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Fairness- and cost-effectiveness-based approaches to effort-sharing under the Paris Agreement

Mit dem Übereinkommen von Paris (ÜvP) hat die Weltgemeinschaft das globale, langfristige Temperaturziel verschärft. Alle Staaten streben damit gemeinsam ein Gleichgewicht zwischen Treibhausgasemissionen und -senken innerhalb des 21. Jahrhunderts an. Somit ist es unerlässlich, dass weltweit die zugesagten Beiträge zur Minderung von Treibhausgasen (THG) neu bewertet werden. Zudem fordert das ÜvP, dass die jeweiligen Minderungsbeiträge an der größtmöglichen Ambition und den jeweiligen nationalen Kapazitäten angelehnt sind. Diese Studie leitet auf Basis von Fairness- und Kosteneffektivitätserwägungen THG-Minderungsbeiträge für die Zieljahre 2030 und 2050 ab, die mit dem Temperaturzielen (Obergrenzen) des ÜvP vereinbar sind. Die Analyse umfasst diejenigen Länder, deren Emissionen im weltweiten Maßstab einen signifikanten Anteil darstellen und die im internationalen Kontext eine wichtige Rolle einnehmen. Das sind: Brasilien, China, Europäische Union, Indien, Japan, Kanada, die Vereinigten Staaten von Amerika und Deutschland. Mit dem Vergleich lassen sich Schlüsse auf notwendige Anpassungen der nationalen THG-Minderungsbeiträge ziehen. Die Ergebnisse geben darüber hinaus Auskunft darüber, welche Anstrengungen im jeweiligen nationalen Kontext erbracht werden könnten und darüber, welche Unterstützung von bzw. für andere Staaten geleistet werden sollte. Die Berechnungen mit den beiden Ansätzen zeigen insgesamt, dass im Vergleich zu den Cancun-Zielsetzungen das ambitioniertere, langfristigere Temperaturziel des ÜvP erheblich höhere Klimaschutzanstrengungen erfordert. Quelle: Forschungsbericht

Ausarbeitung von Arbeitshilfen zur methodischen Ereignisanalyse und Ergebnisauswertung zur Fortschreibung des Standes der Technik

Zielsetzung des Vorhabens war die Förderung der Anwendung von systematischen, dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren zur Analyse von Ereignissenund Verbesserung der Kommunikation gewonnener Erkenntnisse durch Behörden. Grundlage ist die Seveso III-Richtlinie (2012/18/EU), in der Anforderungen an die Ereignisanalyse und Erkenntniskommunikation bestimmt werden, insbesondere, dass die Analyse durch eine Behörde zu erfolgen hat.Es wurden 39 Verfahren zur Ereignisanalyse identifiziert. Aus diesen wurden mit dem Forschungsbegleitkreis drei für den Einsatz durch Behörden geeignete Verfahren ausgewählt: Abweichungsanalyse, SOL 3.0 und Storybuilder/BowTie. Für diese Verfahren wurdenManuale erstellt und mit Behördenvertretern diskutiert sowie Verfahren an drei realen Ereignissen erfolgreich erprobt. Die Hilfsmittel wurden als handhabbar eingeschätzt und in den drei Erprobungen konnten jeweils neue Erkennt-nisse über die Ereignisse gewonnen werden, die über die ursprüngliche Auswertung hinausgingen. Während der Erprobung wurde die Bedeutung der Informationssammlung vor der eigentlichen Ana-lyse deutlich und es entstand der Wunsch nach einer Checkliste für die Informationssammlung für Ereignisanalysen. Es zeigte sich, dass der Aufwand für die verfahrensunabhängige Informations-sammlung deutlich höher war, als für die Informationsaufbereitung und eigentliche Ereignisanalyse mit den ausgewählten Verfahren. Zudem wurde deutlich, dass nach der Ereignisanalyse noch eine Phase der aktiven Erkenntniskommunikation folgen muss, damit aus der Analyse eine Prävention von Ereignissen folgen kann. Die erwünschte Checkliste zur Informationssammlung wurde entwi-ckelt. Diese und die Manuale für die Verfahren sowie weitere Hilfsmittel finden sich im Anhang des Berichtes.Abschließend wurden Empfehlungen zur guten Praxis der Ereignisanalyse formuliert. Diese Empfehlungen und die Checkliste zur Informationssammlung wurden dem Ausschuss anlagenbezogener Immissionsschutz und Störfallvorsorge (AISV) der Bund-Länder Arbeitsgemeinschaft für Immissions-schutz (LAI) vorgelegt, der sie als für die Ereignisanalyse geeignet beurteilte. <BR>Quelle: Forschungsbericht

