Die Erfahrung mit der ZSW-eigenen PV-Fassadenanlage zeigt, dass sowohl Wartung als auch Überwachung einer Fassadenanlage sehr aufwendig und komplex sind. Daher werden mehrere Strategien parallel verfolgt. Es soll der Einfluss von modulnaher Verschattung, beispielsweise durch Vorsprünge innerhalb der eigenen Fassade, aber auch modulferner Schatten durch die Umgebung, untersucht werden, wodurch eine verbesserte elektrotechnische Auslegung sowohl der PV-Module als auch des Fassadensystems ermöglicht wird. Berührungslose Prüfverfahren werden für die Wartung und Instandhaltung wegen der schlechten Zugänglichkeit von PV-Fassaden künftig eine große Rolle spielen. Daher werden im Projekt die Grenzen bestehender Prüfverfahren und Möglichkeiten alternativer, bisher nicht eingesetzter Untersuchungsmethoden untersucht. Anders als bei geneigten und meist südorientierten PV-Anlagen gibt es keinen einfachen Zusammenhang zwischen Einstrahlung und abgegebener Leistung aufgrund der unterschiedlichen Orientierung der PV-Fassaden und der starken saisonalen Schwankung des Einflusses von im urbanen Umfeld unvermeidlichen Verschattungen. Daher soll zur Überwachung des Betriebs einer PV-Fassade deren digitaler Zwilling entwickelt und als kommerzielles Produkt umgesetzt werden. Ziel des Projektes ist die Reduzierung der Stromgestehungskosten durch eine optimierte Auslegung und daraus resultierend der optimierte Betrieb und die vereinfachte Wartung von PV-Fassadenanlagen.
Die POLO(poly-Si on Oxide)-Photovoltaik-Technologie wird möglicherweise einen höheren Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom im Vergleich zu herkömmlichen Zelltechnologien aufweisen. Für die Herstellung von Photovoltaikzellen und -modulen dieser Technologie werden im Projekt APOLON neue Produktionsverfahren entwickelt, deren ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen bisher noch wenig beleuchtet wurden. Das Ziel dieses Teilvorhabens ist es, die POLO-Technologien unter wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten mittels eines Life Cycle Assessments und einer Lebenszykluskostenanalyse zu bewerten. Die Bewertungsergebnisse für die POLO-Technologie werden der derzeit im Photovoltaikmarkt dominierenden PERC+-Technologie gegenübergestellt. Damit können beispielsweise die Produktionskosten von Zellen und Modulen dieser Technologie, die Stromgestehungskosten und die Umweltauswirkungen in Abhängigkeit von den Herstellungsprozessen quantifiziert und ermittelt werden. Darüber hinaus können die durchgeführten Analysen, zur Ermittlung der Verbesserungs- und Optimierungsmöglichkeiten der POLO-Technologie beitragen. Damit wird es eine klarere Perspektive der ökonomischen und ökologischen Auswirkungen geben, die diese Technologie haben können, und gleichzeitig der Weg für die lokale Produktion von POLO-basierte-Photovoltaikmodulen und für zukünftige Investitionen geebnet.
Im Projekt SupraGenSys 1 wurde ein vollsupraleitend ausgeführter und direkt angetriebener Generator für WEA (Windenergieanlagen) mit 10 MW Bemessungsleistung entworfen und optimiert. In diesem Projekt sind bereits wesentliche Ergebnisse erzielt worden. In diesem Projekt zeigte sich der Generator bereits mit beeindruckenden Kennzahlen und verspricht durch Absenkung der Stromgestehungskosten ein wesentlicher Fortschritt für den Ausbau der Windenergie zu werden. In dem Folgeprojekt SupraGenSys 2 soll ein Demonstrationsgenerator ( DG ) konstruiert und gefertigt werden. Die Projektpartner übernehmen die Berechnung des Generators, die Konstruktion des Generators und der Einzelteile, sowie die Materialbeschaffung. Die Krämer Energietechnik GmbH & Co. KG übernimmt die Konstruktion, Materialbeschaffung und Fertigung aller erforderlichen Vorrichtungen. Die Fertigung der HTS-Spulen und der geblechten Kerne sowie die Montage von Rotor, Stator und Kyrostat wird ebenfalls bei Krämer erfolgen. Die Prüfung der tiefgekühlten Spulen wird mit Unterstützung des KIT bei Krämer durchgeführt. Anschließend erfolgt die Endmontage des Generators durch Krämer bei Fraunhofer IEE in Kassel.
