Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Direktorat des Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist, das Verständnis von Böden als komplexe natürliche Systeme eingebettet in ihr sozio-ökonomisches Umfeld zu verbessern. Auf dieser Grundlage wird Handlungswissen für eine nachhaltige Nutzung von Böden im Rahmen der Bioökonomie erzeugt und Entscheidungsträgern auf verschiedenen Ebenen zur Verfügung gestellt. Zu den wesentlichen Aufgaben des BonaRes Zentrums gehört die Koordination aller wissenschaftlichen Projekte innerhalb von BonaRes im Hinblick auf ein inter- und transdisziplinäres Systemverständnis, die Vernetzung von BonaRes nach innen und außen, die Bereitstellung der nötigen Infrastrukturen für den Austausch von Daten und Erkenntnissen sowie die Synthese des bestehenden Wissens in Form von problemorientierten Modellwerkzeugen für die Entscheidungsunterstützung.
Das Projekt "Teilvorhaben A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. durchgeführt. In dem Projekt WissKommEnergiewende soll eine Ausstellung zum Thema 'Energiewende' entwickelt werden. Für eine gelungene Energiewende ist nicht nur eine wirtschaftliche, sondern auch eine gesellschaftliche Transformation notwendig. Ziel des Projektes ist es, neben der Information der Bürger, diese auf den gesellschaftlich notwendigen Transformationsprozess vorzubereiten und für die aktive Beteiligung zu mobilisieren. Dies bedeutet, dass nicht nur naturwissenschaftlich basierte Forschung und Entwicklung präsentiert, sondern auch die Meinungen, Wünsche und Fragen der Menschen zum Thema 'Energiewende' aufgegriffen werden. Durch die eingesetzten Kommunikationsinstrumente soll das Verständnis der Zusammenhänge und die Bereitschaft zum persönlichen Engagement erhöht werden. Ein ausgearbeitetes Kommunikations- und Vermittlungskonzept wird eine realistische Energiewende darstellen, Fragen und Wünsche aus der Bevölkerung aufgreifen und gleichzeitig Lösungen anbieten. Es ist eine Hauptausstellung geplant, welche zunächst im LWL-Industriemuseum Henrichshütte Hattingen und anschließend im Klimahaus Bremerhaven 8 Grad Ost gezeigt wird. Nach diesen wird die Ausstellung in eine Wanderausstellung übergehen und weitere Orte in Deutschaland ansteuern. Ein regional ausdifferenziertes Rahmenprogramm zu den Hauptausstellungen und zur nachfolgenden Wanderausstellung ermöglicht den direkten Dialog der Besucher mit forschenden Wissenschaftlern. Das Teilvorhaben DECHEMA beinhaltet neben der organisatorischen Koordination und des Projektmanagements auch die Vernetzung zu den Kopernikus-Projekten P2X, ENSURE, SynErgie und Ariadne, welche Inhalte aus ihrer jeweiligen Forschungs- und Entwicklungsarbeit zum Projekt beisteuern werden. DECHEMA wird unter den Wissenschaftlern und Ausstellungsmachern koordinierend vermitteln und zudem die erarbeiteten Konzepte zur Ausstellung, Wanderausstellung und der Kommunikation und Vermittlung prüfen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption, Ausrichtung und Koordination des Projektes. Entwicklung und Design des Fahrzeugs und Nutzererlebnisses inkl. App. Planung, Steuerung, Entwicklung, Fertigung und Inbetriebnahme eines fahrbaren Prototypen für den Realeinsatz in Kelheim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Uedelhoven GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Zukunft des ÖPNV gehört den hochautomatisierten Verkehrsmitteln. Sobald sie bequemer, sicherer, effizienter, schneller und günstiger sind, werden Straßenbahnen, U-Bahnen