Stand-alone PV and wind power in Freiburg

Das Projekt "Stand-alone PV and wind power in Freiburg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesgartenschau Freiburg durchgeführt. Objective: To demonstrate that pv and wind generators can be used in a reliable way as stand-alone power supplies for various applications. The pv generator is used to power an Information Pavilion at an exhibition centre in Freiburg where technology transfer can be supported by the nearby Fraunhofer Institute. PV and wind powered water pumping are also being demonstrated in the exhibition centre. General Information: PV and wind power projects are installed as part of the Landesgartenschau Freiburg 1986 exhibition in Freiburg, to demonstrate that such systems are reliable and easy to install and operate. The water pumping system consists of two KSB Aquasol 50 L pumps with electronically commutated dc motors which are powered by 45 pv modules in 9 strings of 5 modules (rated array power 1710 Wp) and a wind generator rated at 600 W. The combined generator is connected to a battery bank operating in two strings at 64 V, 175 Ah capacity each to give 10 hours of continuous water pumping per day. The PV array is mounted on a 10 m mast, on the top of which is mounted a 12 bladed American wind generator. A reserve pump safeguards against stoppages due to pump failure. COST in ECU: actual 1990-re-build estimata PV components 30460 16100 Batteries 6479 6479 Conventional components 12862 12862 Construction 40300 25900 Project management 16800 7200 Total(for 1730 Wp system) 106901 68541 Cost per peak Watt (ECU/pW 62 40 Data were monitored in accordance with JRC Ispra Monitoring Guidelines. Readings were taken every two seconds and recorded by a data logger. A IBM-PC was used to read the memories and calculate the energy flow. Achievements: The system started operation as foreseen for the opening of the State Garden Show on April 18th, 1986 and operated on a manual basis until September 1986. In October 1986 the two years monitoring phase started and the system operated under automatic control. The monitoring data were sent to CCR/Ispra and were analysed there. During this two-year period 3401 kWh pv power were produced. For comparison: A rule of thumb says, that in central Europe a plant produces in the average the energy corresponding to the rated peak power multiplied by 10 per cent of the time. This rule would give for this 1.73 kW plant in 0.1-2x365x24 hours an energy of: 3031 kWh. Both pumps had to be replaced during the two year operation, one for electrical, the other one for sealing problems; they work without problems since the replacement. The data acquisition system worked perfectly. Concerning reliability of such a system, for instance for water supply in developing countries, it can be said, that skilled technical maintenance must be available, especially for the electronic regulation and the pumps. However technical simplifications could be applied to improve the reliability. Prime Contractor: Landesgartenschau Freiburg; Freiburg; Germany.

Network of Rural Areas Aiming at Very-high RE Rate

Das Projekt "Network of Rural Areas Aiming at Very-high RE Rate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von B.A.U.M. Consult GmbH durchgeführt. The aim of this project is to give the participating areas a strong impetus for achieving their goal of a 100Prozent RE-based energy supply through solving a number of RTD problems they are facing, thereby improving the regional and EU-wide environmental, social and economic situation. First, visible results in these areas should motivate similar areas in Europe to follow their example. The objective is to do R und D on the change of the energy system of rural areas into a sustainable one which is based on RE. The work will focus on some of the major missing links - technical, financial, social, structural- which opposed the straightforward use of local, renewable energy sources in these areas. Best practice of achieving high RE penetration levels in rural areas will be developed. An internet-based Virtual 100Prozent RE-NET with information, communication and benchmarking features will be developed and tested.

EXIST-SEED: sign-m

Das Projekt "EXIST-SEED: sign-m" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Dortmund, Fachbereich Informatik durchgeführt. Der erste Meilenstein in unserem Projekt ist die Fertigstellung des solarbetriebenen Displays, das man über GSM per SMS erreichen kann. Ein stromnetzabhängiger Prototyp existiert bereits. Unsere Entwicklungen werden dahingehend voranschreiten, dass wir weitere Ansteuerungsmöglichkeiten unseren Kunden zur Verfügung stellen möchten. Der Kunde sein Display über die USB Schnittstelle seines PC s ansteuern können, aber auch über ein Computernetzwerk (auch wLAN) oder über das Internet. So vielfältig die Ansteuerung sein wird, so reichhaltig wird auch das Angebot sein wie die Displays mit Energie versorgt werden können. Das Angebot wird sich von Stromanschluss per USB-Schnittstelle, über 230V-Netzstecker, bis hin zum Akku und Solarzellen erstrecken. Robert Brieke und Stefan Kliesch sind zuständig für die technischen Seiten/Weiterentwicklung des Projekts. Michael Beume bekleidet den kaufmännischen Teil (Marketing, Vertrieb, Marktanalysen/-Studien). Die Ergebnisse in den nächsten 2 Jahren sollen uns die Möglichkeit der Firmengründung und Vermarktung unserer Produkte bieten.

