Das Projekt "KETEC - Forschungsplattform Kälte- und Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Chemnitz, Institut für Mechanik und Thermodynamik, Professur für Technische Thermodynamik durchgeführt. Im Projekt soll die Forschungsplattform Kälte- und Energietechnik geplant und aufgebaut werden. Nach der Inbetriebnahme bietet die Plattform vielfältige Möglichkeiten, Grundlagen und Techniken im Bereich der Kälte- und Energietechnik zu erforschen bzw. weiterzuentwickeln. Die Arbeiten werden vor allem durch die Erfordernisse des Klimaschutzes und der Energiewende motiviert. Aber auch neue Ansätze im Bereich der Bildung und Digitalisierung beeinflussen die Konzeption. Das Verbundvorhaben besteht aus 13 Teilprojekten, die sich mit folgenden Themen beschäftigen: grundlegende Untersuchung von Kältemitteln und Kälteträgern sowie deren Einsatzmöglichkeiten, Verfahren zur Erzeugung, Speicherung und Verteilung von pumpbaren Stoffsystemen mit Wassereis, Rückkühlung von Kältemaschinen, Speicherung thermischer Energie (Wärme- und Kältespeicher), Wärmepumpen mit relativ hohen Temperaturen, Wärmerückgewinnung (z. B. aus Rechenzentren), Optimierung des Systembetriebs zum Kühlen und Heizen, Einsatz moderner mathematischer Methoden, Entwicklung neuer Lern- und Ausbildungsmethoden. Es kann eine Vielzahl verschiedener Aufgabenstellungen untersucht werden (z. B. Funktion einzelner Komponenten). Das Alleinstellungsmerkmal der Plattform besteht darin, dass die Verschaltung mehrerer Komponenten geplant ist. Dieser Ansatz ermöglicht systemtechnische bzw. komplexe Untersuchungen und Optimierungen, wobei reale und virtuelle Elemente kombiniert werden können.
Das Projekt "Verbundpartner ISE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Das diesem Antrag zu Grunde Vorhaben ist ein Verbundvorhaben das wie folgt geplant ist: Im Projekt soll die Forschungsplattform Kälte- und Energietechnik geplant und aufgebaut werden. Nach der Inbetriebnahme bietet die Plattform vielfältige Möglichkeiten, Grundlagen und Techniken im Bereich der Kälte- und Energietechnik zu erforschen bzw. weiterzuentwickeln. Die Arbeiten werden vor allem durch die Erfordernisse des Klimaschutzes und der Energiewende motiviert. Aber auch neue Ansätze im Bereich der Bildung und Digitalisierung beeinflussen die Konzeption. Das Verbundvorhaben besteht aus 13 Teilprojekten, die sich mit folgenden Themen beschäftigen: grundlegende Untersuchung von Kältemitteln und Kälteträgern sowie deren Einsatzmöglichkeiten, Verfahren zur Erzeugung, Speicherung und Verteilung von pumpbaren Stoffsystemen mit Wassereis, Rückkühlung von Kältemaschinen, Speicherung thermischer Energie (Wärme- und Kältespeicher), Wärmepumpen mit relativ hohen Temperaturen, Wärmerückgewinnung (z. B. aus Rechenzentren), Optimierung des Systembetriebs zum Kühlen und Heizen, Einsatz moderner mathematischer Methoden, Entwicklung neuer Lern- und Ausbildungsmethoden. Es kann eine Vielzahl verschiedener Aufgabenstellungen untersucht werden (z. B. Funktion einzelner Komponenten). Das Alleinstellungsmerkmal der Plattform besteht darin, dass die Verschaltung mehrerer Komponenten geplant ist. Dieser Ansatz ermöglicht systemtechnische bzw. komplexe Untersuchungen und Optimierungen, wobei reale und virtuelle Elemente kombiniert werden können.