und Busse nicht mehr wettbewerbsfähig sein, wie u.a. Roland Berger in Urbane Mobilität 2030 zeigt. Da Deutschland heute keine Lösungen vorweisen kann, besteht dringender Handlungsbedarf. Mit SUE entwickeln wir das erste zulassungsfähige, 100% fahrerlose, auf den künftigen Mobilitätsbedarf ausgerichtete, hochautomatisierte Fahrzeug für den ÖPNV der Zukunft. Revolutionär sind die neue und vollständig soft- und hardwareseitig redundante Art der Fahrzeugsteuerung und Lokalisierung sowie eine Fahrplattform auf Basis eines hochleistungsfähigen 48V Elektro-Antriebs. So fährt SUE hochautomatisiert mithilfe künstlicher Intelligenz mit einer Geschwindigkeit von 50km/h im öffentlichen Straßenverkehr und positioniert Deutschland damit als Pionier im ÖPNV der Zukunft. Die gewählte Fahrzeugkategorie zeichnet sich durch flexible Bedarfsanpassung, effiziente Größe und Gewicht sowie kostengünstiges Betreiben ohne Fahrer aus. Nur durch den Einsatz von Fahrzeugen wie SUE wird die Attraktivität des ÖPNV - auch in ländlichen Regionen - exponentiell gesteigert. Dabei ist der ÖPNV der größtmögliche Hebel für die Erreichung der angestrebten Klimaziele im Personentransport: Damit wird das dringende globale Ziel der Reduktion von CO2-Emissionen erreicht und die Energiewende maßgeblich unterstützt. Das sorgfältig ausgewählte Konsortium garantiert bis Projektende die Entwicklung und den Aufbau eines voll funktionsfähigen und in Kelheim im Realbetrieb eingesetzten Prototypen. Die Projektpartner bringen eigene Hardware ein, haben signifikantes Know-how in der Entwicklung, sind z.T. heute Anwender von hochautomatisierten Fahrzeugen und werden die Ergebnisse über enge Kontakte zur Industrie, Verbänden und Kommunen im Anschluss verwerten.
Das Projekt "Charakterisierung von Li-Abscheidungen auf Si/Graphit Kompositanoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg durchgeführt. Energiedichte, Schnellladefähigkeit, Tieftemperaturverhalten, lange Lebensdauer und Sicherheit sind die wichtigsten Zielgrößen für wettbewerbsfähige Batteriezellen. Diese Zielgrößen sind durch den Alterungsmechanismus der Li-Metallabscheidung auf Anoden ('Li-Plating' ) miteinander verknüpft. Um hochqualitative Hochenergiezellen herstellen zu können ist es deshalb unbedingt notwendig eine Methodik zur Identifikation und Charakterisierung von Li-Plating zur Verfügung zu haben. Es werden sowohl Graphitanoden als auch Si/Graphit Kompositanoden betrachtet. Dies erfordert passgenaue Analysemethoden mit effizienten, standardisierten Vorgehensweisen, die eine umfängliche Analyse der relevanten Parameter reproduzierbar auch im industriellen Umfeld ermöglichen. Neuheitsgrad und Attraktivität des in CharLiSiKo vorgeschlagenen Lösungsansatzes bestehen im Zusammenführen sich ergänzender, Analyseverfahren, die gezielt hinsichtlich Reproduzierbarkeit und Effizienz weiterentwickelt und zu robusten Charakterisierungs-Workflows (inkl. Probenahme, Präparation und Auswertung) kombiniert werden. Diese werden Industrie- und Forschungspartnern im Dachkonzept 'Forschungsfabrik Batterie' zur Verfügung gestellt, um so eine schnellere Zellentwicklung zu fördern. Das ZSW übernimmt die Koordination des Projekts. Am ZSW steht die Weiterentwicklung vorhandener und die Entwicklung neuer Charakterisierungsmethoden für Li-Abscheidungen sowie deren Validierung im Fokus. Die Methoden am ZSW umfassen operando-Mikroskopie, operando-Messungen mit Referenzelektroden an Vollzellen und ex-situ Charakterisierungen (Post-Mortem) mittels GD-OES.
