Projektübersicht
| Anfang | Ende | FKZ | Projektthema | Bericht | |||
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| 01.07.2016 | 28.02.2019 | 22004416 | Erhebung, Aufbereitung und Analyse statistischer Daten zum Anbau und zur Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe und Energiepflanzen in Deutschland sowie Weiterentwicklung von Methoden hierzu (NRstat) | Gegenstand des BMEL-Auftrages ist die Erhebung und Aufbereitung sowie die Analyse statistischer Daten zu Anbau und Verarbeitung (inklusive Außenhandelszahlen) nachwachsender Rohstoffe für die energetische und stoffliche Nutzung in Deutschland. Die zu erhebenden und aufzubereitenden Daten werden auf Grundlage der Methodik, die im BMEL-Vorhaben "Erhebung und Aufbereitung sowie Analyse der Validität und Reliabilität statistischer Daten zu nachwachsenden Rohstoffen" (FKZ 22000415) erarbeitet wurde, erstellt. Die Methodik wird evaluiert und weiterentwickelt. Die Weiterentwicklung soll eine kontinuierliche, jährliche Berichterstattung des Anbaus und der Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe durch die FNR ermöglichen. | Im Ergebnis der Projektumsetzung sind aktuell Daten zu Anbau und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland für die Jahre 2014-2019 und 2020 (nur Anbau) publiziert und rückwirkend bis 2011 verfügbar. Um einen detaillierten Einblick in die Nutzungspfade von nachwachsenden Rohstoffe in Deutschland zu erhalten, wurden im Rahmen der Projektumsetzung 2017/18 zwei Sektorstudien zum Aufkommen sowie zur stofflichen und energetischen Verwertung von Kohlehydraten bzw. von Ölen und Fetten in Deutschland (2011-2016) erstellt. Die Ergebnisse des Projektes fließen jährlich der FNR und dem BMEL zu und finden sich hier in den unterschiedlichen Fachpublikationen und Einzelstatistiken sowie im Internet, insbesondere in der FNR-Mediathek (http://mediathek.fnr.de/) unter dem Menüpunkt Graphiken/Daten und Fakten wieder. Projektergebnisse in Form von Datentabellen und Grafiken zu Anbau und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen in Deutschland stehen auch in der Internetpublikation "Anbau und Verwendung nachwachsender Rohstoffe in Deutschland" als PDF-Datei zum Download zur Verfügung. Der Auftrag wird ab 2020 als Daueraufgabe beide FNR etabliert. Die Daten werden weiter jährlich aktualisiert und die Ergebnisse veröffentlicht. | Dr. Arno Becker Tel.: +49 1774247175 a.becker@fnr.de Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. Hofplatz 1, OT Gülzow 18276 Gülzow-Prüzen | X |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22000417 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 1: Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizienten Kleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5 kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95 %, vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und –kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Teilvorhaben 1 – "Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser" – wurden das Anlagenkonzept für die Brennzone der Kleinstfeuerung und die Steuerung und Regelung der Anlage entwickelt. Zudem wurde die Anlage auf den Prüfstand aufgebaut und Verbrennungsversuche durchgeführt, die zur Charakterisierung und Weiterentwicklung der Anlage dienten. Im Vorlauf des Anlagenentwurfs wurden Voruntersuchungen an einer Laborfeuerung zur Verbrennung bei unterschiedlicher Luft- und Brennstoffzufuhr als auch verschieden konditioniertem Brennstoff durchgeführt. Zudem erfolgten Recherchen hinsichtlich der Ausführung einzelner Bauteile für die Kleinstfeuerung. In Bezug auf die Brennstoffkonditionierung speziell für die Anwendung im kleinen Leistungsbereich wurden Pelletierversuche zur Herstellung definierter Mini-Pellets vorgenommen. Die wesentlichen Ergebnisse des Teilvorhaben 1 werden nachfolgend kurz aufgelistet: 1. Ermittlung geeigneter Baukomponenten für den Aufbau der Kleinstfeuerung 2. Entwurf und Weiterentwicklung der Brennzone der Kleinstfeuerung (inklusive Luftklappen angepasst für den Leistungsbereich und Konstruktion des Rostes für die Sturzbrandverbrennung von kleinkörnigem Material) 3. Aufbau und Umbau Anlagenprototyp auf dem Prüfstand 4. Herstellung von Mini-Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm und definierter Längenklasse sowie Entwurf und Bau eines für die Pelletierung geeigneten Abschermessers 5. Durchführung von Prüfstandsuntersuchungen zur Charakterisierung der Anlage in verschiedenen Bauformen (Ausführung Primär- und Sekundärzone sowie Rostausführung, Betrieb Abgaswärmeblock sowie Wasserwärmeübertrager) als auch beim Betrieb mit verschiedenen Brennstoffformen (Holzspäne, Pellets, Hackschnitzel) | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X |
| 01.08.2015 | 31.12.2016 | 22002015 | Entwicklung von Empfehlungen zur Vorbereitung der wiederkehrenden Emissionsprüfungen nach 1.BImSchV - Akronym: EEBImSchV | Das Ziel des geplanten Vorhabens ist die Entwicklung eines Leitfadens für den Vorcheck von automatischen Biomassekleinfeuerung im Vorfeld der Emissionsmessungen entsprechend der 1. BImSchV. Dieser Leitfaden richtet sich an sämtliche Betreiber von automatischen Biomassefeuerungen im Geltungsbereich der 1. BImSchV, in denen Holzhackschnitzel oder Holzpellets eingesetzt werden sowie an Schornsteinfeger. Die Informationen werden im Leitfaden übersichtlich und praxisgerecht aufbereitet und dargestellt werden. Die Bearbeitung ist in den vier Arbeitspaketen (1) Projektmanagement, (2) Datenerfassung und Erkenntnisvalidierung, (3) Handlungsempfehlungen und (5) Verbreitung der Informationen vorgesehen. Der Schwerpunkt von (1) ist die Gewährleistung der korrekten Durchführung des Projektes, die Überwachung und Koordinierung der einzelnen Arbeitspakete sowie die Koordinierung und Planung der Projekttreffen. (2) unterteilt sich in drei Teilarbeitspakete. In 2.1 wird eine fragebogenbasierte Endkundenbefragung durchgeführt. Das Ziel ist die Identifikation von Ursachen für die Ergebnisse der Schornsteinfegermessung sowie das Betriebsverhalten. Das Ziel von 2.2 ist die Untersuchung des Einflusses des Betriebszustandes auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessungen unter Technikumsbedingungen. In 2.3 werden Feldmessungen zur Untersuchung des Einflusses des Reinigungszustandes und der Einstellungen der Feuerung auf das Ergebnis der Schornsteinfegermessung durchgeführt. In (3) erfolgt eine abschließende Zusammenfassung der Projektergebnisse sowie Ableitung der Handlungsempfehlungen. Die wesentlichen Schwerpunkte von (4) sind die Erarbeitung und Veröffentlichung des Leitfadens sowie das Erstellen und Verteilen des Schulungsmaterials. | Dennis Krüger Tel.: + 49 341 2434-759 dennis.krueger@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.06.2016 | 30.04.2018 | 22002016 | Internationaler Workshop: Pflanzenöle und Fette als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie - Akronym: Oleochemie | Neue Synthesen mit Ölen und Fetten als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie sind von großer Bedeutung und aktuellem Interesse im Rahmen der Politikstrategie Bioökonomie der Bundesregierung und des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe. Zur internationalen wissenschaftlichen Diskussion der neuesten Ergebnisse auf diesem Gebiet, der Möglichkeiten der Anwendung neuer insbesondere katalytischer Reaktionen auf Öle und Fette und zum intensiven Wissensaustausch dient der internationale 9. Workshop "Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry". Der Workshop dient auch dazu, in Deutschland ein weltweit anerkanntes Diskussionsforum für die stoffliche Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe zu bieten sowie Nachwuchswissenschaftler, insbesondere Doktoranden, mit Industriechemikern und den führenden Wissenschaftlern auf diesem Gebiet zusammenzubringen. Für Studierende (Doktoranden, Master), die einen Beitrag (Diskussionsvortrag, Poster) zum Workshop liefern, wird es ein Stipendienprogramm geben. | Der von abiosus e.V. in Kooperation mit der FNR veranstaltete internationale "9th Workshop on Fats and Oils as Renewable Feedstock for the Chemical Industry" fand wieder in Karlsruhe am KIT vom 19. - 21. März 2017 bei Prof. Meier statt, der auch die örtliche Organisation mit seiner Gruppe perfekt durchführte. Von den insgesamt 112 Teilnehmern kamen 25 Teilnehmer aus der Industrie, 43 aus dem Hochschul- und Forschungsbereich und 44 waren Studenten, überwiegend Doktoranden. Es gab 12 Hauptvorträge von eingeladenen Vortragenden, 18 Diskussionsvorträge und 40 Poster. Die Teilnahme von 13 Studierenden (Master, Doktoranden) aus Belgien (1), Deutschland (2), Frankreich (4), Indien (2), Niederlande (1), Türkei (1), USA (2) wurde durch Reisestipendien und Erlass der Teilnahmegebühren gefördert. Das Book of Abstracts steht unter http://www.abiosus.org/meetings.html.de zum Download bereit. Außerdem wurden die 30 Vorträge des Workshops als Übersichtsartikel für eine Sonderausgabe der Zeitschrift "European Journal of Lipid Science and Technology", die Anfang 2018 erschienen ist, aufbereitet. Die intensive Arbeit an diesem Sonderheft war auch Gegenstand des Projektes. Die mittlerweile 9 Sonderhefte des "European Journal of Lipid Science and Technology" basieren auf den bisher von 2007 bis 2017 durchgeführten Workshops. Sie geben einen hervorragenden Überblick über den Stand der weltweiten Forschung auf diesem Gebiet und sind von größter Bedeutung für die weitere Entwicklung und Nutzung von Fetten und Ölen als nachwachsende Rohstoffe für die chemische Industrie. | Prof. Dr. Jürgen O. Metzger Tel.: +49 441 7983718 metzger@abiosus.org abiosus Gemeinnütziger Verein zur Förderung der Forschung über nachwachsende Rohstoffe e.V. Bloherfelder Str. 239 26129 Oldenburg | X |
| 01.06.2017 | 31.03.2020 | 22002017 | Verbundvorhaben: Grundlagenorientierte Untersuchungen zum Einspritz- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölkraftstoff und Übertragung auf ein Motorsystem der Abgasstufe IV/V; Teilvorhaben 2: Charakterisierung des Einspritzverhaltens von Rapsölkraftstoff und Pflanzenölen sowie Optimierung der Einspritzparameter - Akronym: EVOLUM | Ziel des Verbundprojektes ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Auslegung der Motorsteuerung von pflanzenöltauglichen Off-Road-Motoren mit moderner Abgasnachbehandlung und die Validierung der Ergebnisse am Prüfstand. Die Forschungsergebnisse sind überwiegend kraftstoffspezifisch und daher auf unterschiedliche Motoren übertragbar. Die Ergebnisse sollen den Kenntnisstand zu motorrelevanten Eigenschaften von Rapsölkraftstoff und anderen Pflanzenölen erweitern, um die Wissensbasis für die Auslegung von Injektoren und Abgasnachbehandlungssystemen zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Entwicklung von Lösungen zur Umstellung der bisher noch weitgehend auf fossilen Energieträgern basierenden land- und forstwirtschaftlichen Antriebstechnologien auf erneuerbare Antriebe bzw. Kraftstoffe nutzbar sein. Im Teilvorhaben 2 des Verbundprojektes wird an einem Einspritzsystemprüfstand die hydraulische Einspritzcharakteristik von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölkraftstoffen mittels dem Einspritzratenmessgerät Moehwald HDA und einer optisch zugänglichen Hochdruckkammer ermittelt. In Verbindung mit den in Teilvorhaben 1 gewonnenen Erkenntnissen erlaubt eine kraftstoffspezifische Optimierung der Einspritzparameter. Das Verbundprojekt ist in 2 Teilvorhaben gegliedert, die jeweils vom Antragsteller hauptverantwortlich bearbeitet werden. Das Teilvorhaben 2 obliegt der OTHR und umfasst folgende Arbeiten: - Charakterisierung der Einspritzung (Einspritzmengen, Strahlzerfall und Gemischbildung) von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in Abhängigkeit von Gegendruck, Kraftstofftemperatur und Einspritzparametern, wie Einspritzdruck und Mehrfacheinspritzungen - Aufbau eines Versuchsmotor mit Abgasnachbehandlungssystem am Motorprüfstand - Übertragung der Erkenntnisse auf den Vollmotor und das Abgasnachbehandlungssystem in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern - Optimierung der Kalibrierung hinsichtlich des Leistungs- und Emissionsverhaltens | Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Rabl Tel.: +49 941 943-5164 hans-peter.rabl@oth-regensburg.de Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Seybothstr. 2 93053 Regensburg | X | |
| 01.07.2016 | 29.02.2020 | 22002416 | Monitoring Bioökonomie: Ressourcenbasis und Nachhaltigkeit - Erzeugung der Biomasse (Dimension 1) - Akronym: Monitoring_BioOekono | Ziel des Vorhabens ist es, die Grundlagen für ein deutschlandweites Monitoring-System heutiger und zukünftiger Biomasseströme und deren Bewertung zu entwickeln. Hierbei ist die Ressourcenbasis (Biomassenutzung/Biomassepotenzial) ebenso zu erfassen wie der Weg der Biomasse bis zum breiten Spektrum der Endnutzer. Änderungen der WSK als Folge zukünftiger Weiterentwicklung sind dabei zu berücksichtigen. Die Ziele der bioökonomischen Wirtschaft sind vielfältig und reichen von Ernährungssicherung über Klima- und Biodiversitätsschutz bis hin zur Bereitstellung regenerativer Energien. Dementsprechend sind die Zielgrößen und Indikatoren, die die jeweiligen Stoffströme beschreiben sehr variierend. Die Ziele werden in enger Abstimmung mit den Dimensionen 2 und 3 erarbeitet. Innerhalb der Dimension 1 werden darauf aufbauend Indikatoren definiert, die zur Beschreibung der Zielgrößen notwendig sind. Inwiefern diese Indikatoren bereits in bestehenden Datenerhebungen erfasst werden, muss im darauffolgenden Schritt geprüft werden. Schließlich können so fehlende Daten identifiziert werden und ein System zur zukünftigen Erhebung entwickelt werden. Die Bioökonomie erreicht eine Vielzahl von Branchen wie Land- und Forstwirtschaft, Gartenbau, Fischerei und Aquakulturen, Pflanzen- und Tierzüchtung, Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie sowie die Holz-, Papier-, Leder-, Textil-, Chemie- und Pharmaindustrie bis hin zu Teilen der Energiewirtschaft." Da sich die Sektoren zum Teil stark unterscheiden, werden die Aufgaben in die Arbeitsbereiche • Landwirtschaft und Gartenbau: "Agrar" • Wald- und Holzwirtschaft: "Holz" • Fischerei und Aquakultur: "Fisch" einschließlich der relevanten vorgelagerten als auch nachgelagerten Bereiche geteilt. Inhaltlich gliedern sich die Aufgaben in zwei Bereiche: A. Die sektorübergreifende Stoffstromanalyse (Ressourcenbasis/Erzeugung der Biomasse) und B. Die Nachhaltigkeit der Rohstofferzeugung. | In Deutschland wurden 2015 knapp 185 Mio. t Biomasse (Trockengewicht) in Land- und Forstwirtschaft und Fischerei erzeugt. Die Landwirtschaft trug 137 Mio. t, die Forstwirtschaft 48 Mio. t bei. Die Importe an Rohstoffen und verarbeiteten Waren überstiegen mit 72 Mio. t den Gesamtexport von 65 Mio. t. Bei Getreide wurden 60 % als Tierfutter verwendet, 17 % gelangten in Nahrungsmittel, 10 % wurden stofflich und 8 % energetisch genutzt. Von produziertem Zucker wurden 87 % als Nahrungsmittel verwendet und 10 % energetisch genutzt. Pflanzenöle und –fette wurden schwerpunktmäßig (34 %) energetisch eingesetzt, in der oleochemischen Industrie stofflich genutzt (28 %) und zu gut einem Viertel als Nahrungsmittel verwendet. Die Versorgung mit selbst gefangenem Hering reichte nicht aus, um den Bedarf der verarbeitenden Industrie zu decken. Auch an Fischnebenprodukten, die hauptsächlich zu Futter verarbeitet werden, wird deutlich mehr importiert als exportiert. 2015 wurden 69 Mio. m3(f) Rohholz dem Wald im Inland entnommen, wobei auch Altholz und Altpapier mit zusammen 41 Mio. m3(f) wesentlich zur Versorgung beitrugen. Deutschland war 2015 sowohl bei Rohholz als auch bei Reststoffen Nettoimporteur, während bei Holzhalb- und Papierfertigwaren Handelsüberschüsse vorlagen. 3,3 Mio. m3(f) Nadelschnittholz wurden zu Europaletten verarbeitet. 8.900 Beschäftigte waren an deren Produktion und Reparatur beteiligt. Sie erzielten eine Bruttowertschöpfung von 503 Mio. Euro bei einem Jahresverdienst, der ein Viertel unter dem deutschen Durchschnittseinkommen lag. 2017 waren insgesamt ca. 4,4 Mio. Erwerbstätige in der deutschen Bioökonomie beschäftigt (10 % der Gesamtwirtschaft). Das verarbeitende Gewerbe und das Gastgewerbe tragen den höchsten Anteil zur Beschäftigung bei. Je nach Abgrenzung der Bioökonomie lag die Bruttowertschöpfung in der Bioökonomie 2017 zwischen 165 und 265 Mrd. Euro. Das verarbeitende Gewerbe steuert hierbei über die Hälfte bei. | Prof. Dr. Martin Banse Tel.: +49 531 596-5301 martin.banse@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Marktanalyse Bundesallee 63 38116 Braunschweig | X |
| 01.11.2016 | 31.01.2020 | 22003216 | Verbundvorhaben: Biomasse-Asche-Monitoring (BAM); Teilvorhaben 2: Agronomische Bewertung - Akronym: BAM | Biomasseaschen, insbesondere Halmgutaschen sind zurzeit keinem nach DüMV 2012 zugelassenen Düngemitteltyp zuzuordnen und gelten formal als Abfallstoff. Ziel dieses Projekt ist es, die bei der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsmaterialien entstehenden Aschen in der Landwirtschaft nachhaltig zu verwerten und somit einen gesetzeskonformen Verwertungspfad im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes zu etablieren. Das Rostocker Teilprojekt hat das Ziel, in Gefäß- und Feldversuchen eine agronomische Bewertung der Aschen vorzunehmen, wobei auch umfangreiche Untersuchungen zur Umweltwirkung eingeplant sind. Die Untersuchungen finden zudem in Kombination mit unterschiedlichen Fruchtarten statt, um spezifische Verwertungs- und Mobilisierungsprozesse mit zu erfassen. Damit sind die zum Projektende geplanten Anwendungsempfehlungen auf eine breite wissenschaftliche Basis gestellt. Die agronomischen Untersuchungen basieren auf einem zweijährigen umfangreichen Gefäßversuch mit 168 Gefäßen, in dem die Ascheprodukte an drei Fruchtarten auf einen sandigen Boden untersucht werden. Das breite Untersuchungsprogramm umfasst Nährstoffe in den Boden- und Pflanzenproben, Phosphorpools im Boden und eine Reihe bodenbiologischer Größen. Zudem wird ein Dauerfeldversuch zur Phosphordüngung mit in das Projekt einbezogen, wobei zunächst bisherige Ergebnisse zur Applikation von Biomasseaschen ausgewertet werden. Ab 2017 soll eine Strohasche aus dem Vorhaben appliziert werden. Abschließend erfolgt eine Bewertung der Ergebnisse mit Empfehlungen für die landwirtschaftliche Praxis. | Sowohl in den Gefäßversuchen als auch im Feldversuch zeigte sich, dass die P-Düngungswirkung von Biomasse-Aschen mit der von TSP vergleichbar ist und somit die Aschen als Recyclingdünger geeignet sind, herkömmliche P-Dünger zu ersetzen und somit einen Beitrag zum Ressourcenschutz zu leisten. Insbesondere nach Zufuhr der Asche-Kompaktate wurden in den Gefäßversuchen höhere Erträge und P-Aufnahmen der Fruchtarten ermittelt. Die Ursachen dafür konnten nicht genau geklärt werden. Da sich die P-Gehalte im Boden nach Ausbringung der Rohaschen und Kompaktate meistens nicht signifikant unterschieden, kann die ertragssteigernde Wirkung der Kompaktate nicht mit einer erhöhten P-Versorgung im Vergleich zu den Rohaschen begründet werden. Teilweise erhöhte Enzymaktivitäten im Boden könnten auf biotische Effekte in Kombination mit bodenphysikalischen Veränderungen hindeuten. Weitere Untersuchungen sollten dahingehend erfolgen. Die Ausgangsstoffe der Asche waren weniger bedeutend für die P-Düngewirkung als die Verarbeitung der Aschen. Eine P-Zufuhr (TSP oder Asche) führte in der Regel zur Erhöhung der leicht-löslichen P-Gehalte im Boden im Vergleich zu den Varianten ohne P-Zufuhr. Eine Verdopplung der Applikationsmenge resultierte zwar in einer Erhöhung bioverfügbarer P-Gehalte im Boden, nicht aber in einer Erhöhung der Erträge der Fruchtarten. Die Wahl der Fruchtarten hatte wesentliche Auswirkungen auf die meisten untersuchten Prüfmerkmale und die agronomische Effizienz der Düngung, was bei der Einordnung der Düngung in die Fruchtfolge berücksichtigt werden sollte. Die Aktivität der alkalischen Phosphatase wurde vornehmlich durch die Düngung beeinflusst, während die saure Phosphatase vornehmlich durch die angebaute Fruchtart beeinflusst wurde. Änderungen hinsichtlich der Aktivität von Bodenenzymen sowie der P-Löslichkeit im Boden kann auch mit der Erhöhung des pH-Wertes nach der Ausbringung von Aschen (ca. 0,5 Einheiten im Gefäßversuch) in Zusammenhang gebracht werden. | apl. Prof. Dr. habil Bettina Eichler-Löbermann Tel.: +49 381 498-3064 bettina.eichler@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22003415 | Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 1: Gemischbildung Qualitativ - Akronym: Gemischbildung | In der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt. | Prof. Dr.-Ing. Michael Wensing Tel.: +49 9131 85-29782 michael.wensing@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) Am Weichselgarten 8 91058 Erlangen | X | |
