Das Projekt "Material- und Prozessoptimierung zur Steigerung der Effizienz von laserbehandeltem kornorientiertem Elektroblech" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens soll die Laserbehandlungstechnologie zur Verlustreduzierung hochpermeabler kornorientierter Eisen-Silizium-Bleche, die als Kernmaterial und a. bei Verteiltransformatoren zum Einsatz kommen, weiterentwickelt werden. Neben der Reduzierung der Ummagnetisierungsverluste der Elektrobleche durch eine Verfahrensoptimierung unter Verwendung hochbrillanter Laserstrahlquellen wird auch die Optimierung des Ausgangsmaterials adressiert. Im Kontext der Energiewende zielt das Vorhaben einerseits auf die unmittelbare Einsparung von Primärenergie ab. Andererseits führt die Effizienzsteigerung von kornorientiertem Elektroblech zur Ressourceneffizienz durch Materialeinsparungen beim Bau der Transformatoren. Darüber hinaus führt die angestrebte Einsparung von Primärenergie dazu, dass aufgrund des Skaleneffekts selbst bei steigendem Strombedarf bestehende Netze einschließlich der dazugehörigen Infrastruktur länger genutzt werden können, was wiederum einen wesentlichen Beitrag zur Ressourceneffizienz liefert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Verbesserung der magnetischen Eigenschaften die eine optimierte Domänenfeinung mittels Hochleistungs-Laser und unter Berücksichtigung des Ausgangsmaterials" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens soll die Laserbehandlungstechnologie zur Verlustreduzierung hochpermeabler kornorientierter Eisen-Silizium-Bleche, die als Kernmaterial und a. bei Verteiltransformatoren zum Einsatz kommen, weiterentwickelt werden. Neben der Reduzierung der Ummagnetisierungsverluste der Elektrobleche durch eine Verfahrensoptimierung unter Verwendung hochbrillanter Laserstrahlquellen wird auch die Optimierung des Ausgangsmaterials adressiert. Im Kontext der Energiewende zielt das Vorhaben einerseits auf die unmittelbare Einsparung von Primärenergie ab. Andererseits führt die Effizienzsteigerung von kornorientiertem Elektroblech zur Ressourceneffizienz durch Materialeinsparungen beim Bau der Transformatoren. Darüber hinaus führt die angestrebte Einsparung von Primärenergie dazu, dass aufgrund des Skaleneffekts selbst bei steigendem Strombedarf bestehende Netze einschließlich der dazugehörigen Infrastruktur länger genutzt werden können, was wiederum einen wesentlichen Beitrag zur Ressourceneffizienz liefert.
Das Projekt "Primärenergieeinsparung in der dezentralen Energieversorgung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Erfurt, Fachbereich Versorgungstechnik durchgeführt. Durchführen innovativer Forschungen zur Primärenergieeinsparung und Reduzierung der Kohlendioxidemission in der dezentralen Energieversorgung; - Untersuchen von Blockheizkraftwerken, Wärmepumpen und evtl. Brennstoffzellen; - Kernpunkte: Zusammenwirken der Komponenten in komplexer Einheit aus Energetik, Hydraulik und Regelungstechnik, Teillastverhalten und Schadstoffemissionen. - Errichten einer einzigartigen Versuchsanlage in der Art einer 'kleinen Energiezentrale' im Labor 'Dezentrale Energiesysteme' der FH Erfurt, Durchführung umfangreicher experimenteller/meßtechnischer Untersuchungen; - Ziel: neue Methoden zum Bewerten, Optimieren und Planen von Anlagen der dezentralen und kommunalen Energieversorgung, intensive Öffentlichkeitsarbeit; - Resultate: Erstmalige Untersuchungen zum Teillastverhalten von Klein- BHKW; Entwickeln eines dynamischen Wärmepumpentests unter variablen Feldbedingungen; Ausloten der Potentiale zum Optimieren der Regelung von dezentralen Energieerzeugern, inklusive Versuchen; Entwurf einer Total-Energie-Anlage für liberalisierte Energiemärkte; Aufbau eines System zum übergeordneten Steuern und Regeln von dezentralen Energieerzeugern mit PC (dezentrales Energiemanagement).
