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Helmholtz-Allianz 'ENERGY-TRANS'

Das Projekt "Helmholtz-Allianz 'ENERGY-TRANS'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Technische Thermodynamik, Abteilung Systemanalyse und Technikbewertung durchgeführt. Gemeinsam mit den HGF-Partnern KIT, FZJ und UFZ wurde die HGF-Allianz 'Zukünftige Infrastrukturen der Energieversorgung - Auf dem Weg zu Nachhaltigkeit und Sozialverträglichkeit (ENERGY-TRANS)' eingeworben. In diesem Vorhaben wird die Entwicklung der deutschen Energieversorgung als sozio-technisches System betrachtet. Während einer Projektlaufzeit von 5 Jahren sollen die technischen Aspekte der Energiewende gezielt im Zusammenhang mit den zugehörigen gesellschaftlichen Prozessen betrachtet werden. Zusätzliche Kompetenz auf gesellschaftswissenschaftlichem Gebiet wurde durch die gleichberechtigte Integration der Universität Stuttgart (ZIRN), Universität Magdeburg (Institut für Psychologie), FU-Berlin (Forschungsstelle für Umweltpolitik) und ZEW-Mannheim erreicht. Das gesamte Vorhaben wird vom KIT und der Universität Stuttgart administriert. Das Vorhaben gliedert sich in etwa 20 Einzelprojekte, von denen das größte 'Integrated Scenario Building' von der Systemanalyseabteilung des DLR koordiniert wird. Anders als bei den bisher von STB entwickelten Szenarien soll in diesem Projekt nicht nur nach einem Optimum des technisch und wirtschaftlich Machbaren gesucht werden, sondern es sollen auch die soziologischen Randbedingungen mit berücksichtigt werden. Prominentestes Beispiel für die neue Dimension der Forschung sind die aktuellen Probleme bei Aufbau, Genehmigung und Akzeptanz von Höchstspannungstrassen, welche aus technischer Sicht für eine verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien benötigt werden. Die soziologische Dimension ist auch bei vielen weiteren Fragen des Ausbaus technischer Infrastrukturen von Bedeutung. Dazu gehört die Abwägung, ob der Schwerpunkt einer zukünftigen Verkehrsinfrastruktur auf Biokraftstoffen, Wasserstoff (z.B. Brennstoffzelle) oder auf Elektrofahrzeugen gesetzt wer-den sollte. Die Arbeiten an dem Szenario-Projekt werden gemeinsam mit der Universität Stuttgart und dem FZJ durchgeführt. Innerhalb der HGF-Allianz ist STB an vier weiteren Projekten beteiligt, mit folgenden Themen: - Optimierung der räumlichen Verteilung und der Be- und Entladestrategie von Speichern - Auswirkungen eines deutschen Sonderweges bzgl. der Energiewende auf den Stromaustausch mit dem benachbarten Ausland einschließlich der zugehörigen Geldströme - Vertiefung bestehender Agentenmodelle für den Strommarkt - Untersuchungen zu Förderinstrumenten zugunsten erneuerbarer Energien.

The long-term landscape evolution of the Lambert Rift - An integrated thermochronological approach

Das Projekt "The long-term landscape evolution of the Lambert Rift - An integrated thermochronological approach" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. Gegenstand des beantragten Projekts ist die Teilnahme an der deutsch-australischen Antarktisexpedition PCMEGA in die südlichen Prince Charles Mountains im Südsommer 2002/03 einschließlich Probenahme für thermochronologische Untersuchungen und anschließende Probenaufbereitung. Die Expeditionsteilnahme erfolgt mit dem Ziel, Temperatur-Zeit-Pfade für einzelne Grundgebirgskomplexe zu erstellen und auf dieser Basis Verlauf, Verteilung und Tiefe der Krustendenudation nach der letzten metamorphen Überprägung des Grundgebirges zu bestimmen und mit strukturgeologischen und geophysikalischen Daten zu korrelieren. Langfristige Perspektive ist die Analyse der topographischen Entwicklung von MacRobertson Land unter besonderer Beachtung von Struktur und Evolution des Lambert Grabens.

