Das Projekt "FINO2 - Betrieb der Forschungsplattform FINO 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GL Garrad Hassan Deutschland GmbH durchgeführt. Das im Folgenden beschriebene Vorhaben hat zum Ziel, den sicheren Betrieb der 2007 in der Ostsee im Bereich 'Kriegers Flak' errichteten Forschungsplattform FINO 2 fortzuführen und damit die Forschungsarbeiten, insbesondere im Bereich Offshore-Wind, weiter sicherzustellen. Während in den bisherigen Betriebsphasen von FINO 2 bereits grundlegende Daten erhoben wurden, die sowohl für den Standort 'Borkum Riff' als auch für benachbarte Ostsee-Windpark-Projekte wichtige Erkenntnisse liefern, wird die Plattform auch in den kommenden Jahren einen besonderen Stellenwert haben, da in naher Zukunft die Aufstellung von weiteren Offshore-Windenergieanlagen im Bereich der zentralen Ostsee geplant ist. Als einzige Forschungsplattform in der zentralen Ostsee ist FINO 2 zudem für die weiterführende Erforschung der Auswirkungen der Offshore-Windenergie auf die Umwelt sowie die Auswirkung der Windenergieanlagen untereinander von unschätzbarem Wert.
Das Projekt "Im Projekt OMEI wird ein Ladekonzept für die Elektromobilität mit nachhaltigem Speichersystem realisiert, um das Konzept auf europäische Standorte zu übertragen. Hierzu werden reale Daten erhoben und frei zugänglich gemacht. Die Realdaten werden genutzt um KI-basierte Optimierungen des Ladekonzepts zu erreichen." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ilzer-Land e.V. durchgeführt. Anhand von zwei Demonstrationsanlagen für Elektro-Ladeinfrastruktur (ELI) aus der Kombination einer Schnellladesäule und eines hybriden Energiespeichers, sowie einem dritten Standort mit bidirektionaler Ladeinfrastruktur (V2H/V2G), die im Projekt ausgelegt und errichtet werden, werden Lade-, Anwender-, Energie-, und Verkehrsdaten gesammelt und integriert. Anhand dieser Daten werden Simulationsmodelle erstellt, um standortunabhängige Betriebsstrategien und wirtschaftliche Modelle für Schnellladesäulen und V2H/V2G-Konzepte zu entwickeln und zu optimieren. Generierte Daten werden über offene Datenportale in einem strukturierten Format zugänglich gemacht. Durch aktive Bürgerbeteiligung wird das Thema in die Gesellschaft getragen, um eine Akzeptanz für nötige Veränderungen zu erzeugen und den Prozess aktiv zu begleiten.
Das Projekt "ElementOne - Entwicklung eines 20 Megawatt-Wasserelektrolysemoduls sowie Aufbau und Qualifizierung der Anlage in Neom, Saudi-Arabien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Thyssenkrupp Uhde Chlorine Engineers GmbH durchgeführt. Die Technologie der alkalischen Wasserelektrolyse bietet die Möglichkeit Wasserstoff CO2-frei aus regenerativen Energiequellen und Wasser herzustellen. Bislang hat das größte Modul einer Wasserelektrolyse eine Leistung von 10 MW. thyssenkrupp beabsichtigt in einem Innovationszentrum von NEOM, einem Saudi-Arabischen Megaprojekt, eine innovative 20 MW Elektrolyse zur Produktion von grünem Wasserstoff aufzubauen (Projektname Element ONE). Die Realisierung dieses Projektes ist gleichzeitig ein wichtiger Qualifizierungsmeilenstein für das 2 GW Projekt HELIOS am Standort Neom. Die Erkenntnisse aus der Entwicklung des 20 MW-Elektrolyse-Module werden somit in den Aufbau der weltgrößten und innovativsten Wasserelektrolyse einfließen. Durch die Standortwahl wird der Technologieexport in besonderem Maße vorangetrieben, sowie ein Grundstein für die Deutsch-Saudi-Arabische Wasserstoffallianz gelegt. Die nächste Stufe der Entwicklung ist, ein deutlich größeres Modul zu Demonstrationszwecken aufzubauen und dort den neuesten Stand der Technik, der bislang nur im Technikumsmaßstab getestet wurde, einzusetzen. Das Engineering für ein solches 20 MW Elektrolysemodul ist bislang noch nicht ausgearbeitet. Weiterhin liegt ein Nutzen des erstmaligen Aufbaus als Prototyp in der Testung von breiteren Versuchsbedingungen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Einbindung digitaler Tools um den Automatisierungsgrad zu erhöhen sowie die Integration regenerativer Energieträger in den Anlagenbetrieb. Die optimale Betriebsweise soll unter ökonomischen Gesichtspunkten bewertet werden. Durch die Skaleneffekte, die Optimierung der Prozessperformance und die Weiterentwicklung der Fertigungsverfahren besteht die Möglichkeit, die Kosten der Wasserstofferzeugung signifikant zu senken. Durch diesen Zwischenschritt auf dem Weg zur 2 GW-Wasserelektrolyse wird das technologische und wirtschaftliche Risiko in erheblichem Maße reduziert, bei gleichzeitiger Weiterentwicklung deutscher Technologien.
