Das Projekt "Teilvorhaben: Auslegung eines Batteriespeichers für die offshore PtX-Forschungsplattform, Korrosionsuntersuchungen an Materialien unter maritimer Belastung und Analysen zu Wasserstoffpermeation und -versprödung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Im PtX-Wind ist das DFI an der Auslegung eines Batteriespeichers für die PtX-Offshore-Forschungsplattform (AP 3.2), Korrosionsuntersuchungen an unterschiedlichen Materialien unter maritimer Atmosphäre (AP 5.4) sowie spezifischen Analysen zu Wasserstoffpermeation und -Versprödung (AP 5.5) beteiligt. Im AP3 des Verbundvorhabens werden Charakteristika und Spezifikationen für den erfolgreichen Bau und Betrieb einer universellen PtX-Plattform für verschiedene Entwicklungsstadien, von einer Versuchsplattform (VP) über eine Forschungsplattform (FP) bis hin zu einer Produktionsplattform (PP) für die Serienproduktion erfasst und analysiert. Im AP 3.2 soll der Strombezug für diese drei Plattformen konzipiert sowie technische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen ermittelt werden. Die Arbeiten zum elektrochemischen Energiespeicher am DFI sind in AP 3.2. eingebettet und umfassen die Auslegung des elektrochemischen Speichers für die PtX-Plattform, den Test marktüblicher Produkte (Pb, NiMH, Li-Ion, Supercap) im Labormaßstab, die Implementierung des Windprofils in das System Advisor Model (SAM) sowie die Dimensionierung & techno-ökonomische Bewertung des Speichers für die Wind/PtX-Kopplung. Im AP 5.4 ist eine umfassende Untersuchung aller auftretender korrosiver Belastungsformen in maritimer Umgebung und die Festlegung geeigneter Korrosionsschutzmaßnahmen vorgesehen. Dazu sollen im DFI die in den verschiedenen Technologien zu erwartenden Formen der Innenkorrosion von Anlagen und Verrohrungen grundlegend analysiert werden. Insbesondere sind hier auch Einflüsse der Wasserchemie und der Mikrobiologie auf das Korrosionsverhalten der Anlagenstruktur wie auch der Elektrodenmaterialien, z.B. in der Meerwasserelektrolyse, zu adressieren. Im Rahmen des AP 5.5 sollen Materialien für Anlagenbauteile und Verrohrungen, welche die übrigen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit erfüllen, auf ihre Eignung für Wasserstoffsysteme untersucht werden.
Das Projekt "Hochleistungselektrolyseur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hamburgische Electricitäts-Werke AG, Energiekonzept-Zukunft durchgeführt. Entwicklung, Bau und Betrieb von Hochleistungselektrolyseuren groesserer Leistung; Kostensenkung der Produktion; Gewinnung von Betriebserfahrungen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines low-GWP Kältekreises" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dipl.-Ing. (FH) Elke Seidel e.K. durchgeführt. Projektziel ist es, ein System aus einer Wärmepumpe, Speichern und PVT-Kollektoren zu entwickeln, dass deutliche Energie- und Kosteneinsparungen ermöglicht. Dies soll durch eine thermodynamisch effizientere Integration des Wärmepumpenkreises und der Kollektoren in die Speicherarchitektur und die komponentenübergreifende Speichersteuerung gelingen. Die Verbundpartner wollen eine effizientere, kompaktere und über den Lebenszyklus kostengünstigere Lösung als herkömmliche Luft- oder Erdreich-Wärmepumpen anbieten können. Durch die geschickte Kombination der wärmeabführenden und aufnehmenden Bauteile (Verdampfer/ Kondensator) des Kältekreises mit den Speichertemperaturniveaus kombiniert mit der Einbindung der PVT-Kollektoren kann eine Effizienzsteigerung in der Trinkwassererwärmung von bis zu 30 % erreicht werden. Auch für den Heizbetrieb sind durch den speicherintegrierten Kondensators Steigerungen von bis zu 10% zu erwarten. Das Potenzial, das sich aus einer geschickten Kombination und Regelung der Komponenten ergibt, soll im Projekt erschlossen werden. Die technisch-innovative Umsetzung des Konzepts und der Nachweis des Effizienzpotenzials sollen zunächst auf Laborebene erfolgen, hierfür ist Integration von Verdampfer und Kondensator in die Speicher geeignet umzusetzen und zu validieren. Für die effizienzsteigernde Speicherintegration ist die Entwicklung eines deutlich kältemittelreduzierten und sicheren Designs für Kältemittel mit geringem Treibhausgaspotenzial für den Verdampfer und Kondensator geplant. Die