| 01.06.2017 | 30.11.2019 | 22004016 | Verbundvorhaben: Grundlagenorientierte Untersuchungen zum Einspritz- und Verbrennungsverhalten von Pflanzenölkraftstoff und Übertragung auf ein Motorsystem der Abgasstufe IV/V; Teilvorhaben 1: Charakterisierung des Zündverhaltens und Brennverlaufs von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen - Akronym: EVOLUM | Ziel des Verbundprojektes ist die Erarbeitung von Grundlagen zur Auslegung der Motorsteuerung von pflanzenöltauglichen Off-Road-Motoren mit moderner Abgasnachbehandlung und die Validierung der Ergebnisse am Prüfstand. Die Forschungsergebnisse sind überwiegend kraftstoffspezifisch und daher auf unterschiedliche Motoren übertragbar. Die Ergebnisse sollen den Kenntnisstand zu motorrelevanten Eigenschaften von Rapsölkraftstoff und anderen Pflanzenölen erweitern, um die Wissensbasis für die Auslegung von Injektoren und Abgasnachbehandlungssystemen zu verbessern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen für die Entwicklung von Lösungen zur Umstellung der bisher noch weitgehend auf fossilen Energieträgern basierenden land- und forstwirtschaftlichen Antriebstechnologien auf erneuerbare Antriebe bzw. Kraftstoffe nutzbar sein. Im Teilvorhaben 1 des Verbundprojektes wird das Zündverhalten und der Brennverlauf von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in einem Constant-Volume-Combustion-Chamber Prüfgerät AFIDA untersucht, die in Verbindung mit Teilvorhaben 2 eine kraftstoffspezifische Optimierung der Einspritzparameter erlauben. Das Verbundprojekt ist in 2 Teilvorhaben gegliedert, die jeweils vom Antragsteller hauptverantwortlich bearbeitet werden. Das Teilvorhaben 1 obliegt dem TFZ und umfasst neben der Projektkoordination folgende Arbeiten: - Integration eines Injektors in den Advanced Fuel Ignition Delay Analyser (AFIDA) - Charakterisierung des Zündverhaltens und Brennverlaufs von Rapsölkraftstoff und weiteren Pflanzenölen in Abhängigkeit von Brennraumtemperatur und –druck, Gaszusammensetzung im Brennraum und Einspritzparametern, wie Einspritzdruck und Mehrfacheinspritzung - Abschätzung der gas- und partikelförmigen Emissionskomponenten und Abgleich mit den Emissionsmesswerten am Prüfstand der OTHR - Übertragung der Erkenntnisse auf den Vollmotor und das Abgasnachbehandlungssystem in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22006218 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Entwicklung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen alsauch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | ||
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22007715 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen (Koordinator) - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Zunächst wird durch UMSICHT in AP (Arbeitspaket) 1 die Aufbereitung des Versuchsbrennstoffs vorgenommen. Hierbei werden reproduzierbar Holzhackschnitzelchargen unterschiedlicher Qualität hergestellt. Diese Brennstoffe werden bei den nachfolgenden Versuchskampagnen eingesetzt. In AP 3 erfolgt durch UMSICHT die ergänzende Ausrüstung der Holzhackschnitzelfeuerung mit Messtechnik zur Feuerraumüberwachung. In AP 4 werden die Brennstoffe im Technikum untersucht, wobei bestehende Versuchsanlagen zum Einsatz kommen. Zielsetzung der Versuche ist die experimentelle Bestimmung der Trockungsgeschwindigkeiten in Holzhackschüttungen bei unterschiedlichen Unterwindtemperaturen. AP 5 beinhaltet die experimentellen Verbrennungsversuche an der umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung, die federführend von UMSICHT durchgeführt werden. Auf Basis aller erreichten Versuchsergebnisse werden in AP 6 von allen Verbundpartnern gemeinsam Regelungskonzepte entwickelt, die die neuartigen Primärmaßnahmen und spezifische Brennstoffeigenschaften berücksichtigen. | Philipp Danz Tel.: +49 208 8598-1170 philipp.danz@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | |
| 01.10.2016 | 30.09.2019 | 22009416 | Verbundvorhaben: Züchtung, Anbau und Verwertung von russischem Löwenzahn (Taraxacum koksaghyz) - Weiterentwicklung der Wildpflanze zum nachwachsenden Industrierohstoff (TAKOWIND II); Teilvorhaben 6: Vermehrung und Polyploidisierung - Akronym: TAKOWINDII | Mit dem Ziel, die Kommerzialisierung des Anbaus und die Verwertung der Rohstoffe aus Russischem Löwenzahn in großem Maßstab weiter voran zu treiben, soll die Züchtung beschleunigt und intensiviert und die resultierenden Pflanzen der direkten Nutzung zugeführt werden. Zur zügigen Erreichung und Absicherung dieses Zieles bedarf es weiterer großer Anstrengungen, die im beantragten Vorhaben interdisziplinär in 4 Arbeitspaketen entlang der Wertschöpfungskette weitergeführt bzw. begonnen werden sollen: - Züchtung; -Züchtungsmethodik; - Agronomie und Pilotanbau; -Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung. Dabei kann auf den zielorientierten Vorarbeiten eines intensiven Netzwerkes um einige Kernakteure und auf die erfolgreich abgeschlossenen Projekte aufgebaut werden. Die Inhalte des Projektes werden in 4 Arbeitspaketen bearbeitet: Das Arbeitspaket 1 – Züchtung - umfasst Kreuzungen und Selektionen zur Erhöhung des Kautschukertrages. Material und Ergebnisse aus Zuchtmethodik und Agronomie werden im Zuchtmaterial und einem Zuchtschema integriert und verwertet. Im Arbeitspaket 2 – Züchtungsmethodik - werden Zuchtmethoden entwickelt. Im Arbeitspaket 3 – Agronomie und Feldversuche - werden geeignete Sätechnik und technische Saatgutveredelung zur Verbesserung/Sicherung des Feldaufganges getestet. Ein Monitoring des Tks-Wildmaterials bzw. neuen Zuchtmaterials begleitet den Freilandanbau. Im Arbeitspaket 4 - Rohstoffverarbeitung und Produktcharakterisierung - werden Kautschuke und Latices aus neuem Zuchtmaterial, dessen Qualität und Alterungsverhalten am reinen Kautschuk, in Mischungen und im Endprodukt beurteilt. | Dipl. Ing. agr. Kathrin Knafla Tel.: +49 2506 309-147 kathrin.knafla@hortilab.de hortilab – Labor für pflanzliche Gewebekultur Plinderheide 57 48291 Telgte | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009615 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 2: Leistungsbereich <50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Beer Beer Tel.: +49 9621 482-3304 s.beer@oth-aw.de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 92224 Amberg | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22009715 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 3: Praktische Umsetzung - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | Dipl.-Ing. Jan Kramb Tel.: +49 2307 97300-0 j.kramb@schraeder.com Karl Schräder Nachf. Inh. Karl-Heinz Schräder e.K. Hemsack 11-13 59174 Kamen | X | |
| 01.10.2015 | 31.05.2019 | 22010715 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 2: Technische Umsetzung - Entwicklung eines Demonstrators - Mini-Harvester, Rücke- und Fälleinheit - Akronym: Mini-Harvester | Ziel des Projektes sind Entwicklung, Test und Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände mit Kleintechnik. AP 2 beinhaltet die technischen Umsetzung des für die Verfahrenserprobung erforderlichen Demonstrators für das Konzept "Mini-Harvester". Das umfasst die Produktdefinition, den Bau eines Mini-Harvesters & technische Anpassungen entsprechend der Ergebnisse aus Leistungsversuchen und Verfahrensbewertung. Ziel ist die Entwicklung eines Demonstrators, der im Projektanschluss zu Forschungszwecken dienen soll. Technische Produktdefinition: Erstellen eines Simulationsmodells: Auswertung der Erkenntnisse zum Einsatzgebiet, Festlegung der Aufgaben für das Gerät, Anforderungen an die Technik; Modellerstellung; Konzeptionelle Erarbeitung der Funktionsstrukturen; Entwicklung Vermessungsverfahren; Input für Lastenheft Maschinensteuerungssoftware; Entwurf für die technische Entwicklung und Zeichnung, Technisches Pflichtenheft. Auswahl und Festlegung der Komponenten: Auswahl der Baugruppen für die Ernteeinheit; Entwicklung Systeme zur Funktion; Anpassung zu einem Gesamtkonzept ;Gestaltung mobile Einheit Fertigung des Demonstrators: Erstellung Fertigungsunterlagen, Fertigung Baugruppen für Demonstrator, - des Demonstrator als mobile Einheit, -der Fälleinheit; Abstimmung Arbeitsläufe & Erstellung der Grunddaten für die Steuerung; 1 Testlauf der mobilen Einheit; Einstellungen, Anpassungen an der Technik; 2. Testlauf mit weiteren Funktionen Anpassungen: Begleitung/Auswertung Pre-Tests & Leistungsversuche; Technische Anpassungen; Definition Anpassungsbedarf Steuerungssoftware | Dipl. Ingenieur Mario Schlegel Tel.: +49 3535 4053-29 thh-ms@tyroller-hz.de Tyroller Hydraulik Herzberg GmbH An den Steinenden 1 04916 Herzberg | X | |
| 01.07.2015 | 31.03.2019 | 22011314 | Verbundvorhaben: Maßnahmenpaket BioenergieWärme 2015-2018; Teilvorhaben 1: Maßnahmenpaket Bioenergie-Wärme - Akronym: Bio-Waerme | Mit dem Projekt "Maßnahmenpaket Bioenergie-Wärme" soll die Nutzung von Bioenergie als heimische erneuerbare Energiequelle die für ihre energiewirtschaftliche Bedeutung angemessene Aufmerksamkeit erhalten. Dabei sollen vor allem die Informationslücken zu kommunalen Wärmelösungen sowie zur Wärmeversorgung von Mehrfamilienhäusern, großen Gebäudekomplexen, Quartieren und gewerblichen Wärmeverbrauchern erschlossen werden. Durch die Vorbildfunktion sowie den hohen Wärmeverbrauch dieser Objekte sind in diesen Bereichen besonders effektive Beiträge zu Akzeptanz und Klimaschutz zu erwarten. Ziel ist es, die notwendige Steigerung des Anteils der Bioenergie an der deutschen Wärmeversorgung durch ein Paket von Maßnahmen der Öffentlichkeitsarbeit kommunikativ zu unterstützen. Als Maßnahmen sind zielgruppenspezifische Publikationen und Angebote zu entwickeln, darunter ein Wärmekostenrechner, Informationsbroschüren, Pressehintergrundpapiere, Pressearbeit, Veranstaltungsformate wie Exkursionen für Medienvertreter, Pressehintergrundgespräche sowie Infografiken, Videos und Animationen. Die Maßnahmen sollen dazu beitragen, das Verständnis für die Bedeutung der Bioenergie als zentralen Pfeiler einer klimafreundlichen Energieversorgung aus heimischen erneuerbaren Quellen zu festigen. Komplexe Zusammenhänge der Wertschöpfungsketten der unterschiedlichen Bioenergieträger sollen erklärt und hinsichtlich ihrer gesamtgesellschaftlichen Bedeutung erläutert werden. | Christina Hülsken Tel.: +49 30 2005-3540 c.huelsken@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | |
| 01.07.2015 | 30.06.2018 | 22011715 | Verbundvorhaben: Maßnahmenpaket BioenergieWärme 2015-2018; Teilvorhaben 2: Wärmekostenrechner - Akronym: Biowaerme | Zielsetzung: Das Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung (IER) recherchiert und strukturiert für die im Online-Wärmekostenrechner vorgesehenen Gebäudetypen, Wärmeversorgungstechnologien, Bioenergieträger und fossilen Referenzen folgende Datengrundlagen und bereitet sie wissenschaftlich auf: • erforderliche technologiespezifische Anforderungen und Eigenschaften • Investitionskosten, Fördermöglichkeiten, • betriebsgebundene Kosten und • verbrauchsgebundene Kosten, insbesondere Brennstoffkosten. Vorhabenbeschreibung und Methoden: Die Erhebung und Zusammenstellung der Datengrundlagen folgt der Systematik der Wärmegestehungskostenberechnung in Anlehnung an VDI 2067, die auch den aktuellen Heizkostenvergleichen des IER für EInfamilienhäuser zugrunde liegt (siehe http://www.ier.uni-stuttgart.de/linksdaten/heizkostenvergleich/index.html). Es werden folgende Gebäudetypen betrachtet: Einfamilienhäuser, kleine Mehrfamilienhäuser (bis 4 Wohneinheiten), große Mehrfamilienhäuser (bis 20 Wohneinheiten), Bürogebäude und Gewerbegebäude (KMU bzw. produzierenden Unternehmen). Es wird unterschieden zwischen unsanierten und sanierten Altbauten und Neubauten mit unterschiedlichem Heizwärmebedarf. Es werden als Wärmeversorgungstechnologien betrachtet: Holzfeuerungen (Pellet, Scheitholz, Hackschnitzel), Wärmepumpemsysteme, Gas- und Heizölbrennwertkessel, KWK-Anlagen, Kombination mit Solarthermie. Arbeitspaket 1: Erarbeitung und Abstimmung der Struktur und Abfragelogiken des Online-Wärmekostenrechners Arbeitspaket 2: Erhebung und Aufbereitung relevanter Gebäudedaten, Kostendaten für die Wärmeversorgungstechnologien sowie Brennstoffkosten Arbeitspaket 3: Abstimmungstreffen mit den Projektpartnern insbesondere im Rahmen von Arbeitspaket 1 zur Klärung des Aufbaus des Online-Wärmerechners. Abstimmung der wissenschaftlich erhobenen Datengrundlagen und Annahmen im Rahmen eines Fachworkshops mit dem Projektträger, Experten aus Wissenschaft und Branchenverbänden | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | ||
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22012117 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Auslegung der Systemkomponenten - Bewertung energetische Effizienz und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizientenKleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95% vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und -kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Rahmen der Analysen zur Brennstoffaufbereitung und -dosierung wurden Mini-Holzpellets mit einem Durchmesser von 4 mm im aktuellen Entwicklungszustand des Prototyps als geeigneter Brennstoff identifiziert. Der Brennstoff wurde selbst hergestellt und auch eine Variation der Pelletlänge und dessen Einfluss auf das Anlagenverhalten untersucht. Es wurde anhand umfangreicher Versuche ein geeigneter Schneckendosierer konfiguriert, der eine kontinuierliche Förderung von Brennstoff im kleinen Leistungsbereich ermöglicht. Für die im Rahmen des Projektes ermittelte konstruktive Bestvariante wurden mit dem Brennstoff Mini-Holzpellets Emissionswerte deutlich unter den Vorgaben der 1. BImSchV erreicht. Die Bestwerte betrugen für CO = 30 mg/m³; für Org.-C = 0,1 mg/m³ und für Staub = 8 mg/m³ (jeweils bezogen auf den Normzustand und 13 Vol.-% O2). Der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Anlage lag im besten Betriebsfall bei 89 % ohne Einsatz des Wasserwärmetauschers und bei 99 % mit Wärmetauscher. Auf das Emissionsniveau hatte der Wärmetauscher erwartungsgemäß kaum einen Einfluss. Die erreichten Anlagenkennwerte entsprechen dem Stand der Technik und sind im Vergleich zu derzeit am Markt verfügbarer Einzelraumfeuerungen sehr gut. Im aktuellen Entwicklungsstand fallen neben den Kosten für den Reaktor selbst ca. 1.000 € an Investitionskosten für Sensoren und Aktoren sowie 800 € für den Einsatz eines WWT an. Damit kann bei weiterer Optimierung und durch Skaleneffekte bei Produktion höherer Stückzahlen davon ausgegangen werden, dass eine Markteinführung in Zukunft wirtschaftlich darstellbar sein wird. | Prof. Dr. Joachim Schenk Tel.: +49 341 3076-4139 joachim.schenk@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | X |
| 01.11.2016 | 31.01.2019 | 22012316 | Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 3: Sensorentwicklung - Akronym: ViSOB-1 | Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen. | Dr. rer. nat. Burkhard Christmann Tel.: +49 30 4550-850 burkhard.christmann@pronova.de Pronova Analysetechnik GmbH & Co. KG Groninger Str. 25 13347 Berlin | X | |
| 01.11.2016 | 31.01.2019 | 22012616 | Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 2: Grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung und zum Zustand des Gesamtprozesses - Akronym: VisOB-1 | Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen. | Dipl.-Ing (FH) Boris Habermann Tel.: +49 30 2093-6112 boris.habermann@iasp.hu-berlin.de Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte Philippstr. 13, Hs. 16 10115 Berlin | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014415 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen - theoretische Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei hete-rogenen und suboptimalen Brennstoffen. Auf Basis der von Fraunhofer UMSICHT in AP 4 und AP 5 ermittelten Daten wird vom LEAT in AP 2 eine vorhandene DEM/CFD-Simulationsmethodik zur Simulation des Verbrennungsrosts der betrachteten Holzhackschnitzelfeuerung überprüft und angepasst. Dies erfolgt in zwei Schritten. Zunächst werden in AP 2.1 anhand eines DEM-Modells des betrachteten Rostsystems Parameter hinsichtlich der Wärmeleitung in der Schüttung, des Druckverlustes und der Trocknung evaluiert. Danach erfolgt in AP 2.2 eine umfassende Betrachtung der Anlage inkl. Feuerraum mit dem Fokus auf der Ermittlung der optimalen Parameter zur Sekundärluftzufuhr. Dabei werden verschiedene Varianten hinsichtlich Sekundärluftdüsenanordnung, Durchmesser und Lufttemperatur sowie dem Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft betrachtet. Aufgrund einer detaillierten Analyse der erzielten Ergebnisse wird begleitend in den Arbeitspaketen von Fraunhofer Umsicht eine anlagentechnische Optimierung vorgenommen. | Dr.-Ing. Siegmar Wirtz Tel.: +49 234 32-26325 wirtz@leat.rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Energietechnik - Energieanlagen und Energieprozesstechnik Universitätsstr. 150 44801 Bochum | X | |
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22014515 | Verbundvorhaben: Entwicklung effizienter Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung von Holzhackschnitzelfeuerungen; Teilvorhaben 3: experimentelle Unterstützung - Akronym: EffiPriMa | Anhand einer umgerüsteten Holzhackschnitzelfeuerung sollen neuartige Primärmaßnahmen zur Emissionsverbesserung untersucht und entsprechende Regelungskonzepte entwickelt werden. Bei den neuartigen Maßnahmen handelt es sich um eine Vorwärmung der Verbrennungsluft, eine optimierte Zufuhr und Verteilung der Primär- und Sekundärluft, sowie um eine nachrüstbare Stufe auf dem Verbrennungsrost. Die zu entwickelnden Regelungskonzepte sollen brennstoffspezifisch ausgelegt werden. Der Anwender soll im Anschluss an das Forschungsvorhaben durch Vorwahl eines Regelungskonzepts (Brennstoff nass / trocken, aschereich / aschearm usw.) die gesamte Feuerung auf den zu erwartenden Brennstoff besser einstellen. Durch die Kombination der genannten Maßnahmen versprechen sich die Antragsteller eine sichere Einhaltung der novellierten 1. BImschV im Bereich der Holzhackschnitzelfeuerungen, auch bei heterogenen und suboptimalen Brennstoffen. Polzenith trägt vor allem durch die Umrüstung einer Feuerungsanlage und Unterstützung beim experimentellen Betrieb zum Projektfortschritt bei. In Arbeitspaket (AP) 2 werden zunächst Daten (Geometrien, Betriebsparameter) für den Projektpartner RUB-LEAT bereitgestellt. In AP 3 erfolgt die Umrüstung der Feuerungsanlage hinsichtlich Luftvorwärmung, Schürung und Luftverteilung. Zusätzlich werden weitere Messeinrichtungen installiert. In AP 4 wird Polzenith UMSICHT bei der Auswertung von Versuchsergebnissen unterstützen. In AP 5 erfolgen die Verbrennungsversuche und in AP 6 leiten alle Projektpartner gemeinsam Regelungskonzepte aus den erzielten Ergebnissen ab. | Dipl.-Ing. (FH) Gregor jun. Pollmeier Tel.: +49 5207-92670 gregorjun.pollmeier@polzenith.de POL ZENITH GmbH & Co. KG An der Heller 22 33758 Schloß Holte-Stukenbrock | X | |
| 01.11.2017 | 31.08.2021 | 22015516 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 1: Forstwissenschaft - Wertschöpfungsketten & Fallstudien - Akronym: HoBiT | Ob das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten und ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden und alle die Bioökonomie betreffenden gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten. | Prof. Dr. Artur Petkau Tel.: +49 7472 951-281 petkau@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22015518 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 2: Kommunikation, Transfer und Stakeholder-Partizipation im Waldschutzrisikomanagement - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Holger Seidler Tel.: +49 33432-824081 holger.seidler@agrathaer.de agrathaer GmbH Eberswalder Str. 84 15374 Müncheberg | ||
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22016717 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 1: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Neuartiger Schneckenhacker, Gesamtkonzept der alternativen HHS-Bereitstellung - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22016817 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, emissionsrechtliche Evaluierung - Akronym: SiTroFen | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Das Ziel des Projektes war die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit eines oder mehrerer Prototypen des Hackschnitzelofens inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Ein solcher Hackschnitzelofen sollte mit einem der Pelletqualität vergleichbar homogenem, aber günstigeren Brennstoff betrieben werden. Gleichzeitig sollte der Ofen das Wohlfühlerlebnis einer Kaminofenflamme bieten und somit eine Alternative für den Austausch von Scheitholz-Einzelfeuerungen darstellen. Konkret wurden folgende Ergebnisse erreicht: - der Einsatz von Präzisionshackgut ist in der entwickelten Einzelraumfeuerung möglich. Trotz der überwiegend niedrigen Verbrennungswärmeleistung (< 4 kW) konnten für alle getesteten Brennstoffsortimente im stationären Zustand CO- sowie Staubemissionen unter den Grenzwerten der 1. BImSchV gemessen werden. Variationen des Brennstoffs in der Versuchsbrennkammer haben ergeben, dass - lufttrockene Brennstoffe am besten geeignet sind - im untersuchten Bereich von 8-16 mm die Stückigkeit keinen großen Einfluss hat - die Fördertechnik insgesamt an den Brennstoff angepasst werden muss und kann - und die unterschiedliche Schüttdichte der verschiedenen Holzarten eine Anpassung der Förderleistung der Dosierung erfordert. Die Emissionen lagen dabei insgesamt, noch ohne weitergehende Optimierung der Brennkammer, schon im Bereich guter Pelletöfen. Aus Marktsicht müssen weitere Kriterien erfüllt sein. Neben dem Produktdesign, das in dieser Phase noch ausgeklammert wurde, sind das als wichtige Randbedingungen der Bedienkomfort, die Geräuschkulisse und nicht zuletzt das Flammendesign, das ganz wesentlich das Feuererleben bestimmt. Diese werden im Rahmen des Projektes explizit betrachtet. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X |