Das Projekt "FINO-Datenbank - Betrieb, Anpassung und Aktualisierung der FINO-Datenbank an neue Standards, Fortsetzung der ozeanographischen Messungen auf den FINO-Plattformen und der meteorologischen Messungen auf FINO1 und FINO2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie durchgeführt. Das Vorhaben sieht eine Zusammenarbeit zwischen dem Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH), der UL International GmbH für FINO1 sowie mit dem Leibniz-Institut für Ostseeforschung, Warnemünde (IOW) und der Wind-consult Ingenieursgesellschaft für umweltschonende Energieumwandlung mbH für FINO2 vor. Ziel des Projektes ist die Fortsetzung der ozeanographischen Messungen auf den drei FINO-Plattformen sowie der meteorologischen Messungen auf den Plattformen FINO1 und FINO2. Dafür gilt es den Betrieb der bestehenden Technik zur Erfassung der meteorologischen und ozeanographischen Parameter zu sichern, notwendige Erneuerungen durchzuführen und für den gestiegenen Bedarf an Informationen zum Thema Offshore-Windenergie das Gesamtsystem weiterzuentwickeln und auszubauen. Durch den enormen Zubau an Windkraftanlagen rund um die Plattformen bekommen Untersuchungen zu den Nachlaufeffekten und zum Einfluss auf das Windpotenzial zunehmend Bedeutung. Da alle Plattformen mittlerweile bei bestimmten Windbedingungen im Einflussbereich bestehender Windparks lokalisiert sind, sollen in diesem Projekt zusätzliche Messungen aufgenommen werden, um an Standorten ungestörter Verhältnisse oder durch Messungen in größeren Höhen wertvolle Vergleichsmessungen durchzuführen. Die ozeanographischen Messungen des BSH und des IOW beziehen sich auf die Parameter Seegang, Strömung, Wasserstand und Wasserschichtung. Aufgrund der Versauerung der Meere sollen zusätzlich pH-Messungen aufgenommen werden. Besondere Bedeutung kommt dabei der Langzeitaufzeichnung von Strömung und Seegang zu, die wichtige Grundlagen für Lastrechnung und Lebenslaufzeitbestimmungen von Offshore-Windenergieanlagen sind. Seit 2004 (FINO1) bzw. seit 2007 (FINO2) und 2009 (FINO3) gibt es entsprechende Datenaufnahmen, die hier fortgesetzt werden sollen. Die im FINO Projekt gewonnenen und validierten Daten werden mit Hilfe der FINO-Datenbank auf einer täglichen Basis archiviert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Funktionsfähigkeitsuntersuchungen von Schmierstoffen mit Schwerpunkt Additivierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover, Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie durchgeführt. Windenergieanlagen werden für eine Lebensdauer/Betriebsdauer von 20 Jahren ausgelegt. Die Maschinenelemente in dem Antriebsstrang der Windenergieanlage werden dementsprechend auf diese Lebensdauer ausgelegt. Ein Nachweis dieser Lebensdauer erfolgt üblicherweise über standardisierte Normen und Richtlinien. Für den im Antriebsstrang -vornehmlich im Getriebe- eingesetzten Schmierstoff wird jedoch eine wesentlich geringere Gebrauchsdauer aus einer konservativen Einschätzung der Ölhersteller angesetzt, die alle Einsatzverhältnisse abdecken soll. Dies führt dazu, dass ein mehrfacher Austausch des Getriebeöls auf der Turbine erfolgen muss. Hierbei fallen jeweils große Mengen Altöl an, die entsorgt werden müssen und es werden wertvolle Rohstoffe für die Neufüllung benötigt. Die Kosten für diese Instandhaltungsmaßnahmen sind erheblich und belasten die Gesamtlebensdauerkosten