Wärmepumpen-Speicherlösung wird in einem nächsten Schritt mit dem PVT-System gekoppelt, in einem Funktionsmuster an einem realen Standort installiert und mit einem geeigneten Regelungskonzept betrieben. Die Betriebsdaten werden detailliert erfasst und ausgewertet. Ziel der Auswertung ist die weitere Optimierung der Regelung und der abschließende Nachweis der Effizienzsteigerung in einer realen Anwendung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Systemintegration und Regelungsentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von res - regenerative energietechnik und -systeme GmbH durchgeführt. Projektziel ist es, ein System aus einer Wärmepumpe, Speichern und PVT-Kollektoren zu entwickeln, dass deutliche Energie- und Kosteneinsparungen ermöglicht. Dies soll durch eine thermodynamisch effizientere Integration des Wärmepumpenkreises und der Kollektoren in die Speicherarchitektur und die komponentenübergreifende Speichersteuerung gelingen. Die Verbundpartner wollen eine effizientere, kompaktere und über den Lebenszyklus kostengünstigere Lösung als herkömmliche Luft- oder Erdreich-Wärmepumpen anbieten können. Durch die geschickte Kombination der wärmeabführenden und aufnehmenden Bauteile (Verdampfer/ Kondensator) des Kältekreises mit den Speichertemperaturniveaus kombiniert mit der Einbindung der PVT-Kollektoren kann eine Effizienzsteigerung in der Trinkwassererwärmung von bis zu 30 % erreicht werden. Auch für den Heizbetrieb sind durch den speicherintegrierten Kondensators Steigerungen von bis zu 10% zu erwarten. Das Potenzial, das sich aus einer geschickten Kombination und Regelung der Komponenten ergibt, soll im Projekt erschlossen werden. Die technisch-innovative Umsetzung des Konzepts und der Nachweis des Effizienzpotenzials sollen zunächst auf Laborebene erfolgen, hierfür ist Integration von Verdampfer und Kondensator in die Speicher geeignet umzusetzen und zu validieren. Für die effizienzsteigernde Speicherintegration ist die Entwicklung eines deutlich kältemittelreduzierten und sicheren Designs für Kältemittel mit geringem Treibhausgaspotenzial für den Verdampfer und Kondensator geplant. Die Wärmepumpen-Speicherlösung wird in einem nächsten Schritt mit dem PVT-System gekoppelt, in einem Funktionsmuster an einem realen Standort installiert und mit einem geeigneten Regelungskonzept betrieben. Die Betriebsdaten werden detailliert erfasst und ausgewertet. Ziel der Auswertung ist die weitere Optimierung der Regelung und der abschließende Nachweis der Effizienzsteigerung in einer realen Anwendung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Modellbasierte Systemauslegung und Bewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Projektziel ist es, ein System aus einer Wärmepumpe, Speichern und PVT-Kollektoren zu entwickeln, dass deutliche Energie- und Kosteneinsparungen ermöglicht. Dies soll durch eine thermodynamisch effizientere Integration des Wärmepumpenkreises und der Kollektoren in die Speicherarchitektur und die komponentenübergreifende Speichersteuerung gelingen. Die Verbundpartner wollen eine effizientere, kompaktere und über den Lebenszyklus kostengünstigere Lösung als herkömmliche Luft- oder Erdreich-Wärmepumpen anbieten können. Durch die geschickte Kombination der wärmeabführenden und aufnehmenden Bauteile (Verdampfer/ Kondensator) des Kältekreises mit den Speichertemperaturniveaus kombiniert mit der Einbindung der PVT-Kollektoren kann eine Effizienzsteigerung in der Trinkwassererwärmung von bis zu 30 % erreicht werden. Auch für den Heizbetrieb sind durch den speicherintegrierten Kondensators Steigerungen von bis zu 10% zu erwarten. Das Potenzial, das sich aus einer geschickten Kombination und Regelung der Komponenten ergibt, soll im Projekt erschlossen werden. Die technisch-innovative Umsetzung des Konzepts und der Nachweis des Effizienzpotenzials sollen zunächst auf Laborebene erfolgen, hierfür ist Integration von Verdampfer und Kondensator in die Speicher geeignet umzusetzen und zu validieren. Für die effizienzsteigernde Speicherintegration ist die Entwicklung eines deutlich kältemittelreduzierten und sicheren Designs für Kältemittel mit geringem Treibhausgaspotenzial für den Verdampfer und Kondensator geplant. Die Wärmepumpen-Speicherlösung wird in einem nächsten Schritt mit dem