Das Projekt "EnergOp - der Schlüssel zum Energiemanagement - Untersuchungen zum energetischen Zustand der Außenbezirke und Bauhöfe der WSV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Wasserbau durchgeführt. Am 1. Mai 2014 trat eine neue Fassung der Energieeinsparverordnung in Kraft. Diese betrifft nicht nur den allgemeinen Wohnungsbau, sondern auch einen Großteil der Hochbauten der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV). Aus Gründen des Klimaschutzes und zur Schonung wertvoller Energiereserven müssen die Anstrengungen zur Senkung des Energiebedarfs und zum Einsatz erneuerbarer Energien im Gebäudebereich verstärkt werden. Hierbei kommt den Gebäuden des Bundes eine Vorbildfunktion zu, die sie meist - besonders im Bestand - noch nicht einnehmen. Dabei erweist sich eine energetische Sanierung nicht nur aus Gründen des Klimaschutzes als sinnvoll, sondern verschafft oftmals auch den in den Gebäuden arbeitenden Menschen mehr Behaglichkeit. Durch erhöhte Oberflächentemperaturen und mit einer besser geregelten Anlagentechnik lassen sich beispielsweise in den großen Hallen und Werkstätten der WSV Zuglufterscheinungen reduzieren. Ein auf solche Weise gesteigertes Behaglichkeitsgefühl hat vielfach sogar den Nebeneffekt, dass niedrigere Rauminnentemperaturen als angenehm empfunden werden, was wiederum der Energieeinsparung dient. Auch zum Werterhalt der Immobilie und zur Einsparung von Betriebskosten sind diese Sanierungsmaßnahmen äußerst wichtig. Im Rahmen der Gebäudeerhaltung sollte ein vorrangiges Ziel die Einführung eines Energiemanagementsystems sein.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Wafergrößen bis 210x210 mm2 und größer: Erforschung und demonstratorische Implementierung der Trenntechnik für die Herstellung von Impflingen und Rohlingen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HK-Präzisionstechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung durchgeführt. Das Hauptziel des Projektes 'G12' liegt in der Prozess- und Technologieentwicklung von Ingots und Wafern mit großem Format. Während über Jahre das Waferformat stabil bei 156x156 mm lag, hat in Asien eine Entwicklung zu größeren Formaten (182x182 mm, 210x210 mm, ev. sogar 240x240 mm) stattgefunden, dem Europa derzeit nichts entgegenzusetzen hat. In Europa ist aktuell niemand in der Lage, derartige Wafer herzustellen. Sollen neue, integrierte PV-Fertigungen in Europa aufgebaut werden (wie z.B. die in der Planungsphase befindliche Greenland Gigafactory in Spanien), müssen aber zwingend die großen Waferformate beherrscht werden. Die Herstellung großer Ingots und großer Wafer bedarf einer Weiterentwicklung der Kristallisationsanlagen (größere Siliziumeinwaagen, veränderte Hotzone, vergrößerte aktive Kristallkühlung), der Prozesssteuerung (Neuentwicklung der Regelparameter und Steuerungsrezepte), der mechanischen Bearbeitung der Ingot und der Bricks und letztendlich auch der Qualifizierungstools für die hergestellten Bricks und Wafer. Konkretes Ziel des Teilvorhabens des Partners HK Präzisionstechnik ist die Erforschung und demonstratorische Implementierung der Anlagentechnik für das Sägen der Ingots und Kristalle in entsprechende Brickgrößen für die weitere Bearbeitung beim Projektpartner Herbert Arnold und das anschließende Wafering am Fraunhofer CSP.
