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Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Mikrosystemtechnik durchgeführt. Ziel des Projektes war es, neuartige Wärmetransfertechnologien zur thermischen Ankopplung einer Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle an ein Wärmereservoir einzusetzen. Heutzutage finden Wärmetransfertechnologien bereits in einer Vielzahl von Bereichen ihre Anwendung, z.B. zur Kraft-Wärme-Kopplung in Gebäuden oder zur PC-Kühlung. Aus der Literatur sind bereits Wärmetransferkomponenten, die durch veränderte Geometrien und geeignete Materialwahl miniaturisiert wurden, bekannt. Bei der entwickelten Wärmetransferkomponente handelt es sich um eine Heatpipe, die in die Bipolarplatten des Brennstoffzellen-Stacks integriert werden sollte. Damit wird es ermöglicht, die Brennstoffzelle in der Startphase auf die notwendige Arbeitstemperatur aufzuheizen, sowie die während des Betriebes erzeugte thermische Energie abzuführen und in einem externen Wärmereservoir zu speichern. Projektidee war es, die Bipolarplatten und Heatpipes aus einem Material herzustellen. An das Material werden folgende Anforderungen gestellt: hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit sowie hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit bei der anvisierten Temperatur von 160 C bis 180 C. Zudem sollte das Material mit etablierten Verfahren aus der Mikrotechnologie strukturiert werden können. Die Innovationen beruhten auf dem neuen Materialkonzept und der Integration der Heatpipes in die Bipolarplatten eines Brennstoffzellen-Stacks. Zudem sollten andere Wärmetransfertechnologien getestet und mit den integrierten Siliziumheatpipes verglichen werden. Die beiden Partner IMTEK und Fraunhofer ISE konnten erfolgreich aufzeigen, dass Heatpipes als Wärmetransferkomponente in Brennstoffzellen, insbesondere Hochtemperatur-Brennstoffzellen, eingesetzt werden können.

Teil 4

Das Projekt "Teil 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Biberach, Institut für Gebäude- und Energiesysteme durchgeführt. Das Verbundvorhaben zielt darauf, an mehreren Demovorhaben in Baden-Württemberg den effektiven und effizienten Einsatz geothermischer Wärme- und Kältenutzung und vor allem der Wärme-Speicherung zur Reduzierung fossiler Energieträger zu demonstrieren und wissenschaftlich zu begleiten. In den Demoprojekten sollen unterschiedliche ober- und untertägige Konzepte genutzt werden. Bei allen Vorhaben wird auf eine transparente, dem jeweiligen Stand des Projekts angepasste, Bürgerinformation und -beteiligung großen Wert gelegt. Eine Partizipation durch bürgerschaftliches Engagement soll intensiv angeregt werden. Im Rahmen dieses geplanten Verbundvorhabens GeoSpeicher.bw, das den aktuellen Stand der Wissenschaft im Lande interdisziplinär abbildet, soll für den optimalen Wissenstransfer eine Doktorandenschule aufgebaut werden. Die Demovorhaben sollen in verschiedenen geologischen Einheiten des Landes umgesetzt werden: Überlingen, Bad Waldsee, Biberach, Karlsruhe, Hockenheim und Stuttgart. Die begleitenden wissenschaftlichen Arbeiten betreffen die geologische, hydrogeologische und thermische Standorterkundung und Überwachung des Betriebs der Maßnahmen, die Modellierung des Wärmetransports im Untergrunds sowie der Energieströme des Gesamtsystems, die Erfassung der technischen Machbarkeit unter Berücksichtigung der jeweiligen Gebäudetechnik für die Wirtschaftlichkeit. Dabei eignen sich die Demovorhaben für eine transparente Öffentlichkeitsarbeit, weil die Standorte zum Teil eine extrem hohe Nutzerfrequenz aufweisen (z. B. Schwimmbad, Zoo, Klinikum).