Das Projekt "Teilvorhaben: ILK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. Im Projekt soll die Forschungsplattform Kälte- und Energietechnik geplant und aufgebaut werden. Nach der Inbetriebnahme bietet die Plattform vielfältige Möglichkeiten, Grundlagen und Techniken im Bereich der Kälte- und Energietechnik zu erforschen bzw. weiterzuentwickeln. Die Arbeiten werden vor allem durch die Erfordernisse des Klimaschutzes und der Energiewende motiviert. Aber auch neue Ansätze im Bereich der Bildung und Digitalisierung beeinflussen die Konzeption. Das Verbundvorhaben besteht aus 13 Teilprojekten, die sich mit folgenden Themen beschäftigen: grundlegende Untersuchung von Kältemitteln und Kälteträgern sowie deren Einsatzmöglichkeiten, Verfahren zur Erzeugung, Speicherung und Verteilung von pumpbaren Stoffsystemen mit Wassereis, Rückkühlung von Kältemaschinen, Speicherung thermischer Energie (Wärme- und Kältespeicher), Wärmepumpen mit relativ hohen Temperaturen, Wärmerückgewinnung (z. B. aus Rechenzentren), Optimierung des Systembetriebs zum Kühlen und Heizen, Einsatz moderner mathematischer Methoden, Entwicklung neuer Lern- und Ausbildungsmethoden. Es können einzelne Aufgabenstellungen untersucht werden (z. B. Funktion einer Komponente). Die Besonderheit der Plattform besteht darin, dass die Verschaltung mehrerer Komponenten geplant ist. Dieser Ansatz ermöglicht systemtechnische bzw. komplexe Untersuchungen und Optimierungen, wobei reale und virtuelle Elemente kombiniert werden können. Das ILK wird die Teilprojekte 'TP4- Hochtemperatur-Wärmepumpe mit A1-Kältemittel', 'TP5- Vakuum-Flüssigeiserzeuger kleiner Leistung' und 'TP7- Entwicklung von Komponenten und Betriebsarten für Anlagen mit dem Kältemittel Ammoniak' bearbeiten. Diese Themen gehören zu Kernkompetenzen des ILK und können über die Forschungsplattform weiter entwickelt werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Prozesse der Nitratdynamik im Boden und deren Beziehung zur Freisetzung gasförmiger N-Verbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Pflanzenökologie (Botanik II) durchgeführt. Denitrifikation ist der bedeutendste Transformationsprozess, der reaktiven Stickstoff (N) im Boden in atmosphärisches N2 überführt. In Böden befinden sich räumlich sehr heterogene Mikrosites mit sehr unterschiedlichem Potential für Denitrifikation und N Transformationen. Der Beitrag der einzelnen Mikrosites an der Gesamtdenitrifikation ist bisher nur sehr unzureichend verstanden. In dieser Studie soll der Beitrag von hot spots (hoch aktive Mikrosites) in homogenen, (gesiebten) Böden und intakten Bodenkernen untersucht werden. Basierend auf Untersuchungen mit homogenen (gesiebten) Böden wird ein Verfahren entwickelt, um die N Transformationen und die gasförmigen N Freisetzungen der verschiedenen Bodenvolumina auf die N Dynamik des Gesamtbodens zu beziehen. Diese Methode wird angewandt, um den Beitrag der hot spots an der Gesamtdenitrifikation in gesiebten und intakten Böden zu quantifizieren. Um verschiedene Wege der N2O und N2 Freisetzungen zu identifizieren, werden eine Reihe von Isotopenmethoden (dual 15N / 18O-Markierung, 15N Tracing, Isotopomere) eingesetzt und kreuz-kalibriert. Ein neues 15N-Tracing Modell wird entwickelt, um die Gesamt N Dynamik auf die N Dynamik in verschiedenen Bodenvolumina in Beziehung zu setzen. Wir erwarten, dass durch Berücksichtigung der Bodenheterogenität die Unsicherheiten der verschiedenen Isotopentechniken erheblich reduziert werden können. Die Experimente werden unter kontrollierten Bedingungen durchgeführt und sind eng mit den anderen DASIM Projekten verknüpft. In diesem Projekt werden Daten zu Brutto N Transformationen und gasförmigen N Dynamiken erhoben, die für die Validierung und Entwicklung von Denitrifikationsmodellen eingesetzt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben Indoor-Positionierung und AR-Streaming in modernen Funknetzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Geodätisches Institut, Lehrstuhl für Bauinformatik & Geoinformationssysteme durchgeführt. Die