Teilvorhaben: Charakterisierung von Schindelzellen mit hohem Durchsatz

Das Projekt "Teilvorhaben: Charakterisierung von Schindelzellen mit hohem Durchsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Wavelabs Solar Metrology Systems GmbH durchgeführt. Für die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Photovoltaik (PV) Industrie müssen eine fortschreitende Reduzierung der Produktions- und Investkosten erzielt werden, sowie Investitionen in neuartige industrielle Fertigungsprozesse für hocheffiziente Solarzellen und -module getätigt werden, um gegenüber der starken Konkurrenz aus Asien bestehen zu können. Parallel gibt es eine verstärkte Entwicklung im Bereich building-integrated-PV (BIPV) und vehicle-integrated-PV (VIPV), die besondere Anforderungen an die Module hinsichtlich des Formfaktors, des Designs oder auch der Funktionalität stellt. Daraus ergeben sich Ansätze und Möglichkeiten für eine Weiterentwicklung der Photovoltaikindustrie in Deutschland. Der Fokus dieses Forschungsvorhabens liegt auf der Entwicklung einer neuen Generation hochproduktiver Prozesse und Prozessanlagen sowie entsprechender Messtechnik zur Herstellung von PV-Modulen mit Solarzellstrings aus geschindelten Zellstreifen. Als innovativer Produktionsprozess ist beabsichtigt, die Zellteilung (aus dem Standardzellformat) zu schmalen Zellstreifen direkt mit dem Klebeprozess in einem Prozessschritt zur Zellstringherstellung zu verbinden. Hierfür sollen kostengünstige Hochdurchsatzprozesse, d.h. die Kombination des Klebe- mit dem Trennprozess, erforscht werden. Durch die Schindel-Modultechnologie kann insgesamt mehr Leistung je PV-Modul-Fläche erzeugt werden, was z.B. bei Aufdachanwendungen sehr wichtig ist. Ein weiterer Projektschwerpunkt besteht darin, Sondermodulkonzepte und -formate mit einer Zellstreifen-Technologie umzusetzen, welche im Bereich BIPV und VIPV, Retro-Fitting und Hochspannungsmodule relevant werden. Dabei kann auch ein ästhetischeres Erscheinungsbild durch eine einheitlichere Farbgebung gewährleistet werden, was den Weg für Anwendungen in der BIPV oder VIPV öffnet und durch konventionelle Module nicht erzielbar ist.

Retrospektiver BIM-Ansatz zur lebenszyklusoptimierten Integration von BIPV-Systemen in der Gebäudehülle - Teilvorhaben: Weiterentwicklung einer CDE (Common Data Environment) als Plattform für den BIM-Ansatz von BIPV-Systemen in der Gebäudehülle.

Das Projekt "Retrospektiver BIM-Ansatz zur lebenszyklusoptimierten Integration von BIPV-Systemen in der Gebäudehülle - Teilvorhaben: Weiterentwicklung einer CDE (Common Data Environment) als Plattform für den BIM-Ansatz von BIPV-Systemen in der Gebäudehülle." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von albert.ing GmbH durchgeführt. Eine Integration von Photovoltaik (PV) in Fassaden ist heute schon technisch möglich, aber oft nicht wirtschaftlich. Gründe dafür sind sowohl in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus (LC) zu finden als auch bei den gewerkeübergreifenden Aspekten. In diesem Projekt wird anhand eines Demonstrationsprojektes der gesamte LC einer gebäudeintegrierten PV­ Anlage (building integrated PV, BIPV) betrachtet. Die experimentelle Erhebung von Betriebsdaten (Monitoring) sowie deren Analyse und Bewertung (begleitende Gebäudesimulation) bilden den Ausgangspunkt für die Betrachtung des gesamten LC. Für diese gewerke- und phasenübergreifende Optimierung wird die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein digitaler Zwilling des Demonstrationsprojektes erstellt, welcher die unterschiedlichen Ansprüche der einzelnen Akteure und LC-Phasen modellspezifisch abbildet. Schwerpunkt des vorliegenden Vorhabens ist die Spezifikation der Schnittstellen für die CDE (Common Data Environment) als BIM-Plattform für BIPV-Systeme in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern als Wissensträger und Repräsentanten für die Stakeholder im Lebenszyklus sowie die Umsetzung der Ergebnisse für eine lauffähige IT-Lösung zur Demonstration insbesondere der X-Lab-Sessions.

