Das Projekt "Teilvorhaben: FHW Neukölln (FuE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fernheizwerk Neukölln Aktiengesellschaft durchgeführt. Großwärmepumpen (GWP) in Fernwärmenetzen haben das Potenzial, treibhausgasfreie Wärme in Ballungsräumen kostengünstig bereitzustellen. Das geplante Verbundvorhaben soll die wissenschaftlichen Grundlagen legen, um dieses Potenzial für das deutsche Energiesystem ausschöpfen zu können. 2020 sind in Deutschland noch keine GWP in Betrieb. Zentrales Ziel der Forschungsarbeiten ist daher die Beantwortung technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Fragestellungen hinsichtlich der Integration von GWP in deutsche Fernwärmenetze. Es ist dabei geplant unter anderem Teillastverhalten, Regelung, Einsatzdauern sowie Wege zur Treibhausgasneutralität im realen Betrieb zu untersuchen. Als Voraussetzung für eine breite Marktdurchdringung durch GWP soll ein Ausblick zu einer möglichen Anpassung des geltenden Rechtsrahmens die vorhergehenden Untersuchungen ergänzen. Um die Projektziele zu erreichen, werden an fünf bestehenden Fernwärmeerzeugungsstandorten GWP mit einer thermischen Leistung zwischen 1,12 bis 22 MW installiert. In einem dreijährigen Forschungs- und Entwicklungsbetrieb sollen im nächsten Schritt zeitlich hoch aufgelöste Realdaten erfasst werden. Diese werden mit Hilfe von Energiesystemmodellen und -analysen wissenschaftlich ausgewertet. Eine abschließende Übertragung der Ergebnisse auf Deutschland soll zeigen, wie GWP in Fernwärmenetzen am besten zur Sektorkopplung und Treibhausgasreduktion beitragen können. Das Verbundvorhaben soll die Fernwärmebranche und den Gesetzgeber darin unterstützen, das Potenzial von GWP für systemdienliche, treibhausgasfreie Fernwärme in Deutschland auszuschöpfen. Da am Kraftwerksstandort des FHW Neukölln weitere potenzielle Wärmequellen (Flusswasserwärme, Geothermie) zur Verfügung stehen, ist dieses Projekt als Startpunkt verstärkter Bemühungen zur Integration weiterer Großwärmepumpen anzusehen, welches die Dekarbonisierung der Fernwärmeerzeugung vorantreiben kann.
Das Projekt "Teilvorhaben: Aquiferspeicher - Planung und Bau zur saisonalen Speicherung von Ab- und Überschusswärme; Wärme HH" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wärme Hamburg GmbH durchgeführt. Die Wärmeversorgung der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH) befindet sich im Rahmen der Dekarbonisierung in einem signifikanten Umbau. Eine Vielzahl an neuen Wärmequellen aus erneuerbaren Energien und CO2-neutrale Einspeisequellen sollen zukünftig in das Fernwärmesystem integriert werden, welche in der Regel ganzjährig zur Verfügung stehen. Außerhalb der Heizperiode liegt die Aufnahmekapazität des Fernwärmesystems deutlich unter dem Einspeisepotenzial klimaneutraler Wärmequellen, welche in dieser Zeit ungenutzt bleiben. Durch den Einsatz von großskaligen saisonalen Speichern, insbesondere großen Aquiferwärmespeichern, kann ungenutztes Abwärmepotenzial aus den Sommermonaten in die Heizperiode verlagert werden und zur Steigerung des Anteils CO2-neutraler Wärme im Fernwärmesystem fundamental beitragen. Im Teilvorhaben 8.2 soll durch den Aufbau und Betrieb eines Demonstrators in Kooperation mit wissenschaftlicher Begleitforschung die wirtschaftliche und technische Machbarkeit eines Aquiferwärmespeichers in einem tiefen salinen Aquifer im Großversuch dargestellt werden. Der Aquiferwärmespeicher ist mit einer Speicherleistung von 2,6 MW und einer Kapazität von ca. 5 GWh geplant. Anhand der gewonnenen Betriebsdaten sollen Optimierungsmaßnahmen in Hinsicht auf die Speicherbewirtschaftung erarbeitet und erprobt werden. Die Projektergebnisse können als Blaupause für andere Wärmenetze auch über die Stadtgrenze hinaus dienlich sein.
