Das Projekt "Energie und Umwelt" wird/wurde gefördert durch: Kernforschungsanlage Jülich GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Programmgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung.Auf dem Gebiet Energie und Umwelt werden von der STE alternative Entwicklungsmoeglichkeiten fuer das Energiesystem der Bundesrepublik Deutschland, ausgehend von der benoetigten Nutzenergie bzw. Energiedienstleistung ueber den Endenergiebedarf bis hin zum Sekundaer- und Primaerenergiebedarf aufgezeigt. Dabei werden insbesondere die Zusammenhaenge zwischen Energieversorgung, allgemeiner Wirtschaftsentwicklung und Umweltbelastung durch Energieerzeugung und -nutzung erfasst. Der moegliche bzw. notwendige Einsatz neuer und konventioneller Energietechnologien wird quantifiziert, ihr Beitrag ermittelt. Existierende Restriktionen (Reserven, Importmengen, Umweltbelastungen etc.) werden beruecksichtigt.
Das Projekt "Wärmepumpe mit integrierten Latentwärmespeichern für Raumwärme und Warmwasser, Teilprojekt: Speicherentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Cabero Wärmetauscher GmbH & Co. KG.
Das Projekt "Wärmepumpe mit integrierten Latentwärmespeichern für Raumwärme und Warmwasser, Teilvorhaben: Geräteentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: AWE Alternativ Wärme Energie AG.
Das Projekt "Wärmepumpe mit integrierten Latentwärmespeichern für Raumwärme und Warmwasser, Teilvorhaben: Anlagenkonzept und wärmetechnische Auslegung" wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule für angewandte Wissenschaften München, Forschungsinstitut für energieeffiziente Gebäude und Quartiere.
Das Projekt "Maximale Ressourcenschonung durch optimierte Integration von Wärmepumpen mit natürlichen Kältemittel in RLT-Anlagen, Teilvorhaben: Demonstratorenbau, Inbetriebnahme, Einbindung in Systemregelung und Entwicklung von Integrationsmöglichkeiten in praktische Anwendungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: TROX GmbH.
Das Projekt "Entwicklung neuartiger kostengünstiger Metallhydride und Reaktoren für umweltfreundliche Energieumwandlungsanlagen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme.Metallhydride können einen wichtigen Beitrag für eine umweltfreundliche Energienutzung leisten. Hydrid-Wärmetransformatoren, -wärmepumpen und -kälteanlagen können aus niederwertiger Antriebswärme Hochtemperaturwärme sowie Nutzwärme und -kälte für die Klimatisierung bereitstellen. Hydrid-Wärmespeicher können in Solaranlagen oder der Industrie eingesetzt werden; Hydrid-Wasserstoffspeicher können in brennstoffzellen-getriebenen Fahrzeugen eingesetzt werden und damit zur Reduzierung der CO2-Emissionen beitragen. Die hohen Kosten der Metallhydride und die teure Herstellung der Hydridbehälter (Reaktoren) sind das größte Hindernis bei der Nutzung dieser Technologien. In diesem gemeinsamen Forschungsvorhaben sollen am Institut für Kernenergetik und Energiesysteme (IKE), Universität Stuttgart in Zusammenarbeit mit dem Indian Institute of Technology (IITM) (gefördert durch das indische Non-Conventional Energy Ministry-MNES) neue, kostengünstige, aus herkömmlichen und leicht verfügbaren Metallen herstellbare Hydridlegierungen hergestellt und charakterisiert sowie leistungsfähige, einen guten Wärme- und Stofftransport aufweisende, kostengünstige Reaktoren für Wasserstoffspeicher und Wärmepumpen entwickelt werden.