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel des Projektes war es, neuartige Wärmetransfertechnologien zur thermischen Ankopplung einer Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzelle an ein Wärmereservoir einzusetzen. Heutzutage finden Wärmetransfertechnologien bereits in einer Vielzahl von Bereichen ihre Anwendung, z.B. zur Kraft-Wärme-Kopplung in Gebäuden oder zur PC-Kühlung. Aus der Literatur sind bereits Wärmetransferkomponenten, die durch veränderte Geometrien und geeignete Materialwahl miniaturisiert wurden, bekannt. Bei der entwickelten Wärmetransferkomponente handelt es sich um eine Heatpipe, die in die Bipolarplatten des Brennstoffzellen-Stacks integriert werden sollte. Damit wird es ermöglicht, die Brennstoffzelle in der Startphase auf die notwendige Arbeitstemperatur aufzuheizen, sowie die während des Betriebes erzeugte thermische Energie abzuführen und in einem externen Wärmereservoir zu speichern. Projektidee war es, die Bipolarplatten und Heatpipes aus einem Material herzustellen. An das Material werden folgende Anforderungen gestellt: hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit sowie hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit bei der anvisierten Temperatur von 160 C bis 180 C. Zudem sollte das Material mit etablierten Verfahren aus der Mikrotechnologie strukturiert werden können. Die Innovationen beruhten auf dem neuen Materialkonzept und der Integration der Heatpipes in die Bipolarplatten eines Brennstoffzellen-Stacks. Zudem sollten andere Wärmetransfertechnologien getestet und mit den integrierten Siliziumheatpipes verglichen werden. Die beiden Partner IMTEK und Fraunhofer ISE konnten erfolgreich aufzeigen, dass Heatpipes als Wärmetransferkomponente in Brennstoffzellen, insbesondere Hochtemperatur-Brennstoffzellen, eingesetzt werden können.

Application of ductile cast iron pipes in the district heating system saar-west

Das Projekt "Application of ductile cast iron pipes in the district heating system saar-west" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fernwärme-Verbund Saar GmbH durchgeführt. Objective: To build and operate a pre-insulated district heat transmission pipe system of ductile cast iron socket pipes with pressed-through passages and stilt supports. The expected advantages of such a system were the considerable cost savings during construction and the short installation time. The cast-iron pipes are connected with coupling sleeves as part of the Saar district heating distribution system. The innovative concept was expected to diminish corrosion and avoid the need for expensive welding and heat compensation measures at the weld. General Information: The project concerns the installation of a district heating transmission line consisting of cast-iron socket pipes with pressed-through passages and stilt support. The new pre-insulated pipes were part of the new construction of the central transmission system Saar-West in Germany. The transmission pipes transport the heat from the place of heat generation at the 'Dillinger Hütte' in Dillingen to the city of Saarlouis. Other supply areas were connected to the central transmission system as well. The total length of the line is 4 km. 3.6 km of this are made up of cast-iron pipes of which 2.5 km are underground, 0.9 km are above ground on concrete pedestals, 0.175 km of this are pressed through passages under roads and 0.03 km are on a footbridge. The pipes are made of cast-iron and were therefore expected to be resistant to corrosion. They are insulated with polyurethane material and are couples with flexible gaskets which absorb the expansion forces. Therefore, the expensive and time consuming welding with the addition of expansion compensating devices were not required. A pipeline monitoring system was installed along the entire length of the pipes. At defined intervals along the pipe hybrid modules were located 1 m from a socket connection. Nominal width: 500/300/250 Nominal pressure: PN 25 Operating temperatures: 130 deg. C. Achievements: The installation of 4.4 km was completed at the end of September 1986. After a successful pressure test the line was commissioned in October 1986. The aim of lowering low laying costs and shortening of the assembly time was achieved. In the operation the system could not meet the stipulated requirements. Considerable damages to the insulation material and the sleeves led to a drastic reduction in life expectancy. Parts of the pipes have to be replaced in the near future. The installed control and monitoring system operated satisfactorily.

EP10

Das Projekt "EP10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Hydrosystemmodellierung durchgeführt. Das beantragte Projekt zielt darauf ab, geeignete Modellinstrumentarien für die Klärung dieser Frage zu entwickeln. Wissenschaftlich motiviert ist das Projekt vor allem durch die Verfügbarkeit einer neuen Generation so genannter THMC Modelle, die jetzt in der Lage sind thermo-hydro-mechanisch-chemisch gekoppelte Prozesse auf der Aquiferskala zu simulieren. Geologische Reservoire in der Erdkruste (Georeservoire) werden zunehmend für ingenieurtechnische Anwendungen intensiv genutzt, wie zum Beispiel die Gewinnung von Energie aus Erdwärme (Geothermie), die Deponierung radioaktiver Abfälle (Endlagerung) und die langfristige Speicherung von Kohlendioxid zum Klimaschutz (CO2-Speicherung). Das Langzeitverhalten dieser Georeservoire steht dabei im Zentrum der Diskussion, da dieses letztendlich die Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit, deren Nutzung, sowie die Auswirkungen auf die Geosphäre, die Landoberfläche und damit den Menschen bestimmt. Hierbei spielen insbesondere die Kopplung von Wärmetransport (T), hydraulischem (H) und geomechanischem (M) Verhalten, sowie chemischen (C) Prozessen eine große Rolle.

