Das Projekt "Berichtssystem Energie. Laufende Berichterstattung ueber die Entwicklung der Sekundaerenergiesysteme und Analyse der regionalen und sektoralen Energieverbraeuche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesforschungsanstalt für Landeskunde und Raumordnung durchgeführt. Es sollen die Energieproduktion, der Energietransport und die Energieverteilung, die sektoralen und regionalen Energieverbraeuche nach Verbrauchergruppen und die regionalen Energiepreise analysiert, Regionen typisiert und Leitvariablen zur Abschaetzung des zukuenftigen Energieverbrauchs ermittelt sowie die auswirkungen auf die Infrastruktur, Erwerbsstruktur und Umweltqualitaet untersucht werden. Darueberhinaus sollen saemtliche Energieverbundsysteme und Kraftwerkstandorte graphisch dargestellt werden. Damit soll eine Datenbasis geschaffen werden, die die notwendigen Informationen zur Unterstuetzung von Aufgaben der Raumordnung und des Staedtebaus in Forschung und Planung an der Nahtstelle zwischen Raumordnung und Energieplanung liefert. Gewinnung und EDV-gerechte Aufbereitung projektrelevanter daten (Energiestrukturdaten) durch schriftliche Befragung der Elektrizitaetsversorgungsunternehmen. Fortfuehrung und Aktualisierung bestehender Energieinfrastruktur-Karten. Digitalisierung saemtlicher Standortbewegungsdaten. Theoretisch-empirische, raumordnungsbezogene Analyse. Auswertung: tabellarisch, Kartierung, Regressionsanalyse, Korrelationsanalyse. Amtliche Statistik, meldepflichtige Energiedaten der Bundesministerien fuer Wirtschaft, des Innern und fuer Raumordnung, Bauwesen und Staedtebau, Ergebnisse eigener Erhebungen.
Das Projekt "Brennstoffaufbereitung METRAN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leoben, Institut für Entsorgungs- und Deponietechnik durchgeführt. Die Fa. METRAN Rohstoff-Aufbereitungs GmbH ist in Oesterreich Marktfuehrer auf dem Gebiet der grosstechnischen Trennung von Metall-Kunststoff-Gemischen (z.B. Altautos, Elektronikschrott). Dabei werden sortenreine Metallfraktionen erzeugt, die als Sekundaerrohstoff in Huetten und Giessereien zu neuen Produkten veredelt werden. Daneben fallen aber im Ausmass von 40-50 M.-Prozent (vermischte) Gummi-Kunststoffholzfraktionen an, die momentan noch unbehandelt deponiert werden. Aufgrund der gesetzlichen Rahmenbedingungen, die ein weitgehendes Deponierungsverbot fuer unbehandelte Abfaelle ab 2004 vorsehen, hat das vom NOe Wirtschaftsfoerderungs- und Strukturverbesserungsfonds gefoerderte Forschungsprojekt 'Brennstoffaufbereitung METRAN' das Ziel, die vorhanden Aufbereitungsprozesse dahingehend zu optimieren, dass in Zukunft Brennstoffe erzeugt werden koennen, die den Eingangsanforderungen potenzieller Verwerter (z.B. Stahl- und Zementindustrie) entsprechen und somit als Sekundaerenergietraeger eingesetzt werden koennen. Bei erfolgreichem Abschluss des Projektes wird ein bedeutender Beitrag einerseits zur Loesung abfallwirtschaftlicher Probleme in Oesterreich und andererseits zur Erreichung des Kyoto-Zieles geleistet werden.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Handlungsoptionen und Potenzialabschätzung vernetzter Energieversorgungsstrukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Stadtplanung, Fachgebiet Stadttechnik durchgeführt. Ziel des transdisziplinären Verbundvorhabens ist die Identifikation, Analyse und Bewertung von Handlungsoptionen zur nachhaltigen Transformation und sektorübergreifenden Vernetzung und Optimierung von Infrastruktursystemen in urbanen Räumen. Diesbezügliche Potentiale werden aus technisch-funktionaler sowie städtebaulich-räumlicher Sicht untersucht und es werden institutionell-rechtliche Hemmnisse im Status Quo aufgezeigt und Handlungsempfehlungen zur Weiterentwicklung des institutionellen Rahmens abgeleitet. Die Brandenburgische Technisch Universität Cottbus-Senftenberg wird mit ihrem Teilprojekt anhand der Quartiere in Gießen und Erfurt die Vorteile einer sektorübergreifenden Vernetzung und Optimierung von Infrastrukturen aufzeigen. Der Fokus liegt auf der Herausarbeitung der energetischen Potenziale für die Wärme-, Kälte und Stromversorgung von Stadtquartieren. Untersucht werden u.a. Optimierungsmöglichkeiten vor dem Hintergrund der zu erwartenden baulichen und technischen Entwicklungen, die Nutzung alternativer (Sekundär-)Ressourcen oder Möglichkeiten der technischen Verknüpfung von Infrastrukturen, z.B. im Form einer Abwasserwärmenutzung. Es soll eine Bewertung der Umsetzungschancen in den Beispielquartieren erfolgen. Für die Bewertung werden mehrere Dimensionen (z.B. räumlich, technisch, ökonomisch) herangezogen. Die Ergebnisse fließen in Umsetzungsszenarien zur baulichen Entwicklung der Quartiere ein.
