Das Projekt "SÖF: Die Rolle von Energiesuffizienz in Energiewende und Gesellschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Europa-Universität Flensburg, Interdisziplinäres Institut für Umwelt-, Sozial- und Humanwissenschaften, Abteilung Energie- und Umweltmanagement (EUM) - Industrial durchgeführt. Energiesystem-Modelle sind etablierte Werkzeuge, um technisch mögliche und ökonomisch vorteilhafte Energiewende-Pfade im Zusammenspiel von Effizienz- und Konsistenz-Strategien abzubilden. Entwicklungen, die eine Reduktion des absoluten Energieverbrauchs durch veränderte Praktiken und Routinen im Sinne einer Suffizienzstrategie ermöglichen, werden bisher in den Modellen kaum berücksichtigt. Ziel der inter- und transdisziplinär arbeitenden Forschungsgruppe ist es, Suffizienzaspekte und -strategien für die Energiesystem-Modellierung zu operationalisieren und damit handlungsbasierte Parameter und gesellschaftlichen Wandel in Energie- und Klimaschutzszenarien darstellbar zu machen. Die Parameter werden dabei mit Instrumenten, Handlungsoptionen und veränderten Rahmenbedingungen explizit hinterlegt. Hierfür gilt es, gesellschaftliche Transformationsprozesse im Kontext der Energiewende besser zu verstehen, die Blockaden für und Potenziale von Suffizienzpolitiken auszuloten und nicht zuletzt im Sinne einer globalen Nachhaltigkeit mögliche Externalisierungs- und Verlagerungseffekte zu diskutieren. Die erarbeiteten Methoden zur konsistenten, integrativen und zur qualitativen Seite hin offenen Szenarienerstellung kann von anderen Forscher*innen angewendet und weiterentwickelt werden. Auch das Energiesystem-Modell, dessen Programmier-Code und Daten open source zur Verfügung gestellt werden, bildet eine Basis um auf den Erkenntnissen zu Energie-Suffizienz aufzubauen. Darüber hinaus wird durch die historische Rekonstruktion und die auf die Zukunft gerichteten Szenarien Transformationswissen generiert, das in konkretes Handeln umgesetzt werden kann. Gewonnene Erkenntnisse der Nachwuchsforschungsgruppe zu Blockaden für und Potenzialen von Energiesuffizienz-Politiken tragen zu politischen wie zivilgesellschaftlichen Transformations- und sozialen Innovationsprozessen bei.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Wirkungsketten von Suffizienz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Öko-Institut. Institut für angewandte Ökologie e.V. durchgeführt. Energiesystem-Modelle sind etablierte Werkzeuge, um technisch mögliche und ökonomisch vorteilhafte Energiewende-Pfade im Zusammenspiel von Effizienz- und Konsistenz-Strategien abzubilden. Entwicklungen, die eine Reduktion des absoluten Energieverbrauchs durch veränderte Praktiken und Routinen im Sinne einer Suffizienzstrategie ermöglichen, werden bisher in den Modellen kaum berücksichtigt. Ziel der inter- und transdisziplinär arbeitenden Forschungsgruppe ist es, Suffizienzaspekte und -strategien für die Energiesystem-Modellierung zu operationalisieren und damit handlungsbasierte Parameter und gesellschaftlichen Wandel in Energie- und Klimaschutzszenarien darstellbar zu machen. Die Parameter werden dabei mit Instrumenten, Handlungsoptionen und veränderten Rahmenbedingungen explizit hinterlegt. Hierfür gilt es, gesellschaftliche Transformationsprozesse im Kontext der Energiewende besser zu verstehen, die Blockaden für und Potenziale von Suffizienzpolitiken auszuloten und nicht zuletzt im Sinne einer globalen Nachhaltigkeit mögliche Externalisierungs- und Verlagerungseffekte zu diskutieren. Die erarbeiteten Methoden zur konsistenten, integrativen und zur qualitativen Seite hin offenen Szenarienerstellung kann von anderen Forscher*innen angewendet und weiterentwickelt werden. Auch das Energiesystem-Modell, dessen Programmier-Code und Daten open source zur Verfügung gestellt werden, bildet eine Basis um auf den Erkenntnissen zu Energie-Suffizienz aufzubauen. Darüber hinaus wird durch die historische Rekonstruktion und die auf die Zukunft gerichteten Szenarien Transformationswissen generiert, das in konkretes Handeln umgesetzt werden kann. Gewonnene Erkenntnisse der Nachwuchsforschungsgruppe zu Blockaden für und Potenzialen von Energiesuffizienz-Politiken tragen zu politischen wie zivilgesellschaftlichen Transformations- und sozialen Innovationsprozessen bei.