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Teilvorhaben 2: Von der Quantenmechanik zur Systemsimulation mit HSC Sim

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Von der Quantenmechanik zur Systemsimulation mit HSC Sim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf e.V., Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie durchgeführt. In diesem Vorhaben sollen Software-Werkzeuge erarbeitet werden, die ressourceneffizientes Produktdesign erlauben. Neben der Software werden dafür auch thermochemische Daten von seltenen und experimentell unzureichend charakterisierten Stoffen benötigt. Diese werden aus öffentlich zugänglichen Datenbanken mit Rechenergebnissen auf Basis der Dichtefunktionaltheorie aus der Quantenmechanik bestimmt und teilweise selbst berechnet. Die so entstehende Kombination von Daten und Software wird eine quantitative Vorhersage der Rückgewinnungsquote aller Elemente eines Bauteils am Lebensende erlauben. Dadurch muss das Verhalten der Technologieelemente in einem metallurgischen Aggregat nicht mehr geschätzt werden.

Entwicklung eines molekularen Speichersystems fuer die Nutzung und chemische Speicherung der Sonnenenergie durch photochemische Reaktionen

Das Projekt "Entwicklung eines molekularen Speichersystems fuer die Nutzung und chemische Speicherung der Sonnenenergie durch photochemische Reaktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Institut für Angewandte Thermodynamik durchgeführt. Eine umfassende Nutzung der Sonnenenergie fuer Beheizung oder auch Kuehlung erfordert die Speicherung der absorbierten Energie, um die zeitlichen Schwankungen des Energieangebots zu ueberbruecken oder auch einen zeitversetzten Bedarf zu decken. Die gegenwaertig verfuegbaren, thermischen bzw. thermochemischen Speichersysteme erfuellen aufgrund der erreichbaren Speicherkapazitaet, des erforderlichen Energiestroms fuer die Beladung und der thermischen Verluste in der Stillstandszeit nur unzureichend die gestellten Anforderungen. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden die Grundlagen fuer den Einsatz von neuen Stoffsystemen untersucht, welche durch thermoreversible photochemische Reaktionen eine chemische Speicherung der absorbierten Energie durch Bildung von energiereicheren Verbindungen erlauben.

Teilvorhaben 1: Thermochemische Datenbankentwicklung auf Basis der Quantenmechanik und Entwicklung der Softwarewerkzeuge

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Thermochemische Datenbankentwicklung auf Basis der Quantenmechanik und Entwicklung der Softwarewerkzeuge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GTT Gesellschaft für Technische Thermochemie und -physik mbH durchgeführt. In diesem Vorhaben sollen Software-Werkzeuge erarbeitet werden, die ressourceneffizientes Produktdesign erlauben. Neben der Software werden dafür auch thermochemische Daten von seltenen und experimentell unzureichend charakterisierten Stoffen benötigt. Diese werden aus öffentlich zugänglichen Datenbanken mit Rechenergebnissen auf Basis der Dichtefunktionaltheorie aus der Quantenmechanik bestimmt und teilweise selbst berechnet. Die so entstehende Kombination von Daten und Software wird eine quantitative Vorhersage der Rückgewinnungsquote aller Elemente eines Bauteils am Lebensende erlauben. Dadurch muss das Verhalten der Technologieelemente (wie Nd, Dy...) in einem metallurgischen Aggregat nicht mehr geschätzt werden.