| 01.08.2019 | 31.03.2022 | 22017218 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 1: Datenaufarbeitung und Evaluierung des Bioraffineriekonzeptes - Akronym: OEKO-PROFUPA | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur gleichzeitigen Produktion von Fucoxanthin, EPA und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Flat Panel Airlift (FPA) Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Die angestrebte Bewertung basiert auf bereits vorhandenen, realen Prozessdaten und soll potenzielle Wertschöpfungsketten unter Nutzung von Recycling- und nährstoffreichen Restströmen (N, P, CO2) und insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen und Omega-3-Fettsäuren für die Ernährung, Kosmetik, Futtermittel oder pharmazeutische Anwendungen wird eine Marktanalyse durchgeführt. | Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger Tel.: +49 711 970-4111 ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | X | |
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 22017418 | Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 1: Entwicklung praxistauglicher Kultivierungskonzepte für Mikroalgen - Akronym: Power2Feed | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet werden. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und die Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. | Lars Beyer Tel.: +49 711 3654029-0 l.beyer@subitec.com Subitec GmbH Julius-Hölder-Str. 36 70597 Stuttgart | ||
| 01.01.2020 | 31.10.2023 | 22017517 | Resilienz von Trauben- / Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch natürliche Gegenspieler - Akronym: Eichenresilienz | Teil 1: Untersuchung inwiefern die Resilienz von Trauben-/ Stieleichenbeständen beim Auftreten der durch Frostspanner dominierten Eichenfraßgesellschaft durch das Vorhandensein oder das Ausbringen natürlicher Gegenspieler der Schmetterlinge erhöht, resp. ob Eichensterben minimiert werden kann. Teil 2: Untersuchung der Frage, ob die bei Stieleiche gegenüber der Traubeneiche gefundenen höheren Mortalitätsraten durch den Standort (Standortstyp) oder durch die Baumart selbst bedingt sind. | Dr. Mathias Niesar Tel.: +49 2261 7010-310 mathias.niesar@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Schwerpunktaufgabe Waldschutzmanagement Steinmüllerallee 13 51643 Gummersbach | ||
| 01.11.2016 | 31.01.2019 | 22017915 | Verbundvorhaben: Viskositätssensor zur Optimierung von Biogasprozessen (VisOB); Teilvorhaben 1: Entwicklung praxistauglicher Messmethoden zur Viskositätsmessung in Biogasmedien - Akronym: VisOB-1 | Die Effizienz von Biogasanlagen hängt u.a. in hohem Maße von der Viskosität des Biogasmediums ab. Bislang existiert jedoch noch kein zuverlässiges, leicht handhabbares und ökonomisches Verfahren zur In-situ-Messung dieses Parameters. Gesamtziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung eines Viskositätssensors zur Optimierung von Biogasprozessen, der es ermöglicht, insbesondere auch inhomogene, stückige und strukturviskose Biogasmedien in großen Reaktorvolumina hinsichtlich ihrer Viskosität auf die günstigsten Werte einzuregeln. Das Vorhaben wird am Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI) in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin (IASP), der Pronova Analysentechnik GmbH und dem Ingenieurbüro Peter Zimmermann (TEB) als Unterauftragnehmer des IASP bearbeitet. KSI wird an einer Biogas-Versuchsanlage grundlegende Untersuchungen zur Viskositätsmessung in verschiedenen Biogasmedien durchführen und praxistaugliche Messmethoden entwickeln. IASP wird diese im Labormaßstab erproben und Untersuchungen zur Ertragssteigerung des Biogasprozesses durch Messung und Steuerung der Viskosität durchführen. Pronova übernimmt die Entwicklung und Musterfertigung der Sensoren. TEB wird die elektronischen Komponenten entwickeln und das Messsystem am IASP messtechnisch betreuen. | Dr. Jens Zosel Tel.: +49 34327 608102 jens.zosel@ksi-meinsberg.de Kurt-Schwabe-Institut für Meß- und Sensortechnik Meinsberg e.V. Kurt-Schwabe-Str. 4 04736 Waldheim | X | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22018017 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 1: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für Schädlinge von Kiefer und Eiche im nordostdeutschen Tiefland - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken des LFE sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Dr. Katrin Möller Tel.: +49 3334 2759-101 katrin.moeller@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.11.2017 | 31.08.2021 | 22018317 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie im gesellschaftlichen Dialog- und Transformationsprozess; Teilvorhaben 2: Kulturwissenschaft - Transformationsprozesse & gesellschaftliche Perspektiven - Akronym: HoBiT | Ob das Holzpotenzial in einer Region genutzt wird, ist nicht nur eine Frage von naturräumlichen und technischen Möglichkeiten sowie von ökonomischen und rechtlichen Rahmenbedingungen. Es ist vielmehr auch eine Frage, deren Beantwortung Einstellungen, Werte und das (Entscheidungs-)Verhalten von (Schlüssel-)AkteurInnen einbezieht. Wenn Bioökonomie nicht nur eine (Markt- und gesellschaftliche) Nische einnehmen, sondern wirtschaftsraumprägend sein soll, müssen typische Schlüsselakteure erkannt und ihr Verhalten verstanden werden. Zudem müssen alle, die Bioökonomie betreffenden, gesellschaftlichen treibenden und hemmenden Faktoren mit ihren Wirkungsweisen und Interdependenzen erkannt und im gesellschaftlichen Transfer gezielt beachtet werden. Die Wirkung der hemmenden und treibenden Faktoren wird besonders in Konflikt- und Entscheidungssituationen deutlich. Solche "neuralgischen" Konflikt- oder Entscheidungspunkte der Entwicklungslinie und dazu gehörende Treiber und Hemmnisse mit ihren Wirkungen auf holzbasierte Bioökonomie stehen im Fokus dieses Forschungsvorhabens. Ziel dieses Vorhabens ist es, Schlüsselakteure zu erkennen, ihr Verhalten zu analysieren und alle relevanten Treiber und Hemmnisse im gesellschaftlichen Transformationsprozess zu holzbasierter Bioökonomie und ihre, auch wechselseitigen, Wirkungen zu erfassen und zu analysieren. Kaleidoskopartig soll durch die unterschiedlichen Fokussierungen in Fallregionen ein Gesamtbild entstehen, das Entwicklungen der holzbasierten Bioökonomie aufzeigt und Verantwortlichen in Regierungen, Verwaltungen, Unternehmen, bürgerlichen Interessensgruppen und ihren Netzwerken hilft, diese Transformationsprozesse, deren Entwicklung auch durch das Projekt selbst getriggert werden, strategisch zu gestalten. | Prof. Dr. Reinhard Johler Tel.: +49 7071 29-74886 reinhard.johler@uni-tuebingen.de Eberhard Karls Universität Tübingen - Wirtschafts- und Sozialwissenschaftliche Fakultät - Ludwig-Uhland-Institut für Empirische Kulturwissenschaft Burgsteige 11 72070 Tübingen | X | |
| 01.04.2016 | 30.11.2018 | 22018415 | Verbundvorhaben: Co-Kultivierung von Algen und Hefen zur umweltfreundlichen Gewinnung von Biokraftstoffen und Carbonsäuren (CoKult); Teilvorhaben 1: Bioprozessentwicklung - Akronym: CoKult | Ziel des Verbundvorhabens war die Entwicklung und Überführung einer stabilen Co-Kultivierung von einer lipidbildenden Alge und einer carbonsäure-produzierenden Hefe und deren Überführung vom Schüttelkolbenmaßstab bis in ein neuartiges Outdoor-Flat-Panel-System zur umweltfreundlichen und nachhaltigen Gewinnung von Carbonsäuren und Biokraftstoffen unter Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen und preiswerten Ab- und Nebenprodukten der Agrar-, Lebensmittel und Biokraftstoffindustrie. Das von der Hefe während der Wachstums- und Produktbildungsphase gebildete Stoffwechselnebenprodukt CO2 sollte unmittelbar durch die phototrophe Alge aufgenommen und direkt als primäre Kohlenstoffquelle das Algenwachstum und deren Produktbildung positiv beeinflussen. Parallel dazu sollte das von der sauerstoffproduzierenden Alge abgegebene O2 effektiv von der aeroben Hefe zur Stimulierung und Aufrechterhaltung zellinterner Stoffwechselvorgänge genutzt werden. Zu Beginn des Forschungsvorhabens sollte die Kinetik verschiedener Algen- und Hefearten in Mono- und Mischkulturansätzen im Labormaßstab untersucht, ermittelt und dadurch eine für die Co-Kultivierung potentiell geeignete phototrophe Alge und aerobe Hefe sondiert werden. Die Ermittlung der optimalen Kultivierungsbedingungen (gemeinsames Kulturmedium, Nährsalze, C-Quelle, Temperatur, pH-Wert) und der verfahrenstechnischen Parameter (Begasungsrate, Lichtintensität, Belichtungsdauer) im Blasensäulensystemen dienten als Basisdaten für die Maßstabsübertragung des optimierten Kultivierungsregimes in das vom Verbundpartner TZ-Leipzig für den Technikumsmaßstab ingenieurtechnisch konstruiert und gebaute Flat-Panel-System, welches in enger Kooperation mit der Linbec UG am Standort Köthen betrieben wurde. Mit dem Vorhaben sollte ein wesentlicher Beitrag zur nachhaltigen Gewinnung von Bioenergie und biotechnologisch erzeugten Chemikalien geleistet werden. | Zu Beginn war die Findung eines gemeinsamen Nährmediums, welches ein stabiles Wachstum und höchstmögliche Produktausbeuten erlaubte, notwendig. Als aussichtsreichstes Medium wurde das Setlik-Medium selektiert, welches durch gezielte Modifikation in der Nährsalzzusammensetzung an die Bedürfnisse der Algen und Hefen angepasst wurde. Wachstums- und Produktbildungskinetiken für ausgesuchte Hefen und Algen-Gemische wurden ermittelt, sodass sich aufgrund der Teilungsraten, der gemeinsamen Stickstofflimitation, des stabilen heterotrophen sowie phototrophen Algenwachstums und der hohen Carbonsäureausbeuten die weiteren Untersuchungen auf die Co-Kultivierung der Hefe Yarrowia lipolytica H181 und der Grünalge Dunaliella tertiolecta 13.86 als aussichtsreichste Kombination fokussierten. Verschiedene Abprodukte (Rohglycerin, Glycerinwasser) wurden als C-Quelle auf ihre Eignung in einem Hefe-Algen-Mischsystem getestet. In allen getesteten Substratvarianten konnte eine stabile Mischkultur mit Produktsynthese (Citrat) detektiert werden. Aufgrund minimaler Nährsalzfracht und zur Vermeidung nachgelagerter Limitationen sowie zur Erhaltung der Vergleichbarkeit wurde im weiteren Projektverlauf konzentriertes Glycerol als Kohlenstoffquelle eingesetzt. Für die gemeinsame Kultivierung der favorisierten MO wurden die optimalen verfahrenstechn. Bedingungen im Blasensäulensystem ermittelt. Bei 26 °C, einem pH-Wert zwischen 5,5 und 6,5, einer Begasungsrate von 0,5 vvm (Luft), einer Belichtungsintensität von 50 % (140 lm) und einem Tag-Nacht-Zyklus von 12 h :12 h konnte ein durchgängiges Wachstum beider MOs sowie der höchste Citratgehalt (26,3 g L-1) im Batch-Ansatz erreicht werden. Die Resultate waren die Basis für die Maßstabsübertragung in ein Flat-Panel-System und wurden erfolgreich durch den Partner TZ-Leipzig in den Technikumsmaßstab übertragen. Die ökologischen Vorteile für die Co-Kultivierung zur Citratbildung gegenüber dem industriellen Prozess mit A. niger konnten aufgezeigt werden. | Dr. Andreas Aurich Tel.: +49 341 235-1613 andreas.aurich@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X |
| 01.03.2017 | 30.06.2019 | 22018616 | Nachwuchsgruppe: Mikrobielle Produktion flüssiger Kohlenwasserstoffe als infrastrukturkompatible Treibstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Phase II (Drop-In biofuels) - Akronym: dropin-biofuels | Im Rahmen des Förderprogramms "Nachwachsende Rohstoffe" der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), Förderträger des BMEL, wurde die Nachwuchsgruppe "mikrobiellen Produktion von Kohlenwasserstoffen als 'Drop-In' Krafstoffe" an der Technischen Universität Darmstadt weitergeführt. Ziel der Arbeiten ist es, flexible und robuste Plattformen für die Herstellung definierbarer Kohlenwasserstoffe zum direktem Einsatz in Verbrennungsmotoren aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln. Hierzu wurden zwei mikrobielle Systeme parallel entwickelt . In einem auf dem Bakterium Bacillus subtilis basierenden System wird eine definierte de-novo-Synthese angestrebt, während im zweiten auf der oleogenen Hefe Yarrowia lipolytica basierten System der Kohlenwasserstoff aus dem Abbau zelleigener Speicherstoffe ensteht. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden moderne Methoden der Genomsequenzierung und -manipulation, die gezielte Analyse und Optimierung von beteiligten Stoffwechselwegen ("metabolic engineering") sowie Hochdurchsatz-Bioverfahrenstechniken miteinander kombiniert. Zur Gewährleistung einer optimalen Gesamtökonomie, wird bei der Prozessentwicklung -neben der Kohlenwasserstoff-Sekretion, die Bildung und Sekretion von hochwertigen Nebenprodukten, wie Enzymen, berücksichtigt. Produkt-, Stamm- und Prozessentwicklung werden frühzeitig miteinander gekoppelt und der für einen kommerziell erfolgreichen Prozess notwendige Maßstab durch Skalierungsuntersuchungen frühzeitig berücksichtigt. | Das Projekt lässt sich nach den verwendeten Organismen in einen Hefe- und einen bakteriellen Bereich einteilen. Für den hefebasierten Bereich wurden zuvor identifizierte Yarrowia lipolytica Produktionsstämme verwendet. Es wurden die heterologe Expression Fettsäure-decarboxylierender Enzyme weiter untersucht. Für die zuvor bioinformatisch charakterisierten Paare der sog. ADO/AAR konnte bis zum Ende des Vorhabens keine signifikante Produktion von Kohlenwasserstoffen nachgewiesen werden. Im Gegensatz hierzu konnte mit einer Photodecarboxylase (CvFAP) eine Kohlenwasserstoffbildung gezeigt werden. Entsprechende erste Bioprozesse wurden entwickelt und publiziert (Bruder et al. 2019, https://doi.org/10.1186/s13068-019-1542-4). Ebenso konnte die Charakterisierung der industriell vielversprechenden Stämme zur Lipid Produktion (Hackenschmidt et al. 2019, https://doi.org/10.1093/femsyr/foz068) sowie Versuchen zur Produktion Isoprenbasierter Kohlenwasserstoffen (Bruder et al. 2019, https://doi.org/10.1002/ejlt.201900172) publiziert werden. Für das bakteriell basierte System konnte mit replizierenden Zellen keine signifikante Produktion von Kohlenwasserstoffen erreicht werden. Auf Basis des reduzierten Genoms des Expressionswirts B. subtilis wurde jedoch eine robuste Expressionsplattform generiert und um neuartige Methoden erweitert (Nadler et al., https://doi.org/10.3389/fbioe.2018.00207). Auf Basis dieser konnte die oben genannte CvFAP auf Sporen von B. subtilis präsentiert werden und eine in vitro Decarboxylierung von Fettsäuren zu Kohlenwasserstoffen gezeigt werden. Sowohl Hefe als auch Bakterien Stämme konnten im Rahmen von Technologietransfers an die Industrie übertragen werden. | Dr. Johannes Kabisch Tel.: +49 6151 16-22044 kabisch@bio.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Biologie - Fachgebiet Computergestützte Synthetische Biologie Schnittspahnstr. 10 64287 Darmstadt | X |
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22018917 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 1: Erarbeitung von Überschwemmungsverfahren im Forst zum Einsatz von Parasitoiden - Akronym: BiDenT | Ziel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämpfungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln, durch welches der Einsatz von konventionellen chemischen Mitteln möglichst vermieden werden kann. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Überschwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren. Aufgabenschwerpunkte der NW-FVA im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Kiefernspinners forstlaufende Versuchstiere für Untersuchungen zur Wirksamkeit des Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi bereitzustellen, eine Methode zur großflächigen Ausbringung der Erzwespe T. dendrolimi in befallenen Kiefernwäldern zu entwickeln und technische Voraussetzungen für die massenweise Applikation des Parasitoiden zu schaffen. Als geeignete Methode stellte sich die Ausbringung des Parasitoiden in einem Spritzmittel per Helikopterapplikation heraus. Infolgedessen führte die NW-FVA verschiedene Untersuchungen zur Verträglichkeit des von BIOCARE entwickelten Spritzmittels mit den darin enthaltenen Parasitoiden durch, ebenso wie eine zu den technischen Voraussetzungen gehörende Prüfung geeigneter Düsentypen, durch welche die Parasitoide möglichst schonend in die Bestände appliziert werden sollten. Nach Klärung dieser und weiterer Fragestellungen wurden die bisherigen Erkenntnisse in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation umgesetzt. Es zeigte sich neben der grundsätzlichen Realisierbarkeit der Methode für eine biologische Ausbringung, noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Entwicklung eines geeigneten Spritzmittels. | Wichtige Zwischenziele konnten während der Projektlaufzeit erreicht werden; Eine vollständige Entwicklung eines praxisreifen Überschwemmungsverfahrens im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. den-drolimi war jedoch innerhalb des Projektzeitraumes nicht umsetzbar. Umfangreiche Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern zeigten, dass Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini als auch auf die massenweise Produktion angesehen werden kann. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen), dass das für eine Parasitierung optimale Alter der D. pini-Eier zwischen 0-5 Tagen liegt und die horizontale Suchweite des Parasitoiden vorwiegend 0-1 m beträgt. Die witterungsabhängigen Wartezeiten zwischen Applikation und ersten Parasitierungen werden zwischen 6-16 Tagen eingeschätzt. Als aussichtsreiches Verfahren wird die helikoptergestützte Applikation einer Spritzflüssigkeit nach sorgfältiger Abwägung diverser Ausbringungsformen angesehen. In anschließenden Versuchen konnte die grundsätzliche Eignung von Flüssigformulierungen für die Ausbringung von T. dendrolimi bewiesen und die aktuelle Hubschrauber-Gerätetechnik durch die Wahl einer für die massenweise Ausbringung von T. dendrolimi besonders geeigneten Flachstrahldüse (Hardi ISO-F 110-05) angepasst werden. Bereits geklärt wurden technische Anforderungen, mit denen sich Verstopfungen von Düsen, die in der ersten Prüfung noch aufgetreten waren, verhindern lassen. Aus sämtlichen während des Projektes erzielten Ergebnissen konnten wichtige Kenntnisse zu den Anforderungen und zu erforderlichen Optimierungen des Verfahrens erzielt werden, die die Anschlussfähigkeit weiterer Verfahrens-Entwicklungen in einem Folgeprojekt verbessern. | Dr. Martin Rohde Tel.: +49 551 69401-246 martin.rohde@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | |
| 01.07.2016 | 31.03.2019 | 22019215 | Arbeitsgruppe Biomassereststoff-Monitoring (AGBioRestMon) - Akronym: AGBioRestMon | Ziel des Vorhabens ist es, im Bereich der biogenen Rest- und Abfallstoffe eine kontinuierliche Berichtserstattung hinsichtlich des Ressourcenangebots und dessen Nutzung zu etablieren. Im Rahmen einer aufzubauenden "Arbeitsgruppe Biomassereststoff-Monitoring (AG BioRestMon)" wird unter der Leitung des DBFZ eine Expertengruppe gebildet, welche die erforderlichen Kommunikations- und Datenstrukturen konzeptioniert, einrichtet und in einer institutionenübergreifenden Zusammenarbeit eine entsprechende Berichtserstattung umsetzt. Zu den initial beteiligten Akteuren zählen: - Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH - Prof. Udo Mantau - Prof. Bernd Mahro (HS Bremen) - Verband für Agrarforschung und Bildung Thüringen e.V./Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft (TLL) - Witzenhausen-Institut Das in dieser Form noch nicht existierende Netzwerk wird im Rahmen der AG BioRestMon auf bestehendem Wissen aufbauen, es weiterentwickeln und eine umfassende Ressourcenbewertung in entsprechender Datenqualität und im zeitlichen Verlauf gewährleisten. Die erarbeiteten Datengrundlagen können als fundierte Entscheidungsunterstützung für Biomassestrategien genutzt werden. Das Projekt untergliedert sich in folgende Arbeitspakete: • Arbeitspaket 1: Projektmanagement • Arbeitspaket 2: Konzeptionierung • Arbeitspaket 3: Entwicklung der Datenfortschreibung • Arbeitspaket 4: Testlauf für Referenzjahr • Arbeitspaket 5: Entwicklung einer SQL-Datenbank Die mit den einzelnen Arbeitspaketen verbundenen Inhalte und Meilensteine sind im Anhang detailliert beschrieben. | Die Datenstruktur des Monitoringsystems besteht aus zwölf Modulen und erlaubt flexible Auswertungen nicht nur für Einzelbiomassen, sondern auch sektorenübergeifende Zusammenfassungen und kontextualisierte Aussagen hinsichtlich des Impacts einer zukünftigen Rohstoffverwendung. Im Rahmen eines Reviews von 122 Quellen wurden für 77 Einzelbiomassen aus fünf Sektoren über 1.100 dynamische (z.B. Statistiken) und nicht-dynamische (z.B. Literaturquellen) Berechnungselemente zusammengetragen und rechnerisch miteinander verknüpft. Auf dieser Grundlage konnte für das aktuellste, gemeinsame Bezugsjahr 2015 ein theoretisches Reststoffpotenzial von 199-278 Mio. t TM ermittelt werden. Etwa die Hälfte steht als technisches Potenzial zur Verfügung. Davon sind zwischen 66-84% bereits in einer Nutzung etabliert und das noch mobilisierbare technische Potenzial liegt in einer Bandbreite von 14-48 Mio. t TM. Diese Mengen vollständig erschlossen, könnten zukünftig bis zu 15 % des deutschen Primärenergiebedarfs decken. Wesentlich verantwortlich für diesen zusätzlichen Beitrag zeichnen sich die fünf Biomassen Getreidestroh, Waldrestholz (Nadel), Rindergülle, Rindermist und Grüngut. Das Monitoringsystem ist in der Lage, prioritäre Handlungsfelder zu identifizieren und kann die Strategieentwicklung für eine nachhaltige Erschließung von biogenen Reststoffen entscheidend unterstützen. Alle Ergebnisse stehen in einer frei zugänglichen Ressourcendatenbank zur Verfügung, welche seit November 2018 unter: http://webapp.dbfz.de/resources erreichbar ist und zahlreiche individuelle Optionen der Ergebnisverwertung bietet. | Dipl. Geogr. André Brosowski Tel.: +49 341 2434-718 andre.brosowski@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X |