der Anlagen und damit die Kosten der erzeugten Energie (LCoE), wie intensive Diskussionen im Arbeitskreis Innovation des VDMA ergeben haben. Vereinzelte Projekte von Wind OEM' s und Betreibern zeigen, dass an 'guten' Standorten deutlich längere Einsatzdauern ohne negative Auswirkungen erreicht werden können. Dieses 'GUT' ist aber nicht verallgemeinert festgelegt. Nimmt man hinzu, dass über eine qualifizierte Ölpflege die Eigenschaften des Schmierstoffs in der Gebrauchsdauer verbessert werden können, so stellt sich die Frage: Ist es möglich das Getriebe über die gesamte Lebensdauer der Windenergieanlage mit derselben Ölfüllung zu betrieben? Falls dies prinzipiell möglich ist, muss das Öl während des Betriebes in einer Weise behandelt werden, die einen fortgesetzten Einsatz ermöglicht und somit den Ölwechsel überflüssig macht?
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Nährstoffverfügbarkeit und Nährstoffverlagerung im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Institut für Landnutzung, Professur für Pflanzenbau durchgeführt. Zielstellung des Vorhabens ist es, mittels kombinierter Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten das Ertragspotential von Energiemais auf Standorten mit wiederholter organischer Düngung in intensiven Veredelungsgebieten auszuschöpfen und gleichzeitig Nährstoffverluste zu minimieren. Die kombinierte Applikation von Mikrogranulatdünger und mikrobiellen Präparaten soll dabei die praxisübliche Anwendung von Diammoniumphosphat (DAP) oder Monoammoniumphosphat (MAP) als Unterfußdüngung im Maisanbau ersetzen. Somit können Nährstoffüberschüsse verhindert und die Entwicklung von Mais gefördert werden. In das Projekt werden verschiedene Standorte einbezogen. Neben Standorten mit intensiver Ausbringung von Wirtschaftsdüngern wird in das Vorhaben auch ein nährstoffarmer Standort ohne Ausbringung von Wirtschaftsdüngern einbezogen. Somit lässt sich die Rolle der organischen Substanz und des Phosphor-Status im Boden bei der Wirksamkeit der Präparate besser beurteilen. Das Teilvorhaben dient im Wesentlichen der Erfassung und wissenschaftlichen Auswertung der Nährstoffdynamik und Nährstoffverlagerung im Boden auf den verschiedenen Standorten sowie der Erarbeitung von Schlussfolgerungen für die landwirtschaftliche Praxis.
Das Projekt "Dynamisierung von Flussauen - Herstellung und Steuerung auenökologischer Prozesse' - Beiträge des Instituts für Biodiversitätsinformation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Biodiversitätsinformation e.V. durchgeführt. In den Donauauen bei Neuburg wurde 2010 ein bundesweit einmaliges E+E-Vorhaben zur Dynamisierung von staubeeinflussten Auen durchgeführt und die Auswirkungen in den ersten drei Jahren wissenschaftlich begleitet (NaBiV-Band 150, Cyffka et al. 2016). Ziel des Vorgängerprojekts MONDAU war es, die kurzfristigen Auswirkungen von Dynamisierungsmaßnahmen auf ein breites Spektrum relevanter Arten (Pflanzen, Mollusken, Arthropoden, Fische), Prozesse (Hochwasser/Niedrigwasser), Faktoren und Parameter (Wasserstände, Bodenfeuchte) zu analysieren und zu beobachten (Ergebnisse in Cyffka et al. 2016). Mit kurzfristigen Beobachtungen kann nur bedingt der langfristige Erfolg von Maßnahmen bewertet werden, zudem gibt es nur selten Erfassungen auch nach der Konsolidierungsphase. Das Ergebnis deutlicher Unterschiede zwischen den Artgruppen in MONDAU