Entwicklung, Bau und Erprobung eines thermochemischen Energiespeichers auf MgH2-Mg-Basis fuer solare Kraftwerke und andere Energieversorgungssysteme

Das Projekt "Entwicklung, Bau und Erprobung eines thermochemischen Energiespeichers auf MgH2-Mg-Basis fuer solare Kraftwerke und andere Energieversorgungssysteme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HTC Technologie-Centrum Schwerte durchgeführt. Das oben genannte Vorhaben ist ein Verbundprojekt der Arbeitsgemeinschaft Bomin-Solar-MPI-IKE unter der Federfuehrung von Bomin Solar. Neben der Projektkoordination werden im entsprechenden Teilvorhaben von Bomin Solar folgende Arbeitspakete bearbeitet: - Anpassung und Bau eines Fix-Fokus-Solarspiegels, - Entwicklung und Bau eines Solarreceivers in Abstimmung mit IKE, - Entwicklung der Spiegelsteuerung und spezifischer Sicherheitsmassnahmen fuer den Betrieb von hochkonzentrierenden Spiegeln, - Anpassung thermoelektrischer Wandler und eines Stirlingmotors an die Anlage, - Labortest der gesamten Anlage. Entwicklungsschwerpunkt des Vorhabens soll der Nachweis sein, dass durch Kombination von Sonnenspiegeln mit ortsfesten Brennpunkten, dem MgH2-H2-Niedertemperaturhydridsystem und thermoelektrischen bzw thermomechanischen Wandlern (Stirling), dezentral, die wichtigsten Energiebeduerfnisse in suedlichen Entwicklungslaendern wirtschaftlich sinnvoll erzeugt werden koennen.

Thermochemischer Sensor fuer die Detektion organischer Daempfe

Das Projekt "Thermochemischer Sensor fuer die Detektion organischer Daempfe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Physikalische Chemie durchgeführt. Tiel: Entwicklung eines Messgeraetes zur Detektion organischer Loesungsmitteldaempfe mit thermischen Sensoren. Aufgaben: 1. Auswahl und Test von Rezeptoren; 2. Messtechnische Optimierung von Waermeleistungstransducern; 3. Entwicklung von Signalverareitungs- und Steueralgorithmen. Ergebnisse: Geraetemodul mit 8 parallel arbeitenden thermochemischen Sensoren. Autarker Betrieb in einem Schadstoffmessgeraet oder als Komponente einer elektronischen Nase.

Thermochemische Modellierung und Daten

Das Projekt "Thermochemische Modellierung und Daten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Uebergeordnetes Ziel des von mehreren europaeischen Institutionen bearbeiteten Projektes ist die experimentelle Bereitstellung und Analyse thermochemischer Daten fuer die bei einem Kernschmelzunfall beteiligten Materialien insbesondere mit Blick auf Ex-Vessel-Schmelze-Szenarien. Weiterhin werden existierende Berechnungsmodelle zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Kernschmelzen als auch zur Freisetzung von Spaltprodukten validiert und getestet. Hier werden neben den Mengen auch die chemische Form von in die Containmentatmosphaere freigesetzten Spaltprodukten analysiert. Im Rahmen dieses Projektes werden von RUB/NES Sensitivitaetsstudien zur Kinetik der Freisetzung radiologisch relevanter Spaltprodukte aus Schmelzepools unter Beruecksichtigung einer moeglichen Verteilung waermeerzeugender Radionuklide zwischen metallischen und oxidischen Schmelzeschichten mit dem Ziel durchgefuehrt, bestehende Unsicherheiten in der thermochemischen und kinetischen Datenbasis zu identifizieren.

Erzeugung chemischer Energietraeger mit Sonnenenergie

Das Projekt "Erzeugung chemischer Energietraeger mit Sonnenenergie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Basel, Institut für Physik durchgeführt. Das Projekt beinhaltet folgende Arbeiten: Bau eines Sonnenofens mit einer Leistung von ca. 1 kW auf dem Linsenkonzentrationsprinzip zur Erzeugung von Temperaturen ueber 2500 Grad C. Untersuchung geeigneter Materialien zur Speicherung von Sonnenenergie mit Hilfe thermochemischer Reaktionen im Hochtemperaturbereich z.B. Al2O3 + 3C ... 2Al + 3CO oder SiO2 + 3C ... SiC + 2CO usw. Realisierungsmoeglichkeiten solarer Brennstoffkreislaeufe mit obigen Materialien. Technische Realisierungsmoeglichkeiten.

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