Das Projekt "Teilvorhaben: Koordination und weltweites Energiesystemmodell TIAM" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung durchgeführt. Das 'Energy Technology Systems Analysis Programme (ETSAP)' der Internationalen Energie Agentur (IEA) wurde als Technology Collaboration Programme (TCP) initiiert, um durch eine systemanalytische Herangehensweise die Weiterentwicklung des globalen Energiesystems durch Untersuchungen zu aktuellen energiepolitischen Fragestellungen voranzutreiben und damit die IEA und ihre Mitgliedsländer beratend zu unterstützen. Seither werden im ETSAP TCP Arbeitsprogramme (sog. Annexes) durch seine Mitglieder vereinbart, die periodisch (alle 3 Jahre) erneuert werden, um im Rahmen eines gemeinsam zu bearbeitenden Projekts die Energiesystemanalyse methodisch weiterzuentwickeln und Studien durchzuführen. Der laufende Annex des Energy Technology Systems Analysis Programme (ETSAP) beschäftigt sich mit den 'Energy Systems and Sustainable Development Goals'. Vier Jahre nach dem Pariser Klimaschutzabkommen ist die langfristige Entwicklung und Bereitstellung eines emissionsfreien Energiesystems das Hauptthema in der wissenschaftlichen Systemanalyse. Dies soll im Rahmen des Annexes ebenso wie die verbesserte Modellierung der erneuerbaren Energien, die Weiterentwicklung und Pflege der Technologiedatenbank (E-TechDB), die weitere Öffnung und Fortentwicklung von TIMES hin zu einem Open Source und Open Data Tool und das Weltmodell ETSAP-TIAM weiterentwickelt werden. Zusätzlich dazu sollen der in ETSAP entwickelte Modellgenerator TIMES und dessen Tools aktualisiert und weiterverbreitet werden. Neben der Koordination des Projektes und der Zusammenarbeit mit dem TCP ETSAP ist das Ziel des IER inner-halb des Projektes die Pfade für ein emissionsfreies Energiesystem im Energiesystemmodell TIAM sowohl methodisch als auch inhaltlich zu erweitern um Pfadabhängigkeiten für Deutschland/Europa zu identifizieren. Die Ergebnisse sollen im Rahmen von Workshops, Veröffentlichungen und als open Data Verbreitung finden.
Das Projekt "Technologische, ökonomische, ökologische und soziale Evaluation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg, Forschungsstelle für Energiespeicher und Energienetze durchgeführt. Ziel des Projekts 'LivingH2' ist die Demonstration einer Komplettlösung einer regenerativen H2-Stromversorgung in einer Reallaborumgebung unter Verwendung eines H2-BZ-BHKW. Neben Koordination und Verbreitung der Ergebnisse gliedert sich das Projekt in folgende Aufgaben: 1. Entwicklung optimierter LT-PEM-MEAs, 2. Integration von MEAs in Stack- und Leistungsbewertung inkl. der Auswirkungen der Odorierung, 3. Entwicklung eines H2 basierten Systemkonzeptes zur Energieversorgung in Gebäuden, 4. Langzeiterprobung des kompletten Systems, 5. Techno-ökonomische, ökologische und soziale Bewertung der Lösung. Die wissenschaftliche Begleitforschung des Projektes übernimmt die OTH Regensburg. Fokus von OTH-FENES liegt auf Systemanalyse und Vergleich des Konzeptes mit bestehenden Technologien. Hierbei werden technologische, ökonomische und ökologische Aspekte des H2-KWK-Systems analysiert. Zur Validierung und Optimierung werden reale Messwerte aus den anderen Arbeitsbereichen in die Analysen integriert. OTH-IST übernimmt die Technikfolgenabschätzung und die Evaluation sozialer Akzeptanz der Technologien inkl. Ableitung von Handlungsmaßnahmen. Zur Integration der BZ-KWK in die F&E-Räumlichkeiten und zur Verbesserung der Zusammenarbeit planen die dt. Partner einen Aufenthalt bei ENGIE in Frankreich. Hierbei wird auch der bisherige Datenaustausch intensiviert, wodurch die Qualität und Genauigkeit der Systemanalyse von OTH-FENES verbessert wird. Die Entwicklung der reinen H2-KWK kann den Energiesektor zwischen den Jahren 2030 und 2050 drastisch beeinflussen, da erneuerbarer H2 einen wesentlichen Beitrag zur Erhöhung des Anteils an EE im Energiesektor liefern kann. Reine H2-KWK könnten zu einer CO2-freien Energielösung für Gebäude werden, die nach und nach bestehende fossile KWK-Lösungen ersetzen sollten.