PVT-System gekoppelt, in einem Funktionsmuster an einem realen Standort installiert und mit einem geeigneten Regelungskonzept betrieben. Die Betriebsdaten werden detailliert erfasst und ausgewertet. Ziel der Auswertung ist die weitere Optimierung der Regelung und der abschließende Nachweis der Effizienzsteigerung in einer realen Anwendung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung weiterer Anwendungsszenarien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von goodmen energy GmbH durchgeführt. Projektziel ist es, ein System aus einer Wärmepumpe, Speichern und PVT-Kollektoren zu entwickeln, dass deutliche Energie- und Kosteneinsparungen ermöglicht. Dies soll durch eine thermodynamisch effizientere Integration des Wärmepumpenkreises und der Kollektoren in die Speicherarchitektur und die komponentenübergreifende Speichersteuerung gelingen. Die Verbundpartner wollen eine effizientere, kompaktere und über den Lebenszyklus kostengünstigere Lösung als herkömmliche Luft- oder Erdreich-Wärmepumpen anbieten können. Durch die geschickte Kombination der wärmeabführenden und aufnehmenden Bauteile (Verdampfer/ Kondensator) des Kältekreises mit den Speichertemperaturniveaus kombiniert mit der Einbindung der PVT-Kollektoren kann eine Effizienzsteigerung in der Trinkwassererwärmung von bis zu 30 % erreicht werden. Auch für den Heizbetrieb sind durch den speicherintegrierten Kondensators Steigerungen von bis zu 10% zu erwarten. Das Potenzial, das sich aus einer geschickten Kombination und Regelung der Komponenten ergibt, soll im Projekt erschlossen werden. Die technisch-innovative Umsetzung des Konzepts und der Nachweis des Effizienzpotenzials sollen zunächst auf Laborebene erfolgen, hierfür ist Integration von Verdampfer und Kondensator in die Speicher geeignet umzusetzen und zu validieren. Für die effizienzsteigernde Speicherintegration ist die Entwicklung eines deutlich kältemittelreduzierten und sicheren Designs für Kältemittel mit geringem Treibhausgaspotenzial für den Verdampfer und Kondensator geplant. Die Wärmepumpen-Speicherlösung wird in einem nächsten Schritt mit dem PVT-System gekoppelt, in einem Funktionsmuster an einem realen Standort installiert und mit einem geeigneten Regelungskonzept betrieben. Die Betriebsdaten werden detailliert erfasst und ausgewertet. Ziel der Auswertung ist die weitere Optimierung der Regelung und der abschließende Nachweis der Effizienzsteigerung in einer realen Anwendung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung, Charakterisierung und Optimierung einer Ultrakondensator-Komponente" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Skeleton Technologies GmbH durchgeführt. Ziel des Projekts ist es, ein Photovoltaik-Speicher-System aus kommerziell verfügbaren Photovoltaik(PV)-Modulen und darauf angepasstem ultraschnellen elektrischen Kurzzeitspeicher zu entwickeln, um die naturbedingten Leistungsfluktuationen der Photovoltaik im Bereich von Sekunden bis Minuten deutlich zu glätten und somit erneuerbare Energien in netzdienlicher Qualität bereitzustellen. Skeleton Technologies bringt als Europas größter Hersteller von Ultrakondensatoren weitreichende Kenntnisse im Bereich von Hochleistungsenergiespeichern in das Projekt, insbesondere bezüglich der Integration dieser Energiespeicher in verschiedenste Systeme. Hierbei wird Skeleton Technologies insbesondere die Optimierung der Ultrakondensatoren für die identifizierten Anwendungsfälle in Hinblick auf Energiedichte, Größe, Stromprofile Dimensionen und Wirtschaftlichkeit vornehmen. Darüber hinaus wird Skeleton die Projektpartner hinsichtlich des Aufbaus des Demonstrators in Bezug auf Ultrakondensatoren unterstützen. Im Teilprojekt werden die folgenden vier wesentlichen Arbeitsschwerpunkte verfolgt: - Erarbeitung des Anforderungsprofils an Speicher und MPP-Tracking durch Simulation des Zielsystems in Hinblick auf Ultrakondensatoren - Modifizierung kommerziell verfügbarer Ultrakondensatoren entsprechend des Anforderungsprofil unter Betrachtung wirtschaftlicher Aspekte - Aufbau des gekoppelten Systems im Labormaßstab zur experimentellen Bewertung verschiedener Designs und Regelstrategien für Ultrakondensatoren - Aufbau und Bewertung eines in das Stromnetz integrierten Demonstrators einschließlich Ultrakondensatoren.
