Das Projekt "Erstellung des Projektionsberichts 2009 gemäß Entscheidung 280/2004/EG auf Basis des Endberichts des Projekts Politikszenarien V" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. A) Problemstellung: Um die Fortschritte der europäischen Mitgliedsstaaten bei der Minderung der Treibhausgasemissionen evaluieren zu können sind die Mitgliedsstaaten aufgefordert, alle 2 Jahre Projektionen für die Emission von Treibhausgasen bis zum Jahr 2020 im sogenannten Projektionsbericht zu berichten. Hierfür müssen im 1. Schritt ex-ante Berechnungen zur Wirksamkeit klimapolitischer Weichenstellung angestellt werden. In Deutschland erfolgt dies im Rahmen der 'Politikszenarien'-Projekte. Da es sich bei den Endberichten der 'Politikszenarien'-Projekte um ausführliche Forschungsberichte handelt, der Projektionsbericht aber ein ressortabgestimmtes Dokument der Bundesregierung ist, ist im 2. Schritt der Projektionsbericht aus den Ergebnissen der 'Politikszenarien'-Projekte zu extrahieren. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Mit der Erstellung des deutschen Projektionsberichts alle zwei Jahre kommt Deutschland seinen Berichtspflichten gemäß Entscheidung Nr. 280/2004/EG nach. Grundlage des Projektionsbereichs sind die Ergebnisse des Forschungsvorhabens 'Verbesserung der methodischen Grundlagen und Erstellung eines Treibhausgasemissionsszenarios als Grundlage für den Projektionsbereicht 2009 im Rahmen des EU Treibhausgasmonitorings' (FKZ 20642106). C) Ziel des Vorhabens ist die Anfertigung und der fristgerechte Versand des ressortabgestimmten Projektionsberichts 2009 der Bundesregierung.
Das Projekt "Carbon2Chem-2 L-4 - C2+-Alkohole, C2+-Olefine, synthetische Kraftstoffkomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT durchgeführt. Das Ziel des Teilprojektes ist die Entwicklung eines katalytischen Gesamtprozesses zur Nutzung von zu Synthesegas aufbereitetem Kuppelgas aus einem Stahlwerk zur anschließenden, direkten Umsetzung zu kurzkettigen Alkoholen, Olefinen und/oder synthetischen Kraftstoffen. Die Verwendung der Alkohole und Olefine als Treibstoffe sowie als Ausgangspunkt für andere Chemiebausteine reduziert den Primärrohstoffverbrauch indem konventionelle Rohstoffquellen wie Erdgas ersetzt werden und durch die Fixierung von Kohlenstoff in den verwertbaren Produkten der spezifische CO2 Ausstoß des Stahlwerks reduziert werden. Fraunhofer UMSICHT testet in unterschiedlichen Versuchsanlagen heterogene Katalysatorproben bzw. Katalysatorkomponenten des Projektpartners Evonik für die Synthese von kurzkettigen Alkoholen, Olefinen und/oder synthetischen Kraftstoffen und betrachtet zudem die heterogene Alkoholkondensation als Downstream-Prozess für die erhaltenen Produktgemische. Die erzielten Ergebnisse fließen in die Optimierung und das Scale-Up der Katalysatorrezeptur ein bzw. sind die Grundlage, um ein Konzept für das Downstreaming zu entwickeln.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Gesamtkonzeption DMPL und Landtechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidam Landtechnik GmbH durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist die Erarbeitung einer Konzeption für die nachhaltige Entwicklung der Region bei der das Diversitäts-Management in der Landwirtschaft als Innovation im Mittelpunkt steht als Grundlage für die WIR-Umsetzungsphase. Dabei ist die Vielfalt kleinteiliger regionaler Unterschiede eine Chance die Landwirtschaft nachhaltiger zu gestalten und mehr Wertschöpfung im ländlichen Raum zu realisieren. Der Schwerpunkt dieses Teilprojektes liegt im Bereich des Innovationsfeldes der relevanten Technologien. Vor dem Hintergrund der Erfahrungen in Kooperationsprojekten werden in diesem Teilprojekte auch Planungsaufgaben wahrgenommen. Dazu gehören die Festlegung und Planung der Methoden und zugehörigen Organisationsformen für die Workshops und Arbeitsgruppen. Ein Entscheidender Beitrag dieses Teilprojektes zum Gesamtvorhaben ist die Klärung des Innovationsfeldes und die Erkundung der Entwicklungserwartungen für die relevanten Technologien. Dabei werden alle relevanten Akteursgruppen eingebunden. Dabei geht es insbesondere um die Generierung von Bedürfnisinformationen und die Generierung von Lösungsinformationen. In diesem Teilprojekt liegt weiter die redaktionelle Verantwortung für das DMPL-Gesamtkonzept und darin insbesondere für das Organisations- und Managementmodell für Umsetzungsphase. Für das DMPL-Gesamtkonzept erfolgt eine Reflektion in der Umgebung von DMPL, d.h. alle wichtigen Akteure werde in eine Feed back Schleife eingebunden. Auf der Grundlage der Validierung erfolgt die Optimierung des DMPL-Konzeptes in Zusammenarbeit mit den Bündnispartnern.