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Suffizienz in der Transformation des Energiesystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Europa-Universität Flensburg, Interdisziplinäres Institut für Umwelt-, Sozial- und Humanwissenschaften, Abteilung Energie- und Umweltmanagement (EUM) - Industrial durchgeführt. Energiesystem-Modelle sind etablierte Werkzeuge, um technisch mögliche und ökonomisch vorteilhafte Energiewende-Pfade im Zusammenspiel von Effizienz- und Konsistenz-Strategien abzubilden. Entwicklungen, die eine Reduktion des absoluten Energieverbrauchs durch veränderte Praktiken und Routinen im Sinne einer Suffizienzstrategie ermöglichen, werden bisher in den Modellen kaum berücksichtigt. Ziel der inter- und transdisziplinär arbeitenden Forschungsgruppe ist es, Suffizienzaspekte und -strategien für die Energiesystem-Modellierung zu operationalisieren und damit handlungsbasierte Parameter und gesellschaftlichen Wandel in Energie- und Klimaschutzszenarien darstellbar zu machen. Die Parameter werden dabei mit Instrumenten, Handlungsoptionen und veränderten Rahmenbedingungen explizit hinterlegt. Hierfür gilt es, gesellschaftliche Transformationsprozesse im Kontext der Energiewende besser zu verstehen, die Blockaden für und Potenziale von Suffizienzpolitiken auszuloten und nicht zuletzt im Sinne einer globalen Nachhaltigkeit mögliche Externalisierungs- und Verlagerungseffekte zu diskutieren. Die erarbeiteten Methoden zur konsistenten, integrativen und zur qualitativen Seite hin offenen Szenarienerstellung kann von anderen Forscher*innen angewendet und weiterentwickelt werden. Auch das Energiesystem-Modell, dessen Programmier-Code und Daten open source zur Verfügung gestellt werden, bildet eine Basis um auf den Erkenntnissen zu Energie-Suffizienz aufzubauen. Darüber hinaus wird durch die historische Rekonstruktion und die auf die Zukunft gerichteten Szenarien Transformationswissen generiert, das in konkretes Handeln umgesetzt werden kann. Gewonnene Erkenntnisse der Nachwuchsforschungsgruppe zu Blockaden für und Potenzialen von Energiesuffizienz-Politiken tragen zu politischen wie zivilgesellschaftlichen Transformations- und sozialen Innovationsprozessen bei.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Politische Suffizienz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH durchgeführt. Energiesystem-Modelle sind etablierte Werkzeuge, um technisch mögliche und ökonomisch vorteilhafte Energiewende-Pfade im Zusammenspiel von Effizienz- und Konsistenz-Strategien abzubilden. Entwicklungen, die eine Reduktion des absoluten Energieverbrauchs durch veränderte Praktiken und Routinen im Sinne einer Suffizienzstrategie ermöglichen, werden bisher in den Modellen kaum berücksichtigt. Ziel der inter- und transdisziplinär arbeitenden Forschungsgruppe ist es, Suffizienzaspekte und -strategien für die Energiesystem-Modellierung zu operationalisieren und damit handlungsbasierte Parameter und gesellschaftlichen Wandel in Energie- und Klimaschutzszenarien darstellbar zu machen. Die Parameter werden dabei mit Instrumenten, Handlungsoptionen und veränderten Rahmenbedingungen explizit hinterlegt. Hierfür gilt es, gesellschaftliche Transformationsprozesse im Kontext der Energiewende besser zu verstehen, die Blockaden für und Potenziale von Suffizienzpolitiken auszuloten und nicht zuletzt im Sinne einer globalen Nachhaltigkeit mögliche Externalisierungs- und Verlagerungseffekte zu diskutieren. Die erarbeiteten Methoden zur konsistenten, integrativen und zur qualitativen Seite hin offenen Szenarienerstellung kann von anderen Forscher*innen angewendet und weiterentwickelt