Hybrid rig for drilling, workover and re-entry work

Das Projekt "Hybrid rig for drilling, workover and re-entry work" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rautenkranz Internationale Tiefbohr GmbH & Co. KG - ITAG durchgeführt. Objective: The aim of the project is to provide a hybrid rig and under balanced/balanced drilling/re-entry services at low cost and maximum environmental protection to open more marginal fields in Europe for enhanced oil production from new or old (re-entry) fields. The coiled tubing and conventional slim hole technologies will be combined in one drilling rig with reduced manpower on the rig. The application of such a drilling system will permit multiple horizontal wells with extension of the original drainage zone. The hybrid rig will be capable to vertical depth of 2500 m plus a horizontal displacement of 500 m. The need to change rigs for different work will be eliminated. General Information: The project is splitted into five phases. The first phase includes the design of key elements of the hybrid drilling rig like drive system, mast with top drive, substructure, pipe handling, mud system, and the modification of bottom hole assembly components to assure proper interactions between jointed pipe and coiled tubing. The second phase involves the manufacturing of the rig components and composite of existing equipment. Specific coiled tubing drilling bottom hole assembly components and slim hole drill strings are available. During the third phase (assembly/installation) an initial rig-up including the testing of critical components will be completed prior to starting the full field trial program. The forth phase (commissioning) involves the drilling of 2 pilot wells using both technologies, coiled tubing drilling and drilling with jointed pipe. The objective is to demonstrate the economic and technical viability of the complete system. The fifth and last phase is used for completion of reports and dissemination of results. Prime Contractor: ITAG Tiefbohr; Celle; Germany.

Biogas-fired Combined Hybrid Heat and Power Plant (Bio-HyPP)

Das Projekt "Biogas-fired Combined Hybrid Heat and Power Plant (Bio-HyPP)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) durchgeführt. To reach the goals of improving the efficiency of CHP systems while simultaneously widening the biomass feedstock base as well as increasing operational flexibility, the project aims to develop a full scale technology demonstrator of a hybrid power plant using biogas as main fuel in lab environment. A combined hybrid heat and power plant combines a micro gas turbine (MGT) and a solid oxide fuel cell (SOFC). The focus of the technology demonstration plant is to prove the functional capability of the plant concept, followed by detailed characterization and optimization of the integration of both subsystems. The main objective is to move the technology beyond the state of the art to TRL 4. Electrical efficiencies of more than 60% and total thermal efficiencies of more than 90% are intended to reach at base load conditions. An operational flexibility ranging from 25% to 100% electric power should be achieved. The emission levels should not exceed 10 ppm NOx and 20 ppm CO (at 15% vol. residual oxygen). The system should allow the use of biogas with methane contents varying from 40-75%, thus covering the biogas qualities from the fermentation of the entire biomass feedstock range. To achieve the objectives the subsystems MGT and SOFC including their subcomponents have to be adjusted and optimized by a multidisciplinary design approach using numerical and experimental measures to ensure a proper balance of plant. In addition an integrated control system has to be developed and implemented to achieve a reliable operation of the coupled subsystems. A detailed analysis of different European markets, economic and technical constraints in terms of biogas production potentials will clarify the regional suitable sizes and attractive performance conditions of the power plant system. To identify cost reduction potentials a thermo-economic analysis will be performed. Here, an internal rate of return (IRR) of the system of higher than 15% should be achieved over a 20 years.