Das Projekt "REStable - Verbesserung von regenerativ-basierten Systemdienstleistungen durch bessere Zusammenarbeit der europäischen Regelzonen - Teilvorhaben: Fraunhofer IWES" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Im Projekt REStable werden Methoden und Konzepte zur Bereitstellung von Regelleistung (RL) durch erneuerbare Energien (EE) im europäischen Kontext entwickelt und erprobt. Auf Basis repräsentativer Szenarien und Use-Cases wird ein virtuelles Kraftwerk (VK) konzipiert und realisiert, das viele dezentrale EE-Anlagen steuern kann und den automatischen Abruf von Primärregelleistung bei Frequenzschwankungen als europaweite Systemdienstleistung sowie den Abruf von Sekundäregelleistung und Minutenreserve in einzelnen Regelzonen für ÜNBs unterstützt. Dabei sind die Erfüllung der Verfügbarkeitsanforderungen der ÜNBs und die kosteneffiziente Verteilung der abgerufenen RL auf die angebundenen Anlagen wichtige Anforderungen. Am Ende wird ein VK-Prototyp bei einer europaweiten Demonstration evaluiert. Ökonomische Auswirkungen neuer Akteure an den europäischen RL-Märkten werden in Simulationen untersucht, um Vorschläge für neue Marktmechanismen und Vermarktungsstrategien zu erarbeiten.
Das Projekt "Senkung der CO2-Emissionen durch die Nutzung von Sekundärenergie zur Vorwärmung von Blaskohlen mit dem Ziel der Optimierung des Hochofenbetriebes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von E.S.C.H. Engineering Service Center und Handel GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Ziel des geplanten FuE-Projektes besteht in der Entwicklung einer neuen, effektiveren Technologie zur Vorwärmung des in den Hochofen einzublasenden Kohlenstaubes auf Temperaturen von 200 220 °C. Die Umsetzung des eingesetzten Kohlenstaubes wird dadurch erheblich verbessert und folglich der Koksverbrauch sowie die CO2-Emission gesenkt. Zur Verminderung des Verbrauchs an fossilen Energieträgern soll für die Erhitzung des Wärmeträgers Sekundärenergie in Form von Gichtgas genutzt werden, welches für diesen Zweck in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Zum Erreichen des o. g. Projektzieles müssen im Rahmen der Projektdurchführung folgende Schwerpunkte bearbeitet werden:
(1) Zunächst wird die optimale Kohleeinblastemperatur für den Hochofenprozess aus metallurgischer Sicht ermittelt, d. h. welche Kohleart bei welcher Vorwärmtemperatur die beste Verbrennung erzielt. Dazu müssen in einer vorhandenen Anlage, die zur Bestimmung der Kohlenstaubumsetzung dient und die Bedingungen von der Einblaslanze bis zum Eintritt in die Wirbelzone eines Hochofens simuliert, Versuche mit verschiedenen Kohlen durchgeführt werden.
(2) Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung der wirtschaftlich erreichbaren Vorwärmtemperaturen unter den Randbedingungen einer hohen technischen Stabilität und Anlagenverfügbarkeit. Dazu sollen zwei Versuchsanlagen zur Vorwärmung konzipiert und gebaut werden, an denen dann die entsprechenden Vorwärmversuche durchzuführen sind.