werden. Auch das Energiesystem-Modell, dessen Programmier-Code und Daten open source zur Verfügung gestellt werden, bildet eine Basis um auf den Erkenntnissen zu Energie-Suffizienz aufzubauen. Darüber hinaus wird durch die historische Rekonstruktion und die auf die Zukunft gerichteten Szenarien Transformationswissen generiert, das in konkretes Handeln umgesetzt werden kann. Gewonnene Erkenntnisse der Nachwuchsforschungsgruppe zu Blockaden für und Potenzialen von Energiesuffizienz-Politiken tragen zu politischen wie zivilgesellschaftlichen Transformations- und sozialen Innovationsprozessen bei.
Das Projekt "Teilvorhaben SINEWAVE/AP3: Optimierung der Phasenseparation in PEM-Elektrolyseuren (OxySep)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf, Institut für Fluiddynamik durchgeführt. Das Projekt SINEWAVE bringt im Rahmen der Plattform H2Giga alle techn. und wissenschaftlichen Fähigkeiten zusammen, um die erforderlichen Fertigkeiten & Kapazitäten für den Bau effizienter integrierter Elektrolysesysteme in großem Maßstab zu entwickeln. Das Forschungsprojekt widmet sich der Erforschung verschiedener Teildisziplinen, um die Forschungslücken im Bereich der Serienproduktion von Elektrolysesystemen zu schließen. Das Teilvorhaben OxySep beschäftigt sich innerhalb des Arbeitspakets AP3 des SINEWAVE-Projekts mit der Optimierung der Sauerstoffabtrennung im Anodenkreislauf der neuen Generation von PEM-Elektrolyseuren. Die hohen Stromdichten erzeugen hohe Gasgehalte. Diese verschieben die Betriebsbedingungen im Anodenkreislauf in neue und bislang unverstandene Bereiche. OxySep untersucht in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Verfahrenstechnik der TU Dresden die hierbei auftretenden Zweiphasenströmungen (Sauerstoff/Reinstwasser) mit einem grundlegenden experimentell-numerischen Forschungsansatz, der alle relevanten Prozesse und Längenskalen abbildet. Die beiden wichtigsten Ziele bestehen im Verständnis von Blasenwachstum und Koaleszenz von O2-Blasen von der Nano- bis zur mm-Skala auf überströmten funktionalisierten Oberflächen einschließlich der Entwicklung validierter numerischer Modelle sowie in der Entwicklung von innovativen Drallabscheidern zur effizienten Abtrennung der O2-Blasen. Mit diesen Arbeiten trägt OxySep sowohl zu Grundlagenerkenntnissen als auch zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades der SINEWAVE-PEM-Elektrolyseure bei, zum einen durch die Gewinnung des Nebenprodukts Sauerstoff, zum anderen durch die Unterstützung bei der Senkung des Stack-Energieverbrauchs bei hohen Nennlasten von 4 A/cm2. Die Bearbeitung des Teilvorhabens OxySep erfolgt am HZDR in 6 Unterarbeitspaketen des AP3 von SINEWAVE, die nachfolgend beschrieben werden.
Das Projekt "Teilvorhaben: Betriebliche Tests." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TRIMET Aluminium SE durchgeführt. Das geplante Projekt soll einen Modellcharakter in der Industrie haben. Somit steht der praxisnahe Bezug im Vordergrund. Die Erbringung des Nachweises über industrielle Umsetzbarkeit ist das wesentliche Projektziel. Dadurch soll der Marktzugang und -eintritt ermöglicht werden. Die notwendigen Projektarbeiten bauen auf den Durchführungen des laufenden Projekts FF-light. Die bisher erzielten Resultate sind erfolgversprechend. Gleichwohl sind zusätzliche Fragestellungen und in Teilen vertieft notwendiger Entwicklungsbedarf aufgetaucht. Dies soll ein weiterer Gegenstand des Anschlussprojekts sein. Eine wesentliche Hauptaufgabe des Anschlussprojektes soll die Übertragung und die Validierung der Laborergebnisse in der Industrie sein. Dazu sollen die neu entwickelten Betone in ausgewählten Industrieanlagen der Al-Industrie bei der TRIMETS.E. und bei der Firma FMT GmbH installiert und unter realen Betriebsbedingungen getestet werden. Dabei sollten wesentliche Daten zu Korrosionsverlauf, Wärmeverlusten, Energieverbrauch, Wechselwirkung Al-Schmelze-Beton (Al-Kontamination) usw. gewonnen und ausgewertet