Das Projekt "Potenzialstudie Wasserkraft - Potenzialstudie Erneuerbare Energien, Teil 5: Wasserkraft" wird/wurde gefördert durch: Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ingenieurbüro Floecksmühle GmbH.In der Studie wurde landesweit das noch ungenutzte Wasserkraftpotenzial an bestehenden Querbauwerken unter Berücksichtigung der Belange der Gewässerökologie und des Fischschutzes ermittelt. Dabei wurde in einem 'maximalen Szenario' ein ungenutztes Erzeugungspotenzial von 107,9 GWh/a an 128 Querbauwerken identifiziert (davon 35 Repoweringstandorte). In einem 'minimalen Szenario', in dem weitere, nicht abschließend zu klärende ökologische Aspekte berücksichtigt wurden, verbleibt noch ein ungenutztes Potenzial von 59,8 GWh/a an 54 Standorten. In Nordrhein-Westfalen wird derzeit bereits ein großer Anteil des gesamten Wasserkraftpotenzials genutzt. Dennoch macht es Sinn, den Ausbau der bisher noch ungenutzten Wasserkraftpotenziale zu unterstützen, vor allem an potenziellen Standorten für besonders große Anlagen oder bei dem Repowering bereits bestehender Anlagen. Die Wasserkraftnutzung ist eine ausgereifte Technik mit relativ hohen Wirkungsgraden, die durch eine meist relativ gleichmäßige Stromerzeugung im Gegensatz zur Wind- oder Solarenergie auch den Einsatz als Grundlastkraftwerke ermöglicht. Darüber hinaus wurden in der Studie auch die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserkraftnutzung in NRW sowie das Potenzial von kinetischen Strömungsmaschinen und der Wasserkraftnutzung an Infrastruktureinrichtungen betrachtet.
Das Projekt "COOREFLEX-Turbo, Teilprojekt 1.3.7A; Entwicklung probabilistischer Methoden zur Beschreibung von Nichtlinearitäten innerhalb der Turbomaschinenauslegung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Strömungsmechanik, Professur für Turbomaschinen und Flugantriebe.Die Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung/Weiterentwicklung von anwendungsunabhängigen probabilistischen Methoden zur Beschreibung und Bewertung nichtlinearer Mechanismen innerhalb der Turbomaschinenauslegung. Dabei soll insbesondere die Effizienz der probabilistischen Methoden zur Sensitivitäts- und Robustheitsbewertung für Systeme mit nichtlinearem Charakter verbessert werden. Neben der Methodenentwicklung sollen für die Lebensdauervorhersage der Rotoren und Schaufel/Rotorverbindung verschieden komplexe Modellierungen angewandt werden um ein sinnvolles Verhältnis zwischen numerischen Aufwand der probabilistischen Analyse sowie probabilistischen Ergebnis zu finden. Entsprechende deterministische Modelle werden dazu vom Industriepartner zur Verfügung gestellt. Abschließendes Ziel ist die Integration ausgewählter Methoden und Erkenntnisse in industrienahe Auslegungskonzepte bzw. Auslegungswerkzeuge. Im ersten Arbeitsschritt werden die deterministischen Modelle der Industriepartner automatisiert, parametrisiert bzw. entsprechend ergänzt. Anschließend werden effiziente probabilistische Methoden zur Bewertung dieser Modelle und deren vorhandenen Unsicherheiten hinsichtlich Sensitivitäten, Robustheit und Systemverbesserung entwickelt. Diese neuen Methoden finden im nächsten Arbeitsschritt bei der probabilistischen Untersuchung der industrienahen Anwendungsfälle unter Einbeziehung verschiedener Parameterkategorien Anwendung. Abschließend ist geplant die neuen Methoden in die Auslegungsumgebung der Industriepartner einzubinden.