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22019417 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Prof. Dr. Harald Thorwarth Tel.: +49 7472 951-142 thorwarth@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X |
| 01.05.2019 | 31.03.2023 | 22019818 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen als auch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dipl. Ing. FH Andreas Wesel Tel.: +49 8141 957-225 wesel@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 22019917 | Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 1: Fallen- und Lockstoffentwicklung und -erprobung für Rüssel- und Borkenkäfer sowie Volatilerprobung in Borkenkäferfallen - Akronym: ReBek | Das Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 35203 38-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | ||
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22020117 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 3: Technische und industrielle Unterstützung - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Ferdinand Ehard Tel.: +49 9122 699-123 f.ehard@lk-metall.de LK Metallwaren GmbH Am Falbenholzweg 36 91126 Schwabach | X |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22020518 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 5: Bewertung und Prognose des Risikos durch phyllophage Eichenschadinsekten und Differenzierung des Schadpotenzials des EPS - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzenden. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdatenbanken der Forstlichen Forschungsanstalten sowie neue, den Anforderungen des Klimawandels folgend auf Witterungsparameter aufbauende Populationsdynamikmodelle. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22020618 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 4: Waldschutzrisikomanagement mit variablen Schadschwellen für ausgewählte Bestandsschädlinge der Eiche in Süddeutschland - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben der LWF beinhaltet Artenspektrum, Populationsdynamik und Gradationsgebiet der Eichenschadgesellschaft und stützt sich auf die Zusammenführung vorhandenen Datenmaterials aus Monitoring und Schadensanalysen sowie gezielte Aufnahmen im Rahmen einer aktuellen großflächigen Massenvermehrung des Schwammspinners und der in diesem Zusammenhang erfolgenden PSM-Einsätze. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung der Verfahren | Dr. Dr. habil. Gabriela Lobinger Tel.: +49 8161 71-4902 gabriela.lobinger@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | ||
| 01.07.2016 | 30.09.2018 | 22021315 | Einfluss neuer Ottokraftstoffe auf die Alterung von Schmierstoffen und die resultierenden tribologischen Eigenschaften von Motorkomponenten - Akronym: Benzin-Blends | Ergänzend zu den mineralischen werden alternative Kraftstoffe, wie z.B. Bioethanol (aus Zellulose) und Biomethanol (aus Synthese- gas über den Pfad der Biomassevergasung oder Umwandlung von Biomethan) im Ottokraftstoffbereich an Bedeutung gewinnen. Ziel des Projekts ist die erstmalige systematische Analyse und detaillierte Bewertung der Auswirkungen von Bioalkoholkraftstoff-Blends (Biomethanol bzw. -ethanol) auf das Schmierungssystem eines Otto-DI-Pkw-Motors, der in seiner Ausführung den aktuellen Abgasemissionsnormen entspricht. Neben ihrer Nachhaltigkeit und den o.g. Klima- und Umweltschutzbelangen (CO2-Neutralität, Biologische Abbaubarkeit, Schwefel- und Aromatenfreiheit, keine PAK-Emissionen), weisen Methanol und Ethanol wesentliche Vorteile bei der motorischen Verbrennung gegenüber fossilen Ottokraftstoffen auf, wie höhere Klopffestigkeit (ROZ> 100; höhere Motorleistung!), geringere CO-Emissionen (durch Sauerstoffgehalt in der Molekülstruktur), geringere NOx-Emissionen (hohe Verdampfungswärme senkt die Spitzentemperatur im Brennraum), rußfreie Verbrennung und keine PAK-Emissionen. Gleichzeitig stärkt die Produktion von Bioethanol die deutsche Landwirtschaft und schafft zusätzliche Arbeitskräfte. Auf Basis der eingangs beschriebenen Sachverhalte soll eine wissenschaftlich fundierte Beurteilung des Einflusses von Bio-Ethanol- und Bio-Methanol-Mischkraftstoffen auf das Blow-BY-Gas und das Motorenschmieröl auf Basis von Messungen an Motoren vorgenommen werden. Zur Umsetzung wird ein Forschungsmotor eingesetzt an dem Blow-BY-Gas an verschiedenen Orten entnommen, gesammelt und untersucht werden kann. Für diese Untersuchungen der Blow-BY-Gase werden neue Analyseverfahren entwickelt. Neben den Kurzeittest finden 3 Dauerläufe zur direkten Ermittlung des Einflusses der Blends auf das Motorschmieröl und den Motorenverschleiß statt. An den so gealterten Motorenschmierölen werden unterschiedliche Schmieröltestverfahren erprobt. | Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz Tel.: +49 381 498-9150 bert.buchholz@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | X | |
| 01.07.2016 | 31.03.2017 | 22022815 | Heizen mit Stroh - eine Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte von Strohheizungen - Akronym: Heizen_mit_Stroh | Mit dem Vorhaben möchte das IÖW aufzeigen, welche regionalökonomischen Effekte mit der Herstellung, der Installation und dem Betrieb von Strohheizungsanlagen verbunden sein können, d.h. in welcher Höhe regionale Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte im Zusammenhang mit dieser Anlagentechnologie gerade im ländlichen Raum erwartet werden können. Auch soll aufgezeigt werden, mit welchen Umweltwirkungen der Betrieb von Strohheizungen verbunden ist, d.h. inwiefern diese u.a. zur Minderung von Treibhausgasemissionen und weiteren ökologischen Problemen wie der Eutrophierung und Versauerung beitragen können. Zu Beginn des Vorhabens werden Referenzanlagen für die ökonomische und ökologische Bewertung festgelegt. Die für die Analyse der regionalökonomischen und ökologischen Effekte notwendigen Daten werden über einer Befragung der Anlagenhersteller, Planer und Betreiber von Strohheizungen und ggf. ergänzende Literaturrecherchen ermittelt. Auf Grundlage der erhobenen Daten erfolgen die Neu-Modellierung der Wertschöpfungsketten von Strohheizungsanlagen und die Integration in das WeBEE-Modell des IÖW sowie die Erstellung der Sachbilanz und die Wirkungsabschätzung im Rahmen der Ökobilanzierung mittels der Software SimaPro 8. Anschließend werden für drei fiktive Beispielfälle die regionalen Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte berechnet sowie die Ökobilanzen für die ausgewählten Strohheizungsanlagen sowie geeignete Referenzsysteme erstellt. | Dipl. Geoökologin Katharina Heinbach Tel.: +49 30 884594-66 katharina.heinbach@ioew.de Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH Potsdamer Str. 105 10785 Berlin | X | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22023217 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 2: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Mechanisches Pressverfahren für Holzhackschnitzel - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | X | |
| 01.02.2018 | 31.12.2018 | 22023717 | 12. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 12_BEF | Ab 2017 startet eine neue Phase der Energiewende mit einer (nach nur zwei Jahren) erneuten Änderung des EEG. Mit der Novellierung werden EU-Vorgaben, wonach die Förderhöhe für Erneuerbaren-Energien-Anlagen über Ausschreibungen festgelegt werden soll, in nationales Recht umgesetzt. Nach Worten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sind die Erneuerbare Energien "erwachsen geworden - und fit genug sich dem Wettbewerb zu stellen". Wie wirkt sich aber konkret diese Wettbewerbsumstellung auf die Bioenergie aus? Welche Erfahrungen zeigen die ersten Monate nach dem Inkrafttreten der Novellierung? Aber auch die Bioökonomie treibt die Bioenergie zu Weiterentwicklungen an. Nach dem Prinzip der Kaskadennutzung ist man bestrebt, die stofflichen Nutzungsmöglichkeiten stärker auszuschöpfen und aus Reststoffströmen neue Produkte zu gewinnen. So wird an neuen Inputstoffen, Energie(Speicher)formen, technischen Verfahren sowie an der kombinierten energetischen und stofflichen Verwertung von biogenen Reststoffen geforscht. Das Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich im Jahr 2018 auf diese aktuellen Entwicklungen, Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie sowie Ihren Beitrag zur Bioökonomie. Daher stehen im Fokus der Tagung die Änderungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen der Bioenergie, die für die Bioökonomie von Bedeutung sind. Dazu zählen der Einsatz neuer Inputstoffe sowie der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe, aber auch die Gewinnung neuer Produkte. Weiterhin spielt die Optimierung der Wärmenutzung, die Sektorenkopplung sowie die Verzahnung mit dem Stromnetzausbau eine wichtige Rolle. In Mecklenburg-Vorpommern aber auch in anderen Bundesländern existieren bereits gute Beispiele in der Praxis, die neben den wissenschaftlichen Forschungsergebnissen präsentiert und diskutiert werden sollen. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | |
| 01.07.2019 | 31.03.2023 | 22024118 | Verbundvorhaben: Adaptives Risikomanagement in trockenheitsgefährdeten Eichen- und Kiefernwäldern mit Hilfe integrativer Bewertung und angepasster Schadschwellen; Teilvorhaben 3: Fernerkundung als Unterstützung eines Waldschutzrisikomanagements mit variablen Schadschwellen für Schädlinge der Kiefer - Akronym: ARTEMIS | Das Verbundvorhaben wird getragen durch die Zusammenarbeit der in der Bezugsregion tätigen forstlichen Forschungsanstalten als Mittler zwischen praxisnaher Vorlaufforschung und Waldbesitzern. Zur Definition der vielfältigen auch von Waldschutzentscheidungen abhängigen Leistungsansprüche an den Wald, einschließlich der Nutzungsansprüche, werden Stakeholder eingebunden. So sollen neuartige regional differenzierte und anpassungsfähige Entscheidungshilfen für das Waldschutzrisikomanagement erarbeitet werden. Die Inhalte sind repräsentativ für gegenüber Trockenheit und biotischen Schäden exponierte Eichen- und Kiefernwälder von Südwest- bis Nordostdeutschland. Für Insekten mit Massenwechselpotenzial sollen Monitoring und Schadprognosen als Grundlage von Entscheidungen über den flächigen Einsatz von Pflanzenschutzmitteln (PSM) bewertet werden. Ziel ist die Definition flexibler Schadschwellen, die die Vielfalt der Waldfunktionen reflektieren und, auf detaillierte Konsequenzanalysen aufbauend, zukünftig an sich ändernde gesellschaftliche Anforderungen angepasst werden können. Das Teilvorhaben stützt sich auf Langzeit-Waldschutzdaten des Waldschutzmeldewesens Mecklenburg-Vorpommerns sowie neue Fernerkundungsverfahren, die im Rahmen des Projektes in der Praxis erprobt werden. Aus waldfunktionsabhängigen Schadprognosen wird das regionalspezifische Schadpotenzial in ökologischen, sozialen und ökonomischen Dimensionen hergeleitet, das als Kriterium für den PSM-Einsatz an Stelle der bisher pauschal gültigen Schadschwelle "Bestandesverlust" treten soll. Es entsteht ein Katalog für ein regional spezifisches Waldschutzmanagement für die betrachteten Schadinsekten von Kiefer und Eiche, einschließlich "best practice" Referenzen als Grundlage für eine bundesweite Anpassung dieser Verfahren. | Anne Clasen Tel.: +49 385 6700-0 anne.clasen@lfoa-mv.de Landesforst Mecklenburg-Vorpommern Anstalt des öffentlichen Rechts Fritz-Reuter-Platz 9 17139 Malchin | ||
| 01.04.2019 | 30.06.2022 | 22024418 | Verbundvorhaben: Entwicklung von biologischen Bekämpfungsverfahren gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) mit dem Eiparasitoiden (Trichogramma dendrolimi); Teilvorhaben 2: Entwicklung von wirtschaftlichen Massenzucht- und Ausbringungstechnologien - Akronym: BiDenT | Ziel des Forschungsvorhabens der Abteilung Waldschutz der Nordwestdeutschen Forstlichen Versuchsanstalt (NW-FVA) und der BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mbH war es, ein biologisches Bekämp-fungsmittel gegen den Kiefernspinner (Dendrolimus pini) zu entwickeln. Dabei sollte der in unregelmäßigen Abständen zu großflächigen Waldverlusten führende Forstschädling Dendrolimus pini durch eine Über-schwemmung gefährdeter Kiefernwälder mit dem Eiparasitoiden Trichogramma dendrolimi auf verträgliche Populationsdichten reguliert werden, um so erwartete Schäden zu reduzieren und den Einsatz von konventi-onellen chemischen Mitteln möglichst zu vermeiden. Aufgabenschwerpunkte von BIOCARE im Verbundvorhaben bestanden darin, durch eine Zucht des Eiparasi-toiden Trichogramma dendrolimi stets vitale Versuchstiere in den erforderlichen Mengen für Versuchszwecke bereitzustellen, Untersuchungen zu der Erzwespe voranzutreiben und ein in der Praxis einsatzfähiges Präpa-rat zur Anwendung im biologischen Pflanzenschutz zur großflächigen Ausbringung dieses in befallenen Kie-fernwäldern zu entwickeln. Als Methode für die Ausbringung des Parasitoiden im Wald kommt die Helikopter gestützte Flüssigapplikation in Frage. Infolgedessen führte BIOCARE verschiedene Untersuchungen zur Entwicklung einer geeigneten Spritzmittels sowie zur Verträglichkeit und Homogenität unterschiedlicher Spritzhilfsmittel mit den darin ent-haltenen Parasitoiden durch. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden zusammen mit der NW-FVA in einem Semi-Freilandversuch mit Helikopterapplikation untersucht. Das Spritzmittel zeigte sich grundsätzlich geeignet für eine biologische Applikation, allerdings wurde noch wesentlicher Forschungsbedarf insbesondere in Bezug auf die Mischbarkeit des Spritzmittels deutlich. | Eine vollständige Entwicklung eines für die Anwendung als biologisches Pflanzenschutzmittel geeigneten Prä-parats konnte bei Erreichung wichtiger Zwischenziele im Forstbereich zur Ausbringung des Eiparasitoiden T. dendrolimi innerhalb des Projektzeitraumes nicht umgesetzt werden. Nach umfangreichen Recherchen zur natürlichen Zusammensetzung des Artenspektrums in Kiefernwäldern wurde Trichogramma dendrolimi als erfolgversprechendste Art in Bezug auf die Wirksamkeit gegenüber Dendrolimus pini ausgewählt. In verschiedenen Untersuchungen konnte ermittelt werden, dass T. dendrolimi erfolgreich in großem Maßstab auf Sitotroga cerealella vermehrt werden kann und die Eier des Kiefernspinners hinreichend parasitiert (ca. 1 Ei pro Parasitoiden-Weibchen). Die für eine Parasitierung geeigneten Temperaturen sollten Tagestemperatu-ren von 17°C und Nachttemperaturen von 13°C zum Applikationszeitpunkt nicht unterschreiten. Diverse Spritzmittelvarianten des Parasitoiden wurden für eine helikoptergestützte Applikation geprüft. In einer Vielzahl an Versuchen konnte die Verträglichkeit verschiedener Spritzhilfsmittel mit T. dendrolimi aufgezeigt und die grundsätzliche Eignung von einer flüssigen Ausbringungsform für die Applikation bewiesen werden. Die innerhalb der Projektlaufzeit gewonnenen Ergebnisse zu den Anforderungen und erforderlichen Optimie-rungen eines geeigneten Spritzmittels bieten die Chance auf die erfolgreiche Entwicklung eines in der Praxis anwendbaren biologischen Bekämpfungsverfahrens. | Dipl.-Ing.agr. Wilhem Beitzen-Heineke Tel.: +49 5562 9505 781 w.beitzen-heineke@biocare.de BIOCARE Gesellschaft für biologische Schutzmittel mit beschränkter Haftung Wellerser Str. 57 37586 Dassel | |
| 01.03.2017 | 30.09.2017 | 22025016 | Konzept für ein brasilianisch-deutsches Bio-Innovations-Netzwerk im Bereich der Bioökonomie - Akronym: BioInnoHub | Ziel des Projekts ist es, ein Konzept zu erarbeiten, das unter Einbeziehung aller relevanten Akteure und mittels einer Analyse der bereits existierenden Aktivitäten die wesentlichen Eckpunkte einer Geschäftslogik für einen brasilianisch-deutschen BioInnovationHub darstellt. Brasilien ist eines der wichtigsten Partnerländer der deutschen Bioökonomie-Forschung für die deutsche Wirtschaft. Der zu etablierende BioInnovationHub soll die Effizienz und Effektivität bestehender deutsch-brasilianischer Kooperationen auf dem Gebiet der Bioökonomie steigern und zu einem Mehrwert der eingesetzten Ressourcen führen. Als Ergebnis des BioInnovationHubs sollen Netzwerke erweitert werden und neue Forschungsprojekte entstehen. Diese sollen dann in einer optimierten und konzentrierten Form durch die öffentliche Hand sowohl in Brasilien, als auch in Deutschland unterstützt werden. Darüber hinaus sollen durch verstärkte Einbindung industrieller Partner mittel- bis langfristig auch mehr neue Produkte auf dem Gebiet der Bioökonomie am Markt etabliert werden. | Im Vorhaben wurden grundlegende Arbeiten zur erfolgreichen Etablierung eines deutsch-brasilianischen BioInnovationHub erarbeitet. Wesentliche Arbeitsetappen waren hierbei die Identifizierung und Bewertung vorrangiger Themen der bilateralen Zusammenarbeit im Bereich der Bioökonomie-Forschung, die Gewinnung entsprechender Partner aus den Bereichen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, die Abstimmung von Einzelmaßnahmen für eine gemeinsame deutsch/brasilianische Gesamtstrategie und die Einigung über die konkrete Vorgehensweise und Festlegung von definierten Maßnahmen. Etwa 300 relevante Stakeholder (Industrie, Verbände, Ministerien usw.) wurden informiert. Von diesen bekundeten bislang 29 konkretes Interesse am BioInnovationHub und trugen zum Prozess aktiv bei. Damit wurde die Basis für den BioInnovationHub als aktive Organisation geschaffen. CLIB2021 (in Deutschland) und ABBI (in Brasilien) stehen als "institutionelles Zuhause" für den BioInnovationHub bereit. Das Protokoll zum "4th German-Brazilian Innovation Forum" für die "Gemischte bilaterale Kommission Deutschland-Brasilien (COMISTA)" beinhaltet eine klare Empfehlung für die Etablierung des BioInnovationHub. Als initialer Forschungsschwerpunkt wurde die industrielle Biotechnologie klar verankert. Mit CLIB2021 auf deutscher als auch mit ABBI auf brasilianischer Seite stehen kompetente Partner für die zukünftige Weiterentwicklung des BioInnovationHubs und Bearbeitung von bilateralen Forschungsprojekten bereit. Außerdem erfolgte eine Verknüpfung des BioInnovationHub mit den Initiativen der "German-Brazilian Industry 4.0 Task Force" und hierbei thematisch passend mit der Vision einer "Biorefinery Pilotplant 4.0". Weitere Verknüpfungen des Themas "BioInnovation" mit den Themen "Innovation 4.0" und "Digitalisierung" sollen genutzt werden um den Erfolg konkreter zukünftiger Projekte als auch den Kreis der potenziellen Unterstützer des BioInnovationHubs deutlich zu erweitern. | Prof. Dr. Stephan Friedrich von den Eichen Tel.: +49 89 5880318-10 friedrich.v.d.eichen@imp-consulting.de Innovative Management Partner (IMP) Unternehmensberatungs-GmbH Seidlstr. 28 80335 München | X |
| 01.05.2017 | 30.06.2021 | 22025516 | Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 3: Integration in bestehende Zertifizierungssysteme - Akronym: WWF_FSS | In den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards, die Leitung übernimmt die Welthungerhilfe. AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom Zentrum für Entwicklungsforschung. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien. | Dr. Rolf Sommer Tel.: +49 30 311777-223 rolf.sommer@wwf.de WWF Deutschland Reinhardtstr. 18 10117 Berlin | X | |
| 01.05.2017 | 31.12.2020 | 22025616 | Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 2: Wissenschaftliche Begleitforschung - Akronym: FSS-ZEF | In den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards, die Leitung übernimmt die Welthungerhilfe. AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom Zentrum für Entwicklungsforschung. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien. | PD Dr. Christine Schmitt Tel.: +49 228 73 6182 cschmitt@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung - Abt. ZEFc Genscherallee 3 53113 Bonn | X | |
| 01.08.2019 | 31.10.2021 | 22025617 | Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptimierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifenden Ansatz; Teilvorhaben 1: Systemintegration, Projektkoordination, Öffentlichkeitsarbeit - Akronym: BISON | Ziel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Die in dieser Region frühzeitig gewonnenen Erkenntnisse, welche auf dem Weg zum "Zielzustand", einem Energieversorgungssystem mit nahezu 100% erneuerbarer Energien in allen Sektoren, durch den Realbetrieb neuer Technologien im industriellen Maßstab gesammelt werden, lassen sich auf andere Regionen übertragen und können somit wertvolle Informationen für die Ausgestaltung der deutschen und europäischen Energiewende liefern. In dem Modellprojekt sollen insbesondere die Chancen und Vorteile der Bioenergie innerhalb des "Zielzustandes" aufgezeigt und identifiziert werden. Dabei können die verschiedenen für Bioenergieanlagen spezifischen energiewirtschaftlichen Eigenschaften zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Systemtransformation eingebracht werden. Während Systemdienstleistungen schon heute benötigt werden, gewinnt der Ausgleich von mittel- bis langfristigen Schwankungen der Stromerzeugung im Zuge der fortschreitenden Energiewende an Bedeutung – insbesondere wenn fossilbefeuerte, regelbare Kraftwerke zunehmend durch dargebotsabhängige erneuerbare Energien abgelöst werden. | Dipl. Ing. Michael Kralemann Tel.: +49 5513078 18 kralemann@3-n.info 3N-Kompetenzzentrum Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe und Bioökonomie e.V. Kompaniestr. 1 49757 Werlte | X | |
