Das Projekt "Speicherung und Umwandlung industrieller Abwärme zur Raumklimatisierung durch offene Absorption" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Offene Sorptionskühlsysteme können bei der Gebäudeklimatisierung einen wesentlichen Beitrag zur Primärenergieeinsparung und zur Reduktion von Treibhausgasen leisten, indem sie mit Abwärme aus Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung betrieben werden. Das Ziel des vom ZAE Bayern beantragten Vorhabens besteht darin, die bisher als Prototypen gebauten Absorber-/Regenerator-Einheiten unter energetischen Aspekten zu optimieren und zur Marktreife zu führen. Der Einstieg eines Industriepartners ist für den Aufbau einer Pilotanlage geplant. Ein Augenmerk liegt auf der konstruktiven Optimierung des Absorbers, die zu einer höheren Energiespeicherdichte und damit zu einer Steigerung der Leistung des Gesamtsystems führen soll. Ferner sind Verfahren zur Qualitätsüberwachung und -sicherung zu entwickeln, um damit die Fertigung höherer Stückzahlen der Einheit Absorber-Regenerator-Verdunstungskühler zu ermöglichen, was letztlich die für einen Markteintritt erforderliche Kostenreduktion bewirkt. Zur detaillierten Vermessung wird nach Abschluss der konstruktiven Optimierung der wesentlichen Funktionseinheiten des Systems eine Pilotanwendung realisiert. Das ZAE Bayern wird aufbauend auf seinen Erfahrungen die wissenschaftliche Gesamtleitung übernehmen. Die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden insbesondere in den entsprechenden Annex 24 des Energiespeicherprogramms ECES der IEA einfließen, auch wird ein Operating Agent des Annex 24/Task 42 gestellt.
Das Projekt "Experimentelle Untersuchung des Betriebsverhaltens von Wärmepumpen: Vergleichende Bewertung unterschiedlicher Regeneratorbauarten in einer Vuilleumier-Wärmepumpe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Fachbereich Chemietechnik Lehrstuhl für Thermodynamik durchgeführt. Regeneratoren sind ein wesentlicher Bestandteil regenerativer Gaskreisprozesse, zu denen auch der Vuilleumier-Prozeß zählt. Sie werden von dem in der Maschine vorhandenen Arbeitsgas durchströmt und stehen mit diesem in ständigem Wärmeaustausch. Ihre Aufgabe besteht darin, Wärme im Prozeßverlauf zwischenzuspeichern. Daraus leiten sich direkt die Anforderungen ab, die an eine Regenratormatrix zu stellen sind. Neben einem guten Wärmeübertragungsverhalten und günstigen Stoffeigenschaften des Matrixmaterials muß von der Matrix ein möglichst geringer Druckverlust eingefordert werden. Im Hinblick auf eine spätere Serienfertigung liegt weiterhin ein besonderes Augenmerk auf den Kosten für die Herstellung und die Konfektionierung des Matrixmaterials. Im Rahmen der umfangreichen theoretischen und experimentellen Untersuchungen sollen neue Konzepte zur Realisierung von Regeneratoren erarbeitet und im Hinblick auf einen späteren kommerziellen Einsatz bewertet werden. Zu diesem Zweck steht ein am Lehrstuhl für Thermondynamik entwickeltes Simulationsprogramm für regenerative Gaskreisprozesse sowie eine in Zusammenarbeit mit der Firma BVE Thermolift GbR entwickelter Prototyp einer Vuilleumier-Wärmepumpe zur Verfügung.
Das Projekt "Weiterentwicklung zur Thermodynamik und magnetischen Kraftuebertragung von Stirling-Universal-Antriebseinheit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HTC Technologie-Centrum Schwerte durchgeführt. Waehrend in der Phase 1 des Projektes sich die Arbeiten hauptsaechlich auf die Realisierung und Labordemonstration des Grundgedankens der Universal-Antriebseinheit konzentrieren, sollen in der vorliegenden Phase 2 die Arbeitsschwerpunkte in folgenden Bereichen liegen: - Optimierung der magnetischen Koppelsysteme; - Erhitzerkopfentwicklungen; - Regenerator Analyse-Methodik und Optimierung; - Ausbau der Simulationsmethodik zwecks Optimierung des Gesamtsystems; - Praktische Testreihen, aufbauend auf den Grundkenntnissen der Phase 1 - Detailoptimierungen; - Werkstoffoptimierung; - Weiterentwicklung und Bau eines zu Feldtests geeigneten Prototypen. Das generelle Ziel der Phase 2 ist es, die Labordemonstrationsmaschinen der Phase 1 durch gezielte technische Weiterentwicklung, die auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten (Marktanalyse) vorgenommen wird, soweit zu entwickeln, dass in ausgewaehlten Anlagen in Form von Feldtests die wichtigsten Anwendungsarten der Universal-Antriebseinheit demonstriert werden koennen: Stromerzeugung, Krafterzeugung, Waerme-Kaelte-Erzeugung
Das Projekt "Stoffkreislaufschliessung bei abtragenden Verfahren in Prozessloesungen; Teilvorhaben: Optimierung der Ankopplung peripherer Systeme an die Prozessstufen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Automatisierungstechnik durchgeführt. Produktionsintegrierte, kontinuierlich arbeitende Stoffkreislaeufe auf Basis optimierter innovativer Fertigungs- und Recyclingtechnik sind ein wesentlicher Aspekt stoffverlustminimierter Prozesstechnik und erzielen am wirkungsvollsten Kostensenkung und oekologische Vorteile. Diese Effekte kommen in der Regel nur zum Tragen, wenn moderne Automatisierungssysteme die nun weit anspruchsvolleren Verfahren beherrschen und damit Prozesssicherung und Qualitaet auch bei engeren Toleranzen der Prozessparameter und erhoehter Prozessdynamik gewaehrleisten. Diesem Anspruch koennen bisherige Automatisierungsloesungen der Branche nicht gerecht werden. Zudem fehlen On-line-Messtechnik und Prozessmodelle als wichtige Voraussetzung fuer moderne Automatisierung. Ziel des gesamten Vorhabens ist deshalb die Entwicklung einer innovativen Automatisierungskonzeption fuer komplette Prozesseinheiten abtragender Verfahren, bestehend aus den Teilsystemen Prozessbad, Spuelsystem, Regenerator und Konzentrator, und von On-line-Messtechnik, die Modellierung der Vorgaenge in den Teilsystemen und die Nutzung der Modelle zum Entwurf automatischer Steuerungen sowie die modellhafte technische Anwendung automatisierter Stoffkreislaeufe mit vorangehenden Untersuchungen im Pilotmassstab. In der letzten Bearbeitungsphase des Vorhabens werden aufbauend auf Ergebnissen bisheriger Arbeiten Automatisierungsloesungen fuer komplette Prozesseinheiten abtragender Verfahren entwickelt und zur Absicherung der Ergebnisse in mehreren branchentypischen Anwendungsfeldern unter repraesentativen Rahmenbedingungen im technischen Massstab erprobt. Die so validierte Methodik zur Entwicklung von Automatisierungsloesungen fuer kontinuierlich arbeitende Stoffkreislaeufe wird abschliessend im Hinblick auf eine breite, auch branchenuebergreifende Nutzung der Ergebnisse aufbereitet.