Das Projekt "Teilvorhaben: Demonstration der Machbarkeit und Evaluation mitteltiefer Erdwärmesondenspeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Angewandte Geowissenschaften, Fachgebiet Angewandte Geothermie durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsprojektes SKEWS sollen am Campus Lichtwiese der Technischen Universität Darmstadt vier 750 m tiefe Bohrungen mit geringem Achsabstand von 5 m hergestellt werden und diese anschließend zu mitteltiefen Erdwärmesonden ausgebaut werden. Die vier Erdwärmesonden werden anschließend in einem 1,5-jährigen Forschungsbetrieb als weltweit erster mitteltiefer Erdwärmesondenspeicher betrieben. Mit dem Projekt soll die Bau- und Betriebsfähigkeit solcher Systeme nachgewiesen und die Betriebs- und Bemessungsroutinen für die Zukunft bestimmt werden. Eine Vergrößerung der Anlage auf eine technisch effiziente Größe im Anschluss an das Vorhaben und eine Eingliederung in das Wärmenetz am Campus Lichtwiese ist bereits in der Planung. Dieses Teilprojekt umfasst die Projektleitung, die Gesamtplanung sowie die wissenschaftliche Begleitung des Vorhabens. So sollen die Betriebs- und Monitoringergebnisse aus dem Speicher-Experimentalbetrieb dazu verwendet werden, bestehende technische sowie ökonomisch-ökologische Simulationswerkzeuge zu validieren und diese weiterzuentwickeln, um zukünftig bessere Vorhersagen bei der Dimensionierung solcher Systeme treffen zu können und die Umweltauswirkungen solcher Systeme besser abschätzen zu können. Mittels der validierten Modellierungsansätze soll des Weiteren die Integration eines aufskalierten Speichers in das Nahwärmenetz am Campus Lichtwiese der TU Darmstadt in Verbindung mit möglichen Wärmequellen wie einem Solarthermiekollektorfeld oder dem universitätseigenen BHKW simuliert und bewertet werden, auch im Hinblick auf das langfristige Ziel eines klimaneutralen Betriebs der Heizwärmeversorgung am Campus.