| 01.12.2019 | 28.02.2022 | 22025817 | Effizienzsteigerung in Verbindung mit einer Reduzierung von Kohlenstoffdioxid durch Verwendung einer betriebspunktoptimierten Kraftstoffmischung - Akronym: HKMVK | Im Rahmen des Projekts Hocheffizientes Kraftstoffmischverbrennungskonzept (kurz: HKMVK) soll auf Basis eines modernen Nutzfahrzeugmotors der Abgasstufe IV ein möglichst nahtlos in bereits bestehende Dieselmotordesigns und Fahrzeugkonzepte integrierbares technologisches Konzept eines Diesel-Zweitkraftstoff-Mischbetriebs mit betriebspunktangepassten Mischungsverhältnissen erforscht und demonstriert werden. Herbei kommen konventioneller Dieselkraftstoff und ein alternativer Kraftstoff (Methan/CNG, Propan/Bio-LPG und Ethanol) aus regenerativer Herstellung zum Einsatz. Hinsichtlich der Zuführung der beiden Kraftstoffe zum Brennraum werden verschiedene Varianten vergleichend untersucht und die jeweils optimale Ausführung ermittelt; untersucht werden hierzu sowohl die räumlich getrennte Zuführung der beiden Kraftstoffe (MPI-Saugrohreindüsung) als auch für Diesel-Propan und Diesel-Ethanol die gemeinsame Zuführung unter Nutzung desselben Injektors (Direkteinspritzung) nach vorheriger Mischung. Die durch eine solche intelligente Kraftstoffmischung gewonnenen Freiheitsgrade bieten die Möglichkeit, den Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß sowie die Schadstoffemissionen (NOx, HC, CO, PM/PN) durch eine betriebspunktspezifisch optimierte Kraftstoffmischung zu senken. Mit der Möglichkeit, das im Brennraum vorliegende Kraftstoffmischungsverhältnis mit möglichst kurzer Ansprechzeit variabel einstellen zu können, soll besonders den Anforderungen im transienten Betrieb Rechnung getragen werden. Die zu untersuchenden Technologien und Kraftstoffkombinationen bieten ein hohes Potenzial zur Reduktion der CO2-Emissionen. Durch eine Optimierung des Ladungswechsels und die Realisierung einer Abgasrücksaugung soll eine Verbesserung des Ausbrands des im Brennraum homogen verteilten Zweitkraftstoffs sowie eine Beschleunigung des Aufheizvorgangs des Katalysators realisiert werden, um eine weitere Reduktion der Abgasschadstoffemission sowie eine Verbesserung des Motorwirkungsgrads zu erzielen. | Prof. Dr.-Ing. Michael Günthner Tel.: +49 631 205-5796 guenthner@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau Gottlieb-Daimler-Str. 47 67663 Kaiserslautern | ||
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 22025917 | Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 1: Analyse der Treibhausgasemissionen und Kohlenstoffbindung in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer standortspezifischer Optimierungsstrategien - Akronym: MASTER | Ziel des Vorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgasemissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien. Hierzu werden in Dauerfeldexperimenten N2O-Emissionen zeitlich hochauflösend gemessen und Prozesse der Bildung von Treibhausgasen (mikrobielle Prozesse, Speicherung und Abbau von Kohlenstoff) analysiert. In Feldversuchen am Standort Viehhausen (Bayern) werden praxisnahe und standorttypische Fruchtfolgen mit den Rohstoffpflanzen Mais, Raps, Weizen und Kleegras untersucht. Organische und mineralische Dünger (Biogas-Gärreste, Gülle, Mineral-N), Varianten mit differenzierter Bodenbearbeitung und Zwischenfruchtanbau werden in die Auswertungen einbezogen. Die Anbausysteme werden hinsichtlich ihrer Kurz- und Langzeitwirkungen auf Bodenfruchtbarkeit und Bodenprozesse, Ertragsbildung und Produktqualität sowie Umwelt, Klima- und Ressourceneffizienz analysiert. Die Messung von N2O-Flüssen dient der Aufklärung von Mechanismen und Einflussfaktoren auf die N2O-Bildung. Bisher noch nicht quantifizierbare Langzeitwirkungen von Fruchtfolgen und Düngungssystemen werden untersucht. Eine wesentliche Innovation besteht darin, die Analyse der N-Dynamik der Böden und der N2O-Flüsse mit C-Umsatzprozessen der Böden in Verbindung zu setzen. Die N2O-Messdaten dienen zudem der Modellvalidierung. Die Analyse der Langzeitdynamik der Humus- und Kohlenstoffvorräte erlaubt die Ableitung von Humusreproduktionskoeffizienten für Energiepflanzen und Gärreste. Auf der Grundlage von Messdaten aus eigenen Versuchen und experimentelle Daten vorangegangener Versuche werden Stoff-, Energie- und Treibhausgasbilanzen berechnet. Die Versuchsdaten werden zeitnah und fortlaufend in einer Projektdatenbank gespeichert, um eine standortübergreifende Datenauswertung zu ermöglichen. | Prof. Dr. Kurt-Jürgen Hülsbergen Tel.: +49 8161 71-3033 kurt.juergen.huelsbergen@tum.de Technische Universität München - Lehrstuhl für Ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme Liesel-Beckmann-Str. 2 85354 Freising | ||
| 01.06.2019 | 31.08.2022 | 22026117 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Datenanalyse und ökologische Bewertung zur Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 % eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29 % bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG-optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Dr.-Ing. Daniela Dressler Tel.: +49 9421 300-145 daniela.dressler@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.10.2016 | 30.09.2019 | 22026315 | Produktion von kurzkettigen Alkanen und Alkoholen aus lignozellulosischen Biomassehydrolysaten mit Hefen (ALK2BIO) - Akronym: ALK2BIO | Im Vorhaben ALK2BIO sollte eine neuartige Technologie basierend auf Hefen entwickelt werden, um aus pflanzlichen Reststoffen und Biomasse durch mikrobielle Fermentation kurz- und mittelkettige Fettalkohole und Kohlenwasserstoffe herzustellen. Sie haben Eigenschaften, die denen der aus Erdöl hergestellten Kraftstoffe weitgehend entsprechen. Ausgehend von den an der Goethe-Universität Frankfurt entwickelten Hefen, die aus Kohlenhydraten spezifisch und selektiv kurzkettige Fettsäuren synthetisieren können, sollten die Hefen dahingehend weiterentwickelt werden, vor allem Alkane und Alkene mit 5-11 Kohlenstoffatomen beziehungsweise 1-Octanol zu produzieren. Diese könnten direkt als Ersatz oder Zusatz für Benzin-, Kerosin- bzw. Dieselkraftstoffe als sogenannte Drop-in-Kraftstoffe verwendet werden. Eine Vielzahl an Enzymen, die an der Umsetzung von Fettsäuren bzw. Fettsäure-CoA/ACP Estern zu Alkanen und Alkoholen beteiligt sind, sollten dazu sowohl in-vitro als auch in-vivo in vorhandenen Hefestämmen, die kurzkettige Fettsäuren produzieren, auf ihre Substratspezifität und ihre kinetischen Eigenschaften getestet und weiter optimiert werden. Die vielversprechendsten Enzyme sollten schließlich in Fettsäuresynthese optimierten S. cerevisiae und oleogenen Yarrowia lipolytica-Stämmen exprimiert und die Produktion der kurzkettigen Kohlenwasserstoffe optimiert werden. Da als Rohstoffbasis pflanzliche Biomasse und Reststoffe dienen sollten, sollte hierbei auch von Hefen ausgegangen werden, die neben Glucose auch die in lignozellulosischen Hydrolysaten vorhandenen Pentosen vergären können. | Durch umfangreiche Recherchen wurden konkrete Enzym-Kandidaten zur Produktion von kurzkettigen Alka(e)nen und Alkoholen zusammengestellt und einige einem rationalen Enzym-Engineering unterworfen. Insgesamt wurden 43 Enzyme analysiert und charakterisiert, darunter erfolgte bei 17 Enzymen eine in-vitro-Charakterisierung zur Umsetzung von kurzkettigen Fettsäuren zu Alkenen (1-Hepten). Die anderen 26 Enzyme wurden in-vitro auf ihre Umsetzung von kurzkettigen Fettsäuren zu Alkoholen (1-Octanol) getestet. Allerdings führte keiner der Ansätze zu signifikanten Syntheseraten. Der Fokus wurde daher auf die in-vivo Produktion von 1-Octanol in S. cerevisiae gelegt. Es wurden verschiedene Enzyme FAR (Fatty-Acyl-CoA-Reduktasen) und CAR (Carboxylic Acid Reduktasen) für die Produktion von 1-Octanol getestet. Durch die Expression verschiedener bakterieller CARs in dem FASR1834K-modifizierten Hefestamm, der spezifisch die kurzkettige Fettsäure Octansäure produziert, konnte das erste Mal die Produktion von 1-Octanol aus Glucose in S. cerevisiae nachgewiesen werden. Die Steigerung der Synthese von Acetyl-CoA und Malonyl-CoA hatte keinen positiven Effekt auf die Produktion von Octansäure und Octanol. Die Konstruktion einer fusionierten Fettsäuresynthase (FAS) aus Fas1 und 2 mit entsprechender Mutation (fusFASR1834K) führte zu einer deutlichen Steigerung an Octansäure. Durch Expression einer heterologen Aldehyde-Reduktase (Ahr), Deletion von hfd1 und Deletion von ald2 konnte die Ausbeute an 1-Octanol deutlich gesteigert werden. Für eine wirtschaftliche Nutzung sind die erzielten 1-Octanolerträge jedoch noch zu niedrig. Ein optimierter Xylose-Stoffwechselweg wurde in die Octansäure- und 1-Octanol-produzierenden Stämme eingebracht. Die Hefen produzierten zwar signifikante Mengen an Octansäure aus Xylose, jedoch nur sehr geringe Mengen an 1-Octanol. In der Hefe Y. lipolytica ließ sich weder Octansäure- noch Octanolproduktion etablieren. | Prof. Dr. Eckhard Boles Tel.: +49 69 798-29513 e.boles@bio.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - FB 15 Biowissenschaften - Institut für Molekulare Biowissenschaften Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main | X |
| 01.03.2018 | 30.09.2020 | 22026516 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2; Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und Projektmanagement - Akronym: Gewebefilter | Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen omponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind. | Basierend auf den Entwicklungen einer ersten Projektphase in der Gewebefilter zur Rauchgasreinigung an kleineren Biomassekesseln (25 kWth) entwickelt und in den Forschungseinrichtungen IFK und HFR intensiv erprobt wurden, konnte in der zweiten Projektphase an einer 180 kW Rostfeuerung ein größeres Modell des Filters mit wasserbasierter Abreinigung konstruiert werden. Mit diesem Vorserienmodell konnte zum einen eine deutliche Staubminderung erreicht und zum anderen die Wirksamkeit der wasserbasierten Abreinigung zuverlässig im kontinuierlichen Betrieb aufgezeigt werden. Bei einer Filterflächenbelastung von 50 m3/(m2 h) konnten Abscheidegrade von 80 - 90 % erreicht werden. Die Untersuchungen zeigten, dass eine Regeneration sowohl im Ultraschallbad als auch mit der Gegenstrom-Methode (Wasserbad) zuverlässig durchgeführt werden kann. Aus wirtschaftlicher Sicht kann daher zukünftig auf einen Ultraschallschwinger verzichtet werden. Der entwickelte Filter kann sowohl unter Voll- als auch unter Teillast und des Weiteren auch im Anfahrvorgang betrieben werden, da eine Kondensation auf dem Gewebe aufgrund der wasserbasierten Abreinigung unproblematisch ist. Dies ist ein wesentlicher Marktvorteil des Filters. Der mit dem Spülwasser abgereinigte Feinstaub löst sich zum großen Teil im Wasser, welches zur Reinigung wiederverwendet und somit im Kreislaufprozess geführt werden kann, der Filterschlamm muss dagegen abgeschieden werden. Der Gewebefilter hat somit weitestgehend die Marktreife erlangt, lediglich eine Optimierung hinsichtlich der Abwasser- bzw. Schlammbehandlung steht noch aus. Somit konnten letztendlich zwei Gewebefilter, basierend auf einer Druckluft- und wasserbasierten Abreinigung, in diesem Projekt entwickelt werden. | Dr.-Ing. Ulrich Vogt Tel.: +49 711 68563-489 ulrich.vogt@ifk.uni-stuttgart.de Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik - IFK Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X |
| 01.02.2017 | 31.01.2018 | 22027016 | 11. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: BEF_11 | Das Rostocker Bioenergieforum konzentriert sich im Jahr 2017 auf diese aktuellen Entwicklungen, Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie sowie Ihren Beitrag zur Bioökonomie. Daher stehen im Fokus der Tagung die Änderungen des gesetzlichen Rahmenbedingungen sowie Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen der Bioenergie, die für die Bioökonomie von Bedeutung sind. Dazu zählen der Einsatz neuer Inputstoffe sowie der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe, aber auch die Gewinnung neuer Produkte. Weiterhin spielt die Optimierung der Wärmenutzung, die Sektorkopplung sowie die Verzahnung mit dem Stromnetzausbau eine wichtige Rolle. Insbesondere das direkte Gespräch zwischen Forschern, Praktikern und Politikern soll zu einem Erkenntnisgewinn für alle und zu neuen Lösungsansätzen führen. Das inzwischen etablierte Rostocker Bioenergieforum bietet dafür eine ideale Plattform. Januar bis März AP1: Tagungsprogramm März bis Juni AP2: Tagungsband Januar bis April AP3: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung) April, Juni AP4: Catering Januar bis Juni AP5: Organisation Tagung 16.-17. Juni AP6: Durchführung Tagung Juni bis November AP7: Nachbereitung Tagung Oktober bis Dezember AP8: Vorarbeiten (Termin, Anträge, Thema, Call for Papers) | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | ||
| 01.10.2017 | 30.09.2019 | 22027216 | Auktionsmodell für eine nachhaltige Nutzung von Stroh in Deutschland; Analyse des dänischen Auktionsmodells - Akronym: STM-DE | Seit der Einführung eines Ausschreibungsmodells im Jahr 2006 zeigt Dänemark, wie Produzenten und Abnehmer gemeinsam von der nachhaltigen Nutzung der wertvollen Ressource Stroh profitieren. Die Vorbereitung der Übertragung des dänischen Auktionsmodells auf Deutschland ist zentrales Ziel des Projekts. In Kooperation mit Novozymes, dem weltweit größten Enzymhersteller und aktiv im dänischen Strohmarkt, erfolgt eine detaillierte Auswertung des in Dänemark etablierten Systems. Die Kooperation ermöglicht den Zugang zu einem umfangreichen Netzwerk von Wissensträgern. Mit Hilfe von Experteninterviews und durch die Analyse weiterer Information von Brancheninsidern soll ein wissenschaftlich unabhängiges und detailliertes Bild davon gezeichnet werden, welche Voraussetzungen für eine Übertragung erfüllt sein müssen. Auf dieser Grundlage baut sich das folgende mehrstufige Konzept auf: Teil 1: Analyse des dänischen Auktionsmodells, Teil 2: Erarbeitung der Roadmap zur Übertragung auf Deutschland (in Planung), Teil 3: Einführung des Auktionsmodells in Deutschland (in Planung) Das Vorhaben zielt ausschließlich auf "Teil 1" ab. Die erarbeiteten Projektergebnisse werden in einer professionell gestalteten Broschüre für Entscheider und in einer Powerpoint-Präsentation zusammengefasst. Diese Dokumente bilden die Grundlage für die weiterführenden Inhalte, die in Teil 2 und 3 erarbeitet werden. Teil 1 und Teil 2 sind als Folgeprojekte vorgesehen. Der regionale Schwerpunkt liegt auf Mecklenburg-Vorpommern. | Dipl. Geogr. André Brosowski Tel.: +49 341 2434-718 andre.brosowski@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.05.2017 | 31.03.2022 | 22027315 | Verbundvorhaben: Umsetzung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards; Teilvorhaben 1: Anwendung im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards - Akronym: FSS-WHH | In den Bioökonomie-Strategien der EU und der Bundesregierung wird die Berücksichtigung des Primats der Ernährungssicherung zugesichert. Hierfür gibt es aber bislang keine in der Biomasseproduktion angewendeten Standards und Überprüfungsinstrumente. Bisher wurde nur ein Standard samt Kriterien entwickelt, der eine Überprüfung der Berücksichtigung des Menschenrechts auf Nahrung bei der Produktion und Nutzung von Biomasse in ernährungsunsicheren Regionen ermöglicht. Dieser ist bisher aber noch nicht vor Ort umgesetzt und getestet worden. Ziel dieses Vorhabens ist daher, den Kriterienkatalog zur Ernährungssicherung bei der zertifizierten Biomasseproduktion in Afrika, Asien und Lateinamerika zu überprüfen, zu vervollständigen und gegebenenfalls anzupassen. Die Ernährungssicherungskriterien werden im Rahmen von bestehenden Zertifizierungsverfahren eingeführt. Gemeinsam mit den relevanten Stakeholdern vor Ort und in Deutschland soll an diesen Praxisbeispielen aufgezeigt werden, dass die Kriterien zur Einhaltung des Rechts auf Nahrung bei der Produktion und Beschaffung von Biomasse beachtet werden und im Rahmen einer Gesamt-Zertifizierung überprüft werden können. Hierbei kann jegliche agrar- und forstbasierte Biomasse für verschiedene Nutzungszwecke (Nahrungsmittel, Futter, Energie, stoffliche Nutzung) in Betracht kommen. Die Anwendung und Nutzung der in der Praxis getesteten Ernährungssicherungskriterien durch Unternehmen, Zivilgesellschaft und Politik soll gesteigert werden. Das Projekt besteht aus vier Arbeitspaketen (AP). In AP 1 geht es um die Anwendung der Ernährungssicherungskriterien im Rahmen von Biomasse-Nachhaltigkeitsstandards (Leitung WHH). AP 2 beinhaltet die wissenschaftliche Begleitforschung, geleitet vom ZEF. In AP 3 geht es um die Integration der Ernährungssicherungskriterien in bestehende Zertifizierungssysteme, geleitet vom WWF. AP 4 steigert den Bekanntheitsgrad der Ernährungssicherungskriterien/Food Security Standard - FSS (Ltg. WHH). | Dr. Rafaël Schneider Tel.: +49 2288 228-147 rafael.schneider@welthungerhilfe.de Deutsche Welthungerhilfe e.V. Friedrich-Ebert-Str. 1 53173 Bonn | X | |
| 01.04.2016 | 30.11.2018 | 22029315 | Verbundvorhaben: Co-Kultivierung von Algen und Hefen zur umweltfreundlichen Gewinnung von Biokraftstoffen und Carbonsäuren (CoKult); Teilvorhaben 2: Maßstabsübertragung - Akronym: CoKult | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von Bioverfahren zur Co-Kultivierung von phototrophen Mikroalgen und heterotrophen Hefen für die Herstellung von Biofuels und hochwertigen Biochemikalien. Die Co-Kultivierungen von Algen und Hefen ermöglichen durch einen in situ O2/CO2-transfer eine Effizienzsteigerung der Bioproduktion in der Form, dass die Hefen einen in situ Kohlendioxidproduzenten für die photosynthetische CO2-Fixierung der Mikroalgen darstellt, während die Algen den Sauerstoff für das aerobe Hefewachstum produzieren. Zwei Varianten bezüglich der Zielprodukte werden mit dem Vorhaben angestrebt: 1. Mischkultivierungen lipidbildender Algen und Hefen mit dem Ziel höherer Gesamtlipidmengen und -konzentrationen im Vergleich zu den Monokulturen, 2. Erstmalig werden carbonsäurebildende Hefen und lipidbildende Algen gemeinsam kultiviert, sodass zusätzlich zu der lipidhaltigen Algenbiomasse vor allem industriell wichtige organische Säuren (z.B. Citronensäure) in hoher Konzentration extrazellulär akkumuliert werden. Als heterotrophe Kohlenstoffquellen für Wachstum und Produktbildung der Hefen werden nachwachsende Rohstoffe und preiswerte Reststoffen der Lebensmittel- und Biokraftstoffindustrie vorgesehen. Die mit dem Projekt zu entwickelnden innovativen Co-Kultivierungsprozesse zielen durch die angestrebten geschlossenen O2/CO2-Kreisläufe auf eine höhere ökologische Effizienz und sollen die Nachhaltigkeit der Gewinnung von lipidhaltigen Biomassen und vermarktungsfähigen Carbonsäuren verbessern. Der Arbeitsplan des Vorhabens umfasst die folgenden Arbeitspakete: 1. Evaluierung von Algen/Hefen-Kombinationen für die Lipidproduktion, 2. Evaluierung von Algen/Hefen-Kombinationen für die Produktion von Carbonsäuren, 3. Substratscreening und Optimierung der Kultivierungsmedien, 4. Entwicklung und Optimierung der Bioverfahren, 5. Maßstabsübertragung der optimierten Bioprozesse unter Outdoor-Bedingungen, 6. Downstream processing, 7. Wirtschaftlichkeitsanalysen. | Die Ergebnisse der Laborversuche des UFZ wurden von der Firma TZ-Leipzig und der Linbec UG erfolgreich als Basis für die Übertragung in ein Flat-Panel-System im Technikumsmaßstab verwendet. Die Entwicklung, der Aufbau und die Inbetriebnahme im Indoor und im Outdoor-Bereich des Flat-Panel-Photobioreaktorsystem wurden durchgeführt und lieferten Daten zur Stabilität des Systems. Die Co-Kultivierungen erfolgten vor allem mit der Vorzugsvarianten Dunaliella. tertiolecta 13.86 und Yarrowia. lipolytica H181 sowie der Mikroalge Scenedesmus spec. Für die Na-Citrat Versuche wurden mathematische Modelle aufgestellt und zur Prozessführung eingesetzt. Das Anlagensystem mit 3 innovativen Flat-Panel Bioreaktoren (je 25 L) mit externer Anbindung der genutzten Kreiselpumpe (Fördermenge max. 5 m³h-1) sowie einem Konditionierungsgefäßes (40 L Edelstahlbioreaktor) ermöglichte eine quasikontinuierliche Prozessführung (Ernte und Zugabe von Substrat). Die Reaktoren bestehen aus speziell gefertigten Kopf- und Fußteilen (PVC), die auf die Hohlkammer-Stegplatten (Acrylat/Polycarbonat) montiert sind. In den Kopf-/Fußteilen erfolgt die Aufteilung des Flüssigkeitsstromes auf 30 Kammern so, dass die Kammern in Reihenschaltung durchströmt werden. Damit erfolgt jeweils eine aufwärts neben einer abwärts gerichteten Strömung. Im Fußteil eines jeden Reaktors wird in den Eingangskanal des Substrates gleichzeitig das Luft/CO2 – Gemisch mittels Kompressor zu dosiert. Als Voraussetzung für eine gezielte Vermarktung der erzeugten Biomasse/Wertstoffe (Na-Citrat) ergaben die Untersuchungen die Eignung der Aufbereitungsverfahren: - Sedimentation mit Zeolith (der Hilfsstoff kann bei der Vermarktung in der Biomasse verbleiben) - Crossflow Mikrofiltration für partikelfreie Permeate. Da das untersuchte Produkt Na-Citrat nicht zu den hochpreisigen Wertstoffen gehört, ergab eine Kosten-Bilanzierung, dass ein wirtschaftliches Verfahren erst bei Anlagensystemen mit mehr als 10.000 Liter pro Batch möglich ist. | Dipl.-Ing. Wigand Fitzner Tel.: +49 341 4803-172 info@tz-leipzig.de TZ Technisches Zentrum Entwicklungs- & Handelsgesellschaft mbH Karl-Heine-Str. 99 04229 Leipzig | X |