soll nun mit MONDAU II mit einer Wiederholung der Aufnahmen für alle Artgruppen nach neun Jahren erfasst und verglichen werden. Durch die gleichzeitige Erfassung wird eine gemeinsame, sowohl räumlich als auch zeitlich vergleichende Auswertung der Ergebnisse mit den Ergebnissen von 2009-2013 ermöglicht, so dass die Erfahrungen aus dem Projekt auch zwölf Jahre nach Umsetzung auf andere bundesweite Projekte übertragen werden können. Der vorliegende Teilantrag trägt zur erfolgreichen Umsetzung des Verbundprojekts bei, indem das IfBI seine Expertise im Bereich der Arthropoden einbringt. Da das IfBI bereits in den vorherigen Jahren 2020/21 mit der Beprobung der Brennen der renaturierten Donauauen im Rahmens eines E+E-Vorhabens (Insektenvielfalt in Bayern) beauftragt wurde, können nun neben Kenntnissen über Fangmethoden und den Standort, außerdem zusätzlich Daten der vorherigen Beprobung mit in dieses Projekt eingebracht werden. Des Weiteren verfügt das IfBI über das von Axel Gruppe im Mondau-Projekt gesammelte Probenmaterial aus den Jahren 2013-16. Nach der Aufbereitung dieser Daten, werden jene ebenfalls mit in die Auswertung einfließen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption und Umsetzung des Inselnetzbetriebs mit DEA und Resynchronisation eines Inselnetzes mit Fokus auf dynamische Stabilität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Fachgebiet Elektrische Energieversorgungsnetze durchgeführt. Dieses Projekt adressiert das Feld der Erneuerbaren Energien und verbindet Fragestellungen aus dem Bereich der Versorgungszuverlässigkeit aus Sicht von Industriebetrieben mit der Systemsicherheit aus Sicht der Netzbetreiber. Das Thema der Versorgungssicherheit wird durch den Wandel der Erzeugungsstruktur, weg von wenigen Großkraftwerken hin zur dezentralen Erzeugung mit einer großen Zahl verschiedenartiger Anlagen, in Deutschland wieder präsent. Der Bericht des Büros für Technikfolgenabschätzung beim deutschen Bundestag ('Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften am Beispiel eines großräumigen Ausfalls der Stromversorgung') zeigt, dass die deutsche Gesellschaft nicht für das Szenario eines längeren Stromausfalls gewappnet ist. Besonders in Industriebetrieben mit kritischen Fertigungsprozessen können bei einem Stromausfall, auch bei einer kurzzeitigen Unterbrechung, enorme Kosten entstehen. Ziel des Projektes ist es daher am Beispiel des Industrienetzes der Firmengruppe Max Bögl am Standort Sengenthal ein Konzept zu erarbeitet, mit dem ein Betrieb mit einer Vielzahl an EE-Anlagen im Schwarzfall regelkonform und sicher vom Netz getrennt und im Inselnetzbetrieb weiterversorgt werden kann. Der Inselbetrieb stellt eine große Herausforderung an die beteiligten Erzeugungsanlagen und Lasten, da die dynamische Belastung hier wesentlich höher ist als im Verbundnetzbetrieb. Ein intelligentes Regelkonzept in Verbindung mit Batteriespeichern, Eigenerzeugungsanlagen und regel- oder abschaltbaren Bezugsanlagen soll den stabilen Inselnetzbetrieb gewährleisten. Dieses wird sowohl simulativ als auch in verschiedenen Feldtest untersucht werden. Der Forschungsschwerpunkt der TUM liegt neben der dynamischen Bereitstellung von Primär- und Sekundärregelleistung im Inselbetrieb auf der Auslegung des Netzschutzes sowie der Erarbeitung eines Konzepts zur unterbrechungsfreien Rsynchronisation des Inselnetzes in das Verbundnetz.