Das Projekt "Teilvorhaben: Komponentenentwicklung, Baukonstruktion und Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Fakultät Architektur, Department Konstruktion und Technik durchgeführt. Eine ökologische Bauweise bei Neubauten und der Sanierung des Gebäudebestandes trägt, besonders durch den Flächengewinn beim Einsatz von sehr schlanken Außenwänden, in vielerlei Hinsicht zur Einsparung von Primärenergie und CO2-Emissionen bei. Dieser Ansatz erfordert kompakte Fassadenkonstruktionen mit hoher Wärmedämmleistung, die gleichzeitig die Anforderungen an Schalldämmung gegen Außenlärm erfüllen, um auf räumlich begrenzten Flächen zusätzliche Wohnungen und auch Büros zu ermöglichen. Hier setzt das Projekt an, mit der Entwicklung neuartiger Fassaden-Sandwichelemente unter Verwendung von mikro- bis nanostrukturierten Dämmstoffen in Verbindung mit dem Material Holzleichtbeton. In der Kombination und Weiterentwicklung dieser beiden Materialbereiche besteht ein vielversprechender Ansatz für ein nachhaltiges und wirtschaftliches Fassadenbauteil. Dabei eignet sich Holzleichtbeton aufgrund seiner ästhetischen Qualitäten auch zur Verwendung für sichtoffene Oberflächengestaltungen. Die Fassaden-Sandwichelemente sollen sich durch einfache Herstellung im Fertigteilwerk und praktikable Montage auf der Baustelle auszeichnen. Durch die primäre Verwendung von Holz - Holzverbundwerkstoffe und Holzreste (als Zuschlagsmaterial) sowie Holzbestandteile (Lignin) als ökologische Rohstoffe - leistet die Bauteilentwicklung zusätzlich einen Beitrag zur CO2-Einsparung und Ressourceneffizienz im Bauen.
Das Projekt "Entwicklung innovativer Fassaden-Sandwichelemente unter Verwendung von Holzleichtbeton und ligninbasierter, hochporöser Aerogel- sowie nanostrukturierter Dämmung auf Basis synthetisch amorpher Kieselsäure" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, Fakultät Architektur, Department Konstruktion und Technik durchgeführt. Eine ökologische Bauweise bei Neubauten und der Sanierung des Gebäudebestandes trägt, besonders durch den Flächengewinn beim Einsatz von sehr schlanken Außenwänden, in vielerlei Hinsicht zur Einsparung von Primärenergie und CO2-Emissionen bei. Dieser Ansatz erfordert kompakte Fassadenkonstruktionen mit hoher Wärmedämmleistung, die gleichzeitig die Anforderungen an Schalldämmung gegen Außenlärm erfüllen, um auf räumlich begrenzten Flächen zusätzliche Wohnungen und auch Büros zu ermöglichen. Hier setzt das Projekt an, mit der Entwicklung neuartiger Fassaden-Sandwichelemente unter Verwendung von mikro- bis nanostrukturierten Dämmstoffen in Verbindung mit dem Material Holzleichtbeton. In der Kombination und Weiterentwicklung dieser beiden Materialbereiche besteht ein vielversprechender Ansatz für ein nachhaltiges und wirtschaftliches Fassadenbauteil. Dabei eignet sich Holzleichtbeton aufgrund seiner ästhetischen Qualitäten auch zur Verwendung für sichtoffene Oberflächengestaltungen. Die Fassaden-Sandwichelemente sollen sich durch einfache Herstellung im Fertigteilwerk und praktikable Montage auf der Baustelle auszeichnen. Durch die primäre Verwendung von Holz - Holzverbundwerkstoffe und Holzreste (als Zuschlagsmaterial) sowie Holzbestandteile (Lignin) als ökologische Rohstoffe - leistet die Bauteilentwicklung zusätzlich einen Beitrag zur CO2-Einsparung und Ressourceneffizienz im Bauen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung hochwärmedämmender Materialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Thermische Verfahrenstechnik V-8 durchgeführt. Projektziel ist die Entwicklung von schlanken hochwärmedämmenden, vorgefertigten und geschoßhohen Fassaden-Sandwichelemente unter Verwendung von mikro- bis nanostrukturierten Dämmstoffen in Verbindung mit dem Material Holzleichtbeton. In der Kombination und Weiterentwicklung dieser beiden Bereiche besteht ein vielversprechender Ansatz für ein nachhaltiges und wirtschaftliches Fassadenbauteil. Dabei eignet sich Holzleichtbeton aufgrund seiner ästhetischen Qualitäten auch zur Verwendung für sichtoffene Oberflächengestaltungen. Eine ressourcenschonende und ökologische Bauweise bei Neubauten und der Sanierung des Gebäudebestandes trägt, besonders durch den Flächengewinn beim Einsatz von sehr schlanken Außenwänden, in vielerlei Hinsicht auch zur Einsparung von Primärenergie und CO2-Emissionen bei. Dieser Ansatz erfordert kompakte Fassadenkonstruktionen mit hoher Wärmedämmleistung, die gleichzeitig die Anforderungen an