(3) Bei der Zusammenführung der Ergebnisse aus den Projektpunkten 1 und 2 ist das Ziel, die - möglicherweise von der Kohleart abhängige - Vorwärmtemperatur zu ermitteln. Diese ist aus den optimalen Kohletemperaturen aus metallurgischer Sicht und aus den verfahrenstechnisch möglichen und wirtschaftlich sinnvollen Vorwärmtemperaturen zu bestimmen. Auf dieser Basis kann dann das Anlagenkonzept für eine Pilotanlage erstellt werden.
Fazit: Es wird eingeschätzt, dass die Vorwärmung von Blaskohlen technisch möglich und sinnvoll ist. Durch die Vorwärmung kann das Ersatzverhältnis der Kohlenstäube deutlich erhöht werden, was zu einer Kokseinsparung führt. Damit sind sowohl ökonomische als auch ökologische Effekte verbunden, welche den technischen und energetischen Aufwand der Vorwärmung rechtfertigen.
Ziel der zweiten Projektphase muss es nun sein, eine Pilotanlage an einem Hochofen zu installieren und zu betreiben. Dazu müssen in weiteren Versuchen noch einige technischen Fragen, wie zum Beispiel die des Druckeinflusses auf die Vorwärmung, geklärt werden.
Das Projekt "Was treibt uns an? Antriebe und Treibstoffe für die Mobilität von morgen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst Basler & Partner AG durchgeführt. Kurzbeschreibung: In dem hier vorgelegten Forschungsprojekt werden in einem ersten Schritt alternative Zukunftsbilder erstellt. Die Zukunftsbilder sind normative Szenarien, d.h. Beschreibungen eines möglichen (und wünschbaren) Stands des Mobilitäts- und Energiesystems Schweiz in den Jahren 2035/2050. Die genauen Beschreibungen von vier Zukunftsbildern erfolgen zu Beginn des Projekts. Dabei kommen auch Workshops zum Einsatz. Mögliche Themen sind 'Biogene Treibstoffe', 'Elektroantrieb', 'Wasserstoffantrieb' und 'Human Power und öffentlicher Verkehr'. Die Zukunftsbilder umfassen stets die Beschreibung der Mobilitätsenergie auf der Primärenergieebene, auf der Sekundärenergieebene, sowie im Portefeuille der Antriebstechnologien. Darauf aufbauend werden die entsprechenden Charakteristika der Fahrzeuge, der Infrastrukturen (im Verkehr und im Energiebereich) sowie der Verkehrsnachfrage (und daraus folgend auf der Energienachfrage) beschrieben. Dabei werden Wechselwirkungen mit Entwicklungen in den Bereichen Umwelt, Raumentwicklung, Wirtschaft, Gesellschaft und Lebensstile berücksichtigt. In einem zweiten Schritt werden die Auswirkungen der in den Zukunftsbildern beschriebenen Entwicklungen auf Kriterien der nachhaltigen Entwicklung dargestellt. Neben den direkten Auswirkungen sind auch positive und negative Nebenwirkungen wie zum Beispiel bezüglich Lärm oder Verkehrssicherheit zu betrachten. Aus der Beschreibung der Zukunftsbilder und der jeweiligen Auswirkungen lässt sich für jede Alternative der Handlungsbedarf aufzeigen. Der Handlungsbedarf wird in kurz- und mittelfristige Maßnahmen unterschieden. Vor dem Hintergrund globaler wirtschafts-, umwelt- und energiepolitischer Entwicklungen zeichnet sich gegenwärtig ein Strukturbruch im Verkehrssektor ab. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage nach der Sicherstellung der Mobilität im Kontext sich verknappender fossiler Energieträger und eines sich ändernden Klimas. Dieses Projekt hat die Beantwortung der folgenden Forschungsfragen zum Ziel: 1. Zukunftsbilder je Antriebsform: Welche neuen strukturbildenden Prozesse und Zukunftsbilder zeichnen sich innerhalb des Verkehrs- und Energiesektors vor dem Hintergrund der Ausdifferenzierung des Antriebstrangs ab? 2. Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit: Welche Konsequenzen erwachsen daraus für eine ökologisch, ökonomisch und sozial nachhaltige Entwicklung? Handlungsbedarf: Welche Handlungsoptionen bzw. welcher Handlungsbedarf entsteht seitens der unterschiedlichen Akteure bei einer Realisierung bestimmter Zukunftsbilder?