Windenergieanlagen sind zentral für die Energiewende. Wirtschaftlich betrachtet, müssen die Stromgestehungskosten minimiert werden, was kosteneffiziente, hochproduktive und wartungsarme Anlagen voraussetzt. Heutige Komponenten sind auf eine Betriebsdauer von 20 Jahren ausgelegt. Neben der Energieeffizienz in der Anwendung ist auch die energieeffiziente Herstellung der Anlagenkomponenten entscheidend. Beispielsweise werden schwere Gleitlager (bis zu einer Tonne) mit reibmindernden Beschichtungen versehen. Um gesundheitsschädliche Blei-Bronze-Legierungen zu ersetzen, werden Beschichtungen aus Polyetheretherketon (PEEK) verwendet. PEEK hat hervorragende reibmindernde Eigenschaften, hohe Dauergebrauchstemperatur (250 °C), große chemische Beständigkeit und mechanische Festigkeit (smax = 105 MPa) und ist daher für hochbeanspruchende Anwendungen geeignet. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens zur laserbasierten Herstellung von 1 mm dicken PEEK-Schichten auf großen Gleitlagern für die Windenergietechnik. Aktuell gibt es schwere Gleitlager aus PEEK, die in Form von 2 mm dicken Platten auflaminiert und danach abgefräst werden. Diese Technik ist für nicht-plane und komplexere Geometrien ungeeignet. Ein neuer Ansatz sieht vor, PEEK in Form einer Dispersion auf das Bauteil zu applizieren und es anschließend im Ofen auf ca. 400 °C zu erhitzen, bis das PEEK eine geschlossene Schicht bildet. Diese Methode erfordert enorme Energiemengen, da die schweren Bauteile mehrfach auf 400 °C erhitzt werden müssen. Die Öfen werden meist mit Gas beheizt, was aufgrund der aktuellen Gasknappheit zusätzliche hohe Kosten verursacht. Durch das, in diesem Projekt entwickelte sollen deutliche Energie- und Zeitersparnisse realisiert und für die wirtschaftliche Verwertung nutzbar gemacht werden.
Windenergieanlagen sind zentral für die Energiewende. Wirtschaftlich betrachtet, müssen die Stromgestehungskosten minimiert werden, was kosteneffiziente, hochproduktive und wartungsarme Anlagen voraussetzt. Heutige Komponenten sind auf eine Betriebsdauer von 20 Jahren ausgelegt. Neben der Energieeffizienz in der Anwendung ist auch die energieeffiziente Herstellung der Anlagenkomponenten entscheidend. Beispielsweise werden schwere Gleitlager (bis zu einer Tonne) mit reibmindernden Beschichtungen versehen. Um gesundheitsschädliche Blei-Bronze-Legierungen zu ersetzen, werden Beschichtungen aus Polyetheretherketon (PEEK) verwendet. PEEK hat hervorragende reibmindernde Eigenschaften, hohe Dauergebrauchstemperatur (250 °C), große chemische Beständigkeit und mechanische Festigkeit (smax = 105 MPa) und ist daher für hochbeanspruchende Anwendungen geeignet. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens zur laserbasierten Herstellung von 1 mm dicken PEEK-Schichten auf großen Gleitlagern für die Windenergietechnik. Aktuell gibt es schwere Gleitlager aus PEEK, die in Form von 2 mm dicken Platten auflaminiert und danach abgefräst werden. Diese Technik ist für nicht-plane und komplexere Geometrien ungeeignet. Ein neuer Ansatz sieht vor, PEEK in Form einer Dispersion auf das Bauteil zu applizieren und es anschließend im Ofen auf ca. 400 °C zu erhitzen, bis das PEEK eine geschlossene Schicht bildet. Diese Methode erfordert enorme Energiemengen, da die schweren Bauteile mehrfach auf 400 °C erhitzt werden müssen. Die Öfen werden meist mit Gas beheizt, was aufgrund der aktuellen Gasknappheit zusätzliche hohe Kosten verursacht. Durch das, in diesem Projekt entwickelte Verfahren sollen deutliche Energie- und Zeitersparnisse realisiert und für die wirtschaftliche Verwertung nutzbar gemacht werden.