Das Projekt "EXIST-SEED: AquaCUBE - Anlage zur Meerwasserentsalzung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Thermodynamik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Gründung einer GmbH zur Optimierung, Weiterentwicklung und Produktion von Anlagen zur Meerwasserentsalzung für Haushalte und Organisationen, v.a. in Entwicklungsländern. Bevor die Gründung durchgeführt werden kann, muss die Anlage zur Serienreife weitergehend entwickelt werden. Für das Förderjahr sind folgende Aufgaben geplant: Verbesserung des bestehenden Prototyps AquaCUBE (Feuchtluftdestillationsanlage) sowie Auslegung und Aufbau des innovativen Kombikollektors AquaSTILL (seewasserbeständiger Flachkollektor und Solardestille). Durch Simulationsprogramme werden die Ergebnisse verifiziert und Grundlagen für die Optimierung erarbeitet. Ein Simulationstool zur Auslegung der Anlage wird für verschiedene Standorte erarbeitet. Die Weiterentwicklung des Prototyps bis zur Serienreife ist von großer Bedeutung. Der Aufbau der Produktion sowie der Vertrieb werden gemeinsam mit Partnerunternehmen vorbereitet. Die Ergebnisse der Arbeiten sind entscheidend für den Aufbau eines Unternehmens und fließen hier in vollem Umfang ein. Patentanmeldung (AquaSTILLundAquaCUBEWärmespeicher) und Gebrauchsmuster AquaCUBE).
Das Projekt "Teilprojekt 1: Anwendung und Weiterentwicklung von Mehrgitterverfahren in Ort und Zeit für das gekoppelte Wirbelstromproblem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachbereich C Mathematik und Naturwissenschaften, Fachgruppe Mathematik und Informatik, Lehrstuhl für Angewandte Informatik durchgeführt. Verstärkt durch die Energiewende gewinnen effiziente und robuste Entwurfe von elektromechanischen Energiewandlern an Bedeutung. Energiewandler werden in der Industrie nahe am technischen Limit entwickelt, aber meist ohne transiente Analysen oder Unsicherheiten im Designprozess zu berücksichtigen. Entsprechende Studien werden spät im Entwicklungsprozess durchgeführt, so dass optimale robuste Designs unter Umstanden nicht berücksichtigt werden. Die Geräte werden mathematisch durch ein multiphysikalisches System beschrieben, das sich aus einem magnetischen Feld, der Bewegung des Rotors, dem thermischen Feld und der elektrischen Einspeisung aus einer Schaltung zusammensetzt. Die Modellierung fuhrt auf ein gekoppeltes System aus partiellen differentialalgebraischen Gleichungen. Die Ziele bestehen in problemspezifischer Modellbildung und -analyse mit Fokus auf periodische Randwertprobleme in der Zeit, sowie allgemeingültiger Methodenentwicklung, die Unsicherheiten berücksichtigt und zeit-parallele Simulationen ermöglicht. Auf dieser Grundlage werden parametrische reduzierte Modelle konstruiert, die eine robuste Optimierung ermöglichen.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Methoden zur Parametrischen MOR für das hochdimensionale gekoppelte System" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Mathematik, Bereich Optimierung und Approximation, Professur Optimierung Komplexer Systeme durchgeführt. Verstärkt durch die Energiewende gewinnen effiziente und robuste Entwurfe von elektromechanischen Energiewandlern an Bedeutung. Energiewandler werden in der Industrie nahe am technischen Limit entwickelt, aber meist ohne transiente Analysen oder Unsicherheiten im Designprozess zu berücksichtigen. Entsprechende Studien werden spät im Entwicklungsprozess durchgeführt, so dass optimale robuste Designs unter Umstanden nicht berücksichtigt werden. Die Geräte werden mathematisch durch ein multiphysikalisches System beschrieben, das sich aus einem magnetischen Feld, der Bewegung des Rotors, dem thermischen Feld und der elektrischen Einspeisung aus einer Schaltung zusammensetzt. Die Modellierung fuhrt auf ein gekoppeltes System aus partiellen differentialalgebraischen Gleichungen. Die Ziele bestehen in problemspezifischer Modellbildung und -analyse mit Fokus auf periodische Randwertprobleme in der Zeit, sowie allgemeingültiger Methodenentwicklung, die Unsicherheiten berücksichtigt und zeit-parallele Simulationen ermöglicht. Auf dieser Grundlage werden parametrische reduzierte Modelle konstruiert, die eine robuste Optimierung ermöglichen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Smart