| 01.04.2016 | 30.09.2019 | 22029514 | Präzisierung der Holzernteinformation durch Kalkulationshilfen für die Energieholzsortimentierung und vollständige Stoffbilanzen - Akronym: HE-VSB | Das geplante Vorhaben zielt im Rahmen des Förderschwerpunkts "Nachhaltige Waldwirtschaft" auf eine Präzisierung der Informationslage von Erntemaßnahmen durch eine rechnergestützte Mengenabschätzung von Energieholzsortimenten und der Erstellung von vollständigen Stoffbilanzen. Diese Informationen sollen im Rahmen des weit verbreiteten und bundesweit einsetzbaren Softwareprodukts HOLZERNTE den Bearbeitern und Bearbeiterinnen vor Ort zur Verfügung gestellt werden und dienen der Sicherung der natürlichen Ressourcen und der Kontrolle der Holzvorratsentwicklung und der Sortennachhaltigkeit. Für die Umsetzung sind zwei Teilaufgaben geplant. Für Modul 1 muss aufgrund der steigenden Energieholznachfrage und der Sortimentsdifferenzierung eine bundesweite Aktualisierung und Standardisierung dieser Sortimente erfolgen. In Modul 2 soll ein statistisch abgesicherter methodischer Rahmen entwickelt werden, der die Berechnung des ausgeschiedenen Vorrats (in Form von Bhd-Höhen-Verteilungen) aus routinemäßig erfassten Daten (z.B. Holzlisten) ermöglicht. Die Durchführung dieser "inversen Sortierung" soll auf verschiedenen administrativen und räumlichen Aggregationsebenen möglich sein, sodass neben Einzelhieben, auch Betriebe oder Regionen betrachtet werden können. In einem weiteren Schritt werden die Daten des ausgeschiedenen Vorrats verwendet um über kompartimentweise Biomassefunktionen und Nährelementgehalte die auftretenden Stoffmengen zu berechnen. | Dr. Gerald Kändler Tel.: +49 761 4018-120 gerald.kaendler@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | X | |
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22029915 | Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 2: Stofftransport Quantifizierung - Akronym: Gemischbildung | In der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt. | PD. Dr.-Ing. habil. Andreas Bräuer Tel.: +49 9131 85-25858 andreas.braeuer@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT) Paul-Gordan-Str. 6 91052 Erlangen | X | |
| 01.02.2016 | 31.01.2017 | 22030115 | 10. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 10_BEF | Im Jahr 2016 feiert das Rostocker Bioenergieforum sein 10. Jubiläum und möchte bei dieser Gelegenheit Zwischenbilanz ziehen sowie auf aktuelle Entwicklungen, sowie auf die Perspektiven und Zukunftsfelder der Bioenergie hinweisen. Daher stehen im Fokus unserer diesjährigen Tagung Konzepte, Forschungsarbeiten und technologische Entwicklungen für Bioenergie. Weiterhin spielen die Optimierung der Wärmenutzung sowie der Einsatz neuer Inputstoffe eine zentrale Rolle. Der Beitrag biogener Abfallmasse und Reststoffe für Bioenergie zur Bioökonomie ist ebenfalls Thema. Insbesondere das direkte Gespräch zwischen Forschern, Praktikern und Politikern soll zu einem Erkenntnisgewinn für alle und zu neuen Lösungsansätzen führen. Das inzwischen etablierte Rostocker Bioenergieforum bietet dafür eine ideale Plattform. Januar bis März AP1: Tagungsprogramm März bis Juni AP2: Tagungsband Januar bis April AP3: Öffentlichkeitsarbeit (Ankündigungen, Pressearbeit, Werbung) April, Juni AP4: Catering Januar bis Juni AP5: Organisation Tagung 16.-17. Juni AP6: Durchführung Tagung Juni bis November AP7: Nachbereitung Tagung Oktober bis Dezember AP8: Vorarbeiten (Termin, Anträge, Thema, Call for Papers) | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | ||
| 01.03.2016 | 28.02.2018 | 22030315 | Verbundvorhaben: Gemischbildungsverhalten Bio-Ethanol-haltiger Kraftstoffe unter dieselrelevanten Bedingungen; Teilvorhaben 3: Simulation - Akronym: Gemischbildung | In der Vergangenheit wurde in mehreren Ursache-Wirkungs-Untersuchungen der Einfluss der Beimischung von Bioethanol zu Dieselkraftstoffen auf die Schadstoffemissionen und die Verbrennungseffizienz untersucht. Es wurde bislang NICHT untersucht, wie der Bioethanolanteil die Kraftstoff/Luft-Gemischbildung (Luft meist im überkritischen Zustand) beeinflusst, so dass die eigentlichen Gründe für die Bioethanol-induzierte Veränderung der Schadstoffemissionen und der Verbrennungseffizienz nicht bekannt sind. Darum wird in diesem Forschungsvorhaben die Strahl-/Jetvermischung zwischen dem bioethanolhaltigen Dieselkraftstoff und dem Umgebungsfluid unter dieselrelevanten Druck- und Temperaturbedingungen experimentell und in situ quantitativ analysiert und in einem numerischen Model abgebildet. Aus dem daraus erwachsenen Verständnis über die durch die Bioethanolzugabe entstandenen Veränderungen in der Kraftstoff/Luft-Gemischbildung kann die Prozessführung (Einspritzdruck, Einspritzzeitpunkt, ...) auf den Bioethanolgehalt angepasst werden und so das eigentliche Potenzial (Herabsetzung der Viskosität, erhöhte Verdampfungsenthalpie, Sauerstoffanteil im Ethanol) der Bioethanolzumischung erst richtig ausgeschöpft werden. Das Vorhaben unterteilt sich in vier ineinandergreifende Arbeitspakete, die jeweils von einer Forschungsstelle mit der entsprechenden Expertise bearbeitet werden. Im Arbeitspaket (AP) I werden in einer optisch zugänglichen Einspritzkammer die verschiedenen Gemischbildungs-regime charakterisiert. Im AP II wird die Gemischbildung an ausgesuchten Betriebspunkten quantitativ analysiert, so dass sie im AP III numerisch abgebildet werden kann. Im AP IV wird die praktische Relevanz durch die Einbindung eines Industriepartners sichergestellt. | Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse Tel.: +49 6151 1624142 hasse@stfs.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Maschinenbau - Institut für Fluidsystemtechnik - FG Simulation reaktiver Thermo-Fluid-Systeme Otto-Berndt-Str. 2 64287 Darmstadt | X | |
| 01.10.2015 | 31.05.2019 | 22030914 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines vollmechanisierten Ernteverfahrens zur Pflege von Jungbeständen (Mini-Harvester); Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung, -bewertung und -optimierung des vollmechanisierten Ernteverfahrens - Akronym: Mini-Harvester | Ziel des Projektes sind die Entwicklung, der Test und die Bewertung eines funktionsfähigen vollmechanisierten Verfahrens für die Pflege junger Waldbestände (Pflegeschritt der Läuterung) mit Kleintechnik. Damit wird eine Verfahrenslücke zur Anwendung im kleinstrukturierten Wald und auf Waldumbauflächen geschlossen. Die Läuterung ist wichtig für die Erziehung stabiler und vitaler Waldbestände, die heimische Rohstoffe in den erforderlichen Mengen und Qualitäten liefern können. Das Gesamtverfahren ist als zukunftsorientiertes vorwettbewerbliches Konzept zur Steigerung der Effizienz und Wirtschaftlichkeit für die Läuterung unter Einbezug der nachgelagerten Prozesse (Aufbereitung, Transport und Holzverwendung) zu verstehen. Das beinhaltet auch die Kapazitätsplanung und Datenübergabe unter Berücksichtigung der speziellen Anforderungen des Verfahrens im Sinne einer Gesamtoptimierung der Kette Wald-Werk. Das wissenschaftliche Hauptziel des Projektes ist die Erarbeitung von Grunddaten zur Bewertung eines spezifischen Pflege- und Bereitstellungsverfahrens als Beitrag im Bereich der forsttechnischen Forschung. Verbunden mit der Verfahrensentwicklung ist die technische Neuentwicklung eines Demonstrators für einen Mini-Harvester und die Prüfung auf umweltseitige, technische und wirtschaftliche Praxistauglichkeit aus wissenschaftlicher und unternehmerischer Sicht. Um eine breite Einsetzbarkeit des Verfahrens sicherzustellen, orientiert sich die technisch-organisatorische Entwicklung an den Ergebnissen von Praxistests in unterschiedlichen Bestandes- und Flächentypen und den Vorgaben aus forstlicher und logistischer Sicht. Anwenderbetriebe in verschiedenen Regionen testen mit wissenschaftlicher Begleitung das Verfahren in unterschiedlichen Einsatzbedingungen. Dabei wird auch geklärt, welche technischen Varianten vorzuhalten sind. Die Bewertung umfasst neben Leistungs- und Wirtschaftlichkeitskennzahlen Aspekte des waldbaulichen Nutzens und der Bestandespfleglichkeit. | Prof. Dr.-Ing. Herbert Sonntag Tel.: +49 3375 508-924 herbert.sonntag@th-wildau.de Technische Hochschule Wildau (FH) Hochschulring 1 15745 Wildau | ||
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22031015 | Verbundvorhaben: Potenzialfelder einer ländlichen Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Technisch-betriebswirtschaftliche Bewertung von Wertschöpfungsketten - Akronym: PotLaendBiooekonomie | Ziel des Vorhabens des IfaS ist das Aufzeigen von Potenzialfeldern einer ländlichen Bioökonomie durch die technisch-betriebswirtschaftliche Bewertung von Wertschöpfungsketten unterschiedlicher Verwertungspfade und Anwendungsbereiche einer nachhaltigen Koppel- und Kaskadennutzung von nachwachsenden Rohstoffen. Zu Beginn des Vorhabens wird in Abstimmung mit dem Projektpartner IÖW der aktuelle Stand der Praxis herausgearbeitet. Dabei werden bestehende Ansätze und Erfahrungen im Hinblick auf Chancen, Herausforderungen, Hemmnisse, F+E-Bedarf sowie künftige Potenziale für die stofflich-energetische Nutzung (z.B. Bioraffinerien, Biomassehöfe) und eine ländliche Bioökonomie aus Sicht der Praxis aufbereitet. Anschließend an die gemeinsame Auswahl besonders vielversprechender Wertschöpfungsketten mit dem Fördermittelgeber und dem IÖW erfolgt eine vertiefende Analyse dieser im Hinblick auf die technologischen Zusammenhänge, infrastrukturellen Voraussetzungen und die jeweiligen Stoffströme. Im Anschluss an diese Arbeiten, die als Grundlage für die weitergehenden Modellbetrachtungen des IÖW dienen, erfolgt dann eine betriebswirtschaftliche Analyse und die Identifizierung relevanter Stellschrauben für eine (zukünftige) Wirtschaftlichkeit der ausgewählten Wertschöpfungsketten. Aufbauend auf den modellbasierten Szenarien des IÖW, den Erfahrungen aus der Technologie- und Infrastrukturanalyse und den betriebswirtschaftlichen Betrachtungen werden letztlich Handlungsempfehlungen für die praktische (Weiter-) Entwicklung einer ländlichen Bioökonomie formuliert. Methodische Grundlagen des Vorhabens sind Literaturauswertungen, vor allem aber Interviews von Experten und Praktikern, SWOT-Analysen & Workshops. Stoffströme werden mit Hilfe excelbasierter Modelle und ggf. der Software Umberto abgebildet. Die Ergebnisverbreitung findet im Rahmen mehrerer Praxisworkshops statt. Die bisherigen Praxiserfahrungen werden durch eine Broschüre mit "Best-practice"-Beispielen dokumentiert und verbreitet. | Jörg Böhmer Tel.: +49 6782 17-2626 j.boehmer@umwelt-campus.de Hochschule Trier - Trier University of Applied Sciences - Umwelt-Campus Birkenfeld - Institut für angewandtes Stoffstrommanagement (IfaS) Campusallee 9926 55768 Hoppstädten-Weiersbach | X | |
| 01.08.2019 | 31.10.2021 | 22031718 | Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptimierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifenden Ansatz; Teilvorhaben 2: Energieeffizientes Wärmenetz und Modellbetriebe - Akronym: BISON | Ziel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Hierbei wollen die Projektpartner eine real existierende Region in allen Sektoren im Lauf mehrerer Jahre so ausgestalten, dass Treibhausgas (THG)-Emissionen zu minimalen volkswirtschaftlichen Kosten vermieden werden können. Zugleich sollen positive Impulse auf Wirtschaftswachstum und Technologieführerschaft in der Region entstehen. Unter der Berücksichtigung eines möglichen Zielzustandes des Energiesystems mit nahezu 100% erneuerbarer Energie in allen Sektoren (im Folgenden kurz "Zielzustand" genannt) und ausgehend vom heutigen "Ist-Zustand" sollen also optimale Transformationspfade ("Zwischenzustand") entwickelt und real beschritten werden. Da die Region Hümmling schon heute auf Viertelstunden-Basis durch nahezu 100% erneuerbaren Strom versorgt wird, kann davon ausgegangen werden, dass der Zielzustand im Laufe der nächsten 5 - 15 Jahre erreicht werden kann. Der Abschluss der Transformation wäre damit in der Region Hümmling also wesentlich früher abgeschlossen, als Deutschland oder die EU diesen Zielzustand erreichen werden. Die in dieser Region frühzeitig gewonnenen Erkenntnisse, welche auf dem Weg zum "Zielzustand", einem Energieversorgungssystem mit nahezu 100% erneuerbarer Energien in allen Sektoren, durch den Realbetrieb neuer Technologien im industriellen Maßstab gesammelt werden, lassen sich auf andere Regionen übertragen und können somit wertvolle Informationen für die Ausgestaltung der deutschen und europäischen Energiewende liefern. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Holler Tel.: +49 551 5032-287 stefan.holler@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | |
| 01.08.2019 | 31.10.2021 | 22031818 | Verbundvorhaben: Biomasse-Integration zur Systemoptmierung in der Energieregion Hümmling mit ganzheitlichem sektorübergreifendem Ansatz; Teilvorhaben 3: Szenarienerstellung und Bewertung - Akronym: BISON | Ziel ist die Konzeption und Demonstration eines vollständig regenerativen dezentralen Energiesystems für eine energieautarke Region (virtuelle Kraftwerksregion) unter besonderer Berücksichtigung der Systemintegration von Biomasse. Dies soll mittels eines ganzheitlichen sektorübergreifenden Ansatzes am konkreten Beispiel der "Energieregion Hümmling" erfolgen. Hierbei wollen die Projektpartner eine real existierende Region in allen Sektoren im Lauf mehrerer Jahre so ausgestalten, dass Treibhausgas (THG)-Emissionen zu minimalen volkswirtschaftlichen Kosten vermieden werden können. Zugleich sollen positive Impulse auf Wirtschaftswachstum und Technologieführerschaft in der Region entstehen. | Dr.-Ing. Jens zum Hingst Tel.: +49 5321 3816-8054 jens.zum.hingst@cutec.de Technische Universität Clausthal - Clausthaler Umwelttechnik Forschungszentrum Leibnizstr. 23 38678 Clausthal-Zellerfeld | X | |
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 22032018 | Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 2: Messung und Modellierung von Treibhausgasemissionen und Stickstoffauswaschung in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen - Akronym: MASTER | Ziel des Verbundvorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgasemissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien. Darin eingebettet ist es die Zielstellung des Teilvorhabens "Modellierung und Messung von Treibhausgasemissionen und Stickstoffauswaschung aus Rohstoffpflanzenfruchtfolgen" die langfristige Entwicklung von Treibhausgasemissionen und N Auswaschung in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen zu quantifizieren und die beobachteten Zusammenhänge mittels kalibrierter Modelle auf andere Regionen Deutschland zu übertragen. Hierzu werden prozessbasierte Modelle an zeitlich hochauflösend gemessenen Prozessen in Rohstoffpflanzenfruchtfolgen auf Langzeitexperimenten kalibriert und an unabhängigen Daten validiert. Dies ist Grundlage für die zeitliche und räumliche Extrapolation der experimentell beobachteten Prozesse. Die zeitliche Extrapolation erlaubt die Analyse langfristiger Effekte von Rohstoffpflanzenfruchtfolgen auf die Interaktion von Treibhausgasflüssen, Bodenkohlenstoffsequestrierung und Nitratauswaschung für Zeiträume, die über die experimentelle Versuchsdauer hinausgehen. Die räumliche Extrapolation beinhaltet die Rechnung von Modellszenarien zu Stoffflüssen in Rohstoffpflanzensystemen für Boden und Klimaregionen Deutschlands, so dass naturräumliche Effekte analysierbar werden, was über bisherige STUFE I Methoden der Treibhausgasbilanzierung hinausgeht. Innerhalb des Verbundprojekts übernimmt das Thünen Institut die Analyse der Gasproben und Auswertung der Flussmessung. | Prof. Dr. Heinz Flessa Tel.: +49 531 596-2601 heinz.flessa@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | ||
| 01.03.2019 | 30.06.2022 | 22032118 | Verbundvorhaben: Messung und Bilanzierung von Stoffströmen in AgrarSystemen zur TreibhausgasEmissionsReduktion; Teilvorhaben 3: Messung, Bilanzierung und Modellierung von Treibhausgasemissionen in Fruchtfolgen mit Nachwachsenden Rohstoffen unter besonderer Berücksichtigung trocken, warmer Standorte - Akronym: MASTER | Ziel des Vorhabens ist die grundlegende Erweiterung des Wissenstandes zu Treibhausgas-emissionen, zur Kohlenstoffbindung und -dynamik in Rohstoffpflanzen-Anbausystemen. Dies soll als Grundlage für die Ableitung praxisumsetzbarer, standortspezifischer Minderungsstrategien für Treibhausgase dienen. Hierzu werden in Dauerfeldexperimenten N2O-Emissionen zeitlich hochauflösend gemessen und Prozesse der Bildung von Treibhausgasen (mikrobielle Prozesse, Speicherung und Abbau von Kohlenstoff) analysiert. Die Messung von N2O-Flüssen dient der Aufklärung von Mechanismen und Einflussfaktoren auf die N2O-Bildung. Eine wesentliche Innovation besteht darin, die Analyse der N-Dynamik der Böden und der N2O-Flüsse mit C-Umsatzprozessen der Böden in Verbindung zu setzen. Die N2O-Messdaten dienen zudem der Modellvalidierung. Die Analyse der Langzeitdynamik der Humus- und Kohlenstoffvorräte erlaubt die Ableitung von Humusreproduktionskoeffizienten für Energiepflanzen und Gärreste. In Feldversuchen am Standort Trossin (Bayern) werden praxisnahe und standorttypische Fruchtfolgen mit den Rohstoffpflanzen Mais, Raps, Winterroggen und Luzernegras untersucht. Trockenresistente Sorghum-Futterhirsen sollen besonders im Vergleich zum Mais auf Treibhausgase untersucht werden. Sorghum ist für die Region mit trocken warmen Böden prädestiniert und wird deshalb mit untersucht. Organische und mineralische Dünger-Varianten und ein intensiver Zwischenfruchtanbau werden in die Auswertungen einbezogen. Die Anbausysteme werden hinsichtlich ihrer Bodenprozesse, der Ertragsbildung und der Produktqualität sowie hinsichtlich Umwelt, Klima- und Ressourceneffizienz analysiert. Bisher noch nicht quantifizierbare Langzeitwirkungen von Fruchtfolgen und Düngungssystemen werden untersucht. Auf der Grundlage von Messdaten aus eigenen Versuchen und experimentellen Daten vorangegangener Versuche werden Stoff-, Energie- und Treibhausgasbilanzen berechnet. | Dr. Kerstin Jäkel Tel.: +49 35242 631-7204 kerstin.jaekel@smul.sachsen.de Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie - Abt. 7 Landwirtschaft - Ref. 72 Pflanzenbau Waldheimer Str. 219 01683 Nossen | ||
| 01.02.2016 | 31.07.2018 | 22032614 | Verbundvorhaben: Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen (FRESBI); Teilvorhaben 1: Leistungsbereich >50 kW - Akronym: FRESBI | Ziel des Vorhabens ist es wirkungsvolle Maßnahmen für elektrostatische Abscheider zu identifizieren und zu erproben, um die Partikelemissionen, insbesondere der gesundheitsgefährdenden Feinstaubfraktionen, die bei der Biomasseverbrennung entstehen, durch eine gezielte Optimierung des Fraktionsabscheidegrades zu reduzieren. Dieser Aspekt wurde bisher nicht hinreichend wissenschaftlich untersucht und ist daher technisch noch nicht optimiert. Im Rahmen des Projekts wird an wirtschaftlichen und leistungsfähigen Partikelabscheidern zur Ausrüstung von kleinen und mittleren Heizkesseln geforscht. Es werden Partikelabscheider erprobt und bewertet, darauf aufbauend werden Maßnahmen zur Weiterentwicklung erarbeitet und diese dann wiederum erprobt und bewertet. Durch das Projekt werden die Fraktionsabscheidegrade marktverfügbarer Filteranlagen vermessen und Ansätze für deren Optimierung entwickelt. Zu Beginn des Projektes erfolgt die Vorbereitung, Planung und Detailabstimmung des Versuchsprogramms. Die projektspezifischen Filtersysteme werden in die Technika der Partner OTH und Fraunhofer UMSICHT integriert und an die bestehenden Feuerungen angeschlossen. Zur Ermittlung des Ist-Zustands der Partikelabscheidung der gewählten Filtertypen 1-3 werden anschließend Feuerungsversuche unter Einbeziehung der vorhandenen Partikel- und Emissionsmesstechnik durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Versuche werden umfassend ausgewertet und daraus Optimierungskonzepte erarbeitet, die Maßnahmen an den Filtern umgesetzt, in weiteren Versuchsreihen evaluiert und daraus Dimensionierungs- und Betriebsstrategien formuliert. | M.Eng. Martin Meiller Tel.: +49 9661 908-419 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | X | |
| 01.09.2015 | 31.07.2016 | 22032714 | Durchführung von Feldmessungen an Biomassekesseln zur Bewertung der Grenzwertüberwachung nach 1. BImSchV - Akronym: Feldmessungen | Die Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV) aus dem Jahr 2010 beinhaltet eine stufenweise Verschärfung der Grenzwerte für Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe, eine Ausweitung der Messpflichten und die Berücksichtigung der Messunsicherheit. Die verschärften Staubgrenzwerte machten eine Entwicklung neuer Staubmessverfahren notwendig. Dies führte zur Erarbeitung von VDI-Richtlinien zur Qualitätssicherung bei den Überwachungsmessungen. In diesem Projekt soll u.a. untersucht werden, inwieweit die dort getroffenen Regelungen, die z..T. auf den Ergebnisse von Prüfstandsmessungen beruhen, in die Praxis übertragbar sind bzw. in welchen Punkten ein Änderungsbedarf besteht, um z..B. eine höhere Repräsentativität der Überwachungsmessungen zu erreichen. Da das Emissionsverhalten der betreffenden Feuerungsanlagen u.a. vom eingesetzten Brennstoff, der Einstellung der Feuerungsanlage, dem Wartungszustand und den Randbedingungen bei den Messungen abhängt, sollen in dem Vorhaben diese Einflussgrößen untersucht und bewertet werden. Anhand der Vorhabensergebnisse sollen konkrete Handlungsempfehlungen für eine verbesserte praktische Durchführung der Überwachungsmessungen abgeleitet werden. Diese können dann in die einschlägigen Richtlinien zur Qualitätssicherung der Überwachungsmessungen aufgenommen werden. Prüfstandsmessungen mit eignungsgeprüften Staubmessgeräten an insgesamt drei unterschiedlichen Feuerungsanlagen mit Stückholz und Holzpellets bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Durch die Prüfstandsmessungen wird eine vergleichende Bewertung der ausgewählten eignungsgeprüften Messgeräte bei den Praxismessungen sichergestellt, da auf dem Prüfstand optimale Bedingungen für die Staubprobenahmen vorliegen. Durchführung von Feldmessungen mit diesen Staubmessgeräten an insgesamt 5 verschiedenen Heizkesseln für Pellets, Hackschnitzel und Stückholz über einen Zeitraum von jeweils ca. 4 Wochen. | Dr.-Ing. Michael Struschka Tel.: +49 711 685-67776 michael.struschka@ifk.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik (IFK) Pfaffenwaldring 23 70569 Stuttgart | X | |
