Das Projekt "LF Bio Direkt - LF Bio Direkt - Leitfaden Biomethan BHKW-direkt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Thema: Das Projektvorhaben beabsichtigt die Entwicklung, Umsetzung und Kommunikation eines Leitfadens für mit Biomethan betriebene Blockheizkraftwerke gemäß EEG 2012. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den mit dem EEG 2012 neu geschaffenen Möglichkeiten der Direktvermarktung und der bedarfsgerechten Erzeugung, insbesondere durch Inanspruchnahme der Marktprämie nach § 33g und der Flexibilitätsprämie nach § 33i EEG 2012, sowie sonstiger Formen der Direktvermarktung wie z.B. Bereitstellung von Regelleistung. Der Leitfaden bietet eine umfassende Analyse aus rechtlicher, ökonomischer und technischer Perspektive mit dem Ziel, durch eine vermehrte Nutzung von Biomethan in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen einen effizienten Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Ziel: Die Arbeitsziele des Vorhabens liegen in der Analyse des Einsatzes von Biomethan in BHKW unter technischen, wirtschaftlichen, rechtlichen und marktanalytischen Aspekten sowie in der Betrachtung der Optionen der Direktvermarktung. Dabei soll eine umfassende Datenanalyse vorgenommen werden. Ziel des Vorhabens ist es jedoch insbesondere, die ermittelten wissenschaftlichen und technischen Daten derart aufzubereiten, dass durch gezielte Informationsvermittlung und das Aufzeigen von Handlungsoptionen Marktakteuren für die Nutzung von Biomethan in KWK eine praxisnahe Unterstützung geboten wird. Maßnahmen: Die Erstellung des Leitfadens erfolgt in Kooperation mit Branchenvertretern, Forschungsinstituten und einer Anwaltskanzlei. Der Leitfaden soll in finaler Fassung etwa 150 Seiten umfassen und als PDF-Dokument erstellt und verbreitet werden. Eine leichtgängige und zielgruppengerechte Aufbereitung der Inhalte findet in Form einer 20-30-seitigen Broschüre statt - dem 'Branchenkompass Biomethan-BHKW', die sowohl digital (PDF) als auch als Printmedium zum Einsatz kommt. Die Verbreitung der Publikation erfolgt über Auslage bei Messen und Konferenzen, Bewerbung in Newslettern und Mailings, auf themenbezogenen Internetseiten und bei Veranstaltungen. Schwerpunkte: - Biomethan - KWK - Leitfaden - bedarfsgerechte Erzeugung - Direktvermarktung.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Fachgebiet Biosystemtechnik durchgeführt. Zur gerichteten Kultivierung von bisher unkultivierten Mikroorganismen wird ein Bioreaktorsystems entwickelt, das, basierend auf biologischen Messgrößen, Zielorganismen langfristig für systematische Isolierungsversuche zur Verfügung stellt. Der Bioreaktor soll jeweilige Lebensraumbedingungen simulieren und gesteuert durch frequentierte Überprüfung der Mikroorganismenzusammensetzung mittels Live-Sequencing, Zellzahl- und Aktivitäts-Monitoring, eine aktive, stabile Mikroorganismengemeinschaft erhalten. Demonstriert wird das entwickelte Konzept exemplarisch zur Kultivierung von drei wissenschaftlich relevanten Organismengruppen aus aquatischen Habitaten angewendet werden, die bisher ohne kultivierten Vertreter sind. Zielorganismen des Projekts MultiKulti sind i) eine physiologische Mikroorganismengruppe aus Grundwasser mit Relevanz für die Trinkwasserversorgung, ii) ein Archaeen-Phylotyp mit biotechnologischem Anwendungspotential aus einem Kaltwasser-Geysir und iii) eine ubiquitäre Mikroplanktongruppe mit ökologischer / biogeochemischer Bedeutung aus der Nordsee. Weiterhin wird, gestützt durch metagenomische Analysen, das Verwertungspotenzial der etablierten Mikrobengemeinschaften hinsichtlich der Nutzung für die Astrobiologie und Raumfahrt erforscht und vielversprechende Vertreter in Reinkultur gebracht. Fernziel ist die Entwicklung von automatisierten, bioinformatisch gestützten und von KI-gesteuerten Bioreaktorsystemen, die einem breiten Anwenderkreis die gezielte Kultivierung von nutzbaren Phylo- bzw. Phänotypen ermöglichen. Innovative Aspekte sind i) der modulare, transportable MultiKulti-Reaktor, ii) die Nutzung neuster Sequenzierungs- und Monitoring-Technologien zur hochfrequentierten Kontrolle und Steuerung der Kultivierung, iii) die langfristige Lebenserhaltung der Zielorganismen unter in-situ Bedingungen für systematische Isolierungsversuche und iv) die Gewinnung von Metadaten für die Entwicklung einer KI-basierten Steuerung zukünftiger Reaktorsystem.
Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik durchgeführt. Zur gerichteten Kultivierung von bisher unkultivierten Mikroorganismen wird ein Bioreaktorsystems entwickelt, das, basierend auf biologischen Messgrößen, Zielorganismen langfristig für systematische Isolierungsversuche zur Verfügung stellt. Der Bioreaktor soll jeweilige Lebensraumbedingungen simulieren und gesteuert durch frequentierte Überprüfung der Mikroorganismenzusammensetzung mittels Live-Sequencing, Zellzahl- und Aktivitäts-Monitoring, eine aktive, stabile Mikroorganismengemeinschaft erhalten. Demonstriert wird das entwickelte Konzept exemplarisch zur Kultivierung von drei wissenschaftlich relevanten Organismengruppen aus aquatischen Habitaten angewendet werden, die bisher ohne kultivierten Vertreter sind. Zielorganismen des Projekts MultiKulti sind i) eine physiologische Mikroorganismengruppe aus Grundwasser mit Relevanz für die Trinkwasserversorgung, ii) ein Archaeen-Phylotyp mit biotechnologischem Anwendungspotential aus einem Kaltwasser-Geysir und iii) eine ubiquitäre Mikroplanktongruppe mit ökologischer / biogeochemischer Bedeutung aus der Nordsee. Weiterhin wird, gestützt durch metagenomische Analysen, das Verwertungspotenzial der etablierten Mikrobengemeinschaften hinsichtlich der Nutzung für die Astrobiologie und Raumfahrt erforscht und vielversprechende Vertreter in Reinkultur gebracht. Fernziel ist die Entwicklung von automatisierten, bioinformatisch gestützten und von KI-gesteuerten Bioreaktorsystemen, die einem breiten Anwenderkreis die gezielte Kultivierung von nutzbaren Phylo- bzw. Phänotypen ermöglichen. Innovative Aspekte sind i) der modulare, transportable MultiKulti-Reaktor, ii) die Nutzung neuster Sequenzierungs- und Monitoring-Technologien zur hochfrequentierten Kontrolle und Steuerung der Kultivierung, iii) die langfristige Lebenserhaltung der Zielorganismen unter in-situ Bedingungen für systematische Isolierungsversuche und iv) die Gewinnung von Metadaten für die Entwicklung einer KI-basierten Steuerung zukünftiger Reaktorsystem.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. - Technisch-wissenschaftlicher Verein - Technologiezentrum Wasser (TZW) durchgeführt. Zur gerichteten Kultivierung von bisher unkultivierten Mikroorganismen ist unsere leitende Vision die Entwicklung eines Bioreaktorsystems, das, basierend auf biologischen Messgrößen, Zielorganismen langfristig für systematische Isolierungsversuche zur Verfügung stellt. Ein in der Sondierungsphase modulhaft konzipierter Bioreaktor soll die jeweiligen Lebensraumbedingungen möglichst nah simulieren und gesteuert durch frequentierte Überprüfung der Mikroorganismenzusammensetzung mittels Live-Sequencing, Zellzahl- und Aktivitäts-Monitoring, eine aktive, stabile Mikroorganismengemeinschaft erhalten. Um die universelle Anwendung zu demonstrieren, soll das entwickelte Konzept