Das Projekt "Teilverbundvorhaben: IWs - Systemintegration; Teilvorhaben: Wissenschaftlich-technische Begleitung beim Bau und Betrieb eines Aquifer-Wärmespeichers" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sektion Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Innerhalb städtischer Bebauungsstrukturen kann ein großes Speichervolumen für Wärme nur im geologischen Untergrund durch einen Aquifer-Wärmespeicher bereitgestellt werden. Konkrete Ziele des Teilvorhabens sind (u.a. in Zusammenarbeit mit IWS-CAH): - Bau eines Aquifer-Wärmespeichers (= ATES: Aquifer Thermal Energy Storage) am Standort Wilhelmsburg einschl. Messnetz zur Erfassung der Betriebsbedingungen und Umweltauswirkungen - Inbetriebnahme des ATES-Speichers einschl. Integration des Speichers in das Wärmeversorgungssystem (Systemintegration) - Etablierung einer nach verschiedenen Kriterien optimierbaren Fahrweise - Sammlung von Betriebsdaten und Betriebserfahrungen - Erfassung der Umweltauswirkungen - Unterstützung bei der Ableitung eines regulatorischen Rahmens für ATES-Systeme Im Teilvorhaben IW3-IWS-CAU sind folgende Bearbeitungsschritte zur Entwicklung eines regulatorischen Rahmens zur Realisierung von ATES-Anlagen in urbanen unterirdischen Räumen vorgesehen: a.) Konzepterstellung für Bau und Betrieb von ATES-Anlagen im Rahmen einer quantifizierenden Raumplanung für den geologischen Untergrund in urbanen Gebieten mit besonderer Berücksichtigung bestehender Schutzgüter. b.) Technische Umsetzung der Kriterien zum Bau und Betrieb von ATES-Anlagen im Rahmen einer Raumplanung des geologischen Untergrundes. Dazu gehören: Numerische und experimentelle Dimensionierungsanalysen zu den zeitlich dynamischen thermischen sowie hydraulischen und hydrochemischen Raumauswirkungen , Prognose und Monitoring des Wärmefeldes im Umfeld der ATES-Anlage sowie der hydrochemischen Veränderungen in der Grundwasserzusammensetzung und der mikrobiologische Veränderungen, Monitoring bzgl. Hebungs- und Setzungsprozessen an der Geländeoberfläche. c) Ableitung technischer Optimierungspotentiale für den zukünftigen Bau und Betrieb von ATES-Anlagen im Kontext einer Raumplanung des geologischen Untergrundes in urbanen Gebieten d) Ableitung rechtl. Problemstellungen und -lösungsoptionen.
Das Projekt "GridBatt - Batterietechnologien zur Sicherstellung eines stabilen Netzbetriebs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Elektrische Energiesysteme, Lehrstuhl Elektrische Netze und Erneuerbare Energie (IESY,LENA)Elektroenergiequellen durchgeführt. Zur Sicherstellung eines stabilen Netzbetriebes mit Hilfe elektrischer Speichertechnologien ist es essentiell erforderlich, die anwendungsspezifischen Anforderungen eindeutig zu formulieren, um den Speicher schon beim Entwurf an die Anforderungen anzupassen, das Speichersystem daraufhin optimal zu dimensionieren und auszulegen sowie dessen Betriebsführung zu optimieren. Dabei ist maßgeblich zu berücksichtigen, dass die Belastungen der elektrischen Speicher in vielen Systemen hoch dynamisch sind und neben der Gleichstromkomponente häufig eine Wechselstrom- bzw. Mischstromkomponente umfassen. Im Rahmen des Projektes erfolgt die Analyse der Anforderungen aus der Anwendung im elektrischem Netz und der Vergleich mit kommerziell verfügbaren Speichertechnologien. Aus der Diskrepanz können erforderliche Eigenschaften bzgl. der Alterung, Lebensdauer, Performance und Sicherheit unterschiedlicher Speichertechnologien abgeleitet werden. Ziel ist es zu zeigen, dass für hohe dynamische Netzanforderungen z.B. Momentanreserve und Kurzschlussleistung betreffend eine technologische Lücke sowohl aus Netzsicht als auch aus den erforderlichen Speichereigenschaften vorliegt. Um diese Lücke zu identifizieren, nachzuweisen sowie Lösungsansätze aufzuzeigen wird an der Otto-von-Guericke Universität eine statische und dynamische Anforderungsanalyse in elektrischen Netzen durchgeführt, um die Anforderung an Batteriezellen, der Leistungselektronik und dem Batteriesystem als Ganzes zu definieren. Zur Bewertung der Ergebnisse werden geeignete Netzmodelle und Netzszenarien sowie eine Übertragungsfunktion des leistungselektronischen Stellgliedes zwischen Netz und Speicher entwickelt, die mit den Modellen der anderen Partner gekoppelt eine Gesamtsystemanalyse ermöglichen. Im Rahmen der Gesamtsystemanalyse wird geprüft, ob Aluminium-Ionen Batteriezellen geeignet sind, die technologische Lücke zu schließen.
| Origin | Count |
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| Bund | 28 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 28 |
| License | Count |
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| offen | 28 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 27 |
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| Keine | 20 |
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| Boden | 15 |
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