werden. Neben technischen Aspekten steht die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit der neuen Betone im Vordergrund. Die Projektergebnisse sollen ebenfalls bei der Herstellung von Fertigbauteilen aus mca-Betonen umgesetzt werden. Des Weiteren sollen aus den mca-Granulaten leichte gepresste FF-Steine im großtechnischen Maßstab hergestellt und in Industrieöfen getestet werden. Die gewonnen Ergebnisse werden zur Festlegung der Eckpunkte für die Qualitätssicherung und -kontrolle des gesamten Herstell- und Betriebsprozesses der Betonzustellungen und der gemauerten Ofenauskleidungen genutzt. Die Industrieversuche werden durch Laboruntersuchen begleitet. Die Laboruntersuchungen sollen u.a. bei der Klärung der während des Ofenbetriebs anfallenden Fragen helfen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Feuerfestbetone und Formteile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EKW Gesellschaft mit beschränkter Haftung durchgeführt. Das geplante Projekt soll einen Modellcharakter in der Industrie haben. Somit steht der praxisnahe Bezug im Vordergrund. Die Erbringung des Nachweises über industrielle Umsetzbarkeit ist das wesentliche Projektziel. Dadurch soll der Marktzugang und -eintritt ermöglicht werden. Die notwendigen Projektarbeiten bauen auf den Durchführungen des laufenden Projekts FF-light. Die bisher erzielten Resultate sind erfolgversprechend. Gleichwohl sind zusätzliche Fragestellungen und in Teilen vertieft notwendiger Entwicklungsbedarf aufgetaucht. Dies soll ein weiterer Gegenstand des Anschlussprojekts sein. Eine wesentliche Hauptaufgabe des Anschlussprojektes soll die Übertragung und die Validierung der Laborergebnisse in der Industrie sein. Dazu sollen die neu entwickelten Betone in ausgewählten Industrieanlagen der Al-Industrie bei der TRIMETS.E. und bei der Firma FMT GmbH installiert und unter realen Betriebsbedingungen getestet werden. Dabei sollten wesentliche Daten zu Korrosionsverlauf, Wärmeverlusten, Energieverbrauch, Wechselwirkung Al-Schmelze-Beton (Al-Kontamination) usw. gewonnen und ausgewertet werden. Neben technischen Aspekten steht die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit der neuen Betone im Vordergrund. Die Projektergebnisse sollen ebenfalls bei der Herstellung von Fertigbauteilen aus mca-Betonen umgesetzt werden. Des Weiteren sollen aus den mca-Granulaten leichte gepresste FF-Steine im großtechnischen Maßstab hergestellt und in Industrieöfen getestet werden. Die gewonnen Ergebnisse werden zur Festlegung der Eckpunkte für die Qualitätssicherung und -kontrolle des gesamten Herstell- und Betriebsprozesses der Betonzustellungen und der gemauerten Ofenauskleidungen genutzt. Die Industrieversuche werden durch Laboruntersuchen begleitet. Die Laboruntersuchungen sollen u.a. bei der Klärung der während des Ofenbetriebs anfallenden Fragen helfen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Herstellung Feuerfest-Steine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CONRAD LIPHARD & SÖHNE GmbH durchgeführt. Das geplante Projekt soll einen Modellcharakter in der Industrie haben. Somit steht der praxisnahe Bezug im Vordergrund. Die Erbringung des Nachweises über industrielle Umsetzbarkeit ist das wesentliche Projektziel. Dadurch soll der Marktzugang und -eintritt ermöglicht werden. Die notwendigen Projektarbeiten bauen auf den Durchführungen des laufenden Projekts FF-light. Die bisher erzielten Resultate sind erfolgversprechend. Gleichwohl sind zusätzliche Fragestellungen und in Teilen vertieft notwendiger Entwicklungsbedarf aufgetaucht. Dies soll ein weiterer Gegenstand des Anschlussprojekts sein. Eine wesentliche Hauptaufgabe des Anschlussprojektes soll die Übertragung und die Validierung der Laborergebnisse in der Industrie sein. Dazu sollen die neu entwickelten Betone in ausgewählten Industrieanlagen der Al-Industrie bei der TRIMETS.E. und bei der Firma FMT GmbH installiert und unter realen Betriebsbedingungen