Das Projekt "Teilvorhaben: Aquiferspeicher - Planung und Bau zur saisonalen Speicherung von Ab- und Überschusswärme; CAU Kiel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Sektion Geowissenschaften, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Die Wärmeversorgung der Freien und Hansestadt Hamburg (FHH) befindet sich im Rahmen der Dekarbonisierung in einem signifikanten Umbau. Eine Vielzahl an neuen Wärmequellen aus erneuerbaren Energien und CO2-neutrale Einspeisequellen sollen zukünftig in das Fernwärmesystem integriert werden. Durch den Einsatz von großskaligen saisonalen Speichern, insbesondere großen Aquiferwärmespeichern, kann ungenutztes Einspeisepotential aus den Sommermonaten in die Heizperiode verlagert werden und zur Steigerung des Anteils CO2-neutraler Wärme im Fernwärmesystem fundamental beitragen. Das Teilvorhaben 8.2 will durch den Aufbau und Betrieb eines Demonstrators am Energiestandort Tiefstack die wirtschaftliche und technische Machbarkeit eines saisonalen Aquiferwärmespeichers in einem mitteltiefen salinen Aquifer im Großversuch darstellen und Optimierungsmaßnahmen anhand der Betriebsdaten erarbeiten und erproben. Es wird innerhalb von zwei Jahren ein Aquiferwärmespeicher mit einer Speicherleistung von 2,6 MW und einer Kapazität von ca. 5 GWh errichtet. Im Zuge der wissenschaftlichen Begleitung werden im vorliegenden Arbeitspaket drei Themenkomplexe adressiert: (1) die systematische Untersuchung des Einflusses von Druck, Temperatur und Salzgehalt auf die Löslichkeit und das Ausgasungsverhalten von Reingasen und Gasmischungen, mit dem Ziel einen validierten Datensetz zu erstellen, der prognostische geochemische Simulationen erlaubt bzw. verbessert; (2) Untersuchung der Korrosivität des salinen Grundwassers unter variierenden P,T & S-Bedingungen; (3) Laborversuche mit Standortmaterial zur Untersuchung des Elutionsverhaltens und anderer Festphasen-Wasser-Wechselwirkungen unter nachgestellten Betriebsbedingungen, mit dem Ziel prognostische Simulationen zu unterstützen bzw. Umweltauswirkungen zu erfassen. Darüber hinaus wird das Untersuchungsprogramm durch ein regelmäßiges Monitoring am Standort ergänzt, um zeitliche Varianzen in der Wasser- und ggf. Gaszusammensetzung zu erfassen.
Das Projekt "Teilvorhaben: FHW Neukölln (Umsetzung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fernheizwerk Neukölln Aktiengesellschaft durchgeführt. Großwärmepumpen (GWP) in Fernwärmenetzen haben das Potenzial, treibhausgasfreie Wärme in Ballungsräumen kostengünstig bereitzustellen. Das geplante Verbundvorhaben soll die wissenschaftlichen Grundlagen legen, um dieses Potenzial für das deutsche Energiesystem ausschöpfen zu können. 2020 sind in Deutschland noch keine GWP in Betrieb. Zentrales Ziel der Forschungsarbeiten ist daher die Beantwortung technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Fragestellungen hinsichtlich der Integration von GWP in deutsche Fernwärmenetze. Es ist dabei geplant unter anderem Teillastverhalten, Regelung, Einsatzdauern sowie Wege zur Treibhausgasneutralität im realen Betrieb zu untersuchen. Als Voraussetzung für eine breite Marktdurchdringung durch GWP soll ein Ausblick zu einer möglichen Anpassung des geltenden Rechtsrahmens die vorhergehenden Untersuchungen ergänzen. Um die Projektziele zu erreichen, werden an fünf bestehenden Fernwärmeerzeugungsstandorten GWP mit einer thermischen Leistung zwischen 1,12 bis 22 MW installiert. In einem dreijährigen Forschungs- und Entwicklungsbetrieb sollen im nächsten Schritt zeitlich hoch aufgelöste Realdaten erfasst werden. Diese werden mit Hilfe von Energiesystemmodellen und -analysen wissenschaftlich ausgewertet. Eine abschließende Übertragung der Ergebnisse auf Deutschland soll zeigen, wie GWP in Fernwärmenetzen am besten zur Sektorkopplung und Treibhausgasreduktion beitragen können. Das Verbundvorhaben soll die Fernwärmebranche und den Gesetzgeber darin unterstützen, das Potenzial von GWP für systemdienliche, treibhausgasfreie Fernwärme in Deutschland auszuschöpfen. Da am Kraftwerksstandort des FHW Neukölln weitere potenzielle Wärmequellen (Flusswasserwärme, Geothermie) zur Verfügung stehen, ist dieses Projekt als Startpunkt verstärkter Bemühungen zur Integration weiterer Großwärmepumpen anzusehen, welches die Dekarbonisierung der Fernwärmeerzeugung vorantreiben kann.