Schalldämmung gegen Außenlärm erfüllen, um auf räumlich begrenzten Flächen zusätzliche Wohnungen und auch Büros zu ermöglichen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermochemische Datenbank und Software für PCM Systeme (TDS-PCM)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GTT Gesellschaft für Technische Thermochemie und -physik mbH durchgeführt. Thermische Speicher erweisen sich mit einer hohen Ausspeicherdauer und guter Speicherkapazität als ein zentrales Element zur Systemintegration und Flexibilisierung des zukünftigen Energiesystems. Sie sollen einen Beitrag zur Nutzung schwankender Erträge aus lokal oder zeitlich begrenzt verfügbaren Quellen und damit schließlich zur Einsparung von Primärenergie sowie zur Erhöhung der Versorgungssicherheit leisten. Latentwärmespeicher (engl. Phase Change Material - PCM) ermöglichen durch die Ausnutzung von Phasenumwandlungen hohe Speicherdichten bei geringen Temperaturdifferenzen. Da die Verfügbarkeit an Reinstoffen mit passenden Schmelztemperaturen begrenzt ist, sind als PCM vor allem eutektische Gemische von Interesse, deren thermochemisches Verhalten eine den Reinstoffen vergleichbare Charakteristik aufweist. In der ersten Projektphase des Verbundes wurde ein Konzept zum Screening geeigneter Stoffsysteme (polynäre Eutektika) durch thermodynamische Modellrechnungen etabliert, so dass aufwändige 'trial-and-error'-Verfahren mit thermochemischen Methoden vermieden werden können. In der aktuellen Projektphase sollen thermochemische Daten für die Entwicklung aussagefähiger Stoffdatenbanken von anorganischen Salzen als PCM durch experimentelle Methoden und atomistische Rechnungen gewonnen werden. Auf der Grundlage dieser Daten werden Modelle zur zuverlässigen Beschreibung von Mehrkomponentensystemen weiterentwickelt und in einer Modellparameterdatenbank gesammelt. Wesentliches Anliegen des Projekts ist die Validierung von Modellen zur Beschreibung von Mehrkomponentensystemen im Vergleich mit experimentellen Daten. Die Betrachtung von wasserhaltigen und wasserfreien Stoffsystemen ermöglicht die Evaluierung im Einsatztemperaturbereich von -20 Grad Celsius bis 750 Grad Celsius. Dieses Teilprojekt beschäftigt sich mit der Entwicklung von einer thermodynamischen Datenbank sowie Rechen- und Visualisierungs-Software für wasserhaltige und wasserfreie PCM-Systeme.
Das Projekt "Evaluierung von Salzsystemen für den Einsatz als PCM: thermodynamische Modellierung und experimentelle Methoden - 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Angewandte Chemie, Fachgebiet Anorganische Chemie durchgeführt. Thermische Speicher erweisen sich mit einer hohen Ausspeicherdauer und guter Speicherkapazität als ein zentrales Element zur Systemintegration und Flexibilisierung des zukünftigen Energiesystems. Sie sollen einen Beitrag zur Nutzung schwankender Erträge aus lokal oder zeitlich begrenzt verfügbaren Quellen und damit schließlich zur Einsparung von Primärenergie sowie zur Erhöhung der Versorgungssicherheit leisten. Latentwärmespeicher (engl. Phase Change Material - PCM) ermöglichen durch die Ausnutzung von Phasenumwandlungen hohe Speicherdichten bei geringen Temperaturdifferenzen. Da die Verfügbarkeit an Reinstoffen mit passenden Schmelztemperaturen begrenzt ist, sind als PCM vor allem eutektische Gemische von Interesse, deren thermochemisches Verhalten eine den Reinstoffen vergleichbare Charakteristik aufweist. In der ersten Projektphase des Verbundes wurde ein Konzept zum Screening geeigneter Stoffsysteme (polynäre Eutektika) durch thermodynamische Modellrechnungen etabliert, so dass aufwändige 'trial-and-error'-Verfahren mit thermochemischen Methoden vermieden werden können. In der aktuellen Projektphase sollen thermochemische Daten für die Entwicklung aussagefähiger Stoffdatenbanken von anorganischen Salzen als PCM durch experimentelle Methoden und atomistische Rechnungen gewonnen werden. Auf der Grundlage dieser Daten werden Modelle zur zuverlässigen Beschreibung von Mehrkomponentensystemen weiterentwickelt und in einer Modellparameterdatenbank gesammelt. Wesentliches Anliegen des Projekts ist die Validierung von Modellen zur Beschreibung von Mehrkomponentensystemen im Vergleich mit experimentellen Daten. Die Betrachtung von wasserhaltigen und wasserfreien Stoffsystemen ermöglicht die Evaluierung im Einsatztemperaturbereich von -20 Grad Celsius bis 750 Grad Celsius.