exemplarisch zur Kultivierung von drei wissenschaftlich relevanten Organismengruppen aus aquatischen Habitaten angewendet werden, die alle noch keinen kultivierten Vertreter aufweisen. Zielorganismen des Projekts MultiKulti sind i) eine physiologische Mikroorganismengruppe aus Grundwasser mit Relevanz für die Trinkwasserversorgung, ii) ein Archaeen- Phylotyp mit biotechnologischem Anwendungspotential aus einem Kaltwasser-Geysir und iii) eine ubiquitäre Mikroplanktongruppe mit ökologischer / biogeochemischer Bedeutung aus der Nordsee. Weiterhin soll, gestützt durch metagenomische Analysen, das Verwertungspotenzial der etablierten Mikrobengemeinschaften hinsichtlich der Nutzung für die Astrobiologie und Raumfahrt erforscht werden, und vielversprechende Vertreter in Reinkultur gebracht werden. Die hervorzuhebenden innovativen Aspekte dieses Konzepts sind i) der modulare, transportable MultiKulti-Reaktor, ii) die Nutzung neuster Sequenzierungs- und Monitoring-Technologien zur hochfrequentierten Kontrolle und Steuerung der Kultivierung, iii) die langfristige Lebenserhaltung der Zielorganismen unter in-situ Bedingungen für systematische Isolierungsversuche und letztendlich iv) die Gewinnung von Metadaten für die Entwicklung einer KI-basierten Steuerung zukünftiger Reaktorsystem.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Institut für Chemie und Biologie des Meeres durchgeführt. Zur gerichteten Kultivierung von bisher unkultivierten Mikroorganismen ist unsere leitende Vision die Entwicklung eines Bioreaktorsystems, das, basierend auf biologischen Messgrößen, Zielorganismen langfristig für systematische Isolierungsversuche zur Verfügung stellt. Ein in der Sondierungsphase modulhaft konzipierter Bioreaktor soll die jeweiligen Lebensraumbedingungen möglichst nah simulieren und gesteuert durch frequentierte Überprüfung der Mikroorganismenzusammensetzung mittels Live-Sequencing, Zellzahl- und Aktivitäts-Monitoring, eine aktive, stabile Mikroorganismengemeinschaft erhalten. Um die universelle Anwendung zu demonstrieren, soll das entwickelte Konzept exemplarisch zur Kultivierung von drei wissenschaftlich relevanten Organismengruppen aus aquatischen Habitaten angewendet werden, die alle noch keinen kultivierten Vertreter aufweisen. Zielorganismen des Projekts MultiKulti sind i) eine physiologische Mikroorganismengruppe aus Grundwasser mit Relevanz für die Trinkwasserversorgung, ii) ein Archaeen- Phylotyp mit biotechnologischem Anwendungspotential aus einem Kaltwasser-Geysir und iii) eine ubiquitäre Mikroplanktongruppe mit ökologischer / biogeochemischer Bedeutung aus der Nordsee. Weiterhin soll, gestützt durch metagenomische Analysen, das Verwertungspotenzial der etablierten Mikrobengemeinschaften hinsichtlich der Nutzung für die Astrobiologie und Raumfahrt erforscht werden, und vielversprechende Vertreter in Reinkultur gebracht werden.