Das Projekt "Flexible fossile Kraftwerke für den zukünftigen Energiemarkt durch neue und fortschrittliche Turbinentechnologien - WP4 TUD: Auslegung und Entwicklung eines Heißgasprüfstandes (HTCTR)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, Professur für thermische Energiemaschinen und -anlagen durchgeführt. Im Rahmen des Projekts wird ein Prüfstand entwickelt und gebaut, mit dessen Hilfe gekühlte Komponenten aus der Brennkammer- und Turbinensektion untersucht werden können. Unter betriebsnahen Bedingungen wird ein Wärmeübergang an der Oberfläche der Proben geschaffen, der es unter Einsatz von Heißgas und Kühlluft erlaubt, thermische Beanspruchungen im Betrieb zu simulieren. Schwerpunkt der Untersuchungen ist dabei eine thermisch-zyklische Beanspruchung der Proben mit dem Forschungsziel, Kühlkonzepte und neue Materialien für die Auslegung und Herstellung von Komponenten weiterzuentwickeln.
Das Projekt "Umweltfreundliche Galvanisierung von Kunststoffteilen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. Die BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co. KG wird in Solingen eine Demonstrationsanlage zur innovativen Beschichtung von Kunststoffteilen für die Automobilindustrie einrichten. Das Unternehmen will ein Verfahren entwickeln, dass ohne umweltschädliches Chromtrioxid und weitere gefährliche Chemikalien auskommt. Das innovative Pilotprojekt wird vom Bundesumweltministerium mit rund 5 Millionen Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm gefördert. Automobilhersteller benötigen für ihre Produktion zahlreiche Kunststoffteile, die hohen Belastungen widerstehen müssen. Durch Galvanisierung werden diese Teile besonders resistent gegen Kratzer, sie weisen eine höhere Stabilität auf und werden wärmebeständig. Bei der Oberflächenveredelung von Kunststoffteilen ist derzeit der Einsatz von Chromschwefelsäure üblich. Allerdings enthält diese Säure das äußerst umwelt- und gesundheitsschädliche Chromtrioxid (Cr(VI)). BIA Kunststoff- und Galvanotechnik möchte künftig auf das risikobehaftete Chromtrioxid in ihrer Produktion verzichten. Daher plant das Unternehmen, eine neuartige Anlage mit integrierter und kombinierter Abluftbehandlungs- und Wärmerückgewinnungsanlage einzurichten. Im Rahmen dieses innovativen Projekts soll die Produktionslinie für galvanisierte Kunststoffteile komplett auf chromtrioxidfreie Prozesse umgestellt werden. Im Vorbehandlungs- und Verchromungsprozess setzt das Unternehmen auf umweltfreundliche Technologien, die erstmalig in Deutschland im großtechnischen Maßstab umgesetzt werden. Ziel ist es, Emissionen der gefährlichen Chemikalie in die Luft und ins Wasser sowie auch den Anfall von chromhaltigen Schlämmen zu vermeiden. Durch die Umstellung auf ein chromtrioxidfreies Verfahren will die BIA Kunststoff- und Galvanotechnik jährlich 15 Tonnen Chromtrioxid eingesparen. Außerdem kann das Unternehmn auf viele weitere gesundheits- und umweltschädlicher Stoffe verzichten, die heute noch für die Verarbeitung von Chromtrioxid nötig sind. Die innovative Anlagentechnik soll auch einen Beitrag zum Klimaschutz leisten und jährlich rund 129 Tonnen CO2 einsparen. Das Bundesumweltministerium fördert die großtechnische Anwendung einer innovativen Technologie über das Umweltinnovationsprogramm. Ausschlaggebend für die Förderung war, dass das Vorhaben über den Stand der Technik hinausgeht und Demonstrationscharakter hat. Das Umweltinnovationsprogramm unterstützt seit 1979 Unternehmen dabei, innovative, umweltentlastende technische Verfahren in die Praxisanwendung zu bringen. Das Programm fördert das Potenzial, dass aus der Synergie von technischen Verfahren und industrieller Produktion sowie ökologischen und ökonomischen Anforderungen entsteht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Auslegung und Konstruktion der Doppelroller-Bandgießanlage sowie Entwicklung einer KI-gestützten digitalen Prozessführung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SMS