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Das Verbundvorhaben zielt darauf, an mehreren Demovorhaben in Baden-Württemberg den effektiven und effizienten Einsatz geothermischer Wärme- und Kältenutzung und vor allem der Wärme-Speicherung zur Reduzierung fossiler Energieträger zu demonstrieren und wissenschaftlich zu begleiten. In den Demoprojekten sollen unterschiedliche ober- und untertägige Konzepte genutzt werden. Bei allen Vorhaben wird auf eine transparente, dem jeweiligen Stand des Projekts angepasste, Bürgerinformation und -beteiligung großen Wert gelegt. Eine Partizipation durch bürgerschaftliches Engagement soll intensiv angeregt werden. Im Rahmen dieses geplanten Verbundvorhabens GeoSpeicher.bw, das den aktuellen Stand der Wissenschaft im Lande interdisziplinär abbildet, soll für den optimalen Wissenstransfer eine Doktorandenschule aufgebaut werden. Die Demovorhaben sollen in verschiedenen geologischen Einheiten des Landes umgesetzt werden: Überlingen, Bad Waldsee, Biberach, Karlsruhe, Hockenheim und Stuttgart. Die begleitenden wissenschaftlichen Arbeiten betreffen die geologische, hydrogeologische und thermische Standorterkundung und Überwachung des Betriebs der Maßnahmen, die Modellierung des Wärmetransports im Untergrunds sowie der Energieströme des Gesamtsystems, die Erfassung der technischen Machbarkeit unter Berücksichtigung der jeweiligen Gebäudetechnik für die Wirtschaftlichkeit. Dabei eignen sich die Demovorhaben für eine transparente Öffentlichkeitsarbeit, weil die Standorte zum Teil eine extrem hohe Nutzerfrequenz aufweisen (z. B. Schwimmbad, Zoo, Klinikum).

Nutzung von Abwaerme fuer die Beheizung von Gewaechshaeusern

Das Projekt "Nutzung von Abwaerme fuer die Beheizung von Gewaechshaeusern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Marion Gartenbau Handelsgesellschaft durchgeführt. Objective: To recover the waste heat available from a coal power plant to warm a greenhouse by treating it in such a way that it becomes possible to collect the thermal energy contained in the hot ashes gathered in the boiler combustion chambers. Forecasted annual energy saving is +- 1500 TOE. General Information: Waste water of the two electric generating sets of 120 and 300 MW in the Ensdorf coal power plant is to be used for the project. Low temperature waste water flow rate is 460 m3/h and the greenhouse, warmed by recovered heat, is located 3 Km from the plant. This is comprised of three systems, for, as follows: - energy recovery - delivery to and from the greenhouse - thermal devices for heating and temperature control. The energy recovery system involves the mixing of water and ash into 4 mm dia. granules; a basin to catch discharged water; a circulating pump to forward water to a heat exchanger, and a flow rate and temperature control system. Water is conveyed to and from the greenhouse via a 300 mm dia. pipe. The 25000 m2 greenhouse surface area is served by a pipe system and by a heat integrating system formed by an independent closed circuit. This is fed by an additional boiler, circulation pump and circuit. Service water is fed at 60 degree. C and the temperature difference between greenhouse and exterior is fixed at 30 degree. C for design purposes.

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Geotechnik durchgeführt. Das Verbundvorhaben zielt darauf, an mehreren Demovorhaben in Baden-Württemberg den effektiven und effizienten Einsatz geothermischer Wärme- und Kältenutzung und vor allem der Wärme-Speicherung zur Reduzierung fossiler Energieträger zu demonstrieren und wissenschaftlich zu begleiten. In den Demoprojekten sollen unterschiedliche ober- und untertägige Konzepte genutzt werden. Bei allen Vorhaben wird auf eine transparente, dem jeweiligen Stand des Projekts angepasste, Bürgerinformation und -beteiligung großen Wert gelegt. Eine Partizipation durch bürgerschaftliches Engagement soll intensiv angeregt werden. Im Rahmen dieses geplanten Verbundvorhabens GeoSpeicher.bw, das den aktuellen Stand der Wissenschaft im Lande interdisziplinär abbildet, soll für den optimalen Wissenstransfer eine Doktorandenschule aufgebaut werden. Die Demovorhaben sollen in verschiedenen geologischen Einheiten des Landes umgesetzt werden: Überlingen, Bad Waldsee, Biberach, Karlsruhe, Hockenheim und Stuttgart. Die begleitenden wissenschaftlichen Arbeiten betreffen die geologische, hydrogeologische und thermische Standorterkundung und Überwachung des Betriebs der Maßnahmen, die Modellierung des Wärmetransports im Untergrunds sowie der Energieströme des Gesamtsystems, die Erfassung der technischen Machbarkeit unter Berücksichtigung der jeweiligen Gebäudetechnik für die Wirtschaftlichkeit. Dabei eignen sich die Demovorhaben für eine transparente Öffentlichkeitsarbeit, weil die Standorte zum Teil eine extrem hohe Nutzerfrequenz aufweisen (z. B. Schwimmbad, Zoo, Klinikum).