Das Projekt "Komponentenentwicklung für ein Brennstoffzellen-BHKW und Analyse der gebäudeinternen Wasserstoffinfrastruktur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBI - Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg durchgeführt. Ziel des Projekts 'LivingH2' ist die Demonstration einer Komplettlösung einer regenerativen H2-Stromversorgung in einer Reallaborumgebung unter Verwendung eines H2-BZ-BHKW. Neben Koordination und Verbreitung der Ergebnisse gliedert sich das Projekt in folgende Aufgaben: 1. Entwicklung verbesserter PEMBZ-MEAs, 2. Integration von MEAs in Stack- und Leistungsbewertung unter repräsentativen Bedingungen einschließlich der Auswirkungen der Odorierung, 3. Verbesserung und Entwicklung des BZ-KWK-Systems, einschließlich neuer Abgas- und Spitzenlastbrenner, 4. Installation und Demonstration eines kompletten Systems (erneuerbare H2-Erzeugung, H2-Verrohrung in einem Gebäude, Odorierung, H2-BHKW), 5. Techno-ökonomische, ökologische und soziale Bewertung der Lösung. DBI-GTI wird zum einen bei der Entwicklung von Kernkomponenten des brennstoffzellenbasierten KWK-Systems aktiv sein, zum anderen bei der Integration der benötigten Infrastruktur für die sichere Verteilung von reinem Wasserstoff innerhalb von Gebäuden tätig werden. Die Entwicklungsaktivitäten konzentrieren sich auf zwei Baugruppen: Das sind ein kombinierter, katalytischer Brenner zur Erzeugung von Wärme aus Wasserstoff und zur sicheren Verwertung von Restwasserstoff aus dem Brennstoffzellenstack, der durch das sogenannte purgen frei wird sowie eine geräteinterne Deodorierungseinheit zur Entfernung von Odoriermitteln (Geruchsstoffen) aus dem Wasserstoff, welche ansonsten zur Vergiftung des Stacks führen würden. Die von DBI-GTI zu konzipierende gebäudeinterne Wasserstoffinfrastruktur besteht aus der H2-Verteilung und -messung sowie einer Mikroodorierung. Die Entwicklung der reinen H2-KWK kann den Energiesektor zwischen den Jahren 2030 und 2050 drastisch beeinflussen, da erneuerbarer H2 einen wesentlichen Beitrag zur Erhöhung des Anteils an EE im Energiesektor liefern kann. Reine H2-KWK könnten zu einer CO2-freien Energielösung für Gebäude werden, die nach und nach bestehende fossile KWK-Lösungen ersetzen sollten.
Das Projekt "Forschungskooperation mit iranischen Forschern über die Zuteilung verteilter Energiespeicher in abgetrennten Bereichen bestehender Stromnetze zur Verringerung der Treibhausgasemissionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Köln, Institut für Elektrische Energietechnik durchgeführt. Die Förderung der Technologie erneuerbare Energien und des nachhaltigen Wachstums zur Verringerung der Treibhausgasemissionen und der kohlenstoffarmen Wirtschaft sind die Hauptziele der EU-Kommission in der Strategie des Energiefahrplans. In Bezug auf dieses Schlüsselthema in der Elektrizitätswirtschaft und die Optimierung der Energieeffizienz der Stromerzeugung aus erneuerbaren und anderen Quellen sowie die Übertragung an die Verbraucher in zuverlässiger und nachhaltiger Form spielen eine wichtige Rolle bei der Steigerung der Stromerzeugung durch erneuerbare Ressourcen in diesem Sektor. Diese Optimierungen sind über verschiedene Kostenfunktionen für Erzeugung, Übertragung und Verteilung in den Bereichen Erweiterungsplanung, Steuerung und Betrieb zu berücksichtigen. Alle Arbeitspakete des Projekts werden in kooperativer Weise durchgeführt. Die iranische Seite wird die Auswirkungen der geplanten verteilten Energiespeichersysteme (ESS) im iranischen Stromsystem auf die Erhöhung des Versorgungsgrades mit erneuerbaren Energiequellen und die Sicherheit des Stromsystems untersuchen. Als eine spezifische Neuerung dieses Projekts wird die Machbarkeit der Nutzung erneuerbarer Energieressourcen in Koordination mit Energiespeichersystemen durch technische Methoden zur Erfüllung der Anforderungen jedes Microgrids (MG) validiert werden. Dann wird der geeignete Standort für die Installation des verteilten Energiespeichersystems und die optimale Größe dieser Systeme bestimmt, um technische Parameter des Stromnetzes sowie die Nutzung der maximalen Kapazität der erneuerbaren Energieressourcen zu verbessern. Zu diesem Zweck werden für jede Industrieregion verschiedene Technologien von ESS untersucht. Um das System experimentell zu validieren, werden Auswirkungen der entworfenen verteilten ESS in einem iranischen Musterstromsystem auf die Erhöhung des Verbreitungsgrades erneuerbarer Energieressourcen und die Sicherheit des Stromsystems untersucht.