Einführung moderner Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) in der Energiewirtschaft ist eine vordringliche Aufgabe zur Bewältigung der Energiewende. In Anknüpfung an die Ansätze aus dem Forschungsverbund 'National 5G Energy Hub' befasst sich das Projekt N5GEH-LocI4AR mit der Entwicklung eines intelligenten, standortbezogenen mobilen Assistenzsystems für hochkomplexe Systeme der Energietechnik als Web-Anwendung oder Smartphone-App. Die wesentlichen Komponenten sind (1) eine automatische Innenraumlokalisierung und (2) eine mobile augmentierte Realität (AR) nutzende Visualisierung mit externer Prozessierung sowie (3) mit der Integration von Sensordaten mittels IoT-Technologie. Die hohen Übertragungsraten und geringen Latenzzeiten der 5G-Technik sollen untersucht werden, um in gemeinsamer Nutzung mit einer Positionierungs- und Navigationslösung Anwendungen zur AR in Echtzeit auf mobilen Endgeräten umzusetzen. Effizienz bzw. Nutzen vieler, heute hochkomplexer Anwendungen in der Energietechnik (z.B. im Rahmen der Installation technischer Systeme, bei Inspektions- und (prädiktiven) Wartungsarbeiten, im Facility Management oder für Energiedienstleistungen) können nur unter Nutzung von intelligenten Assistenzsystemen vollständig ausgeschöpft werden. Es entsteht ein auf den Bereich der Energietechnik spezialisiertes computergestütztes Werkzeug in Form eines intelligenten mobilen Indoor-Location AR-Assistenzsystem, das Basis verschiedener Fachapplikationen auf mobilen Endgeräten werden soll. Das Teilvorhaben der RWTH befasst sich 1) mit der Untersuchung, Konzeption und Entwicklung von Möglichkeiten bzw. Verfahren zur präzisen und verlässlichen Indoor-Positionierung in modernen Funknetzen, 2) der Realisierung einer Streaming-basierten AR-Lösung zur Visualisierung von Planungsszenarien in realer Umgebung unter Einbeziehung der Positionsbestimmung aus 1), um aus einer groben eine feine Positionierung inkl. Orientierung (Pose) des mobilen Endgerätes zu erhalten.
Das Projekt "Teilvorhaben: Monitoring und Automatisierung für energieeffizienten und flexiblen Betrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Biberach, Institut für Gebäude- und Energiesysteme durchgeführt. Für energieoptimierte und klimaneutrale Gebäude, für deren effiziente und wirtschaftliche Betriebsführung sowie für die Integration von erneuerbaren Energien sind smarte Monitoring- und Energiemanagementsysteme sowie Strategien zur verbesserten Automatisierung und Betriebsführung eine zwingende Voraussetzung. Ebenso die Einbindung von unterschiedlichen Energieerzeugern und Energienutzern und die damit verbundene Notwendigkeit zur Flexibilisierung und Lastverschiebung durch thermische Energiespeicher. Kernziel dieses Vorhabens ist deshalb die Erforschung und Entwicklung von Methoden eines energetisch optimierten Betriebs von Kälteanlagen bei smarter Einbindung in andere Energiesysteme, wobei die Optimierung multivariabel (Energieeffizienz, Netzdienlichkeit im Kontext einer Sektorkopplung, Wirtschaftlichkeit, usw.) gestaltet ist. Zur Erreichung dieses Kernziels werden innovative digitale Technologien wie zum Beispiel Methoden aus den Bereichen Data Science und Computational Intelligence speziell für deren Einsatz für das Monitoring und die Automatisierung von Kälteanlagen erforscht und prototypisch in Labor- und insbesondere in Feldanlagen getestet. Dieses Vorhaben ist dabei durch die enge Verknüpfung von angewandter Forschung und gezieltem Transfer in die Praxis geprägt. Die Untersuchung erfolgt auf Basis eines breit angelegten Anlagenpools aus den Bereichen Gewerbe-, Industrie- und Klimakälte. An diesem Anlagenpool werden in Teilvorhaben A - Monitoring und Automatisierung für energieeffizienten und flexiblen Betrieb - vor allem Methoden zur Erfassung und Bewertung der Energieeffizienz in kältetechnischen Anlagensystemen weiterentwickelt und mit höherwertigen Automatisierungsstrategien kombiniert, die sowohl auf einen energieeffizienten als auch lastflexiblen Betrieb abzielen. Im Fokus der Untersuchung stehen hierbei vor allem auch indirekte Verfahren zur Bestimmung der Energieeffizienz.