Teil 6

Das Projekt "Teil 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), European Institute for Energy Research EIfER durchgeführt. Das Verbundvorhaben zielt darauf, an mehreren Demovorhaben in Baden-Württemberg den effektiven und effizienten Einsatz geothermischer Wärme- und Kältenutzung und vor allem der Wärme-Speicherung zur Reduzierung fossiler Energieträger zu demonstrieren und wissenschaftlich zu begleiten. In den Demoprojekten sollen unterschiedliche ober- und untertägige Konzepte genutzt werden. Bei allen Vorhaben wird auf eine transparente, dem jeweiligen Stand des Projekts angepasste, Bürgerinformation und -beteiligung großen Wert gelegt. Eine Partizipation durch bürgerschaftliches Engagement soll intensiv angeregt werden. Im Rahmen dieses geplanten Verbundvorhabens GeoSpeicher.bw, das den aktuellen Stand der Wissenschaft im Lande interdisziplinär abbildet, soll für den optimalen Wissenstransfer eine Doktorandenschule aufgebaut werden. Die Demovorhaben sollen in verschiedenen geologischen Einheiten des Landes umgesetzt werden: Überlingen, Bad Waldsee, Biberach, Karlsruhe, Hockenheim und Stuttgart. Die begleitenden wissenschaftlichen Arbeiten betreffen die geologische, hydrogeologische und thermische Standorterkundung und Überwachung des Betriebs der Maßnahmen, die Modellierung des Wärmetransports im Untergrunds sowie der Energieströme des Gesamtsystems, die Erfassung der technischen Machbarkeit unter Berücksichtigung der jeweiligen Gebäudetechnik für die Wirtschaftlichkeit. Dabei eignen sich die Demovorhaben für eine transparente Öffentlichkeitsarbeit, weil die Standorte zum Teil eine extrem hohe Nutzerfrequenz aufweisen (z. B. Schwimmbad, Zoo, Klinikum).

Teil 5

Das Projekt "Teil 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Offenburg, Institut für wissenschaftliche Weiterbildung durchgeführt. Das Verbundvorhaben zielt darauf, an mehreren Demovorhaben in Baden-Württemberg den effektiven und effizienten Einsatz geothermischer Wärme- und Kältenutzung und vor allem der Wärme-Speicherung zur Reduzierung fossiler Energieträger zu demonstrieren und wissenschaftlich zu begleiten. In den Demoprojekten sollen unterschiedliche ober- und untertägige Konzepte genutzt werden. Bei allen Vorhaben wird auf eine transparente, dem jeweiligen Stand des Projekts angepasste, Bürgerinformation und -beteiligung großen Wert gelegt. Eine Partizipation durch bürgerschaftliches Engagement soll intensiv angeregt werden. Im Rahmen dieses geplanten Verbundvorhabens GeoSpeicher.bw, das den aktuellen Stand der Wissenschaft im Lande interdisziplinär abbildet, soll für den optimalen Wissenstransfer eine Doktorandenschule aufgebaut werden. Die Demovorhaben sollen in verschiedenen geologischen Einheiten des Landes umgesetzt werden: Überlingen, Bad Waldsee, Biberach, Karlsruhe, Hockenheim und Stuttgart. Die begleitenden wissenschaftlichen Arbeiten betreffen die geologische, hydrogeologische und thermische Standorterkundung und Überwachung des Betriebs der Maßnahmen, die Modellierung des Wärmetransports im Untergrunds sowie der Energieströme des Gesamtsystems, die Erfassung der technischen Machbarkeit unter Berücksichtigung der jeweiligen Gebäudetechnik für die Wirtschaftlichkeit. Dabei eignen sich die Demovorhaben für eine transparente Öffentlichkeitsarbeit, weil die Standorte zum Teil eine extrem hohe Nutzerfrequenz aufweisen (z. B. Schwimmbad, Zoo, Klinikum).

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