In diesem Projekt wird ein ganzheitliches Konzept mit aktiven Combinern und Stringwechselrichtern für große PV-Kraftwerke (>5 MW) entwickelt und im Labormaßstab (TRL 5) verifiziert. Ziel ist es, im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik erhebliche Ressourcen- und Kostenersparnisse zu erzielen. Dabei liegt der Fokus für das Teilvorhaben auf Wechselrichtern. Unterschiedliche Systemtopologien und Spannungslevel im Kraftwerk werden analysiert und verglichen. Nach Auswahl des besten Konzepts wird ein Demonstrator gemäß den Spezifikationen entwickelt und im Labor getestet. Der im Vorhaben adressierte Konzeptansatz beinhaltet Insbesondere die folgenden sieben Ansatzpunkte und Projektziele: - Einsparungen von Kabeln im Kraftwerk um 75 % - Einsparungen im Kühlkörper um 20 % - Kosteneffizientes Integrationspotenzial von PV+X Kraftwerken - Reduzierung der Stromgestehungskosten - Einsparungen von Kupfer und Ferrit in Wickelgütern - Integration von Analysefunktionen im Combiner - Einsparungen von Schutzelementen im Kraftwerk
Regelbare Kraftwerke, welche Strom je nach Bedarf liefern können, indem sie ihre Leistung anpassen und kurzfristig ein- und ausgeschaltet werden können, gewinnen im Kontext der Energiewende zunehmend an Bedeutung. Bei der direkten Stromgewinnung, z.B. mittels Photovoltaik oder Windkraft, muss die gewonnene elektrische Energie sofort in das Netz eingespeist werden, oder in großen Batteriespeichersystem gespeichert werden. Dafür benötigte Speichersysteme mit langfristiger Betriebszuverlässigkeit und wettbewerbsfähigen Kosten sind noch nicht kommerziell verfügbar. Wärme kann hingegen zu wesentlich geringeren Kosten als Strom gespeichert und bei Bedarf zur Stromerzeugung genutzt werden. So kann aus überschüssigem Strom erzeugte Wärme in großem Umfang und über lange Zeiträume gespeichert werden, aber auch einem CSP (Concentrated Solar Power)-Kraftwerk die notwendige Flexibilität verleihen, Wärme und Strom dann zu liefern, wenn eine große Nachfrage besteht. Dies ist eine unabdingbare Voraussetzung für die weitere kommerzielle Nutzung von CSP. Durch leistungsfähige Wärmespeicher kann der Stromgewinnungsprozess weitestgehend von der Wärmegewinnung entkoppelt werden und so das Potential der Regelbarkeit und Flexibilität optimal genutzt werden. Kommerziell verfügbar sind im Bereich von Temperaturen über 700°C aktuell lediglich Wärmespeichersysteme, welche auf dem Prinzip der sensiblen, also nicht reaktiven, Wärmespeicherung basieren. Ein Einsatz von redoxaktiven Materialien birgt das Potential, die Speicherkapazität und Effizienz von Wärmespeichersystem bedeutend zu steigern. Bei der zyklischen Reduktion und Oxidation solcher redoxaktiver Materialien kann zusätzliche Wärme gespeichert (Reduktion) und wieder entnommen werden (Oxidation). Im Projekt Porotherm-Solar werden Speichermodule aus redoxaktivem Perowskit entwickelt und unter Realbedingungen in einem Demonstrator erprobt.