| 01.06.2019 | 31.08.2022 | 22032818 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 2: Datenanalyse und ökologische Bewertung zur Weiterentwicklung der Berechnungsmethodik für die Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Dr. Heinz Stichnothe Tel.: +49 531 596-4163 heinz.stichnothe@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | ||
| 01.12.2019 | 31.08.2022 | 22032918 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 3: Datenanalyse und ökonomische Bewertung zur Ableitung von Maßnahmen - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Dr. Sebastian Wulf Tel.: +49 6151 7001-166 s.wulf@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | ||
| 01.07.2019 | 31.01.2023 | 22033218 | Emissionsminderung durch angepasste Kesselsteuerung auf der Basis von Daten aus der kontinuierlichen online-NIR-Brennstoffanalyse - Akronym: oNIReduce | Zusätzlich zu den strengen Emissionsgrenzwerten bezüglich CO und Feinstaub, deren Einhaltung im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen durch die 1. BImSchV verlangt wird, ist zukünftig auch die Ökodesignrichtlinie für Kleinfeuerungen zu beachten. Durch diese Richtlinie kommen für automatische beschickte Holzfeuerungsanlagen zusätzliche Anforderungen bezüglich NOx-Emissionen und organischer gasförmiger Komponenten (OGC) im Abgas aber auch hinsichtlich der Anlageneffizienz hinzu. Gleichzeitig führt die Umstellung der erdöl- auf eine biomassebasierte Ökonomie zu einer Verknappung hochqualitativer Rohmaterialsortimente, da deren stoffliche Nutzung Vorrang vor deren energetischer Nutzung hat. Entsprechend müssen für die Bioenergieerzeugung zunehmend Reststoffe und biogene Nebenprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft als Brennstoffe mobilisiert werden. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den derzeitig hauptsächlich genutzten hochqualitativen Holzsortimenten durch schwierigere Brennstoffeigenschaften (u.a. höherer Gehalt an Aerosolbildnern und Stickstoff) und in der Regel auch durch eine höhere Heterogenität aus. Daher ist es notwendig, dass Kesselanlagen flexibel und automatisch auf die Brennstoffzusammensetzung reagieren können. Die Steuerung moderner Kesselanlagen verfügt häufig über verschiedene Programme, die für bestimmte Brennstoffqualitäten die optimalen Parameter zur Minimierung der Emissionen und zur Maximierung der Effizienz bieten. Allerdings wird dabei meist lediglich der vollständige Abbrand und damit niedrige CO-Emissionen angestrebt, die Auswirkung auf andere gasförmige Emissionen wie z.B. NOx bleibt dagegen unberücksichtigt. Insofern soll im Rahmen des Projektes die Erfassung relevanter Brennstoffeigenschaften mittels kostengünstiger, marktverfügbarer NIR-Kompaktgeräte in der Brennstoffzuführung und deren Einbindung in die automatische Kesselsteuerung realisiert werden. | Dr. Annett Pollex Tel.: +49 341 2434-484 annett.pollex@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.11.2016 | 31.12.2020 | 22034211 | Verbundvorhaben: Biomasse-Asche-Monitoring (BAM); Teilvorhaben 1: Koordination und Monitoring - Akronym: BAM | Biomasseaschen, insbesondere Halmgutaschen sind zurzeit keinem nach DüMV 2012 zugelassenen Düngemitteltyp zuzuordnen und gelten formal als Abfallstoff. Die teils fehlende, jedoch notwendige Fraktionierung von Feuerraum- bzw. Filteraschen steht einer ackerbaulichen Verwertung dieser Aschen entgegen. Ziel dieses Projekt ist es, die bei der Monoverbrennung von naturbelassenen pflanzlichen Ausgangsmaterialien entstehenden Aschen in der Landwirtschaft zu verwerten und somit einen gesetzeskonformen Verwertungspfad im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes zu etablieren. Dazu sind ein Monitoring, die Prüfung der Düngewirkung sowie eine Anerkennung der Biomasseaschen notwendig. Gefäßversuche mit verschiedenen Fruchtarten und Bodenarten liefern Erkenntnisse zur Düngewirkung und zu Applikationsformen von Biomasseaschen, um Empfehlungen zur sachgerechten Anwendung formulieren zu können. Im Rahmen eines Monitorings werden Aschen von unterschiedlichen naturbelassenen Biobrennstoffen aus verschiedenen Konversionsanlagen bzw. Leistungsklassen untersucht. Dabei werden Schwankungsbreiten für Nähr- und Schadstoffe bestimmt. Für die Einschätzung der Qualität der Aschen wird das Feuerungsverhalten der Konversionsanlagen bewertet. Um die physikalische Verfügbarkeit der Nährstoffe zu untersuchen, erfolgt ggf. eine Aufbrechung und Aufmahlung gröberer Aschefraktionen. Die Aschen werden in verschiedene Applikationsformen überführt um die Wirksamkeit und Verfügbarkeit der Nährstoffe zu bewerten. Auf zwei Bodenarten werden die Pflanzenverfügbarkeit von P und K in verschiedenen Aschevarianten und Aufbereitungsformen für diverse Fruchtarten einschließlich der P-Fraktionen in den Aschen und im Boden sowie die Wirkung der Aschen auf bodenbiologische Parameter untersucht. Dadurch wird die Einordnung der Biomasseaschen in geeigneten Düngemitteltypen möglich. Im Rahmen eines Ringversuches werden die Messgenauigkeit und -verfahren für die Ascheanalytik validiert. | Über 60 % der ersten Aschefraktion halten laut DüMV alle Anforderungen an die Schadstoffgehalte ein. Aschen der o.g Fraktion, die nicht alle Anforderungen laut DüMV einhielten, überschritten zumeist Grenzwerte einzelner Parameter (Cd und/oder Cr-VI bzw. den PCDD/F oder Ni-Gehalt). Bei Prüfung der Aschen nach BioAbfV sind die Cu-, Cd-, Cr- und Ni-Konzentrationen zu beachten. Teilweise ist den Biomasseaschen (nf. nur als Asche bezeichnet) organisches Material (Kompost, Stroh oder Holz) hinzuzufügen, um den geforderten Mindestgehalt von 10 % organischem Anteil zu erfüllen. Alle Aschen sind aufgrund ihrer Nährstoffe einem Düngemitteltyp zuzuordnen und entsprechend durch Siebung, evtl. Trocknung, Aufmahlung, Kompaktierung bzw. Staubbindung aufzubereiten. In umfangreichen Gefäßversuchen zur P- und K-Düngewirkung wurde anhand von sechs ausgewählten Aschen nachgewiesen, dass die Düngewirkung von Aschen bezüglich der o.g Elemente P und Kin Bezug auf deren Pflanzenverfügbarkeit mit Mineraldüngern vergleichbar ist. Aschen, insbesondere Rohaschen sowie einzelne Granulate von Halmgutaschen sind zur Neutralisation saurer Böden geeignet. Sie zeigten jedoch eine mit der CaCO3 -Kalkung vergleichbare, teils etwas verzögerte Reaktion. Im Hinblick auf eine Ascheverwertung sollte die Aschelogistik optimiert werden. Dies schließt sowohl eine konsequente, fraktionierte Entaschung der Feuerungsanlage als Voraussetzung für eine land- bzw. forstwirtschaftliche Aschenutzung als auch die Etablierung eines Qualitätsmanagementsystems (regelmäßige Nähr- und Schadstofftests) bis hin zur gesetzeskonformen Aufbereitung (Granulierung, Siebung, Befeuchtung oder Beimischung organischen Materials) sowie die Förderung betriebsinterner bzw. regionaler Stoffkreisläufe ein. | Thomas Hering Tel.: +49 3641 683-259 thomas.hering@tll.thueringen.de Thüringer Landesamt für Landwirtschaft und Ländlichen Raum (TLLLR) Naumburger Str. 98 07743 Jena | X |
| 01.03.2019 | 31.10.2022 | 22034718 | ForestValue, Innovative Lösungen für das zukünftige Bauen mit Brettsperrholz - Akronym: InnoCrossLam | Die Entwicklung der letzten Jahre im Bereich mehrgeschossiger Holzbauten war bemerkenswert, Brettsperrholz spielt eine wichtige Rolle in dieser Entwicklung. Um den nächsten Schritt hin zu einer großflächigen Einführung dieser Bauweise tun zu können, sind jedoch Weiterentwicklungen und Innovationen in der Brettsperrholzbauweise notwendig. Wenn Massivholzprodukte ein ernstzunehmender Wettbewerber gegenüber mineralischen Baumaterialien wie Beton werden sollen, müssen sie Architekten und Ingenieuren eine vergleichbare Flexibilität im Einsatz bieten. Das Hauptziel des Europäischen Forschungsvorhabens InnoCrossLam bestand darin, die Anwendbarkeit und Flexibilität von Massivholzelementen wie Brettsperrholz (BSP) für mehrgeschossige Gebäude und weitgespannte Tragwerke zu erweitern. Der Hauptgedanke hinter diesem Projekt war die Weiterentwicklung der Verwendung von Massivholzprodukten wie BSP in neuen Bauanwendungen und in multifunktionalen Kontexten. Solche Entwicklungen wurden durch einen transdisziplinären Ansatz erreicht, indem Themen wie Architektur und Design, Haustechnik (HVAC) und Bauingenieurwesen in die Projektarbeit integriert wurden, in Kombination mit Forschung und Entwicklung, die auf der Anwendung fortschrittlicher theoretischer und experimenteller Ansätze basieren. Indem Architekten eingeladen wurden und ihre Kompetenz als Motor des Projekts fungierte, wurden in Zusammenarbeit mit Bauingenieuren und Experten die Herausforderungen definiert, denen sich Planer und Industrie stellen müssen. So wurden neue und praxisorientierte Lösungen für anspruchsvolle Entwurfssituationen entwickelt . Flexibilität wardabei eines der Schlüsselwörter . Flexibilität im Sinne von z.B. flexiblen Grundrissen, auskragenden Strukturen, weit gespannten Systemen, effizienten Verbindungstechniken, effizienter Montage und Demontage von Bausystemen und dem Potenzial für zusätzliche Funktionalität. | DLT (Diagonal Laminated Timber, Diagonallagenholz, diagonal verklebtes Brettsperrholz) stellt eine anwendungsoptimierte Weiterentwicklung von Brettsperrholz (BSP) dar, und erreicht bei gleichem Materialeinsatz deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften. Dabei wird diagonal verklebtes BSP herkömmliches BSP nicht verdrängen, sondern zu einer Erweiterung der Produktpalette im Massivholzbereich führen. Multifunktionale Massivholz-Wandelemente – multifunktional in Bezug auf eine thermische Aktivierbarkeit –wurden in Richtung Anwendungsreife weiterentwickelt. Sechs verschiedene Serien von multifunktionalem BSP für die mechanischen und klimatischen Untersuchungen sowie für die Bestimmung des Feuerwiderstandes wurden entwickelt, hergestellt und getestet. Zusammenfassend verspricht und unterstützt die Forschung innerhalb des AP5 eine effizientere zukünftige Nutzung von Massivholzelementen durch das Hinzufügen zusätzlicher Funktionalität oder diagonaler Lagenanordnungen. Mit Hilfe eines Online-Fragebogens, persönlicher Interviews und parallel entwickelter Dokumente wurde über den Stand der Technik der Bemessung mehrgeschossiger Gebäude in Brettsperrholz berichtet. Die Arbeit wurde von mehr als 150 Experten weltweit begleitet. An der Online-Umfrage und Interviews nahmen Ingenieure aus über 25 Ländern weltweit teil, darunter 15 EU-Mitgliedsstaaten sowie Überseenationen wie Kanada und Neuseeland. Die Erkenntnisse zu für die Anwendung wichtigen Kerngebieten der Forschung ermöglichten den europäischen Partnern u.a. Arbeiten an sprödem Versagen von Verbindungen und lateraler Stabilität von Brettsperrholzelementen, sowie an Punktstützungen und Öffnungen in Brettsperrholzdecken. | Prof. Dr.-Ing. Stefan Winter Tel.: +49 89 289-22416 winter@bv.tum.de Technische Universität München - Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt - Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion Arcisstr. 21 80333 München | |
| 01.02.2019 | 31.12.2019 | 22034818 | 13. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 13_BEF | Mit der Einführung der EEG 2016/2017 Novelle startete kürzlich eine neue Phase der Energiewende. Die Novellierung zielt auf einen Systemwechsel vom Modell der Einspeisevergütungen hin zum Ausschreibungsverfahren. Diese Wettbewerbsumstellung traf nicht nur auf Befürworter. Kritiker fürchteten, dass die geplanten Maßnahmen den weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien sowie das Erreichen der Pariser Klimaschutzziele behindern und den Arbeitsmarkt gefährden. Drei Jahre nach Einführung der Novelle stellt sich die Frage, ob sich diese Vorhersagen bestätigen konnten und inwiefern sich die Wettbewerbsumstellung tatsächlich auf die erneuerbaren Energien und speziell die Bioenergie als wichtigster Energieträger ausgewirkt hat. Neben der EEG-Novellierung spielt auch die Bioökonomie eine immer bedeutendere Rolle für die Weiterentwicklung der Bioenergie. Durch die stetige Entwicklung neuer Rohstoffe, Herstellungsverfahren und Technologien, Energiespeichermethoden, sowie der Symbiose aus energetischer und stofflicher Verwertung von biogenen Reststoffen, soll speziell das stoffliche Potenzial der biogenen Reststoffe ausgeschöpft werden, um innovative, international wettbewerbsfähige biobasierte Produkte zu schaffen. Als Antwort auf diese aktuellen Entwicklungen konzentriert sich das kommende Rostocker Bioenergieform auf die Weiterentwicklung der nachhaltigen Bioökonomie. Schwerpunkte bilden hier die Nachhaltigkeit in der Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von nachwachsenden Rohstoffen und biogenen Reststoffen, die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger sowie der gesellschaftliche Dialog. Dazu zählen Themen wie das nachhaltige Stoffstrom-Management, die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Dezentralisierung, die Erschließung von Recycling-Potenzialen von Reststoffen, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Gute Praxisbeispiele aus den Bundesländern sollen präsentiert und diskutiert werd | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | |
| 01.07.2019 | 30.06.2022 | 22035018 | Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 2: Volatilerfassung und -analyse zur Lockstoffentwicklung sowie Wahrnehmungsbestimmung und Verhaltenstests - Akronym: ReBek | Das Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen. | Dr. Martin Gabriel Tel.: +49 551 39-22291 mgabrie@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Forstzoologie und Waldschutz Büsgenweg 3 37077 Göttingen | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038418 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 1: Theoretische und Experimentelle Untersuchungen, Koordination - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und natürlich mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038518 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 5: Einsatz von Sensorelementen und experimentelle Untersuchungen, Validierung - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und natürlich mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | Dr.-Ing. Gunter Hagen Tel.: +49 921 55-7406 gunter.hagen@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Angewandte Naturwissenschaften Fakultät - Lehrstuhl für Funktionsmaterialien Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | |
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038618 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Gassensoren, Aufbau Prototypen, Tests und Langzeitstabilität - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Dr. Frank Hammer Tel.: +49 6227 605275 hammer@lamtec.de LAMTEC Meß- und Regeltechnik für Feuerungen GmbH & Co. KG Josef-Reiert-Str. 26 69190 Walldorf | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038718 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von Gassensorik an Biomassefeuerungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Prof. Dr. Heinz Kohler Tel.: +49 721 925-1282 heinz.kohler@hs-karlsruhe.de Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft Moltkestr. 30 76133 Karlsruhe | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038818 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 3: Konzeptentwicklung von Kessel und Abscheider, experimentelle Untersuchungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Die im Projekt erarbeiteten Ergebnisse stellen die Basis für eine breit gefächerte Sensorik dar. Mischpotentialsensoren sind nicht nur zur Detektion von COe sehr gut geeignet, sondern lassen sich neben der, in diesem Projekt anvisierten Anwendungen auch vielseitig z.B. zur Überwachung und Regelung von Wasserstoffprozessen einsetzten. Die gewonnenen Erkenntnisse aus der Fertigungsoptimierung sowie das im Projekt tiefergehend kennengelernte Feld der Siebdruckpastenherstellung und damit der Möglichkeit zur Sensitivierung und Selektivierung der Gassensoren werden in Zukunft das Wissen der Lamtec deutlich erweitern und die Wertschöpfung verbessern. Anvisiert ist die Kombination der verfügbaren COe- bzw. H2-Messung mit einer O2-Messung auf einer Sensor-Plattform. Insbesondere die Robustheit der in diesem Projekt entwickelten CarboSen-Plattform samt Gehäusekonzept D sowie die Möglichkeit zur weiteren Sensitivierung und Selektivierung der COe-Elektrode z.B. auf H2 eröffnen neue zukunftsfähige Märkte und Anwendungen, z.B. zur in-Situ Prozessüberwachung bei der Wasserstoffverbrennung, der H2-Erzeugung in der Elektrolysezelle oder H2-Verstromung in der Brennstoffzelle. In diesen Zukunftsmärkten wird sich LAMTEC bzw. die Sensortechnologie des COe/O2 bzw. H2/O2 KombiSen schließlich aus eigener Kraft am Markt platzieren können. Der Zeithorizont hierfür beträgt etwa 5-10 Jahre. Die Lamtec sieht ein großes Potential, dass nach Abschluss im Bereich der Biomassefeuerungen eine weitere Zusammenarbeit mit dem ISIS der HS Karlsruhe, der Universität Bayreuth und dem DBFZ erfolgt. Erste Gespräche mit Prof. Graf (Nachfolger von Prof. Kohler am ISIS) und Prof. Moos (Uni Bayreuth) und natürlich mit Prof. Hartmann vom DBFZ wurden diesbezüglich bereits geführt. | MSc Philipp Schneider Tel.: +49 9608 913320 p.schneider@oeko-therm.net A. P. Bioenergietechnik GmbH Träglhof 6 92242 Hirschau | |
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22038918 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung, theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-110 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22039118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Koordination - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Dipl.-Ing. (FH), MSc Jakob Bosch Tel.: +49 30 6881599-56 bosch@depi.de DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin | ||
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22039318 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Entwicklung und Bewertung - Akronym: SITROFEN | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wiest Tel.: +49 291 99104912 wiest.wolfgang@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Standort Meschede - Fachbereich Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften - Fachgebiet Thermische Energietechnik Jahnstr. 23 59872 Meschede | X | |
| 01.06.2019 | 28.02.2021 | 22039718 | Verbundvorhaben: Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen; Teilvorhaben 4: Modellierung relevanter Stickstoffspezies - Akronym: RekoRT | Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z. B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk "Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)" weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können. | Prof. Dr. Rolf Nieder Tel.: +49 531 391-5917 r.nieder@tu-bs.de Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Fakultät 3 - Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften - Institut für Geoökologie - Abt. Bodenkunde und Bodenphysik Langer Kamp 19c 38106 Braunschweig | X | |
