Das Projekt "Make your own fuel from CO2 (willpower)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gensoric GmbH durchgeführt.
Das Projekt "(Interimsphase) - Themen-Nr. 1.142, 1.420, 1.330, 1.240" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Motoren- und Turbinen Union Friedrichshafen durchgeführt. Siehe hierzu die entsprechenden Teil-Antraege der Ap 1.142/Ap 1.420/Ap 1.330/Ap 1.240.
Das Projekt "Waste heat utilization of a blast furnace by the use of a heat pump" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Krupp Hoesch Stahl durchgeführt. Objective: To utilize the waste heat of blast furnace using a heat pump. The temperature of the coolant circuits is 57 deg. C which is raised to 90 deg. C by means of a heat pump and so waste heat is fed into the existing hot water heating networks. It is expected to achieve a 2265 TOE//year energy saving at project level. Payback time estimated at 3.1 years. In case of success, this technology could be transferred to about 100 blast furnaces in the Community, corresponding to an available waste heat potential of about 885 000 TOE/year. General Information: Blast furnaces are generally cooled by three cooling water circuits: the circuit for cooling the blast tuyerers, the hot blast slide valves, and the staves. About 42 GJ/h of waste heat are dissipated today unutilized by the water/air cooling systems. The cooling water temperature at the blast furnace No 7 of the Hoesch Stahl AG is about 57 deg. C, and the heat pump proposed to be installed will raise the temperature level at 90 deg. C, and feed the waste heat into the existing hot water heating networks. The heat pump will be powered by a back pressure turbine. With this turbine the unutilized steam energy (enthalpy) of the reduction station between the existing 33 bar and 12 bar steam network can be utilized. The first step of the project is to combine the separately operated heating centers. After the installation of the heat pump unit and the integration of the heating centres, the heat pump will supply the hot water network with heat. The construction costs are estimated at 3.8Million DM (year 85). Costs reduction of up to 20 per cent are expected for units of this type. In addition to the energy saving the annual operating and maintenance costs will decrease significantly by establishing a central hot water network. Compared to the units operating today, a saving of about 225 000 DM (year 85) is taken into account for operating and maintenance costs.
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.
Das Projekt "PV hybrid systems for three remote houses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft FhG, Abteilung für Forschungs- und Budgetplanung durchgeführt. Objective: This project demonstrates three photovoltaic hybrid (wind, Diesel, gas) systems, with continuous AC energy supplied by an inverter. All three sites are far away from the grid. General Information: Three different subsystems at three different sites. A common feature is newly developed indicator of the state of charge of the battery. This indicator allows economic energy management and optimized use of the auxiliary generator. All three subsystems have the same type of special inverter (ISE design) to supply 220 V AC. In the new version of the ISE inverter it is sufficient to have one battery with the full tension of 162 V; the other dc tensions, 84, 42, 24 and 12 V are generated by a DC/DC converter. (Patented system). 1) The Grimmelshofen system, 1.76 kWp, on a private house, a former railroad signal house, has a Diesel/gas auxiliary generator. The PV arrays are mounted on the roof of the house. 2) The Rotwandhaus system, 5 kWp, on a guesthouse in the bavarian Alps near Spitzingsee, has a wind auxiliary generator (20 kWp turbine). The PV arrays are mounted on the roof. 3) The Bognago system, 4.32 kWp, on a site of several isolated guest huts, has a hydro electric generator, 5 kW for the main house supply (household appliances, water pump). This system has also a Diesel/gas auxiliary generator. Nr. of subsystems: 1 + 1 + 1 Power of subsystems: 1.76 + 5.1 + 4.32 kWp Total power: 11 kWp Backup: Diesel (+wind + hydro) Number of modules: about 240 TST (AEG) Module description: AEG PQ 36/45 and Italsolar 36 SL/A Connection: 12 in series Support: On the roof (Rotwandhaus), roof integrated (Langer and Bognago) Max power tracker: none Charge controller: special Battery: HAGEN Batt. (V): 162 (168 Langer) Capacity (Ah): 1 x 75 Ah (OGI) and 1x37.5 Ah (OpzS) at 168 V for Langer house, 400 Ah at 162 V, type Hagen OCSM, for Rotwandhaus, 200 Ah at 162 V, type FIAMM PMF, for Bognago. Inverter: special (ISE design transformer less inverter with DC/DC converter for all three systems, 10 kW. Load description: Household appliances, Dishwater, washing machine, refrigerator, freezer, TV, lights, and water pump. Monitoring: Data logger for 11 main parameters with integrators for mechanical backup. Achievements: The system in the Langer-house works perfectly, satisfying the seasonal needs of the Langer family. The final yield over nine months is 1.3 kWh/(d x kWp) at a reference yield of 3.5 kWh/(d x kWp). The battery and the inverter have both high efficiency. The Rotwandhouse system is operating since September 92. Of the 11.3 MWh totally produced in 1993 3.4 MWh are of pv origin, 2.4 MWh of wind origin and 5.5 MWh are Diesel generated. The final yield for the pv supply was 1.6 kWh/(d x kWp) at a reference yield of 3.8 kWh/(d x kWp). At Bonago, operating since September 1991, the consumption is much higher than expected. The pv systems works correctly, but the motor generator fraction is high. From the whole project many valuable lessons were learned,...