Das Projekt "Bedingungen zur Realisierung von Holzwaermeprojekten in der Region Trier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Trier, Fachbereich 4 Betriebswirtschaftslehre, Soziologie, Volkswirtschaftslehre durchgeführt. Erarbeitung eines Leitfadens mit Informationen ueber die wesentlichen Schritte von der Idee bis zur Einrichtung einer betriebsbereiten Anlage. Ergebnis war die Erstellung eines Praxisleitfadens fuer Interessenten von den Kommunen bis zu privaten Anbietern.
Das Projekt "Teilprojekt B04: Strahlungsbedingte Erwärmungs- und Abkühlungsraten in Wolken und ihr Einfluss auf die Dynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut durchgeführt. Der Einfluss dreidimensionaler strahlungsbedingter Erwärmungs- und Abkühlungsraten wird systematisch mit Hilfe eines analytischen Wolkenmodells, eines Grobstrukturmodells und eines numerischen Wettervorhersagemodells untersucht. Neue Parametrisierungen werden für die beiden Skalen entwickelt, um zu quantifizieren, wie diese Prozesse die Wolkenbildung, die Wolkenmikrophysik und schließlich die Dynamik beeinflussen. Diese Untersuchungen werden dazu beitragen, das Verständnis der Strahlungs-Wolken-Wechselwirkung deutlich zu verbessern und die Strahlungsprozesse als diabatische Wärmequelle und -senke in der Atmosphäre zu quantifizieren.
Das Projekt "Konzeption Heizen und Kühlen beim Projekt 'ARCHICUBUS' (Experimentalbau des Fachbereichs)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Siegen, Fachgebiet Technischer Ausbau und Bauökologie durchgeführt. Für das Gebäude ist ein innovatives Heiz- und Kühlsystem vorgesehen, welches drei verschiedene Methoden des Heizen und Kühlens für Niedrigstenergiehäuser unter Berücksichtigung der thermischen Gebäudespeichermasse vorsieht. Zum Zwecke einer langjährigen experimentellen Forschungsarbeit werden die Bodenplatten der Gebäude mit Fundamentspeichern ausgestattet. Die Speicher sollen zur Zwischenlagerung von Heiz- oder Kühlenergie für die Gebäude verwendet werden. Die Gebäude werden über eine Wärmepumpenanlage in Verbindung mit Temperierungssystemen betrieben. Die Gebäude werden mit unterschiedlichen Temperierungssystemen ausgestattet. Es werden sowohl Bauteilaktivierungen, Deckensegel als auch luftgeführte Systeme untergebracht. Ein Vergleich der unterschiedlichen Konzeptionen bei Niedrigstenergiebauweise wird dadurch ermöglicht. Das Langzeitverhalten der Fundamentspeicher kann über einzubauende Temperatursonden im Erdreich und in den Bodenplatten beobachtet werden. Vorgesehen ist ferner, mit Grabenkollektoren und Erdsonden später die oberflächennahe Geothermie als Wärmesenke- bzw. Wärmequelle zu nutzen. So kann das Gebäude bei geringstem Energieaufwand geheizt und in den Sommermonaten teilgekühlt werden. Die Meßergebnisse werden den Kooperationspartnern und Sponsoren für die Entwicklung eigener weiterführender Anlagensysteme zur Verfügung gestellt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Planung, Bau und Betrieb einer GWP-Versuchsanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG durchgeführt. Im Verbundvorhaben FernWP werden Großwärmepumpen (GWP) zur Fernwärmeerzeugung entwickelt, denen als Wärmequelle Oberflächengewässer dienen. Es werden thermodynamische Zyklen, Verschaltungen und Komponenten untersucht, in Labortests erprobt und optimiert. Auf Basis der Ergebnisse erfolgt die Skalierung einer Laboranlage in eine großtechnische Versuchsanlage. Diese wird in einem realen Fernwärmenetz erprobt, optimiert und bzgl. ihrer Marktintegration aus Systemperspektive untersucht. Messdaten und Analyseergebnisse tragen zum Verständnis des dynamischen Verhaltens im Realbetrieb bei. Sie bilden die Grundlage für eine Potenzialanalyse für Prozesswärme-GWP. Ferner werden an Kraftwerksstandorten Niedertemperaturwärmequellen sowie die hiesigen Netzcharakteristika erfasst. Eine Austauschplattform dient dem Wissentransfer. Zur Sicherstellung der wirtschaftlichen Verwertung werden Verbesserungsmöglichkeiten der ökonomischen Rahmenbedingungen analysiert.