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Büro Waßmann Dipl.-Ing. Hartmut Waßmann durchgeführt. Viele Gewässer leiden unter einer rasanten Eutrophierung begleitet von der Entwicklung anoxischer Zonen. Zusätzliche Einleitungen von ungereinigtem Regen(ab)wasser im urbanen Raum führen zu Phasen mit Sauerstoffmangel im gesamten Gewässer und regelmäßigem Fischsterben. Gärprozesse, die Freisetzung von Gasen, die fischtoxisch sind (H2S) oder Klimarelevanz haben (z. B. Methan), sowie Ablagerungen toxischen Faulschlamms sind die Folge. Das vom KMU entwickelte Schäfersee-Verfahren® zeichnet sich durch die gleichzeitige Zufuhr von Calciumnitrat und Sauerstoff in anaerobe Wasserkörper aus. Diese neue Vorgehensweise induziert durch die Anwesenheit von diesen zwei Elektronenakzeptoren das optimale Zusammenspiel anaerober Nitratatmung und sauerstoffabhängiger Stoffwechselprozesse. Dadurch wird ein hocheffizienter mikrobieller Abbau von organischen Verbindungen und Schadstoffen ohne Gärvorgänge eingeleitet. Die gleichzeitige Stimulierung aerob und anaerober Abbauprozesse soll zu einer effektiven Reduzierung der Eutrophierungsfolgen in der oberen Sedimentschicht und dem Wasserkörper führen. Die wissenschaftliche Untersuchung einer möglichen verbesserten Abbauleistung von Schadstoffen im Sediment und Festlegung von Metallen und Phosphaten durch das Schäfersee-Verfahren stellt ein herausragendes Potential für diese Methode dar und stellt weitere Anwendungen in Aussicht. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse der mikrobiellen Vorgänge, aus Untersuchungen an zwei hochbelasteten Seen (Großstadtbereich und Industriegewässer) fließen direkt in die Optimierung und angewandte Steuerung des Prozesses ein und ermöglichen die Etablierung eines umwelt-, bzw. klimaverträglichen Verfahrens. Durch die Weiterentwicklung zu einer marktreifen, kompakten und kostengünstigen Anlage wird eine Lösung für die Stützung von Problemgewässern geschaffen, die weltweit angewendet werden kann.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltmikrobiologie durchgeführt. Viele Gewässer leiden unter einer rasanten Eutrophierung begleitet von der Entwicklung anoxischer Zonen. Zusätzliche Einleitungen von ungereinigtem Regen(ab)wasser im urbanen Raum führen zu Phasen mit Sauerstoffmangel im gesamten Gewässer und regelmäßigem Fischsterben. Gärprozesse, die Freisetzung von Gasen, die fischtoxisch sind (H2S) oder Klimarelevanz haben (z. B. Methan), sowie Ablagerungen toxischen Faulschlamms sind die Folge. Das vom KMU entwickelte Schäfersee-Verfahren® zeichnet sich durch die gleichzeitige Zufuhr von Calciumnitrat und Sauerstoff in anaerobe Wasserkörper aus. Diese neue Vorgehensweise induziert durch die Anwesenheit von diesen zwei Elektronenakzeptoren das optimale Zusammenspiel anaerober Nitratatmung und sauerstoffabhängiger Stoffwechselprozesse. Dadurch wird ein hocheffizienter mikrobieller Abbau von organischen Verbindungen und Schadstoffen ohne Gärvorgänge eingeleitet. Die gleichzeitige Stimulierung aerob und anaerober Abbauprozesse soll zu einer effektiven Reduzierung der Eutrophierungsfolgen in der oberen Sedimentschicht und dem Wasserkörper führen. Die wissenschaftliche Untersuchung einer möglichen verbesserten Abbauleistung von Schadstoffen im Sediment und Festlegung von Metallen und Phosphaten durch das Schäfersee-Verfahren stellt ein herausragendes Potential für diese Methode dar und stellt weitere Anwendungen in Aussicht. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse der mikrobiellen Vorgänge, aus Untersuchungen an zwei hochbelasteten Seen (Großstadtbereich und Industriegewässer) fließen direkt in die Optimierung und angewandte Steuerung des Prozesses ein und ermöglichen die Etablierung eines umwelt-, bzw. klimaverträglichen Verfahrens. Durch die Weiterentwicklung zu einer marktreifen, kompakten und kostengünstigen Anlage wird eine Lösung für die Stützung von Problemgewässern geschaffen, die weltweit angewendet werden kann.