Im letzten Jahrhundert hat sich der Energieverbrauch in Deutschland vervielfacht. Auch wenn dieser Trend gebrochen scheint, und Energieeffizienz eine immer größere Rolle spielt, bleiben der Pro-Kopf-Verbrauch und damit die Umwelteinflüsse von Energiegewinnung und -Nutzung hoch. In Deutschland hat der Energieverbrauch vor dem wirtschaftlichen Krisenjahr 2009 seinen Höhepunkt erreicht. Der damalige Wert wurde in den Folgejahren nicht mehr erreicht, obwohl sich die Konjunktur wieder erholte. Der Primärenergieverbrauch ist seitdem deutlich gesunken, in geringerem Maße auch der Endenergieverbrauch . Mit der Nutzung von Energie sind eine Reihe schädlicher Auswirkungen für die Umwelt verbunden. Werden fossile Energieträger gefördert, kommt es häufig zu massiven Eingriffen in Ökosysteme. Doch auch wenn erneuerbare Energien genutzt werden, wird die Umwelt belastet werden. Die Umwandlung von Primärenergie in End- und Nutzenergie ist für einen wesentlichen Teil des Treibhauseffektes verantwortlich, beispielsweise durch die Verbrennung von Kohle in Kraftwerken oder die von fossilen Kraftstoffen in Autos. Um die negativen Auswirkungen der Energienutzung zu verringern, sind zwei Strategien möglich: Einerseits kann der gesamte Energieverbrauch gesenkt werden, hierfür kommen vor allem Energieeffizienzmaßnahmen oder absolute Verbrauchssenkungen in Frage. Andererseits ist es möglich, das Energiesystem auf alternative Energieformen wie erneuerbare Energien umzustellen. In Deutschland und der EU werden beide Strategien verfolgt. Im Energieeffizienzgesetz von 2023 wurde festgelegt, dass der Endenergieverbrauch bis 2030 um 26,5 % unter dem Wert von 2008 liegen soll. Bis 2045 soll er 45 % unter dem 2008er-Wert liegen. Auch der Anteil Erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch soll in den kommenden Jahrzehnten deutlich steigen. Bis 2030 soll er laut dem aktuellen „Nationalen Energie- und Klimaplan“ (NECP) bei 41 % liegen (Stand August 2024) und damit den EU-weiten Zielkorridor von 42,5 bis 45,0% untermauern. Ausführliche Informationen zur Herkunft und Verwendung konventioneller und erneuerbarer Energieträger finden sich im Daten-Bereich „Energie“ sowie auf der Themen-Seite „ Erneuerbare Energien in Zahlen “.
Bei der sogenannten kalten Nahwärme, also den Wärmenetzen der 5. Generation, wird kein erhitztes Wasser durch die Leitungen transportiert, sondern das Wärmeträgermedium im Netz nimmt Wärme aus den Umweltwärmequellen auf dem verfügbaren Temperaturniveau auf und transportiert diese direkt in die angeschlossenen Gebäude. Dort wird die Wärme von dezentralen Wärmepumpen auf das gewünschte Temperaturniveau gebracht. Durch die niedrigen Temperaturen von typischerweise unter 25 °C muss das Leitungsnetz nicht gedämmt werden und statt Wärmeverlusten können sich in der Jahresbilanz sogar Wärmegewinne ergeben, da die erdverlegten Rohre Wärme aus dem Erdreich aufnehmen können. Das erfordert aber auch den Einsatz von Frostschutzmittel, sodass man bei dem eingesetzten Wärmeträgermedium von einem Wasser-Glykol-Gemisch oder kurz Sole spricht. Die Wärmequellen werden an den Orten mit dem höchsten Potenzial unmittelbar an das Netz angeschlossen. Als Wärmequellen eignen sich insbesondere oberflächennahe Geothermie, Abwasserwärme und Solarthermie, z.B. in Form von PVT-Modulen. Aber auch Konzepte mit unvermeidbarer Abwärme und Eisspeichern oder eine Kombination aus verschiedenen Quellen sind möglich. Bei kalten Nahwärmenetzen gilt für die versorgten Gebäude: je niedriger die Heiztemperaturen sind, desto effizienter arbeiten die dezentralen Wärmepumpen. Sanierte Gebäude mit