Das Projekt "COOREFLEX-Turbo, 1.3.7C Teilprojekt: Entwicklung probabilistischer Methoden zur Beschreibung von Nichtlinearitäten innerhalb der Turbomaschinenauslegung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: MTU Aero Engines AG.In diesem Projekt werden probabilistische Methoden für nichtlineare Systeme am Beispiel einer MTU-Verdichterscheibe weiterentwickelt. Eine effiziente Bewertung eines Systems hin-sichtlich Sensitivitäten, Robustheit und Systemverbesserung ist mit Metamodellen möglich. Voraussetzung dafür ist, dass die Metamodelle das Systemverhalten gut widerspiegeln. Dieses Systemverhalten kann innerhalb der Auslegung stark nicht linear und nicht monoton sein. Dieses Verhalten numerisch zu beschreiben, ist eine zentrale Herausforderung des Vorhabens. Neben der probabilistischen Beschreibung und Bewertung auftretender Nichtlinearitäten, soll gleichzeitig aufgezeigt werden, welche Nichtlinearitäten für ausgewählte industrienahe Anwendungsfälle zu berücksichtigen sind. Ziel ist, Parameter, welche im Vergleich zur Auswirkung der Eingangsgrößenstreuung geringe Auswirkungen haben, nicht zu berücksichtigen und damit die Komplexität und die notwendige Rechenleistung zu reduzieren. Die hier erarbeiteten Vorgehensweisen sollen nachfolgend in den Auslegungsprozess integriert werden. Es werden erweiterte Modelle hinsichtlich Mission, Verformungs- und Schädigungsmodelle für TUDD bereitgestellt. Es folgt dann die Evaluierung der bei TUDD entwickelten Vorgehensweisen, mit detaillierter Untersuchung an Referenzbauteilen bei MTU. Für die Methode werden Anwendungsregeln entwickelt.
Das Projekt "Mini-Hydro - Entwicklung eines innovativen Laufwasserkraftwerkes" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Voith Hydro Holding GmbH & Co. KG.Ziel des Vorhabens Mini Hydro ist die Entwicklung eines innovativen Wasserkraftwerkskonzeptes für geringe Fallhöhen mit hoher Effizienz und besonders geringer Belastung des Fließgewässerlebensraumes. Das Anlagenkonzept soll aus einer Energieeinheit, eingebettet in ein Bauwerk, bestehen, welches flexibel an existierenden Querbauwerken und neuen Standorten einsetzbar ist. Das zu entwickelnde Anlagenkonzept soll dabei einem Kriterienkatalog entsprechen, der sowohl die Optimierung der Investitions- und Wartungskosten als auch die Erfüllung von Umweltanforderungen beinhaltet. Gemeinsam mit Projektbeteiligten aus Forschung und Industrie soll die oben genannte Zielsetzung angegangen werden: Zunächst sollen für verschiedene Standorttypen zielführende Anlagenkonfigurationen entwickelt werden. Die Grundlage für die Anlagenkonfiguration bildet das von Voith neu entwickelte Turbinenkonzept StreamDiver. Diese Turbineninnovation wird im Rahmen des Projekts Mini Hydro konzeptionell und mittels einer hydraulischen Entwicklung weiter optimiert und an die entwickelten Anlagenkonzepte angepasst. Im nächsten Schritt soll ein Teststandort identifiziert werden, an dem sich das zu entwickelnde Anlagenkonzept als Versuchsanlage umsetzen lässt. Die Projektbeteiligten sind das Ingenieurbüro Vogelmann und die Firma Fichtner Water & Transportation GmbH mit dem Fokus auf die Entwicklung von Anlagenkonzepten. Die Universität Stuttgart, Institut für hydraulische Strömungsmaschinen (IHS), ist für die hydraulische Entwicklung und numerische Analysen beauftragt. Die Firma Voith mit Fachspezialisten die Entwicklung maßgeblich vorantreiben und die nötigen elektrischen und mechanischen Komponenten für die Versuchsanlage fertigen.