Metering" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Discovergy GmbH, Standort Aachen durchgeführt. In EMGIMO wird ein wirtschaftlich tragfähiges und übertragbares Konzept zur Versorgung von Gewerbeimmobilien mit mehreren gewerblichen Mietern mit lokal erzeugtem PV-Strom konzipiert, demonstriert und evaluiert. Dabei stehen die Punkte optimierte und signifikant gesteigerte Eigenstromversorgung, Schaffung eines flexiblen Lastmanagements unter Einbeziehung der E-Mobilität bei Entlastung vorgelagerter Netze und Umsetzung eines Partizipationsmodells im Vordergrund. Ein Konsortium aus Unternehmen der freien Wirtschaft, Juristen und Wissenschaftlern hat sich für EMGIMO zusammengefunden, um neue Konzepte im Bereich der Mehr-Mieter Gewerbeimmobilien zu generieren und zu evaluieren, welche im Rahmen eines Pilotvorhabens in München in Kooperation mit den Mietern erstmals praktisch demonstriert werden sollen - ein Projekt mit generellem Leuchtturmcharakter für Gewerbeimmobilien im urbanen Bereich. Das Projekt umfasst folgende Arbeitspakete: 1. Konzeption eines angepassten Energieversorgungskonzepts 2. Umsetzung des Energiemanagementsystems 3. Interaktion zwischen Mietern und Energiesystem 4. Vertriebskonzepte (Mieterstrom & Ladepunkte) 5. Übertragbarkeit Discovergy entwirft und setzt Messkonzepte sowie Vermarktungskonzepte zur Direktlieferung von Strom unter Einbeziehung von Elektromobilität innerhalb von Gewerbeimmobilen um und dokumentiert diese in einem Planungsleitfaden. Zur Messung wird hochauflösende Messtechnik bereit gestellt. Damit werden durch Discovergy Daten erfasst auf deren Grundlage Abrechnung, Geräteerkennung sowie eine Optimierung des Energieverbrauchs durch Verbrauchssteuerung anhand anzubindender Schalteinrichtungen stattfinden. Dazu entwickelt Discovergy Software zur Disaggregation, erweitert das Abrechnungsmodell und entwickelt Schnittstellen zum Datentransfer an welche die anderen Projektpartner andocken können.
Das Projekt "MOSAiC 1 - SIDFExplore: Auswertung des Meereisdrift-Vorhersage-Experiments im Zusammenhang mit MOSAiC-Beobachtungen zur Verbesserung von Eisdrift-Vorhersagen und Klimamodellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung durchgeführt. Das Sea Ice Drift Forecast Experiment (SIDFEx) ist eine Community-Initiative zur Erfassung und Analyse von Vorhersagen zur Eisdrift, deren Hauptziel darin besteht, Vorhersagen und Modelle zu verbessern. SIDFEx liefert Echtzeit-Driftprognosen für MOSAiC, indem Vorhersagen vieler internationaler Prognosezentren und Forschungsgruppen zusammengeführt werden. Es fehlen jedoch Ressourcen, um die beispiellose Gelegenheit zu nutzen, welche die SIDFEx-Daten in Kombination mit den detaillierten MOSAiC-Beobachtungen zur Verbesserung von Driftprognosen und Modellen darstellen. SIDFExplore soll SIDFEx auf ein völlig neues Niveau heben, um wesentliche Fortschritte bei arktischen Vorhersagen zu erzielen. Insbesondere wird SIDFExplore: 1. die Güte der einzelnen Driftvorhersagen detailliert dokumentieren und diagnostizieren, wie die Vorhersagegüte von Parametern wie dem atmosphärischen Zustand, der Eis- und Schneedicke und der geografischen Region abhängt; 2. diese Ergebnisse heranziehen, um Möglichkeiten für Verbesserungen der zugrundeliegenden Vorhersagesysteme herauszuarbeiten, in enger Zusammenarbeit mit den externen Partnern, die Vorhersagen für SIDFEx liefern; 3. Optimierung, Entwicklung und Erprobung neuer Methoden, unter anderem auf der Grundlage maschinellen Lernens, verfolgen, um 'on-the-fly'-Kalibrierung durchzuführen und Konsensus-Vorhersagen zu erstellen; 4. zusätzlichen langfristigen Nutzen von SIDFEx sicherstellen durch Veröffentlichung von Papern, Daten und Software, Planung einer möglichen Fortführung des SIDFEx-Systems, und die Suche nach Möglichkeiten des Wissenstransfers in den Search-and-Rescue-Sektor (auch im offenen Ozean). Mit dieser wissenschaftlichen Agenda und der breiten Beteiligung führender internationaler Wetter- und Klimamodellierungszentren ist SIDFExplore ideal positioniert, um MOSAiC-Beobachtungen zur Verbesserung von Klimamodellen zu nutzen und so zu einer der zentralsten und ursprünglichsten Motivationen für MOSAiC beizutragen.