Teilvorhaben: Ertragsprognose und Betriebsanalyse

Das Projekt "Teilvorhaben: Ertragsprognose und Betriebsanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Solarenergieforschung GmbH durchgeführt. Eine Integration von Photovoltaik (PV) in Fassaden ist heute schon technisch möglich, aber oft nicht wirtschaftlich. Gründe dafür sind sowohl in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus (LC) zu finden als auch bei den gewerkeübergreifenden Aspekten. In diesem Projekt wird anhand eines Demonstrationsprojektes der gesamte LC einer gebäudeintegrierten PV­ Anlage (building integrated PV, BIPV) betrachtet. Die experimentelle Erhebung von Betriebsdaten (Monitoring) sowie deren Analyse und Bewertung (begleitende Gebäudesimulation) bilden den Ausgangspunkt für die Betrachtung des gesamten LC. Für diese gewerke- und phasenübergreifende Optimierung wird die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein digitaler Zwilling des Demonstrationsprojektes erstellt, welcher die unterschiedlichen Ansprüche der einzelnen Akteure und LC-Phasen modellspezifisch abbildet. Das ISFH wird schwerpunktmäßig an Ertragssimulationen und -vorhersagen sowie an der Betriebsanalyse arbeiten. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Ergänzung der am Demonstrationsobjekt gewonnenen Erkenntnisse durch den Aufbau eines Fassadenteststands am ISFH sein.

Retrospektivischer BIM-Ansatz zur lebenszyklusorientierten Integration von BIPV-Systemen in der Gebäudehülle - Teilvorhaben: Planung und Installation einer BIPV-Fassadenanlage

Das Projekt "Retrospektivischer BIM-Ansatz zur lebenszyklusorientierten Integration von BIPV-Systemen in der Gebäudehülle - Teilvorhaben: Planung und Installation einer BIPV-Fassadenanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Blue Energy Systems GmbH durchgeführt. Eine Integration von Photovoltaik (PV) in Fassaden ist heute schon technisch möglich, aber oft nicht wirtschaftlich. Gründe dafür sind sowohl in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus (LC) zu finden als auch bei den gewerkeübergreifenden Aspekten. In diesem Projekt wird anhand eines Demonstrationsprojektes der gesamte LC einer gebäudeintegrierten PV­ Anlage (building integrated PV, BIPV) betrachtet. Die experimentelle Erhebung von Betriebsdaten (Monitoring) sowie deren Analyse und Bewertung (begleitende Gebäudesimulation) bilden den Ausgangspunkt für die Betrachtung des gesamten LC. Für diese gewerke- und phasenübergreifende Optimierung wird die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein digitaler Zwilling des Demonstrationsprojektes erstellt, welcher die unterschiedlichen Ansprüche der einzelnen Akteure und LC-Phasen modellspezifisch abbildet. Der Schwerpunkt des vorliegenden Teilprojekts liegt auf der Planung und Installation einer BIPV-Fassade, die in Verbindung mit Wärmepumpen und Speichermedien Strom, Wärme und Kälte er-zeugt. Darüber hinaus wird die Blue Energy Systems GmbH zur Analyse und Simulation der Systemmontage beitragen.

Teilvorhaben: Gebäudesimulation und Charakterisierung von Prototypen

Das Projekt "Teilvorhaben: Gebäudesimulation und Charakterisierung von Prototypen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Center for Applied Energy Research e.V. durchgeführt. Eine Integration von Photovoltaik (PV) in Fassaden ist heute schon technisch möglich, aber oft nicht wirtschaftlich. Gründe dafür sind sowohl in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus (LC) zu finden als auch bei den gewerkeübergreifenden Aspekten. In diesem Projekt wird anhand eines Demonstrationsprojektes der gesamte LC einer gebäudeintegrierten PV­ Anlage (building integrated PV, BIPV) betrachtet. Die experimentelle Erhebung von Betriebsdaten (Monitoring) sowie deren Analyse und Bewertung (begleitende Gebäudesimulation) bilden den Ausgangspunkt für die Betrachtung des gesamten LC. Für diese gewerke- und phasenübergreifende Optimierung wird die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein digitaler Zwilling des Demonstrationsprojektes erstellt, welcher die unterschiedlichen Ansprüche der einzelnen Akteure und LC-Phasen modellspezifisch abbildet. Das ZAE Bayern wird im vorliegenden Teilvorhaben die ermittelten optischen und thermischen Eigenschaften der BIPV in dynamischer Gebäudesimulation abbilden und die thermische Aspekte der BIPV Module und deren Integration in die Fassade analysieren und optimieren.

