsortium Kern-Know-how in den innovativen Bereichen der Strukturoptimierung und des 3D-Drucks reaktiver, keramischer Materialien. Mit Hilfe numerischer Simulationen der neuen Receiver-Reaktor-Technologie werden sowohl Design- als auch Betriebsparameter optimiert. Zentrale Komponenten des Systems werden experimentell erprobt. Redox3D führt somit zu einem maßgeblichen Fortschritt für die Technologie der solar thermochemischen Wasserstofferzeugung.
Untersuchung spezieller Anwendungsfälle für Beschichtungen um Anwendungsempfehlungen zu formulieren, Merkblätter zu erstellen sowie neue Prüfungsrichtlinien zu erarbeiten. Reperaturbeschichtungen (Smart Repair), die Beschichtung nichtrostender Stähle und Oberflächennitrierung stehen im Fokus der Untersuchungen.
Aufgabenstellung und Ziel
Die wässrigen Umgebungen, welchen Wasserbauten ausgesetzt sind, stellen häufig besonders hohe Ansprüche an den Bauwerksschutz. Das gilt insbesondere für den Korrosionsschutz von Stahlkomponenten. Organische Beschichtungsstoffe wie Epoxide und Polyurethane aus Erdölerzeugnissen bieten für einen überwiegenden Teil an Anwendungsfällen eine effektive Methode zum flächigen Korrosionsschutz. Durch die Adaption technischer Neuerungen und Lösungen, die bisher im Stahlwasserbau keine Anwendung finden, ist es denkbar, die bisherigen Korrosionsschutzstrategien sinnvoll zu ergänzen. Bereiche mit Optimierungspotenzial sind die Kosten, die Ökobilanz und die Vermeidung häufig auftretender Probleme. Ziel ist es daher, alternative Oberflächenbehandlungen eingehend zu untersuchen, um den Korrosionsschutz zukünftig effizienter gestalten zu können. Die BAW reagiert damit auf den allgemeinen Bedarf seitens der WSV bzw. der Wasserstraßen- und Schifffahrtsämter. Der konkrete Fokus liegt auf den Themen:
- Verbesserte Reparaturkonzepte (Smart Repair / Spot Repair)
- Einsatz von (Plasma-)Nitrierungen als Korrosionsschutz
- Adressierung von Haftungsproblemen auf nichtrostenden Stählen
Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV)
Kleinflächige Schadstellen am Korrosionsschutz und das daraus resultierende Auftreten von Korrosion sind ein häufiges Bild bei Inspektionen von Bestandsbauten. Sie wirken sich zwar negativ auf die Substanz aus, rechtfertigen aber oft nicht den Aufwand einer vollständigen Erneuerung der Beschichtung. In solchen Fällen stellt die lokale Instandsetzung geschädigter Stellen mit SpotRepair-Beschichtungen eine angemessene Gegenmaßnahme dar (BAW 2020). Diese stellen den Korrosionsschutz wieder her und unterbinden die weitere Korrosion, bis eine Erneuerung des gesamten Korrosionsschutzes wirtschaftlich sinnvoll ist. Gleichzeitig haben Spot-Repair-Beschichtungen i. d. R. den Vorteil, dass sie schnell und einfach angewendet werden können und nicht von Fachfirmen ausgeführt werden müssen. Das Interesse der Wasserstraßen- und Schifffahrtsämter an dieser Technik zeigt sich deutlich an der Nachfrage nach Spot-Repair-Schulungen, welche die BAW bereits seit einigen Jahren anbietet. Eine große Hürde für die Adaption der Reparaturtechniken in der WSV ist die Auswahl geeigneter Systeme. Für den flächigen Korrosionsschutz kann ein geeigneter Beschichtungsstoff aus der „Liste der zugelassenen Systeme“ der BAW ausgewählt werden. Ein entsprechendes Verfahren für Reparatursysteme wird im Rahmen dieser Untersuchung erarbeitet.
Das Nitrieren von Stählen für die Härtung von Werkstücken bewährt sich bereits seit über 100 Jahren. Es ist ebenfalls bekannt, dass bestimmte Verfahren auch für den Korrosionsschutz unter atmosphärischen Bedingungen geeignet sind. Welche Verfahren sich jedoch auch im Stahlwasserbau für die WSV bewähren und sich als wertvolle Ergänzung zu den bisherigen Korrosionsschutzstrategien erweisen könnten, ist bisher kaum untersucht worden (Baier et al. 2011).
Nichtrostende Stähle (NiRoSta) sind selbst gegenüber typischen korrosiven Einflüssen im Stahlwasserbau weitgehend inert, können jedoch durch Bimetallkorrosion die Korrosion anderer in Kontakt befindlicher Metalle beschleunigen. Daher kann auch eine Beschichtung von NiRoSta sinnvoll sein. Allerdings treten insbesondere bei Beschichtungen auf NiRoSta in Gegenwart von Wasser oder bei dauerhaft hoher Luftfeuchtigkeit häufig Enthaftungsprobleme auf (Funke und Zatloukal 1978). Daher sollen verschiedene Vorbehandlungen von NiRoSta untersucht werden, um diesem Problem im Wasserbau zukünftig besser vorbeugen z