Das Projekt "Wellenenergiekraftwerk: Entwicklung einer bidirektionalen Luftturbine radialer Bauart (Wellenturbine)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Siegen, Institut für Fluid- und Thermodynamik, Fachgebiet Strömungsmaschinen.Ziel des beantragten Projekts ist die Entwicklung und Optimierung einer radialen Bauart einer bidirektionalen Luftturbine für Wellenkraftwerke nach dem Prinzip der oszillierenden Wassersäule (OWC). Es soll geklärt werden, ob mit dieser Bauart einige Schwächen der axialen Turbine wie der enge Betriebsbereich, der niedrige Spitzenwirkungsgrad und die hohe Geräuschentwicklung bei Überlast durch hohen Wellengang vermindert werden können. Durch die Effizienzsteigerung der OWC Wellenkraftwerke soll die Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen deutlich gesteigert werden, so dass sie konkurrenzfähiger zu anderen Energiewandlungstechnologien werden. In dem Forschungsvorhaben werden drei Methoden zur Entwicklung der radialen Wellsturbine eingesetzt. Die Strömungskontur des axial-radialen Turbinengehäuses wird mit einer neuen systematischen Entwurfsstrategie unter Berücksichtigung der geforderten Bidirektionalität der Strömungsrichtung entworfen. Die Geometrie des Turbinenrotors wird mit mathematisch-physikalischen Modellen des Strömungsmaschinenbaus, die auf diesen Turbinentyp angepasst werden, berechnet. Die strömungsmechanische Güte der Varianten wird mit der Methode der numerischen Strömungssimulation hinsichtlich Wirkungsgrad und Betriebsbereich beurteilt und optimiert. Aussichtsreiche Varianten der kompletten Turbine werden im Modellmaßstab gefertigt und auf einem speziellen Luftturbinenprüfstand an der Forschungsstelle im Detail vermessen.
Das Projekt "Entwicklung und Optimierung eines Antriebsstrangs für Gezeitenströmungsturbinen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: ANDRITZ Hydro GmbH.In Rahmen der Entwicklung alternativer Energiekonzepte tritt die Meeresenergie als Energieträger ohne Emission von Treibhausgasen zunehmend in den allgemeinen Fokus. Eine Variante der Meeresenergie bildet die direkte Ausnutzung der Gezeitenströmungen. Hierfür werden spezielle, 'windradähnliche' Turbinen benötigt, die an Standorten mit hohen Gezeitenströmungen unterhalb der Wasseroberfläche platziert werden. Nachdem momentan in Versuchsanlagen die Funktionstüchtigkeit des Systems demonstriert wird, sollen in den nächsten Jahren Strömungsenergieparks in geeigneten Regionen (Beispielsweise Großbritannien und Irland) entstehen. Aufgrund des Demonstratorcharakters der momentan in der Installation bzw. Erprobung befindlichen Anlagen wird eine sinnvolle Anwendung dieser Konstruktionen in Strömungsenergieparks kaum möglich sein. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines kostengünstigen und leicht anzupassenden Antriebsstrangs für Gezeitenströmungsturbinen. Der Antriebsstrang umfasst dabei die Anbindung der Schaufelblätter an die Rotornabe, die Rotornabe, den Verstellmechanismus der Schaufelblätter inkl. Steuerung, die Welle inkl. Wellenlager und Wellendichtung sowie die Kupplung zum Getriebe oder Generator. Auf Basis der durchgeführten Machbarkeitsstudie soll ein Prototyp eines Antriebsstrangs konstruiert werden. Die Leistungsfähigkeit der Blattverstellung des Prototyps soll mittels eines Prüfstands optimiert und nachgewiesen werden.