Das Projekt "Mehrwert durch Partizipation? Der Einfluss von Bürgerbeteiligung auf Qualität und Legitimität politischer Entscheidungen zur nachhaltigen Stadtentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Düsseldorfer Institut für Internet und Demokratie durchgeführt. Die Nachwuchsgruppe hat zum Ziel, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie und unter welchen Bedingungen Bürgerbeteiligung einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung leisten kann. Dazu werden zwei zentrale Argumente für verstärkte Teilhabe von Bürgerinnen und Bürgern an politischen Entscheidungen untersucht; konkret, dass partizipative Prozesse erstens zu einer besseren Qualität der Entscheidungen sowie zweitens zu mehr Legitimität dieser Entscheidungen führen, d.h. letztlich zu mehr Anerkennungswürdigkeit der mit Partizipationsprozessen zustande gekommenen Beschlüsse. Die empirische Prüfung der dargestellten Erwartungen erweist sich jedoch als ausgesprochen schwierig, denn die Wirkungen hängen von einem komplexen Zusammenspiel zahlreicher Faktoren ab. Aufbauend auf umfangreichen Vorarbeiten setzt das Vorhaben auf die systematische und vergleichende Untersuchung partizipativer Verfahren, die von öffentlichen Institutionen im Rahmen der Stadtentwicklung im Zusammenhang mit nachhaltiger Mobilität initiiert werden. Dabei arbeiten Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler aus den Sozialwissenschaften (Politikwissenschaft bzw. Soziologie), der Stadt- und Raumplanung und der Informatik zusammen, um i) die Veränderung individueller Einstellungen und sie bedingende Faktoren zu untersuchen, ii) die inhaltliche Relevanz der durch Beteiligung gewonnenen Erkenntnisse und deren Bestimmungsgründe zu bewerten, und iii) diese Prozesse durch automatisierte Auswertungs- und Visualisierungsmethoden gezielt zu unterstützen. Zur Verbindung der akademischen Forschung mit der Praxis greift die Nachwuchsgruppe auf ein breites Netzwerk aus Kommunen, Partizipationsdienstleistern und Verbänden zurück. Um die Erkenntnisse in der Praxis der Bürgerbeteiligung vor Ort anwendbar zu machen, werden Leitlinien für Beteiligungsverfahren zum Thema Nachhaltigkeit entwickelt und Open-Source Software-Werkzeuge zur Verfügung gestellt, um die Auswertung von Beteiligungsverfahren zu unterstützen.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Länderinstitut für Bienenkunde Hohen Neuendorf e.V. durchgeführt. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines lateral flow assays (LFA) zum simultanen Nachweis der vier bienenpathogenen Viren DWV, ABPV, CBPV und BQCV. Der Assay wird die Möglichkeit einer qualitativen (Eigenanwender, home use) und quantitativen (Fachanwender, professional) Virusbestimmung bieten und dadurch breit einsetzbar sein, sowohl zur Eigenkontrolle durch den Imker als auch zum Virusscreening durch Untersuchungslabore im Rahmen von z.B. Monitoringprogrammen. Eine frühzeitige Diagnose von Virusinfektionen in einzelnen Völkern, die im besten Fall vor dem Auftreten von Symptomen oder sich abzeichnenden Völkerverlusten erfolgt, eröffnet dem Bienenhalter die Möglichkeit, mit imkerlichen Maßnahmen die Abwehrkräfte der betroffenen Völker zu stärken oder die Gesundheit der noch nicht betroffenen Völker zu verbessern, indem eine Ausbreitung der Infektion auf dem Stand durch gezielte Quarantänemaßnahmen verhindert wird. Vor diesem Hintergrund ist ein schnelles, spezifisches und kostengünstiges Nachweisverfahren für relevante Bienenviren dringend erforderlich. Ein vielversprechender Ansatz für einen derartigen Nachweis viraler Erreger ist die Entwicklung des in diesem Projekt geplanten, immunologischen Testsystems, wie es zum Nachweis viraler Pathogene in der Human- und Tiermedizin weit verbreitet ist. Immunologische Testsysteme zeichnen sich durch hohe Spezifität und Sensitivität aus und gewährleisten zudem eine schnelle und kostengünstige Detektion der viralen Erreger selbst bei hohem Probendurchsatz, wie er im Rahmen von Monitoringprogrammen oder beim Screening von großen (Berufs-)Imkereien anfallen kann. Gerade für die Durchführung präventiver Untersuchungen klinisch unauffälliger Bienenvölker sind preisgünstige Verfahren, die einen hohen Durchsatz zulassen, von hoher Bedeutung.
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| Förderprogramm | 34 |
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