Das Projekt "BioTip: Sozial-ökologische Kipppunkte im Humboldt-System (Humboldt-Tipping) - Teilprojekt 1: Ökonomische Folgen, Kommunikation und Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Kiel, Institut für Volkswirtschaftslehre, Lehrstuhl für Umwelt-, Ressourcen- und Ökologische Ökonomik durchgeführt. Das vorliegende Projekt untersucht, wie sich die Auswirkungen eines Regimewechsels im Humboldt Upwelling System (HUS) auf die industrielle Sardellenfischerei und auf andere handwerkliche peruanische Fischereien auswirken. Eine Veränderung in der handwerklichen Fischerei wird sich dabei hauptsächlich auf inländische Nahrungsmittelmärkte, die Sardellenfischerei insbesondere auf Weltmarktpreise für Fischmehl und -öl, und damit auf Futtermittelpreise auch in der Aquakultur auswirken. Daher könnte ein Zusammenbruch der peruanischen Sardellenfischerei Auswirkungen auf die Aquakulturproduktion und letztlich auf die Wildfangfischerei auf der ganzen Welt haben, die über den Weltmarkt für Fischmehl und die globalen Fischmärkte vermittelt wird. Das Projekt wird die Zusammenhänge zwischen Wildfang und Aquakultur, und insbesondere alternative Managementoptionen untersuchen, die die wirtschaftlichen Folgen von Kipppunkten abmildern und somit zur Entwicklung von Managementstrategien beitragen können. Insbesondere wird untersucht, unter welchen Managementsystemen das gekoppelte ökologisch-ökonomische peruanische Fischerei-System besonders resilient ist. Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes ist die Koordination des Verbundvorhabens, inklusive der Koordination, Kommunikation, Datenmanagement und der Synthese. Dabei soll sowohl der reibungslose Ablauf des Verbundvorhabens, sowie die effektive Kommunikation innerhalb des Projektes und nach außen zu wissenschaftlichen und nichtwissenschaftlichen Partnern und der Öffentlichkeit sichergestellt werden. In der Vorphase wurde insbesondere die Kommunikation zu Nutzergruppen bereits aufgebaut und soll im Rahmen des Projektes erweitert werden um gewonnenes Wissen in Handlungsmöglichkeiten der Nutzergruppen umzusetzen.
Das Projekt "Laser-Doppler Windprofilmessung zur aktiven Lastregelung von Windkraftanlagen und zur Standortexploration (LAWAL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technik der Informationsverarbeitung durchgeführt. Gegenstand dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines kostengünstigen Laser-Doppler-Wind-Sensors für die Messung von Windgeschwindigkeiten im Abstandsbereich von einigen Metern bis hin zu etwa hundert Metern. Anwendungsfeld des Systems ist dabei die Vermessung von Windfeldern zur Lastregelung großer Windkraftanlagen. Dabei werden die Winkel der Rotorblätter entsprechend des eintreffenden Windes ausgeregelt, womit eine deutliche Reduktion der mechanisch kritischen Zustände erreicht wird. Dies ermöglicht signifikante Materialeinsparungen und damit reduzierte Systempreise für Windenergieanlagen. Darüber hinaus wird die mechanisch-elektrische Konversionseffizienz erhöht, der nutzbare Windbereich vergrößert und der Verschleiß der Antriebskomponenten reduziert. Technischer Kernpunkt des Vorhabens bzw. Hauptunterscheidungsmerkmal zu bisherigen, sehr teuren (ca. 200.000 Euro) Laser-Doppler-Systemen ist dabei ein Konzept, das die Verwendung vergleichsweise günstiger Laserquellen mit kurzer Kohärenzlänge ermöglicht. Es wird ein Systempreis im Bereich von 40.000 Euro erwartet, was einen schnellen Marktzugang verspricht. Des Weiteren kann das gleiche Konzept für ein günstiges mobiles Windmessgerät für die einfache und günstige Exploration neuer Windkraftstandorte genutzt werden. Viele weitere Anwendungen, wie z.B. die Überwachung von Turbulenzen an Flughäfen, sind denkbar. ITIV ist während der gesamten Projektlaufzeit für die Koordination des Projektes zuständig. Bei der Erstellung des Pflichtenheftes arbeitet ITIV anteilig, übernimmt aber die Arbeiten zur Simulation des Messsignals und die Berechnungen zur Auslegung des optischen Systems. Weiter übernimmt ITIV die Arbeiten zum Aufbau eines Labordemonstrators. Im zweiten Projektjahr werden die Erfahrungen aus dem Labordemonstrator in das Systemdesign des Messsystems überführt und am Ende des Halbjahres 2014 werden die Entwurfsarbeiten am Funktionsmuster mit dem Meilenstein 4 abgeschlossen.