einer guten Dämmung benötigen verhältnismäßig geringe Heizleistungen um die Wohnraumtemperatur zu halten. Die Leistung des Heizsystems zur Bereitstellung der Nutzwärme im Raum ist neben der Temperaturdifferenz zwischen Wärmeträgermedium und Raumluft sowie einem material- und stoffspezifischen Wärmeübertragungskoeffizienten direkt abhängig von der Heizkörperfläche. Große Heizflächen in Form von Fußboden- oder Wandflächenheizung oder große Radiatoren eignen sich daher besonders. In Kombination aus guter Gebäudedämmung und großen Heizflächen lassen sich geringe Vorlauftemperaturen realisieren, die zu einem sehr effizienten Betrieb der dezentralen Wärmepumpen führen. Teilweise macht es dann Sinn, die Warmwasserbereitung separat beispielsweise über ein direktelektrisches System zu realisieren. Ein Vorteil ist, dass kalte Nahwärme auch zur Gebäudekühlung eingesetzt werden kann. Hierbei wird die geringe Netztemperatur genutzt, um im Sommer Wärme aus den Gebäuden über die passiven Wärmeübertrager aus den Gebäuden abzuführen. Die aus dem Gebäude abgeführte Wärme kann zur Regeneration von Geothermiefeldern oder zum Laden von Eisspeichern eingesetzt werden. Informationen zu kalter Nahwärme mit Übersicht zu Quartieren mit kalter Nahwärme
Das Projekt "Entwicklung eines inline-fähigen Verfahrens zur ressourcen- und energieeffizienten Herstellung dünner Funktionsschichten für die nächste SOFC-Brennstoffzellengeneration" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V..
In Nahwärmenetzen der 4. Generation, sogenannten Niedertemperaturnetzen oder Low-Exergie-Netzen, wird die Wärme mit Vorlauftemperaturen zwischen 50 und 70°C zu den Anschlusskunden transportiert. Als Wärmeerzeuger kamen bislang häufig Blockheizkraftwerke (BHKWs) oder Gasbrennwertgeräte zum Einsatz. Zukünftig liegt der Fokus insbesondere auf Großwärmepumpen und der direkten Einbindung von Abwärme, auch Biomassekessel können in begrenztem Maße eingesetzt werden. Als Wärmequellen für die Wärmepumpen eignen sich besser als die reine Außenluft eine Vielzahl von Umwelt- und Abwärmequellen. Verfügbare Potenziale sind immer projektspezifisch zu analysieren. In Berlin stehen insbesondere oberflächennahe Geothermie, Wärme aus Abwasser oder Oberflächengewässern, sowie unvermeidbare gewerbliche Abwärme aus Rechenzentren oder Kühlhäusern zur Verfügung. Auch innovative Konzepte mit PVT-Modulen und Eisspeichern oder eine Kombination aus verschiedenen Quellen sind möglich. In den versorgten Gebäuden muss ggf. die Technische Gebäudeausstattung bzw. das Wärmeverteilsystem optimiert werden, um mit möglichst geringen Vorlauftemperaturen eine angemessene Bereitstellung von Nutzwärme zu gewährleisten. Grundlage ist eine raumweise Heizlastberechnung und der Abgleich mit der Heizkörpernennlast bei unterschiedlichen Vorlauftemperaturen. Gegebenenfalls müssen Heizflächen und Warmwasserbereitung an die niedrigeren Netztemperaturen angepasst werden. Zum Beispiel kann eine Vergrößerung einzelner Heizkörper notwendig sein, wenn die ursprünglich bemessene Wärmeübertragungsfläche auf höhere Heizwassertemperaturen ausgelegt sind.
Origin | Count |
---|---|
Bund | 80 |
Land | 8 |
Wissenschaft | 1 |
Type | Count |
---|---|
Förderprogramm | 72 |
Text | 7 |
Umweltprüfung | 4 |
unbekannt | 5 |
License | Count |
---|---|
geschlossen | 16 |
offen | 71 |
unbekannt | 1 |
Language | Count |
---|---|
Deutsch | 80 |
Englisch | 13 |
Resource type | Count |
---|---|
Dokument | 11 |
Keine | 48 |
Webseite | 31 |
Topic | Count |
---|---|
Boden | 67 |
Lebewesen & Lebensräume | 53 |
Luft | 48 |
Mensch & Umwelt | 88 |
Wasser | 52 |
Weitere | 85 |