Das Projekt "Entwicklung und Validierung von Simulationstechniken zur Fluid-Struktur-Interaktion für den Entwurf von Kleinwindturbinen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Fachgebiet Strömungsmaschinen (FSM).In Regionen mit schwach ausgebauter Infrastruktur und geringer Bevölkerungsdichte sind Kleinwindkraftanlagen ein zukunftsfähiges Konzept zur dezentralen Versorgung mit elektrischer Energie. In besonderer Weise gilt dies für Regionen, wie sie z.B. im Süden von Argentinien, in Patagonien, bestehen. Die Gewinnung elektrischer Energie beruht derzeit dort im Wesentlichen auf dieselmotorisch angetriebenen Kleinkraftwerken. Andererseits besteht dort aber ein hohes Potenzial an Windenergie. Aufgrund der infrastrukturellen Voraussetzungen und der meist sehr hohen Windgeschwindigkeiten, können technisch komplexe und große Windenergieanlagen, wie sie heute in Mitteleuropa eingesetzt werden, nicht verwendet werden. Es besteht aber ein Bedarf an kleineren und sehr robusten Anlagen mit gutem Wirkungsgrad und geringem Wartungsaufwand. In Verbindung mit einer geeigneten Wasserstofftechnologie zur Zwischenspeicherung und Gasmotoren oder Mikrogasturbinen und/oder wirtschaftlicher Batterietechnologie, lässt sich damit eine wirtschaftliche, umweltfreundliche und robuste Versorgung mit elektrischer Energie realisieren. Zur Beherrschung hoher Belastungen durch Windkräfte am Rotor muss der Fluid-Struktur-Interaktion beim Entwurf eine wichtige Rolle zugewiesen werden. Strömungs- und Strukturmechanik. ITBA: FEM-Methoden zur Strukturmechanik; FSM: CFD/CSD-Verfahren zur Berechnung von Strömungen und Fluid-Struktur-Interaktion in Strömungsmaschinen.
Das Projekt "4.2.8: Einfluss von Stützrippen auf die Sekundärströmung in Turbinendiffusoren^2.1.3 Teilverbundprojekt Gasturbine, Verbrennung; Vorhaben 2.1.3 Erweiterung des Brennstoffspektrums für ein NOx-armes Verbrennungssystem^2.3.2: Thermoakustisches Stabilitätsverhalten von mager betriebenen Brennkammern^Optimierung und robuste Auslegung für gekoppelte Laufbeschaufelungen, Vorhaben 4.1.3'^Expansion - Teilvorhaben: 4.1.8 Innovative 3D Schaufelgeometrien^1.3.7 ;Verbesserung des Verständnisses der Strömung in Radseitenräumen von Radialverdichtern für CO2-Hochdruckanwendungen^4.1.12B: Akustische Schaufelschwingungsanregung im rotierenden System^COORETEC-Turbo 2020^4.1.2 Probabilistische Lebensdauerberechnung für Design bei extremen Temperaturen^2.1.4 Industriegasturbinenbrenner für alternative Brenngase (IGAB)^Teilverbundprojekt Expansion, Vorhaben-Gruppe Ventile, Gehäuse, Ein- und Ausströmungen, Vorhaben 4.2.2 Verbesserung des Druckrückgewinnes in axialen Kraftwerksdiffusoren^Teilvorhaben 1.1.2 Aerodynamische und strukturmechanische Optimierung der Randbereiche subsonischer Verdichterbeschaufelungen unter Berücksichtigung der Schaufelinteraktion^2.1.6 Teilverbundprojekt Gasturbine, Verbrennung; Vorhaben 2.1.6 Neue Brennerkonzepte für Brennstoffe mit hohem Wasserstoffanteil und minimaler Verdünnung^4.1.12 Akustische Schaufelschwingungsanregung im rotierenden System^4.2.9B Erweiterte Werkstoff- und Lebensdauerkonzepte auf Basis komplexer Versuche^Teilverbundprojekt Kühlung, Vorhaben-Gruppe Kühlmittelführung und Schaufelinnenkühlung - Teilvorhaben 3.2.3 Optimierung einer dreidimensionalen Seitenwandkonturierung unter Berücksichtigung von Filmkühlung und Leckageluft, Teilvorhaben 3.2.9; Hybride Modelle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Thermische Strömungsmaschinen.
Das Projekt "Flexibilisierung von Gas- und Dampfturbinenkraftwerken durch den Einsatz von Hochtemperatur-Wärmespeichern (FleGs)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWE Power AG.
Das Projekt "Flexibilisierung von Gas- und Dampfturbinenkraftwerken durch den Einsatz von Hochtemperatur-Wärmespeichern (FleGs)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Paul Wurth Refractory and Engineering GmbH.
| Origin | Count |
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| Förderprogramm | 38 |
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