Das Projekt "Nationale Beschränkungen fossiler Brennstoffe in Heizungsanlagen im Lichte der Ökodesign-Richtlinie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. In dem Kurzgutachten wird untersucht, ob und ggf. auf welche Weise es innerhalb der Rahmenbedingungen des EU-Rechts möglich ist, den Einsatz von fossilen Brennstoffen für die Gebäudebeheizung im deutschen Recht stärker als bislang einzuschränken und langfristig zu beenden. Im Mittelpunkt der Untersuchung steht rechtlich in erster Linie die Vereinbarkeit mit der Richtlinie 2009/125/EG (sog. Ökodesign-Richtlinie) im Zusammenhang mit den auf ihrer Grundlage ergangenen Verordnungen (EU) Nr. 813/2013 sowie 814/2013, in der EU-weit verbindliche Anforderungen an Heizgeräte sowie Warmwasserbereiter und Warmwasserspeicher festgelegt sind. In zweiter Linie werden ergänzend weitere Aspekte geprüft, wie die Vereinbarkeit mit den Vorgaben des Vertrags über die Arbeitsweise der Europäischen Union (AEUV) über die Warenverkehrsfreiheit. Die Untersuchung wird ergänzt durch die Analyse bestehender Einschränkungen zur Nutzung fossiler Brennstoffe zur Beheizung in anderen europäischen Staaten. Hinter der Untersuchung steht das Ziel, eine tragfähige rechtliche Beurteilungsgrundlage für Entscheidungen über die Schaffung und Ausgestaltung von konkreten Rechtsinstrumenten zum Ausstieg aus der Gebäudebeheizung mit fossilen gasförmigen und flüssigen Energieträgern zu gewinnen. Solche Instrumente können insbesondere ordnungsrechtlicher Natur sein. Es kann dabei um ordnungsrechtliche Verwendungsbeschränkungen bis hin zu Verboten gehen, aber auch um spezifische Anreizinstrumente, von denen eine den Einsatz fossiler Kessel zurückdrängende Wirkung ausgeht.
Das Projekt "Auswirkungen einer möglichen Klimaerwärmung auf den Bergmischwald der Bayerischen Alpen im Bereich seiner Trockengrenze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fachgebiet Geobotanik durchgeführt. Ziel des Projekts W3 ist die Abschätzung der Auswirkungen einer Klimaerwärmung auf die Dynamik trockener Bergmischwälder am Bayerischen Alpenrand. Das Untersuchungsgebiet des Projektes liegt am Südabfall der Ammergauer Berge (montate Stufe) im Werdenfelser Land bei Garmisch-Partenkirchen. Die Prognose der Entwicklung von Wäldern im Bereich der Trockengrenze des Bergmischwaldes unter dem Einfluß einer Klimaerwärmung (zeitliches Nacheinander) soll auf der Basis der Analyse von aktuellen Beständen diesseits und jenseits der Trockengrenze (räumliches Nebeneinander) erfolgen. Als zentrale Träger einer möglichen Entwicklung werden die Ausprägung der Bodenvegetation, die Verjüngungsfähigkeit verschiedener Gehölze und die Vitalität der Bäume (Jahrringzuwachs) im Wasserhaushaltsgradienten analysiert. Dazu wurden auf ausgewählten Versuchsflächen die standörtlich-floristische Situation, die Waldstruktur, die Gehölzverjüngung und der Jahrringbau von Fichte, Tanne, Buche und Kiefer im Übergangsbereich vom Schneeheide-Kiefernwald zum trockenen Flügel des Bergmischwaldes erfaßt und charakterisiert. Um den Jahresgang der Wasserverfügbarkeit in den verschiedenen Versuchsflächen vergleichen zu können, wurde an drei Standorten im Wasserhaushaltsgradienten Tensiometer installiert (Equi-Tensiometer), die die Erfassung von Matrixpotentialen von bis zu 10.000 hPa erlauben. Darüber hinaus wurde die Variabilität von Standort und Vegetation trockenheitsgeprägter Bergwälder im Untersuchungsgebiet anhand eines größeren Sets von Vegetationsaufnahmen untersucht. Im Zentrum der Untersuchungen steht die Analyse der Zusammenhänge zwischen Witterungsstreß (ökophysiologische Analyse von Klimadaten der letzten 60 Jahre) und dem Zuwachsverhalten der Bäume (dendroökologische Analyse von Jahrringbreitendaten) in standörtlich charakterisierten Teilen des Übergangsökotons von ausgeglichenem zu angespanntem Wasserhaushalt. Erkenntnisse über die Reaktion der untersuchten Baumarten auf außergewöhnliche Witterungsbedingungen in der Vergangenheit (vor allem bzgl. Frequenz und Dauer von Extremereignissen wie z.B. Trockenperioden) und ihre Verknüpfung mit regionalen Klimaszenarien (Arbeitsgruppe Klimamodellierung) sollen Aussagen über mögliche Auswirkungen einer Klimaveränderung erlauben. Die Ergebnisse der vegetations- und standortkundlichen Untersuchungen dienen dazu, diese Aussagen ins Gelände zu übertragen und potentiell gefährdete Bergmischwaldbestände zu identifizieren. Der Versuchsansatz soll die Prognostizierung der Verschiebung der Trockengrenze für einzelne Baumarten und Bestände im Bergmischwald ermöglichen und forstlichen Handlungsbedarf aufzeigen. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit den übrigen Projekten der Arbeitsgruppe Wald des Bayerischen Klimaforschungsprogramms (BayFORKLIM) und anderen BayFORKLIM-Arbeitsgruppen durchgeführt.
Das Projekt "Primordiales Helium und vertikale Vermischung am Mittelatlantischen Rücken zwischen 2 S - 11 S" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Das Schwerpunktprogramm 1144 der DFG hat es sich zum Ziel gesetzt, Energie- Stoff- und Lebenszyklen an Spreizungsachsen vom Mantel zum Ozean zu untersuchen. Mit dem hier vorliegenden Antrag wollen wir einen Beitrag leisten, den Export von hydrothermalen Produkten in den Ozean anhand der Plume Dynamik zu quantifizieren. Die Hauptziele des vorliegenden Antrags umfassen die Untersuchung des Effekts gezeitengetriebener interner Wellen und vertikaler Vermischung auf die vertikale Ausbreitung/Verdünnung des Plumes und auf die Verteilung der hydrothermalen Fluide und Gase; die Untersuchung der Plume Dynamik durch Beobachtung von Turbulenzstärke, Geschwindigkeitsverteilung und Schichtung im Nahbereich der Quelle; die Quantifizierung des Helium- und Wärmeflusses der Hydrothermalquelle; die Quantifizierung der zeitlichen Variabilität der Volumen- Wärme- und Heliumtransporte aus dem Quellgebiet in den offenen Ozean; Wir werden Schiffs- und ROV-gestützte Messungen von Strömungsgeschwindigkeiten, Dichteschichtung, Trübung sowie Helium Probenahme durchführen um damit das Nahfeld und die grossräumige Ausbreitung des Plumes eines Hydrothermalfeldes zu untersuchen. Zur Bestimmung der zeitlichen Variabilität werden diese Daten mit verankerten Zeitreihen von Strömungsmessern mit Temperatur- und zusätzlichen Trübungssensoren kombiniert. Die so gewonnenen Daten liefern Informationen in Bezug auf die Kopplung zwischen physikalischen, geochemischen und biologischen Prozessen: das Strömungsfeld an Hydrothermalquellen hat direkten Einfluss auf die Besiedlungsmuster und -strategien von Vent Spezies; die Analyse des Heliumsignals in der Wassersäule liefert Informationen bezüglich der geochemischen Prozesse in Hydrothermalsystemen. Die Variabilität und Stärke der Helium- und Wärmeflüsse eines Hydrothermalfeldes erlaubt Aussagen über den Export eines solchen Feldes und seiner Variabilität in Relation zu ozeanographischen und geophysikalischen Randbedingungen. Der Schwerpunkt der Arbeiten wird bei 4 Grad 48S liegen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Errichtung einer intelligenten Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge im engeren Zusammenhang mit dem Ausbau bestehender Netzhemmnisse