Windtec 1200 kW-cost/light-weight wind turbine

Das Projekt "Windtec 1200 kW-cost/light-weight wind turbine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Windtest Kaiser-Wilhelm-Koog durchgeführt. General Information/Objectives: The objective of the project is to develop a 3-bladed, 1.2 MW, variable speed, pitch controlled wind turbine, with (a) reduced tower head mass, (b) optimized energy yield for low wind speed regimes, and (c) improved logistics with strong emphasis on the erection of the turbine without crane. The combination of all these improvements are expected to lead to reduced costs of power production, whereby the goal is to produce electrical power for 0.038 ECU/kWh in a wind regime of 8 m/s at a hub height of 60 m. Technical Approach Above objectives are achieved by developing various new components as: (1) Improved variable speed power electrics on the basis of a doubly fed induction generator. (2) Integrated drive train design with the main target of reducing weight and costs. (3) Light weight rotor blade design, utilizing carbon fibre technology. (4) Optimized slip-form concrete tower designed to reduce costs and to improve the dynamics of the complete system. (5) Modular nacelle design including an on-board erectable crane system, which allows the nacelle and the rotor to be installed without an external mobile crane. After the engineering phase a prototype will be manufactured and installed in the eastern part of Austria. Loads and performance measurements will be performed and reported under the Scientific Measurement and Evaluation Programme (SMEP), which was developed for the WEGA-II machines. The analysis of the measurements will be the basis for (a) the validation of the design and the performance of the wind turbine, and (b) further improvements of the design. Expected Achievements and Exploitation The expected outputs of the project are: (1) Validation of software programs by comparing dynamic simulations with measurements. (2) Development of a variable speed power electrics system, which is highly efficient and at the same time very cost effective. (3) Development of a light weight rotor blade with high aerodynamic efficiency. (4) Improvement of the logistics for the installation of a MW-class wind turbine. The combination of all these features should lead to a wind turbine with substantially improved economics by guaranteeing excellent power quality. Prime Contractor: Windtec Anlagenerrichtung- und Consulting GmbH; Völkermarkt; Austria.

PV hybrid systems for 5 remote sites in the german alps

Das Projekt "PV hybrid systems for 5 remote sites in the german alps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Alpenverein e.V. durchgeführt. Objective: Photovoltaic, hybrid electricity supplies for five different sites in the German Alps. The mountain huts are not connected to the grid. Lightning protection of the systems is a major concern. Economic operation and reduced ecological pollution are aims of the project. General Information: Five remote sites are equipped with PV generators for lighting, household appliances, communication equipment and water pumping. The auxiliary generators are foreseen to operate only if the demand cannot be met by the pv part. In the four small installation the inverter operates only on demand of 220 V ac load. The two larger systems use a special transformerless inverter (developed for the project SE/134/83, Rappenecker Hof), which is operating continuously. 'Global monitoring' is made for the small installations, and 'Analytical monitoring' for the two larger stations. Nr. of subsystems: 5 Power of subsystems: 900, 1000, 1040, 5000, 5400 Wp Total power: 13,3 kWp Backup: Diesel, gas (and wind at one site) Number of modules: 266 Module description: 20 Siemens SM50 (Purtscheller) and 152 AEG PQ36/45 (Brunnstein, Meiler, Mindelheim) and 94 TST MQ36D/53 (Watzmann). Connection: 24 V (for systems smaller than+ 1 kWp) or special Support: special mounting (no holes in the roof) on the sheet metal roofs Max power tracker: none Charge controller: special design by Uhlmann Solarelectronic, IBC Battery: Bayern, Fiamm, Hoppecke, Hagen Batt. (V): 24 V for systems smaller than= 1kWp; special connection for the 2 large systems Capacity (Ah): 100 and 150 Ah at 162 V, 500 and 600 Ah at 24 V. Inverter: Special transformerless inverter at two sites. (Watzmannhaus and Mindelheimer Huette) with 10 kVA each of FhG-ISE (sinusoidal). At two other sites (Purtscheller and Brunnstein): 'Al-elektronic' (trapezoidal) with 1.6 kVA each. At Meiler Huette: 'Sunpower' 2 kVA (sinusoidal). Load description: For lights: fluorescent lamps for 24 V and 230 V. Water pump. Low consumption household appliances, freezers, refrigerators, dish washers ecc. Monitoring: 'Global' for the 4 small systems, 11 data, daily, manual reading of mechanical meters. 'Analytical' for the two larger systems: data, hourly averages stored in data logger.

Fachliche Unterstützung des BMU/UBA in div. int. Arbeitsgruppen in 2009

Das Projekt "Fachliche Unterstützung des BMU/UBA in div. int. Arbeitsgruppen in 2009" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TÜV NORD Mobilität GmbH & Co. KG durchgeführt.

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