Das Projekt "Teilprojekt WIN: Bau und Inbetriebnahme der Feldanlage des innovativen Reaktorkonzeptes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WIN Wartung und Instandhaltung GmbH Zwickau durchgeführt. Um überschüssigen Strom mit Hilfe von synthetischem Erdgas zu speichern, wird der Strom in einer Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion genutzt (Power-to-Gas), dieser anschließend mit Kohlenstoffdioxid vermischt und in einem PtG-Synthesereaktor (Methanisierungsreaktor) zu synthetischem Erdgas (SNG) umgewandelt. Das synthetische Erdgas kann nach einer beliebigen Speicherdauer aus dem Erdgasnetz entnommen und mit Gasmotoren oder Gasturbinenkraftwerken wieder in elektrische Energie gewandelt werden. Bisher ist jedoch insbesondere das An- und Abfahren der Methanisierungsreaktoren entsprechend der Verfügbarkeit von Sonnen- und Windstrom mit einem hohen Energieaufwand verbunden. So müssen nach einer Betriebsunterbrechung sowohl die Eduktgase als auch der gesamte Reaktor samt Katalysator wieder auf Betriebstemperatur (größer als 300 Grad Celsius) gebracht werden. Beträchtliche monetäre Aufwendungen sowie eine damit einhergehende Gefährdung des Businesscase sind die Folge. Je nach Design der Reaktoren und Katalysatorschüttung (Masse, Materialien und zugehörige Wärmekapazitäten, Isolierung, Art der zur Aufheizung verwendeten Wärmequelle) ist dabei mit Kosten zwischen 5 und 20 T Euro pro Jahr zu rechnen (Verluste aufgrund langwieriger Aufheizprozesse und entsprechende Anlagenstillstandzeiten sind dabei noch unberücksichtigt). Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel des Projektes, das energieintensive Anfahren von PtG-Synthesereaktoren unter technischen und ökonomischen Gesichtspunkten zu optimieren. Dazu soll ein innovatives Reaktorkonzept mit integriertem Wärmespeicher entwickelt werden und als Ergebnis dieses Projektes vorliegen. Das Reaktorkonzept soll abschließend an einer Biogasanlage getestet werden. Konkret soll die Abwärme des Methanisierungsprozesses während der Betriebsphase gespeichert und nach Betriebsunterbrechungen (etwa in Zeiten ohne Stromüberschüsse) zum Anfahren des Methanisierungsreaktors verwendet werden.
Das Projekt "Teilvorhaben EAH: Entwicklung des Wärmekonzeptes des innovativen Reaktorkonzeptes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ernst-Abbe-Hochschule Jena University of Applied Sciences, Fachbereich Wirtschaftsingenieurwesen durchgeführt. Um überschüssigen Strom mit Hilfe von synthetischem Erdgas zu speichern, wird der Strom in einer Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion genutzt (Power-to-Gas), dieser anschließend mit Kohlenstoffdioxid vermischt und in einem PtG-Synthesereaktor (Methanisierungsreaktor) zu synthetischem Erdgas (SNG) umgewandelt. Das synthetische Erdgas kann nach einer beliebigen Speicherdauer aus dem Erdgasnetz entnommen und mit Gasmotoren oder Gasturbinenkraftwerken wieder in elektrische Energie gewandelt werden. Bisher ist jedoch insbesondere das An- und Abfahren der Methanisierungsreaktoren entsprechend der Verfügbarkeit von Sonnen- und Windstrom mit einem hohen Energieaufwand verbunden. So müssen nach einer Betriebsunterbrechung sowohl die Eduktgase als auch der gesamte Reaktor samt Katalysator wieder auf Betriebstemperatur (größer als 300 Grad Celsius) gebracht werden. Beträchtliche monetäre Aufwendungen sowie eine damit einhergehende Gefährdung des Businesscase sind die Folge. Je nach Design der Reaktoren und Katalysatorschüttung (Masse, Materialien und zugehörige Wärmekapazitäten, Isolierung, Art der zur Aufheizung verwendeten Wärmequelle) ist dabei mit Kosten zwischen 5 und 20 T Euro pro Jahr zu rechnen (Verluste aufgrund langwieriger Aufheizprozesse und entsprechende Anlagenstillstandzeiten sind dabei noch unberücksichtigt). Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel des Projektes, das energieintensive Anfahren von PtG-Synthesereaktoren unter technischen und ökonomischen Gesichtspunkten zu optimieren. Dazu soll ein innovatives Reaktorkonzept mit integriertem Wärmespeicher entwickelt werden und als Ergebnis dieses Projektes vorliegen. Das Reaktorkonzept soll abschließend an einer Biogasanlage getestet werden. Konkret soll die Abwärme des Methanisierungsprozesses während der Betriebsphase gespeichert und nach Betriebsunterbrechungen (etwa in Zeiten ohne Stromüberschüsse) zum Anfahren des Methanisierungsreaktors verwendet werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 256 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 256 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 256 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 241 |
| Englisch | 31 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 188 |
| Webseite | 68 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 168 |
| Lebewesen & Lebensräume | 169 |
| Luft | 124 |
| Mensch & Umwelt | 256 |
| Wasser | 143 |
| Weitere | 256 |