group GmbH durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist die Erzeugung von höchst effizienten Elektroblechen mit Siliziumgehalten bzw. -äquivalenten deutlich höher als 4,5 Gewichtsprozent, bei gleichzeitig drastisch reduzierten CO2 und NOx Emissionen. Das prädestinierte Verfahren, solche hochsiliziumhaltigen Bänder in dünnsten Abmessungen herzustellen, ist das so genannte Doppelroller-Bandgießen. In diesem Teilvorhaben wird die Anlagen- und Automatisierungstechnik des Doppelroller-Bandgießprozesses für die Fertigung dieser speziellen Elektrobleche entwickelt. Die Forschungsanlage soll hierbei Warmband mit einer Banddicke kleiner 1 mm direkt aus der Schmelze mit nur einem Warmwalzstich herstellen. Zur Führung des komplexen Gesamtprozesses werden datengetriebenen Modelle unter Nutzung von Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) entwickelt und zur Anwendung gebracht. Die Forschungsanlage wird in der zweiten Projekthälfte federführend vom Projektpartner Mubea betrieben. Gemeinsam wird die Anlagentechnik und die Prozessführung weiter optimiert und so für die anspruchsvollen Elektrobandqualitäten qualifiziert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Prüfung der Übertragbarkeit von bestehenden Regularien zur Anwendung bei der Installation und dem Betrieb von Offshore-PtX-Plattformen und die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die zukünftige Vorschriftenentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Land- und Seeverkehr, Fachgebiet Entwurf und Betrieb Maritimer Systeme durchgeführt. Die Erzeugung von Kraftstoffen mittels PtX-Anlagen wird an Land bereits praktiziert. Für eine direkte Nutzung des Stromes von Offshore-Windkraftanlagen sollen PtX-Anlagen direkt im Umfeld dieser betrieben werden. Derzeit existieren für eine Installation von Offshore-PtX-Anlagen jedoch keine Regularien hinsichtlich Bau, Genehmigung, Betrieb, Safety, Security und Umweltschutz. Es muss daher geprüft werden, inwieweit Vorschriften aus der Offshore Öl- und Gasindustrie, dem Bereich der Offshore-Windkraftanlagen oder der Schifffahrt angewendet und übertragen werden können. Ebenso ist die Übertragung im Bereich der Vorschriften für Anlagentechnik zur Errichtung von Onshore-PtX-Anlagen auf ihre Übertragbarkeit bei der Offshore-Installation zu prüfen. Hierbei treffen die verschiedenen Themengebiet aufeinander und müssen im Offshore-Umfeld miteinander agieren.
Das Projekt "Teilvorhaben der Gemeinde Helgoland: Logistik und Infrastruktur auf Helgoland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gemeinde Helgoland durchgeführt. Das Umsetzungsprojekt Helgoland wird als ein Umsetzungsszenario des Leitprojektes TransHyDE konkrete Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten bezüglich der Speicherung und des Transports von Wasserstoff in LOHC (liquid organic hydrogen carrier) vornehmen. Dabei werden die Grundlagen für erste Pilot- und Insellösungen erarbeitet und im Demonstratormaßstab umgesetzt. Begleitend werden verschiedene Use Cases und Szenarien beleuchtet, verglichen und bewertet. Diese dienen der Erarbeitung einer konkreten Umsetzungsplanung für die großskalige Implementierung der Wasserstoffumwandlung, -speicherung und -verwertung sowohl auf Helgoland als auch am Festland sowie der Untersuchung großvolumiger, überregionaler Transportketten auf Basis von LOHC. Im Rahmen des Arbeitspaket 5, Logistik auf Helgoland und auf dem Festland, erfolgt durch die Gemeinde Helgoland die Untersuchung lokaler Lösungen für die Betankung und nachhaltige, lokale H2/LOHC Anwendungen auf Helgoland. In Arbeitspaket 7, Zusätzliche Infrastruktur und Suprastruktur auf Helgoland, erfolgt die Standortsuche für Anlagen und Anlagentechnik auf Helgoland sowie die die Untersuchung hinsichtlich Erweiterungsnotwendigkeiten (Skalierung) von Anlagen. Darüber hinaus erfolgt die Erarbeitung und Umsetzung von wissenschaftlichen Kommunikationsstrategien für das Umsetzungsprojekt Helgoland.