Das Projekt "Systemanalytische Begleitforschung, energetische Bilanzierung und Umfeldanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ruhr-Universität Bochum, Ingenieurwissenschaften, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft durchgeführt. Das Projekt fokussiert auf die praktische Umsetzung eines Konzeptes, nach welchem in einem zyklischen Prozess Wasserstoff durch natürliche, selbstreplizierende oder biomimetische Systeme aus Wasser erzeugt und bei Verbrennung wieder in Wasser überführt wird. Die zur H2-Erzeugung benötigte Energie wird hierbei von der Sonne geliefert und die benötigten Elektronen und Protonen werden aus der photobiologischen Spaltung von H2O gewonnen. Hierfür soll ein biologisches Modellsystem entwickelt werden, welches geeignete genetisch modifizierte Komponenten des photosynthetischen Elektronentransportes mit Komponenten der Wasserstoffproduktion koppelt. Parallel hierzu soll ein biomimetisches Modellsystem entwickelt werden, welches ausgesuchte und optimierte biologische Komponenten in einer Art 'Baukastenprinzip' koppelt. Dies setzt eine molekulargenetisch und biochemisch kompatible Anpassung der Komponenten voraus und dient damit sowohl als Modell für biologisch zelluläre als auch für artifiziell immobilisierte Systeme. Wesentlicher Bestandteil dieser Entwicklungen ist die energietechnische Begleitforschung, welche die Effizienz der hier geplanten Systeme mit bereits bestehenden Systemen vergleicht und eine zentrale Rolle bei der Optimierung der einzelnen Komponenten spielt. Zur systemtechnischen Einordnung der photobiologischen Wasserstofferzeugung und zur Ermittlung von Zielgrößen für die biologischen Forschungsarbeiten werden eine systemanalytische Bewertung des Verfahrens und ein relativer Systemvergleich (Umfeldanalyse) mit heute etablierten und zukünftig denkbaren Verfahren zur Wasserstoffherstellung durchgeführt. Die Systemanalyse erfolgt in enger Kooperation der Bio- mit den Ingenieurwissenschaften. Sie fungiert als Bindeglied zwischen der Grundlagenforschung der Biologie und dem angewandten systemtechnischen Ansatz der Ingenieursdisziplin .Die Umfeldanalyse umfasst einerseits einen Vergleich mit konventionellen Verfahren zur Wasserstofferzeugung, die auf dem Einsatz fossiler Energieträger basieren (z. B. der Reformierung von Erdgas). Andererseits werden Systeme betrachtet, die regenerativ bereitgestellte Primär- oder Sekundärenergie zur Wasserstoffgewinnung nutzbar machen, wie bspw. Verfahren zur Biomassevergasung, Kombinationen von regenerativer Stromerzeugung (Photovoltaik, Windenergie) und Elektrolyseverfahren oder der Wasserstofferzeugung aus Bio- und Klärgasen.
Das Projekt "ZAK-Verfahren zur wirtschaftlichen Gewinnung hochwertiger, qualitätsoptimierter Sekundärbrennstoffe aus Siedlungsabfall bei Minimierung der Reststoffe und der Treibhausgasemissionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zweckverband Abfallbehandlung Kahlenberg durchgeführt. Bau und Betrieb einer großtechnischen Anlage nach dem ZAK-Verfahren unter Nutzung der Erfahrungen aus dem 3-jährigen Betrieb der Versuchsanlage (Upscaling). Das ZAK-Verfahren gliedert sich in folgende 4 Stufen: 1) Ausschleusung einer Grobfraktion bestehend aus Wert- und Störstoffen. 2) Perkolation der Reststoffe kleiner 150mm, wobei aus der flüssigen Fraktion Biogas erzeugt und anschließend verwertet wird. 3) Biologische Trocknung der entwässerten Reststoffe. 4) Mechanische Abtrennung des entwässerten Restes in Wertstoffe, hochwertige Brennstoffe und inerter Abfall. Die Zielsetzung des ZAK-Verfahren ist eine weitest gehende stoffstromspezifische Verwertung des Siedlungsabfalls. Weitere Ziele: Demonstration der im Vergleich zu herkömmlichen Restabfallbehandlungsanlagen geringeren Emissionen an Treibhausgasen. Demonstration der im Vergleich zu herkömmlichen Restabfallbehandlungsanlagen geringeren spezifischen Kosten. Demonstration der im Vergleich zu herkömmlichen Restabfallbehandlungsanlagen geringen Reststoffmenge. Demonstration der hochwertigen Eigenschaften der erzeugten Sekundärbrennstoffe. Erweiterte Ergebnisse: Nachweis der Machbarkeit der vorgesehenen Verfahrenskombination des ZAK-Verfahrens. Gewinnung von Stoff- und Energiebilanzen. Nachweis der erzeugbaren Brennstoffqualität einschließlich des Absatzes des Brennstoffs. Nachweis der Umweltentlastung gegenüber vergleichbaren Verfahren. Nachweis der geringeren Treibhausgasmissionen gegenüber vergleichbaren Verfahren.