sowie dem Ausbau von Low Cost - Ladeinfrastruktur und Mobile Metering-Ladepunkten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Rüsselsheim am Main, Magistrat durchgeführt. Bedarfsgerechter Aufbau von Low Cost Ladeinfrastruktur mit sieben Verbundpartner. Ziel: Ein wissenschaftlich begleiteter, bedarfsgerechter Aufbau einer zukunftsfähigen Ladeinfrastruktur für den Verkehrssektor Rüsselsheim, um eine nachhaltige Luftschadstoffemissions- und Lärmminderung im Zuge eines beschleunigten Markthochlaufs elektromobiler Anwendungen zu erreichen. Ziel der wissenschaftlichen Begleitung ist die Identifikation und Verortung repräsentativer Ladeinfrastruktur Cluster nach verkehrs-(Mobilitätsverhalten, Geschäftsmodelle) und netztechnischen (Netzbelastung und Netzrückwirkungen) Kriterien. Die Daten des Gesamtsystems sollen zusammengeführt, ausgewertet und für eine gleichermaßen ökologische wie ökonomische Nutzung der Ladeinfrastruktur optimiert werden. Ein Unterziel ist die Versorgung der installierten Ladesäulen mit weitgehend regenerativ erzeugtem Strom ohne hierfür (bei Übertragung der Ergebnisse auf weitere Mittelzentren) einen überregionalen Netzausbau zu bedingen. Um den vor Ort erzeugten Strom hierfür möglichst vollumfänglich nutzen zu können, sollen zusätzlich installierte stationäre Batteriespeicher (Lithiumionen- bzw. Redoxflow-Batterie) zum Einsatz kommen. Diese sollen neben einem aktiven Lastmanagement durch Pufferung der auftretenden Lastspitzen zu einer Begrenzung des lokal erforderlichen Netzausbaus beitragen. Diese Komponenten sollen in das Gesamtsystem integriert werden, um über eine geeignete Steuerung die Teilnahme am Regelenergiemarkt zu ermöglichen und eine kosteneffektive Bereitstellung von Strom aus erneuerbarer Energie zu gewährleisten. Im Rahmen einer Kosten-Nutzen-Analyse sollen die Batteriepufferspeicher mit dem designierten Netzausbau für die LIS verglichen werden, um Aussagen zur Wirtschaftlichkeit und zur Nutzung solcher Pufferspeicher abzuleiten. Empfehlungen zu Lastmanagementsollen das Ergebnis abrunden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Systematisierung und energetische Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ifeu - Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH durchgeführt. Auf der Anwendungsseite von Strom und Wärme wird in den nächsten Jahren die technische Infrastruktur für die Digitalisierung der Energiewende geschaffen. Bisher werden technische Eigenschaften und Geschäftsmodelle, die die Digitalisierung bietet, aber vor allem für neue, zusätzliche Funktionen wie Visualisierung, Komfortsteigerung, Überwachung und Sicherheit genutzt. Die Ausschöpfung von Energieeffizienz- und -einsparpotenzialen, insbesondere im Geräte-, Anlagen- und Gebäudebestand, wird bisher nicht systematisch adressiert, ebenso wenig wie Fragen zur Nutzerakzeptanz. Das Projekt zielt darauf ab, die Chancen wie auch die Risiken der zunehmenden Digitalisierung des Energiesystems auf der Seite der Energieanwendung systematisch zu quantifizieren. Es möchte mögliche Effizienzpotenziale identifizieren und gemeinsam mit Nutzer/innen passende Dienstleistungen erörtern und entwickeln. Es erfasst und systematisiert die Potenziale der Digitalisierung zur energetischen Optimierung des Geräte- und Anlagenbetriebs und zur Unterstützung energiesparenden und umweltfreundlichen Nutzerverhaltens. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Analyse des Bedarfs an Daten, die für die Nutzung der Effizienzpotenziale auf Verbraucherseite erhoben werden müssen.
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