Das Projekt "Teilvorhaben: Methoden zur Design-Optimierung von integrierten RF-Schaltungen in FDSOI-Technologien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MunEDA GmbH durchgeführt. Die bedeutendste Wirkung des Projekts BEYOND5 in Deutschland ist die Festigung und Stärkung der Halbleiterfertigung am Standort Dresden mit GLOBALFOUNDRIES 22FDX, indem die vorhandene Fertigungs-Infrastruktur mit den vorhandenen Kompetenzzentren in Form von KMUs und Universitäten vernetzt wird. Die 22FDX-Technologie ist die fortschrittlichste, die in Europa und Deutschland zugänglich ist, und hat daher einen strategischen Aspekt. 22FDX ist wesentlich, um die Vision einer digitalen Gesellschaft, autonomer Fahrzeuge und 5G-Kommunikation zu sichern. Das übergreifende Ziel von BEYOND5 ist daher der Aufbau einer vollständig europäischen Zulieferkette für Radiofrequenzelektronik, die neue RF-Anwendungsdomänen für Sensorik, Kommunikation, 5G-Funkinfrastruktur und darüber hinaus ermöglicht. BEYOND5 ist in erster Linie ein Technologieprojekt, an dem die wichtigsten europäischen Akteure mitwirken. Das Projekt deckt die gesamte Wertschöpfungskette von Materialien, Halbleitertechnologien, Designs und Komponenten bis hin zu den Systemen ab. Der deutsche Cluster will gemeinsam mit den europäischen Konsortialpartnern Lösungen in diesen Schlüsselbereichen auf der Basis von 22FDX entwickeln und die Technologie in viele wachstumsstarke Bereiche vorantreiben. MunEDA wird im Projekt BEYOND5 insbesondere die Anforderungen an integrierte analoge und gemischt analog-digitale (mixed-signal) HF- und RF-Schaltungen in Bezug auf Verfahren zur Optimierung von spezifischen Schaltungseigenschaften erforschen und genauer untersuchen. Zielsetzung hierbei ist es geeignete Verfahren zu bestimmen, mit welchen eine deutliche Verbesserung von Schaltungseigenschaften im Vergleich zum heutigen Vorgehen erzielt werden kann.
Das Projekt "Teilvorhaben 6: Entwicklung eines Workflows auf Basis einer durchgängigen Daten- bzw. Informationskette" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von STRAB Ingenieurholzbau Hermsdorf GmbH durchgeführt. Das Projekt fokussiert auf eine Erhöhung der Nutzungsquote von Holz für den Bau landwirtschaftlich genutzter Hallen. Es thematisiert die Entwicklung einer digital basierten, parametrisierten Planungsmethodik. Diese soll alle erforderlichen Fachplanungen integrieren und informationsverlustfrei verknüpfen, sodass im Ergebnis eine wirtschaftlich hoch effiziente, voll- oder teilautomatisierte, NC-gesteuerte Fertigung und Vormontage durch regional agierende KMU möglich wird. Konkret angesprochen wird der Bau von materialeffizienten und robusten Sytemdachkonstruktionen aus Holz und Holzwerkstoffen in regionaler Produktion nach dem System 'ReFlexRoof'. Die flächendeckend gegebenen Bearbeitungs- und Montagekompetenz durch das Zimmerer- und Dachdeckerhandwerk soll dabei im Kontext digitaler Methoden gezielt weiterentwickelt werden. Mit dem Projekt werden folgende Forschungsthemen adressiert: - Konzept für eine alternative Organisation des Planungsprozesses auf Basis einer vollständig digitalen Kommunikation und Interaktion der Planungsbeteiligten - Organisatorische Beschreibung der Leistungspakete von Vorplanung bis Montageanleitung, inkl. klarer inhaltlicher Abgrenzungen und Definition von Informations-Schnittstellen - Modellierung der Systemdachkonstruktion unter Berücksichtigung aktueller BIM-Schnittstellen - Entwicklung eines integralen, parametrischen Bemessungskonzepts für Tragwerksplanung, Bauphysik und Brandschutz in Abhängigkeit von Gebäudekubatur, Nutzung und Standort - Berücksichtigung der Themen Rückbaubarkeit, Recycling und Ökobilanzierung im Gesamtkonzept - Sicherung der Schnittstellenübereinstimmung zwischen den einzelnen Bearbeitungsparametern Das Forschungsprojekt soll die Grundlagen für die Etablierung eines vermarktungsfähigen, vollständig digital basierten, integrierten Planungs-, Bau- und Vertriebssystems für materialsparende Systemdachkonstruktionen aus Holz für landwirtschaftliche Gebäude nach dem Prinzip 'ReFlexRoof' liefern.