getestet werden. Dabei sollten wesentliche Daten zu Korrosionsverlauf, Wärmeverlusten, Energieverbrauch, Wechselwirkung Al-Schmelze-Beton (Al-Kontamination) usw. gewonnen und ausgewertet werden. Neben technischen Aspekten steht die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit der neuen Betone im Vordergrund. Die Projektergebnisse sollen ebenfalls bei der Herstellung von Fertigbauteilen aus mca-Betonen umgesetzt werden. Des Weiteren sollen aus den mca-Granulaten leichte gepresste FF-Steine im großtechnischen Maßstab hergestellt und in Industrieöfen getestet werden. Die gewonnen Ergebnisse werden zur Festlegung der Eckpunkte für die Qualitätssicherung und -kontrolle des gesamten Herstell- und Betriebsprozesses der Betonzustellungen und der gemauerten Ofenauskleidungen genutzt. Die Industrieversuche werden durch Laboruntersuchen begleitet. Die Laboruntersuchungen sollen u.a. bei der Klärung der während des Ofenbetriebs anfallenden Fragen helfen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Durchführung von Ofentests und Feuerfestanalytik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Keramik, Feuerfest und Verbundwerkstoffe durchgeführt. Die Grundlage für die Durchführungen bilden die Ergebnisse des FF-light-Projektes. Die bereits in diesem Projekt identifizierten Materialien mit potentiell positiven Eigenschaften für die Anwendung sollen unter industriellen Bedingungen hergestellt und in einer endanwendungsnahen Ofenanlage unter praxisrelevanten Bedingungen getestet werden. Dadurch sollen Fragestellungen aus den bisherigen Ergebnissen geklärt und die Markteinführung der Feuerfestmaterialien mit mikro-porösem Korund vorbereitet werden. Durch die umfassende Charakterisierung der neuartigen mikroporösen Werkstoffe soll das Verständnis der Herstellungsparameter und der daraus resultierenden Bauteileigenschaften vertieft werden. Umfangreiche Analysen der Betone in verschiedenen Zuständen soll das Materialverständnis verbessen. Die thermische und korrosive Beanspruchung wird in einem gasbeheizten Ofen getestet. Als Korrosionsmedium wird hierbei Aluminium geschmolzen. Dadurch sollen die bisher im Labormaßstab erarbeiteten Erkenntnisse unter realen Betriebsbedingungen validiert werden. Im Focus der Untersuchungen stehen Daten zum Korrosionsverlauf, Gefügeveränderungen, und mögliche Wechselwirkung zwischen der Aluminiumschmelze und den Betonproben (mögliche Kontamination der Schmelze durch Feuerfestmaterial). Neben technischen Aspekten steht die Betrachtung der Eignung der neuen Betone unter ökologischen und ökonomischen Aspekten im Vordergrund. Dies wird durch thermische Tests ohne Korrosionsmedium hinsichtlich anwendungsrelevanter Heizraten und Temperaturen untersucht.
Das Projekt "WAVE-H2: Wandlungsfähige, energieflexible und vernetzte H2-Industrieforschungsplattform" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Energieeffizienz in der Produktion durchgeführt. Das Ziel des Projektes liegt daher in dem Aufbau einer wandlungsfähigen, energieflexiblen und vernetzten H2-Industrieforschungsplattform. Die angestrebte wandlungsfähige H2-Industrieforschungsplattform integriert unterschiedliche Technologieoptionen hinsichtlich der Systembausteine Erzeugung, Verteilung, Speicherung sowie Verbrauch von H2 in einem vernetzten industriellen Energiesystem und erlaubt so eine systematische Entwicklung und Erprobung innovativer Produktions- und Energietechnologien. Der Fokus des Projektes liegt auf der technologischen Entwicklung der einzelnen Systembausteine und deren Vernetzung im industriellen Produktionssystem. So werden in Innovationsmodulen disruptive Neuentwicklungen vorgenommen und sukzessive in die Anwendung am Beispiel des energetischen Gesamtsystems der H2-Industrieforschungsplattform gebracht. Dort werden die Auswirkungen von dynamischer Energieerzeugung, Speicherung sowie Nutzung im Gesamtsystem als auch auf Ebene einzelner technischer Komponenten untersucht und optimiert.