Windenergieanlagen sind zentral für die Energiewende. Wirtschaftlich betrachtet, müssen die Stromgestehungskosten minimiert werden, was kosteneffiziente, hochproduktive und wartungsarme Anlagen voraussetzt. Heutige Komponenten sind auf eine Betriebsdauer von 20 Jahren ausgelegt. Neben der Energieeffizienz in der Anwendung ist auch die energieeffiziente Herstellung der Anlagenkomponenten entscheidend. Beispielsweise werden schwere Gleitlager (bis zu einer Tonne) mit reibmindernden Beschichtungen versehen. Um gesundheitsschädliche Blei-Bronze-Legierungen zu ersetzen, werden Beschichtungen aus Polyetheretherketon (PEEK) verwendet. PEEK hat hervorragende reibmindernde Eigenschaften, hohe Dauergebrauchstemperatur (250 °C), große chemische Beständigkeit und mechanische Festigkeit (smax = 105 MPa) und ist daher für hochbeanspruchende Anwendungen geeignet. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Verfahrens zur laserbasierten Herstellung von 1 mm dicken PEEK-Schichten auf großen Gleitlagern für die Windenergietechnik. Aktuell gibt es schwere Gleitlager aus PEEK, die in Form von 2 mm dicken Platten auflaminiert und danach abgefräst werden. Diese Technik ist für nicht-plane und komplexere Geometrien ungeeignet. Ein neuer Ansatz sieht vor, PEEK in Form einer Dispersion auf das Bauteil zu applizieren und es anschließend im Ofen auf ca. 400 °C zu erhitzen, bis das PEEK eine geschlossene Schicht bildet. Diese Methode erfordert enorme Energiemengen, da die schweren Bauteile mehrfach auf 400 °C erhitzt werden müssen. Die Öfen werden meist mit Gas beheizt, was aufgrund der aktuellen Gasknappheit zusätzliche hohe Kosten verursacht. Durch das, in diesem Projekt entwickelte sollen deutliche Energie- und Zeitersparnisse realisiert und für die wirtschaftliche Verwertung nutzbar gemacht werden.
In diesem Vorhaben soll daher ein ganzheitliches Konzept deutliche Ressourcen- und Kostenersparnissen für große PV-Kraftwerke (5 MW) im Detail entwickelt und im Labormaßstab (TRL 5) verifiziert werden. Im Vorhaben soll daher der Fokus auf die Wechselrichter und weitere Balance-of-System (BOS)-Komponenten gelegt werden. Nach Auswahl des geeignetsten Konzeptes soll ein Demonstrator eines Wechselrichters und eines aktiven Combiners entsprechend den Spezifikationen entwickelt und aufgebaut werden, der anschließend im Labormaßstab evaluiert wird. der im Vorhaben adressierte Konzeptansatz beinhaltet Insbesondere die folgenden sieben Ansatzpunkte und Projektziele: - Einsparungen von Kabeln im Kraftwerk um 75 % - Einsparungen im Kühlkörper um 20 % - Kosteneffizientes Integrationspotenzial von PV+X Kraftwerken - Reduzierung der Stromgestehungskosten - Einsparungen von Kupfer und Ferrit in Wickelgütern - Integration von Analysefunktionen im Combiner - Einsparungen von Schutzelementen im Kraftwerk
In diesem Vorhaben soll daher ein ganzheitliches Konzept deutliche Ressourcen- und Kostenersparnissen für große PV-Kraftwerke (>5 MW) im Detail entwickelt und im Labormaßstab (TRL 5) verifiziert werden. Im Vorhaben soll daher der Fokus auf die Wechselrichter und weitere Balance-of-System (BOS)-Komponenten gelegt werden. Nach Auswahl des geeignetsten Konzeptes soll ein Demonstrator eines Wechselrichters und eines aktiven Combiners entsprechend den Spezifikationen entwickelt und aufgebaut werden, der anschließend im Labormaßstab evaluiert wird. Der im Vorhaben adressierte Konzeptansatz beinhaltet Insbesondere die folgenden sieben Ansatzpunkte und Projektziele: - Einsparungen von Kabeln im Kraftwerk um 75 % - Einsparungen im Kühlkörper um 20 % - Kosteneffizientes Integrationspotenzial von PV+X Kraftwerken - Reduzierung der Stromgestehungskosten - Einsparungen von Kupfer und Ferrit in Wickelgütern - Integration von Analysefunktionen im Combiner - Einsparungen von Schutzelementen im Kraftwerk
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 320 |
| Europa | 11 |
| Land | 4 |
| Weitere | 2 |
| Wirtschaft | 1 |
| Wissenschaft | 97 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 1 |
| Förderprogramm | 283 |
| Text | 35 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 11 |
| Offen | 285 |
| Unbekannt | 28 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 307 |
| Englisch | 59 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 28 |
| Bild | 1 |
| Datei | 29 |
| Dokument | 33 |
| Keine | 165 |
| Webseite | 129 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 123 |
| Lebewesen und Lebensräume | 205 |
| Luft | 106 |
| Mensch und Umwelt | 324 |
| Wasser | 89 |
| Weitere | 319 |