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermochemie wasserfreier Salzsysteme für PCM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-2: Werkstoffstruktur und -eigenschaften durchgeführt. Thermische Speicher erweisen sich mit einer hohen Ausspeicherdauer und guter Speicherkapazität als ein zentrales Element zur Systemintegration und Flexibilisierung des zukünftigen Energiesystems. Sie sollen einen Beitrag zur Nutzung schwankender Erträge aus lokal oder zeitlich begrenzt verfügbaren Quellen und damit schließlich zur Einsparung von Primärenergie sowie zur Erhöhung der Versorgungssicherheit leisten. Latentwärmespeicher (engl. Phase Change Material - PCM) ermöglichen durch die Ausnutzung von Phasenumwandlungen hohe Speicherdichten bei geringen Temperaturdifferenzen. Da die Verfügbarkeit an Reinstoffen mit passenden Schmelztemperaturen begrenzt ist, sind als PCM vor allem eutektische Gemische von Interesse, deren thermochemisches Verhalten eine den Reinstoffen vergleichbare Charakteristik aufweist. In der ersten Projektphase des Verbundes wurde ein Konzept zum Screening geeigneter Stoffsysteme (polynäre Eutektika) durch thermodynamische Modellrechnungen etabliert, so dass aufwändige 'trial-and-error'-Verfahren mit thermochemischen Methoden vermieden werden können. In der aktuellen Projektphase sollen thermochemische Daten für die Entwicklung aussagefähiger Stoffdatenbanken von anorganischen Salzen als PCM durch experimentelle Methoden und atomistische Rechnungen gewonnen werden. Auf der Grundlage dieser Daten werden Modelle zur zuverlässigen Beschreibung von Mehrkomponentensystemen weiterentwickelt und in einer Modellparameterdatenbank gesammelt. Wesentliches Anliegen des Projekts ist die Validierung von Modellen zur Beschreibung von Mehrkomponentensystemen im Vergleich mit experimentellen Daten. Die Betrachtung von wasserhaltigen und wasserfreien Stoffsystemen ermöglicht die Evaluierung im Einsatztemperaturbereich von -20 Grad Celsius bis 750 Grad Celsius. Dieses Teilprojekt beschäftigt sich mit der thermodynamischen Modellierung und experimentellen Untersuchung von PCMs auf Basis wasserfreier Salzsysteme für Hochtemperatur-Wärmespeicher, z.B. für Solarkraftwerke.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermodynamische Modellierung und experimentelle Untersuchung salzhydratbasierter PCM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur Technische Thermodynamik durchgeführt. Thermische Speicher erweisen sich mit einer hohen Ausspeicherdauer und guter Speicherkapazität als ein zentrales Element zur Systemintegration und Flexibilisierung des zukünftigen Energiesystems. Sie sollen einen Beitrag zur Nutzung schwankender Erträge aus lokal oder zeitlich begrenzt verfügbaren Quellen und damit schließlich zur Einsparung von Primärenergie sowie zur Erhöhung der Versorgungssicherheit leisten. Latentwärmespeicher (engl. Phase Change Material - PCM) ermöglichen durch die Ausnutzung von Phasenumwandlungen hohe Speicherdichten bei geringen Temperaturdifferenzen. Da die Verfügbarkeit an Reinstoffen mit passenden Schmelztemperaturen begrenzt ist, sind als PCM vor allem eutektische Gemische von Interesse, deren thermochemisches Verhalten eine den Reinstoffen vergleichbare Charakteristik aufweist. In der ersten Projektphase des Verbundes wurde ein Konzept zum Screening geeigneter Stoffsysteme (polynäre Eutektika) durch thermodynamische Modellrechnungen etabliert, so dass aufwändige 'trial-and-error'-Verfahren mit experimentellen Methoden vermieden werden können. In der aktuellen Projektphase sollen thermochemische Daten für die Entwicklung aussagefähiger Stoffdatenbanken von anorganischen Salzen als PCM durch experimentelle Methoden und atomistische Rechnungen gewonnen werden. Auf der Grundlage dieser Daten werden Modelle zur zuverlässigen Beschreibung von Mehrkomponentensystemen weiterentwickelt und in einer Modellparameterdatenbank gesammelt. Wesentliches Anliegen des Projekts ist die Validierung von Modellen zur Beschreibung von Mehrkomponentensystemen im Vergleich mit experimentellen Daten. Die Betrachtung von wasserhaltigen und wasserfreien Stoffsystemen ermöglicht die Evaluierung im Einsatztemperaturbereich von -20 Grad Celsius bis 750 Grad Celsius. Dieses Teilprojekt beschäftigt sich mit der thermodynamischen Modellierung und experimentellen Untersuchung von PCM-Gemischen auf Basis anorganischer Salzhydrate für Anwendungen bis ca. 100 Grad Celsius vor allem in der Gebäudetechnik.
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