Teilvorhaben: Errichtung & Betrieb Real- & Digitallabor (Pilotobjekt BIPV)

Das Projekt "Teilvorhaben: Errichtung & Betrieb Real- & Digitallabor (Pilotobjekt BIPV)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von nD-Enerserve GmbH durchgeführt. Eine Integration von Photovoltaik (PV) in Fassaden ist heute schon technisch möglich, aber oft nicht wirtschaftlich. Gründe dafür sind sowohl in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus (LC) zu finden als auch bei den gewerkeübergreifenden Aspekten. In diesem Projekt wird anhand eines Demonstrationsprojektes der gesamte LC einer gebäudeintegrierten PV­ Anlage (building integrated PV, BIPV) betrachtet. Die experimentelle Erhebung von Betriebsdaten (Monitoring) sowie deren Analyse und Bewertung (begleitende Gebäudesimulation) bilden den Ausgangspunkt für die Betrachtung des gesamten LC. Für diese gewerke- und phasenübergreifende Optimierung wird die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein digitaler Zwilling des Demonstrationsprojektes erstellt, welcher die unterschiedlichen Ansprüche der einzelnen Akteure und LC-Phasen modellspezifisch abbildet. Die nD-enerserve GmbH entwickelt und konzipiert im vorliegenden Teilprojekt ein Monitoring- und Steuerungskonzept, welches in der BIPV-Demonstrationsanlage des Projektes installiert, getestet und optimiert wird.

Teilprojekt: Digitale Kollaboration und Datenaufbereitung

Das Projekt "Teilprojekt: Digitale Kollaboration und Datenaufbereitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lang Hugger Rampp GmbH Architekten durchgeführt. Eine Integration von Photovoltaik (PV) in Fassaden ist heute schon technisch möglich, aber oft nicht wirtschaftlich. Gründe dafür sind sowohl in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus (LC) zu finden als auch bei den gewerkeübergreifenden Aspekten. In diesem Projekt wird anhand eines Demonstrationsprojektes der gesamte LC einer gebäudeintegrierten PV- Anlage (building integrated PV, BIPV) betrachtet. Die experimentelle Erhebung von Betriebsdaten (Monitoring) sowie deren Analyse und Bewertung (begleitende Gebäudesimulation) bilden den Ausgangspunkt für die Betrachtung des gesamten LC. Für diese gewerke- und phasenübergreifende Optimierung wird die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein digitaler Zwilling des Demonstrationsprojektes erstellt, welcher die unterschiedlichen Ansprüche der einzelnen Akteure und LC-Phasen modellspezifisch abbildet. Das Teilvorhaben beinhaltet die Analyse und Aufbereitung aller relevanten digitalen Daten und die Aufstellung digitaler Prozessmodelle als Grundlage für die digitale Kollaboration. Weiterer Inhalt ist die Mitarbeit bei der retrospektivischen Lebenszyklusanalyse.

Teilvorhaben: Recycling und retrospective Lebenszyklenanalyse

Das Projekt "Teilvorhaben: Recycling und retrospective Lebenszyklenanalyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von bifa Umweltinstitut GmbH durchgeführt. Eine Integration von Photovoltaik (PV) in Fassaden ist heute schon technisch möglich, aber oft nicht wirtschaftlich. Gründe dafür sind sowohl in den einzelnen Phasen des Lebenszyklus (LC) zu finden als auch bei den gewerkeübergreifenden Aspekten. In diesem Projekt wird anhand eines Demonstrationsprojektes der gesamte LC einer gebäudeintegrierten PV­ Anlage (building integrated PV, BIPV) betrachtet. Die experimentelle Erhebung von Betriebsdaten (Monitoring) sowie deren Analyse und Bewertung (begleitende Gebäudesimulation) bilden den Ausgangspunkt für die Betrachtung des gesamten LC. Für diese gewerke- und phasenübergreifende Optimierung wird die digitale Methode Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Hierfür wird ein digitaler Zwilling des Demonstrationsprojektes erstellt, welcher die unterschiedlichen Ansprüche der einzelnen Akteure und LC-Phasen modellspezifisch abbildet. Das bifa Umweltinstitut wird im vorliegenden Teilvorhaben die Lebenszyklusdaten des Gebäudes mit der integrierten PV-Anlage erfassen und auswerten sowie die Methode des 'Product Environmental Footprint' und der Ökoeffizienzanalyse auf das Gebäude anwenden und in das digitale Modell übertragen.

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