Das Projekt "Neues Verfahren zur simultanen energetischen und emissionsminimierten Nutzung von industriellen brennbaren Prozessgasen mittels Aufbereitung und integrierter Hochtemperatur-Reduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BFI Betriebsforschungsinstitut, VDEh-Institut für Angewandte Forschung GmbH durchgeführt. Industrielle Prozessgase enthalten verfahrens- und produktionsbedingt Verunreinigungen sowie umweltrelevante Spurenkomponenten, die eine energetisch vollständige Nutzung erheblich behindern. Der Energieinhalt dieser wertvollen Sekundärenergieträger ist enorm und entspricht ca. 18 Prozent des Energieinhaltes der öffentlichen Gasversorgung. Da die Prozessgase mit der derzeit verfügbaren Feuerungstechnik ungenügend innerbetrieblich eingesetzt werden können, wird ein zu großer Teil der Prozessgase einfach abgefackelt oder mit geringem energetischen Wirkungsgrad verstromt. Daher ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens erforderlich, das die vollständige thermische Nutzung der anfallenden Prozessgase unter Berücksichtigung der Verunreinigungen und Spurenkomponenten mit hohen energetischen Wirkungsgraden innerbetrieblich ermöglicht. Hierzu sollen die Spurenkomponenten im Prozessgas durch eine selektive Gasaufbereitung vor der thermischen Nutzung weitestgehend entfernt und die Bildungsreaktionen umweltschädlicher Abgaskomponenten aus den Spurenkomponenten durch eine angepasste Verbrennungsführung wirkungsvoll vermieden werden. PROGAS ermöglicht so die innerbetriebliche Substitution von Erdgas in Hochtemperaturprozessen durch vorhandene Prozessgase. Dies bedeutet in vielen Industriebereichen eine deutliche Senkung des Primärenergieverbrauchs und der CO2-Emissionen.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung einer sensorbasierten praedikativen Steuerung bei der industriellen Gewinnung und Nutzanwendung von Prozessgasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BFI Betriebsforschungsinstitut, VDEh-Institut für Angewandte Forschung GmbH durchgeführt. Bei der Gewinnung und Nutzanwendung industrieller Prozessgase treten produktions- und verfahrensbedingt starke Schwankungen im Heizwert auf. Der Energieinhalt dieser wertvollen Prozessgase ist erheblich und betraegt ca 18 Prozent des Energieinhaltes der oeffentlichen Gasversorgung. Diese Heizwertschwankungen behindern die energetisch vollstaendige Nutzung dieser Sekundaerenergietraeger betraechtlich, da die bisher verfuegbare Analyse- und Steuerungstechnik viel zu langsam auf Heizwertschwankungen reagiert. Ein grosser Teil der Prozessgase wird daher abgefackelt oder mit zu grossem Luftueberschuss verbrannt. Ziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung und Erprobung eines neuartigen, praedikativen Steuerungskonzeptes, welches dynamisch und schnell auf Heizwertschwankungen reagiert. Kernstueck hierfuer ist ein neuartiger akustischer Analyseprozessor nach dem Prinzip der 'Orgelpfeife', deren akustische Eigenschaften von der momentanen Gasbeschaffenheit verzoegerungsfrei erfasst und spontan regelungstechnisch zur Brennmediensteuerung genutzt wird. Durch diese neuartige dynamische Gas-Steuerungstechnik 'DYNGAS' kann der energetische Wirkungsgrad von vielfaeltigen Prozessgasfeuerungen in verschiedenen Industriebetrieben deutlich gesteigert werden. Dies bedeutet eine erhebliche Senkung des Primaerenergieverbrauchs und der Kohlendioxidemissionen.