Das Projekt "Teilprojekt 3 und 4: Mathematische Modellierung und Implementierung des Problems, effiziente Modelle und Methoden für die Auslegungsoptimierung von elektrischen Maschinen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Theorie Elektromagnetischer Felder durchgeführt. Verstärkt durch die Energiewende gewinnen effiziente und robuste Entwurfe von elektromechanischen Energiewandlern an Bedeutung. Energiewandler werden in der Industrie nahe am technischen Limit entwickelt, aber meist ohne transiente Analysen oder Unsicherheiten im Designprozess zu berücksichtigen. Entsprechende Studien werden spät im Entwicklungsprozess durchgeführt, so dass optimale robuste Designs unter Umstanden nicht berücksichtigt werden. Die Geräte werden mathematisch durch ein multiphysikalisches System beschrieben, das sich aus einem magnetischen Feld, der Bewegung des Rotors, dem thermischen Feld und der elektrischen Einspeisung aus einer Schaltung zusammensetzt. Die Modellierung fuhrt auf ein gekoppeltes System aus partiellen differentialalgebraischen Gleichungen. Die Ziele bestehen in problemspezifischer Modellbildung und -analyse mit Fokus auf periodische Randwertprobleme in der Zeit, sowie allgemeingültiger Methodenentwicklung, die Unsicherheiten berücksichtigt und zeit-parallele Simulationen ermöglicht. Auf dieser Grundlage werden parametrische reduzierte Modelle konstruiert, die eine robuste Optimierung ermöglichen.
Das Projekt "Vorhaben: Modellierung, Erfassung und Analyse von Schiffsbetriebsdaten für den effizienten Schiffsbetrieb und die Entwurfsoptimierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik, Lehrstuhl Schiffbau durchgeführt. Schiffsbetreiber können aufgrund der schnell voranschreitenden Automatisierung eine umfangreiche Datenbasis über den Schiffsbetrieb zur Verfügung haben. Eine Auswertung der Daten bietet ein erhebliches Potenzial für einen effizienteren, sicheren und umweltfreundlicheren Betrieb. Diese Daten können ebenfalls im Entwurf von neuen Schiffen und Anlagen an Bord als eine wichtige Randbedingung eingesetzt werden. Hauptziele des Vorhabens sind eine Erfassung von räumlich und zeitlich hoch aufgelösten Schiffsbetriebsdaten sowie der jeweils zugehörigen Umgebungsbedingungen mit unterschiedlichen Systemen: von Bord, über Satelliten und an Land sowie deren Aufbereitung und Bereitstellung mittels einer Cloud basierter IT-Infrastruktur. Die Entwicklung von Filtermethoden und fundierten Validierungsmethoden soll eine physikalisch richtige Auswertung unter einer durchgängigen Berücksichtigung der inhärenten Unsicherheiten gewährleisten. Daraus werden Empfehlungen von Maßnahmen zur Reduktion des Energieverbrauchs der Antriebsanlage im Schiffsbetrieb erarbeitet. Die Ermittlung repräsentativer Operationsprofile von Schiffen auf der Grundlage von konsolidierten Schiffbetiebsdaten einer größeren Zahl von Schiffen über einen mehrjährigen Zeitraum dient der Optimierung der Schiffsform und des Propellers für die Spezifikationen von Neubau-Projekten. Mögliche Energieeinsparungspotenziale und die daraus direkt ableitbaren Reduktionen der Umweltbelastung werden damit aufgezeigt.
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