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung von Anlagentechnik für die Großserienfertigung von Zellen und Stacks auf Basis existierender Kleinserien-Produktionsprozesse." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von XENON Automatisierungstechnik GmbH durchgeführt. Die Hochtemperaturelektrolyse (HTEL) zeichnet sich im Vergleich zu anderen Elektrolysetechnologien, wie der PEM und Alkalischen Elektrolyse durch einen hohen Wirkungsgrad und niedrige Betriebskosten aus. Aus diesem Grund stellt diese Technologie einen vielversprechenden Ansatz zur Erzeugung von Grünem Wasserstoff dar. Kernelement zur Produktion von grünem Wasserstoff mithilfe der Hochtemperaturelektrolyse (HTEL) sind HTEL-Zellen und HTEL-Stacks. Diese stellen einen Schlüssel für die großwirtschaftliche und kosteneffiziente Herstellung von grünem Wasserstoff bei hoher Grundlast dar. Um den Wasserstoffmarkt zukünftig mit großskaligen HTEL-Zellen und -Stacks bedienen zu können, bedarf es allerdings weiterer Entwicklungsschritte hinsichtlich Lebensdauer, Materialkosten, Effizienz, Fertigungstechnologien sowie Produktionshochskalierung. Das Verbundvorhaben 'HTs: HTEL-Stacks - Ready for Gigawatt' innerhalb der Technologieplattform 'H2Giga' adressiert den Entwicklungs- und Forschungsschwerpunkt genau auf diese Themen und trägt damit einen entscheidenden Beitrag zur Realisierung der Ziele der Nationalen Wasserstoffstrategie und damit verbunden zur Hochskalierung der Elektrolysetechnologie in den Megawatt-Maßstab bei. Im Rahmen des Projektes übernimmt Sunfire, als Elektrolyseurhersteller die Gesamtkoordination und bearbeitet gemeinsam mit Unternehmen aus der Industrie und Forschung Fragestellungen zur Industrialisierung der HTEL-Zellen und -Stacks. XENON ist für die Entwicklung eines taktzeitoptimierten Stapelverfahrens verantwortlich, dessen technische Machbarkeit anhand von Laborversuchen evaluiert werden soll.
Das Projekt "Kleintechnische Vergärungsversuchsanlage (KTVA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Bau und Umwelt, Institut für Abfallwirtschaft und Altlasten, Professur für Abfall- und Kreislaufwirtschaft durchgeführt. Das Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft verfügt seit dem Jahr 2010 über eine 'Kleintechnische Vergärungsversuchsanlage' (KTVA) zur Durchführung langfristiger, anaerober Vergärungsversuche im kontinuierlichen Vergärungsverfahren. Hauptbestandteil ist ein Edelstahlreaktor (Vol. = 1.100 l), welcher beheizbar, durchmischbar und kontinuierlich beschickbar ist. Zusätzlich verfügt die KTVA über einen Vorlage- bzw. Hydrolysebehälter und einen Nachgärbehälter. Derzeit befindet sich die KTVA im Probebetrieb und wird zeitnah für orientierende Versuche genutzt. Mit Hilfe kontinuierlicher Messungen der Zusammensetzung des produzierten Biogases können die Vergärungsprozesse überwacht und optimiert werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur membrangestützten Reinigung von Abwässern aus einer Kompostierungsanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Fachbereich 10 Bauwesen, Fachgebiet Abfallwirtschaft durchgeführt.
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