Das Projekt "Teilvorhaben 1.1.1.2, 1.1.1.8, 1.1.2.6, 1.1.2.7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen durchgeführt. Ziel des beantragten Verbundvorhabens (Einzelvorhaben 1.1.1.2, 1.1.1.8, 1.1.2.6 und 1.1.2.7) ist die verbesserte Berechnung der reibungsbehafteten Stroemung in mehrstufigen Turbomaschinen. Die Einzelvorhaben umfassen die Loesung folgender Aufgaben: 1.1.1.2: Verbesserung von Profil- und Seitenwandgrenzschichten im mehrstufigen Verdichter; Auswertung und Korrelation in Verbindung mit Daten aus Vorhaben 1.1.1.1./1.1.1.8: Quasi-3d-Berechnung der Stroemung im mehrstufigen Verdichter unter Verwendung der Ergebnisse aus 1.1.1.2 und 1.1.2.6. 1.1.2.6: Erstellung eines elliptischen 3d-Navier-Stokes-Verfahrens zur Einzelgitterberechnung und Einbeziehung abgeloester Stroemungen. 1.1.2.7: Erweiterung eines Quasi-3d-through-Flow-Verfahrens fuer die Berechnung der Stroemung in einer mehrstufigen Axialturbine unter Verwendung semi-elliptischer Navier-Stokes-Loesungen in den Einzelgittern.
Das Projekt "Teilvorhaben: 1.2a, 3.1a und 3.2a" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAN Energy Solutions SE durchgeführt. Gasturbinenbasierte Energiewandlungsanlagen sind im kombinierten GuD-Prozess sowie in wärmegeführten KWK-Anlagen das Rückgrat der Energiewende. Durch das hohe Flexibilitätspotenzial (z.B. Start- und Stopp Zyklen, Teillastbetrieb, Off-Design Betrieb) und den hohen Wirkungsgrad des gekoppelten Prozesses tragen sie dazu bei, die fluktuierende Erzeugung aus dem stetig steigenden Anteil der erneuerbaren Energien zu kompensieren. Gas- und Dampfturbinen leisten im kombinierten Prozess somit einen wichtigen Beitrag zur Optimierung komplexer Gesamtenergiesysteme mit hohen Anforderungen an Flexibilität, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Neben den flexiblen Fahrweisen bieten sie zusätzliche Optionen zur Unterstützung der Sektorenkopplung und für den Einsatz alternativer Kraftstoffe aus Power-to-X Anwendungen (z.B. steigende Anteile von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien, synthetisches Methan, usw.). Sie gewährleisten somit nicht nur eine sichere und zuverlässige Stromerzeugung, sondern tragen aufgrund der effizienteren Brennstoffausnutzung zur Senkung von Treibhausgasemissionen und Stickoxiden bei. Die geforderte Flexibilität geht dabei aber bei den heutigen Turbomaschinen einher mit höherem Verschleiß, großen Wirkungsgradeinbußen im Teillastbereich und einer verkürzten Lebensdauer. In den von der MAN Energy Solutions bearbeiteten Arbeitspaketen 1.2: 'Untersuchungen zum Einfluss der Oxidation und des Kriechens auf das bruchmechanische Verhalten', 3.1: 'Herstellung und aerodynamische Erprobung von additiv gefertigten Legierungen für neuartige Turbinenschaufeln' und 3.2: 'Thermo-fluiddynamisches Framework zur probabilistischen Auslegung von Gasturbinen' werden die Herausforderungen des Betriebs der Turbomaschinen im Verbund mit den Erneuerbaren und Stabilität, Lebensdauer und Effizienz im fluktuierenden Lastfolgebetrieb vertiefend angegangen.
Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VEBA Kraftwerke Ruhr durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes soll ein kombinierter Gas-/Dampfturbinenprozess mit druckaufgeladener Kohlenstaubfeuerung entwickelt werden. Ein Schwerpunkt dieser Entwicklung ist die Rauchgasreinigung sowohl hinsichtlich Partikeln als auch gasfoermiger Spurenstoffe bei Temperaturen oberhalb des Ascheschmelzpunktes auf Gasturbinenvertraeglichkeit. Unterstuetzt durch Laboruntersuchungen wurde eine Pilotanlage mit einer thermischen Leistung von 1 MW entwickelt, gebaut und betrieben. Die heute fuer notwendig gehaltenen Rauchgasreinheiten fuer den Betrieb einer Gasturbine konnten mit der Pilotanlage bisher nicht erreicht werden. Ziel der geplanten Versuche ist es: 1. Die Rauchgasqualitaet fuer einen Turbinenschaufeltest zu erreichen. 2. Turbinenschaufelmaterial in einem Langzeittest zu erproben und ggf. die Rauchgasqualitaet neu zu definieren. Das Projekt soll mit den Partnern, die auch in den ersten Phasen des Projektes mitgearbeitet haben, als Verbundprojekt in der bestehenden Versuchsanlage Leopold in Dorsten durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: 1.113, 1.143, 1.233, 1.242, 1.246, 1.252, 1.322, 1.425" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Motoren- und Turbinen Union Friedrichshafen durchgeführt. Bei der numerischen Optimierung von Verdichter- und Turbinenschaufeln (AP 1.113) steht die Auffaedelung von 2D-Schnitten zu einer starkenden Schaufel im Vordergrund. Die Weiterentwicklung und Validierung eines blockstrukturierten Navier-Stokes-Verfahrens an Hand von Lasermessungen ist Schwerpunkt des AP 1.143. Im AP 1.233 werden Verfahren zur gezielten Auslegung eines Systems zur aktiven Schallminderung fuer Turbomaschinen entwickelt. Zur Berechnung des instationaeren Verhaltens transonischer Axialverdichter an der Stabilitaetsgrenze wird ein vorhandenes 2D-Verfahren auf 3D erweitert (AP 1.242). Die Analyse der am Niedergeschwindigkeitsverdichter der TU-Dresden durchgefuehrten Messungen dienen der Frueherkennung der Verdichterstabilitaet (AP 1.246). Der Gueltigkeitsbereich der unter verschiedenen Annahmen entwickelten Verfahren zur Berechnung der Flatterstabilitaet wird im AP 1.252 untersucht. Im AP 1.322 werden zur Auslegung aerothermisch optimal filmgekuehlter Turbinenschaufeln 3D-Optimierungsstrategien entwickelt. Das Potential zur Verbesserung des Sekundaerstroemungsverhaltens in den Randzonen hochbelasteter Turbinengitterbeschaufelungen wird in AP 1.425 untersucht.
Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SaarEnergie durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes Druckkohlenstaubfeuerung soll ein kombinierter Gas- und Dampfturbinenprozess mit druckaufgeladener Kohlenstaubfeuerung entwickelt werden. Ein Schwerpunkt dieser Entwicklung ist die Rauchgasreinigung sowohl hinsichtlich Partikeln als auch gasfoermiger Spurenstoffe bei Temperaturen oberhalb des Ascheschmelzpunktes auf Gasturbinenvertraeglichkeit. Unterstuetzt durch Laboruntersuchungen wurde eine Pilotanlage mit einer thermischen Leistung von 1MW entwickelt, gebaut und betrieben. Die heute fuer notwendig gehaltenen Rauchgasreinheiten fuer den Betrieb einer Gasturbine konnten mit der Pilotanlage bisher nicht erreicht werden. Ziel der geplanten Versuche ist es: 1. Die Rauchqualitaet fuer einen Turbinenschaufeltest zu erreichen. 2. Turbinenschaufelmaterial in einem Langzeittest zu erproben und ggf. die Rauchgasqualitaet neu zu definieren. Das Projekt soll mit den Partnern als Verbundprojekt in der bestehenden Versuchsanlage Fuerst Leopold in Dorsten durchgefuehrt werden.
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