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22040018 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen zur Aufklärung zellbiologischer Wirkungen und Validierung - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel von TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungseinrichtungen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden hierzu für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft somit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere eine aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. In TV 2 erfolgen humantoxikologische Untersuchungen (in-vitro), die es ermöglichen, das Gefährdungspotential einer Exposition gegenüber Verbrennungsaerosolen gesundheitlich zu bewerten. Der Einsatz einer mehrstufigen biologischen Testbatterie in für die Exposition relevanten Zell- und Gewebemodellen des Respirationstraktes ermöglicht die Ableitung möglicher Gesundheitsfolgen. Der Fokus der molekularbiologischen Analysen liegt auf relevanten mechanistischen Endpunkten, wie z.B. die Induktion von oxidativem Stress, Freisetzung von Entzündungsfaktoren, Bildung von DNA-Strangbrüchen oder der Identifizierung signifikanter Veränderungen auf Ebene der Genexpression. Die im Projektverlauf generierten humantoxikologischen Daten werden mit physikochemischen Analysen korreliert und in einer Bewertungsmatrix verarbeitet. Die Zielsetzung der Untersuchungen am Universitätsklinikum Freiburg im Verbundvorhaben ist es, eine wissenschaftlich fundierte Bewertungsgrundlage zu schaffen, die der weiterführenden Beurteilung der Effizienz von technischen Minderungseinrichtungen dient und eine Priorisierung von effektiven Maßnahmen zur Emissions- und Schadstoffminderung ermöglicht. | Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer Tel.: +49 761 270-83410 manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene Breisacher Str. 115 B 79106 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22041118 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: TeToxBeScheit | Einzelraumfeuerungen für Scheitholz emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind notwendig, um die schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertung zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Die Datengrundlage wird experimentell von einem interdisziplinären Konsortium mit vier Partnern aus den Bereichen Verfahrenstechnik, Toxikologie, Umweltforschung sowie Arbeits- und Umweltmedizin erarbeitet. Um die Wirkung der Minderungsmaßnahmen vergleichend zu beurteilen, wird das native Verbrennungsaerosol (Partikel und Gasphase) vor und nach dem Einsatz der jeweiligen Emissionsminderungseinrichtung auf mehreren Ebenen untersucht. Eine umfassende physikalische und chemische Analyse der Rauchgasbestandteile wird durch die Untersuchung der zellbiologischen und der ökotoxikologischen Effekte in relevanten Testsystemen ergänzt. Die Teilergebnisse werden abschließend zusammengeführt und dienen einer kombinierten Bewertung der betrachteten Minderungsmaßnahmen. Auf Grundlage dieser Bewertung kann die THG- und schadstoffspezifische Leistungsfähigkeit praxisrelevanter, technischer Minderungseinrichtungen umfänglich verglichen werden. Auf Grundlage des Vergleichs können Handlungsempfehlungen zur Einhaltung hoher Umweltstandards abgeleitet werden. | Lisa Feikus Tel.: +49 241 80 96695 feikus@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | ||
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 22041218 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 2: Betrieb Pilotanlage - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | Die Pilotanlage wurde errichtet und wurde in zwei Kampagnen betrieben. Es waren havariebedingt und zur Sicherung des Betriebes verschiedene Umbauten erforderlich. Aus dem Vergleich der modellierten und gemessenen Biogaserträge ist ein deutlicher Mehrertrag nach Einsatz der Turbomaische sichtbar. Konkret ist dieser bei der Bilanzierung des Hauptfermenters 3 sichtbar, in dem ein Biogas-Mehrertrag zwischen 13% und 18% erreicht werden konnte, allein bezogen auf das in der Turbomaische behandelte Material in den Zeiträumen des stabilen Turbomaische-Betriebes deutlich oberhalb von 30%. Der Anlagenbetrieb war allerdings mit vielen Herausforderungen verbunden, sodass die Turbomaische nicht über die gesamte ursprünglich geplante Versuchszeit betrieben werden konnte. Dabei wurde eine Vielzahl an erstmaligen Erkenntnissen gewonnen, unter welchen Bedingungen die Turbomaische im Realmaßstab stabil läuft und welche Einflussfaktoren beherrscht werden müssen. Aus einem Versuch zu den Flexibilisierungsmöglichkeiten der Biogasanlage über das Fütterungsregime der Turbomaische wurde geschlussfolgert, dass die Fütterungsmengen der Pilotanlage zu gering waren, um einen Regelungseffekt an der gesamten BGA Grabsleben nachzuweisen. | Thomas Balling Tel.: +49 9773-8320 balling@agrarenergie.eu GraNott Gas GmbH Nottleber Str. 3 99869 Drei Gleichen | |
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 22041418 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 1: Prozesskonzeption und Modellierung - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | Ergebnisse der Prozessmodellprogrammierung Die durchgeführten Laborversuche lieferten keine Ergebnisse, um die Simulation mit individuellen Kinetikparametern für die unbehandelten und in der Turbomaische vorbehandelten Substrate durchführen zu können. Um dennoch das Modell zur Validierung der Turbomaische nutzen zu können, wurden Simulationen mit Hilfe der aus der Literatur und Erfahrungswerten abgeleiteten substratspezifischen Modellparameter für die unbehandelten Substrate durchgeführt und die Simulationsergebnisse mit den messtechnisch erfassten Gasmengen verglichen. Der Prozess in der Biogasanlage mit und ohne Turbomaische konnte sehr gut nachgebildet werden und die Laborergebnisse stützen die Erkenntnisse aus dem praktischen Anlagenbetrieb. Ergebnisse des Betriebes der Pilotanlage und analytische Begleitung Aus dem Vergleich der modellierten und gemessenen Biogaserträge ist ein deutlicher Mehrertrag nach Einsatz der Turbomaische sichtbar. Konkret ist dieser bei der Bilanzierung des Hauptfermenters 3 sichtbar, in dem ein Biogas-Mehrertrag zwischen 13% und 18% erreicht werden konnte, allein bezogen auf das in der Turbomaische behandelte Material in den Zeiträumen des stabilen Turbomaische-Betriebes deutlich oberhalb von 30%. Der Anlagenbetrieb war allerdings mit vielen Herausforderungen verbunden, sodass die Turbomaische nicht über die gesamte ursprünglich geplante Versuchszeit betrieben werden konnte. Dabei wurde eine Vielzahl an erstmaligen Erkenntnissen gewonnen, unter welchen Bedingungen die Turbomaische im Realmaßstab stabil läuft und welche Einflussfaktoren beherrscht werden müssen. Aus einem Versuch zu den Flexibilisierungsmöglichkeiten der Biogasanlage über das Fütterungsregime der Turbomaische wurde geschlussfolgert, dass die Fütterungsmengen der Pilotanlage zu gering waren, um einen Regelungseffekt an der gesamten BGA Grabsleben nachzuweisen. | Dr.-Ing. Frank Scholwin Tel.: +49 3643 54489-120 scholwin@biogasundenergie.de Institut für Biogas, Kreislaufwirtschaft und Energie Steubenstr. 15 99423 Weimar | |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 22042118 | Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 1: Verfahrensentwicklung im Labormaßstab - Akronym: Nred | Ziel des Vorhabens ist es, eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern. | Dr. Franziska Schäfer Tel.: +49 341 2434-443 franziska.schaefer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 22042318 | T2O2-Regelung - Entwicklung und Dauererprobung einer vermarktungsfähigen Verbrennungsregelung zur Schadstoffminderung und Effizienzerhöhung in freistehenden Raumheizern nach DIN EN 13240 - Akronym: T2O2-Regelung | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll ein bereits bestehendes Regelsystem, welches auf der Grundlage der Energiebilanzmethode, die sogenannte T2O2-Regelung, basiert und bereits im Rahmen von vorangegangenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten entwickelt wurde, für den Einsatz in Einzelraumfeuerungsanlagen nach DIN EN 13240 bis zur Marktreife weiterentwickelt werden. Hierfür soll im Unterauftrag mit der Sabo Elektronik GmbH, welche das bisher auf einer SPS basierende Regelsystem auf einen geeigneten Mikrocontroller übertragen soll, der Firma Kutzner + Weber GmbH als potentieller Systemlieferant sowie mit der Firma Wodtke GmbH und der Firma Hase Kaminofenbau GmbH als Feuerungsanlagenhersteller eng zusammengearbeitet und das Regelsystem in der Praxis, durch den Einsatz in realen Raumheizern, dauererprobt werden. Die Weiterentwicklungen des Regelsystems sollen sich speziell auf Raumheizer für feste Brennstoffe nach DIN EN 13240 beziehen. Als Grundlage für eine erfolgreiche Zulassung und Vermarktung des Regelsystems ist es außerordentlich wichtig, dass die Weiterentwicklungen im Praxisbetrieb für reale Anwendungen d. h. in Haushalten beim Endkunden, über mindestens zwei Heizperioden dauererprobt werden. Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin, dass das Regelsystem im Anschluss an die durchzuführenden Weiterentwicklungs- und Optimierungsarbeiten eine Marktreife erlangt, sodass nach Abschluss des geplanten Forschungsvorhabens ein vermarktungsfähiges Produkt angeboten werden kann. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2023 | 2219NR016 | Verbundvorhaben: Entwicklung leistungsfähiger und naturnaher Regulations- und Bekämpfungsverfahren als Voraussetzung für eine nachhaltige und zukunftsfähige Waldbewirtschaftung; Teilvorhaben 3: Volatilerprobung für Borkenkäfer sowie Bestimmung praxistauglicher Applikationsformen - Akronym: ReBek | Das Projekt ReBek vereint zwei Teilprojekte (TP). Das TP 1 zielt auf die Entwicklung alternativer, pflanzenschutzmittelarmer oder -freier Bekämpfungsverfahren in Form von neuartigen Rüsselkäfer- und Borkenkäferfallen sowie massenfangtauglicher Lockstoffe, mit deren Hilfe es möglich sein soll, lokal und temporär so hohe Absenkungen der Populationsdichten der Zielinsekten zu erreichen, dass dadurch die ökonomischen und ökologischen Ziele der jeweiligen Waldbesitzer gewahrt bleiben. Das TP 2 fokussiert auf die Entwicklung von naturnahen, pflanzenschutzmittelfreien Regulationsverfahren für das Management von Borkenkäfern. Mit Hilfe von Volatilabsaugungen an spezifischen Pflanzengruppen und der Erprobung der bestimmten Substanzen in Fallen und an Fanghölzern werden Non-Habitat-Volatiles identifiziert, welche der chemischen Tarnung von Objekten, die durch Borkenkäfer gefährdet sind, dienen und ein für die Zielinsekten grundsätzlich ungeeignetes Habitat vortäuschen. | Dr. Michael Wehnert-Kohlenbrenner Tel.: +49 35204 605-36 sachsen@ogf.de OGF Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung mbH - Niederlassung Sachsen Sachsenallee 24 01723 Kesselsdorf | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR023 | Feinstaub- und Depositionsreduktion durch Additive bei der Biomassefeuerung - Akronym: BioAdd | Bei der Biomassefeuerung stellt die Freisetzung von Depositions- und Feinstaubbildnern eine große Problematik dar. Je nach Anlagengröße verursachen die Auswirkungen dieser Freisetzung unterschiedliche Schwierigkeiten beim Betrieb der Anlage. In Kleinfeuerungsanlagen gelten gesetzlich vorgeschriebene Grenzwerte zur Feinstaubemission in die Umwelt, die bei Verwendung von biogenen Feststoffen nur bedingt eingehalten werden können. Bei größeren Feuerungsanlagen bis 50 MW stellt die Depositionsbildung an Wärmeübertragerflächen die größte Herausforderung dar. Diese Depositionen weisen starkes Korrosionspotential auf und führen zu Lebensdauerverkürzungen der Bauteile bis hin zum Materialversagen. Sowohl die Feinstaub- als auch die Depositionsbildung werden durch die Freisetzung von Spurenstoffen bei der Verbrennung verursacht. Durch Zugabe von Additiven in die Feuerung kann die Konzentration dieser Depositions- und Feinstaubbildner in der Gasphase reduziert werden. Im Forschungsvorhaben sind experimentelle Untersuchungen für die Einbindung von Feinstaub- und Depositionsbildner in Additive vorgesehen, die für verschiedene Brennstoffe, Bauarten der Feuerungsanlage und Arten der Additiveinbringung angewandt werden können. Im nächsten Schritt des Forschungsvorhabens soll mittels Modellierung geprüft werden, für welches Feuerungssystem welche Art der Additiveinbringung aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht am sinnvollsten ist. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff Tel.: +49 89 289-16270 spliethoff@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | ||
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 2219NR026 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 3: Fermentationsversuche - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | In Versuchen in den Laboren der Bionova konnte gezeigt werden, dass die bisher bei der Turbomaische- Technologie verwendete Belüftung auch für den Einsatz von Stroh als Hauptsubstrat nutzbar ist. Der Zuwachs der Gasbildung lag im Mittel bei 14 %. Der Methangehalt konnte im Mittel durch den Einsatz der Turbomaische-Technologie um 3 % gesteigert werden. Insgesamt konnte in den Laborversuchen die Methanausbeute durch die Turbomaische um etwa 20,5 % gesteigert werden. Die Ergebnisse der Pilotanlage offenbaren, dass eine Einbringung der Substrate mittels Querstromzerspaner für die Nutzung von Stroh im Zusammenhang mit der Turbomaische nicht geeignet ist, da der nötige TS-Gehalt nicht erreicht werden kann. | Dr. Petra Rabe Tel.: +49 33762 2250-45 rabe@bionova-biogas.de BIONOVA Biogas GmbH Am großen Zug 24a 15713 Königs Wusterhausen | |
| 01.05.2019 | 31.01.2022 | 2219NR027 | Verbundvorhaben: Effizientes Biogas aus biologisch behandeltem Stroh; Teilvorhaben 4: Konzeption und Errichtung Pilotanlage - Akronym: EBBBS | Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung der biologischen Vorbehandlungstechnologie "Turbomaische" für Getreidestroh als Substrat für Biogasanlagen inklusive Errichtung und Betrieb einer großmaßstäbigen Pilotanlage. Mit der Technologie werden hocheffizient klassische nachwachsende Rohstoffe ersetzt, ohne dass technische Umrüstungen an der Biogasanlage erfolgen müssen und trotzdem eine unverändert hohe Biogasproduktion sichergestellt wird. Damit wird eine Basis für die Zukunftsfähigkeit vieler heute noch auf nachwachsenden Rohstoffen beruhenden Biogasanlagen geschaffen, in denen die Technologie eingesetzt werden kann. | Aus dem Betrieb der Pilotanlage ließ sich ableiten, dass sich die grundlegende Bauweise bewährt hat. Es wurde jedoch deutlich, dass (zumindest die verbaute) Flüssigfütterung nicht geeignet ist, einen ausreichend hohen TS-Gehalt in der Maische herzustellen. Auch einige andere technische Details waren unzufriedenstellend und konnten teilweise während Betriebspausen behoben werden. Ferner zeigte sich, dass der Maischeprozess eine erhebliche Reaktionswärme erzeugt, der durch Fremdkühlung oder kühlem Fugat entgegnet werden muss. Während des Betriebs wurden Grenzwerte in bei Prozessparametern ermittelt, bei deren Überschreitung sich eine Prozessstörung andeutet. | Ulrich Spitzner Tel.: +49 (0)3375 2808 465 spitzner@mtm-anlagenbau.de MTM Anlagenbau GmbH Zailach 6 91611 Lehrberg | |
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2219NR051 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 1: Design und Entwicklung von Stämmen und Konsortien für die Katalyse der Anoden- und Kathodenprozesse - Akronym: BIBER | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Das Ziel des Teilvorhabens 1 ist zweigeteilt. Zum einen soll auf den Anoden des bioelektrochemischen Systems eine stabile Biozönose etabliert werden, die die Oxidation organischen Materials mit einer Elektrode als Elektronenakzeptor katalysiert. Dabei sollen möglichst hohe Stromdichten erreicht werden. Da dies insbesondere über die Ansiedlung spezifischer Mikroorganismen erreicht werden kann, soll eine neue Applikationsform etabliert werden, mit der diese Organismen ähnlich einer Farbe auf die Elektroden aufgetragen werden können. Auf der Kathodenseite des Reaktors wird Wasserstoff produziert. Als zweites Ziel des Vorhabens möchten wir diesen Wasserstoff nutzen, um mit Hilfe von Knallgasbakterien die Plattformchemikalie Butandiol zu produzieren. Dazu soll ein bestehender Stamm genetisch verändert werden, um sowohl das angestrebte Endprodukt erfolgreich zu produzieren und gleichzeitig möglichst langzeitstabil produktiv zu sein. | Prof. Dr. Johannes Gescher Tel.: +49 40 42878-3639 johannes.gescher@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Technische Mikrobiologie Kasernenstr. 12 (F) 21073 Hamburg | ||
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 2219NR091 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Theoretische toxikologische Untersuchungen, chemisch- physikalisch Charakterisierung der Emissionen - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Im Teilvorhaben 3 hat das Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin die Aufgabe, am Versuchsstand des TEER geeignete chemisch – physikalische Methoden zur Charakterisierung der Emissionen aus Scheitholzfeuerungen zu etablieren und diese Methoden mit den Testsystemen der Human- (TV2) und Ökotoxikologie (TV1) zu koordinieren. | Dr. rer.nat. Manfred Möller Tel.: +49 241 80870-07 mamoeller@ukaachen.de Universitätsklinikum Aachen - Institut für Arbeits- und Sozialmedizin Pauwelsstr. 30 52074 Aachen | ||
| 01.10.2019 | 31.03.2022 | 2219NR104 | Auswirkungen der Kaskadennutzung von Holz auf die Umweltbilanz der nationalen Forst- und Holzbranche in Abhängigkeit von marktwirtschaftlichen und zeitlichen Effekten - Akronym: KHoMaTe | In einer Bioökonomie kommt der verstärkten Nutzung von Holzprodukten eine hohe Bedeutung zu. Um unter Berücksichtigung einer nachhaltigen Forstwirtschaft die steigende Nachfrage nach Holz zu decken, ist eine effizientere und zirkuläre Nutzung von Holz erforderlich. Dabei stellt insbesondere die Kaskadennutzung von Holz ein vielversprechendes Konzept dar. Um die Potenziale der Kaskadennutzung in Deutschland zu analysieren, werden detaillierte Informationen über den aktuellen Holzmarkt sowie zukünftig anfallendes Altholz benötigt. Dazu bedarf es einer nach Arten und Sektoren differenzierte Prognose des nationalen Altholzaufkommens. Zur Ermittlung der Nutzungspotenziale von Altholz wurde eine Materialflussanalyse für Deutschland für das Jahr 2019 durchgeführt und darauf aufbauend ein Modell (PRecTimber) für die Vorhersage zukünftiger Altholzmengen entwickelt. Um die Kaskadennutzung von Holz aus Umweltsicht zu bewerten, kann auf die Methode der Ökobilanzierung zurückgegriffen werden. Studien deuten auf eine Reduktion der Umweltwirkungen sowie Steigerung der Ressourceneffizienz durch die Kaskadennutzung hin, lassen bei der Bewertung jedoch Verschiebungseffekte auf Marktebene (z.B. Umnutzung des Altholzsortiments) sowie zeitliche Aspekte (z.B. Entwicklungen des Energiesystems) unberücksichtigt. Daher wurde eine konsequentielle LCA der Kaskadennutzung von Holz durchgeführt, die sowohl zeitliche Aspekte als auch Substitutions- und Marktverschiebungseffekte berücksichtigt. Zusätzlich scheint, insbesondere im Vergleich zu Nicht-Kaskadensystemen, eine Betrachtung der Effekte des im Holz gebundenen biogenen Kohlenstoffs aufgrund der langen Betrachtungs- und Speicherzeiträume in Kaskadensystemen relevant. Um die Effekte der temporären Speicherung und der verzögerten Freisetzung des im Holz gebundenen Kohlenstoffs zu berücksichtigen, wurden verschiedene Ansätze zur Bewertung biogenen Kohlenstoffs (BCA) in die LCA eines Holzkaskadensystems implementiert und verglichen. | Im Jahr 2019 wurden für die Herstellung von Holzhalbwaren in Deutschland rund 62 Mm³ Festholzäquivalente (SWE) verschiedener Holzrohstoffsortimente eingesetzt und insgesamt 27.33 Mm³ SWE (13.34 Mt) Holzfertigwaren in den Sektoren Bau, Möbel, Verpackung und Sonstige verbraucht. Gleichzeitig ist mit einer zunehmenden Menge an Altholz mit einem Minimum von 26,6 Mm³ SWE (13,1 Mt) für 2019 bis 29,5 Mm³ SWE (14,2 Mt) im Jahr 2050 zu rechnen. Im Jahr 2050 wird das Altholz voraussichtlich zu 52% aus dem Bausektor, zu 30% aus dem Möbelsektor, zu 15% aus dem Verpackungssektor und zu 2% aus sonstigen Sektoren stammen. Schnittholzprodukte aus dem Bausektor scheinen für eine erneute hochwertige, stoffliche Nutzung, bspw. in Form von Brettschichtholz, vielversprechend. Eine Implementierung der Kaskadennutzung führt in den meisten Umweltwirkungskategorien im Vergleich zum Status-Quo (energetische Nutzung Altholz) zu weniger Umweltwirkungen. Die Umweltwirkungen werden dabei insbesondere von der zukünftigen Entwicklung des Energiesystems und den Substitutionseffekten auf Marktebene bestimmt. In der Transformation zu einer Bioökonomie, die mit der Substitution von Nicht-biobasierten Produkten einhergeht, schneidet das Kaskadensystem im Vergleich zur energetischen Nutzung vorteilhaft ab. Die Klimabilanz von Holzkaskadensystemen wird durch die verlängerte Kohlenstoffspeicherung maßgeblich verbessert. Die Auswirkungen biogener Emissionen der modellierten Systemerweiterung können die Vorteile dabei allerdings abschwächen. Die Ergebnisse werden von den Annahmen zum Bewertungszeitraum, dem Zeitpunkt der Kohlenstoffsequestrierung und der Produktlebensdauer beeinflusst. Neben den Auswirkungen der methodischen Entscheidungen beeinflusst die Wahl des BCA-Ansatzes die berechnete Klimawirkung erheblich. Eine dynamische Bewertung der Effekte des biogenen Kohlenstoffs erweist sich aufgrund der zuverlässigen und konsistenten Bewertung langer Betrachtungszeiträume in Kaskadensystemen als relevant. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | |
| 01.10.2020 | 31.05.2022 | 2219NR135 | Durchführbarkeitsstudie: Regenerative Energieversorgung im ländlichen Raum auf Basis der Bereitstellung flexibler Bioenergie - Akronym: REBooT | Ziel der Durchführbarkeitsstudie war es, ein Energieversorgungskonzept für eine ländliche Region, repräsentativ dargestellt durch die Evangelische Stiftung Neuerkerode (esn), zu entwickeln, das wesentlich auf dem Baustein der Bioenergie basiert. Das Konzept sollte dazu beitragen, dass zum einen der Bioenergieanteil und der Autarkiegrad in den Sektoren Strom, Wärme und Mobilität deutlich erhöht wird und zum anderen eine zukünftige wirtschaftliche Betriebsweise der versorgenden Biogasanlage auch nach dem Auslaufen der bislang erfolgten staatlichen Förderung auf Basis des Erneuerbare-Energien-Gesetzes möglich ist. Die Ziele sollten durch eine an den schwankenden Energiebedarf angepasste Biogasproduktion durch eine variable Fütterung der Biogasanlage erreicht werden. Hierzu wurde die flexible Betriebsweise der Biogas-anlage sowohl mit Hilfe von dynamischen Simulationen als auch experimentell im Labor- und im Pilotanlagenmaßstab untersucht. Im Rahmen des Konzeptes sollte die existierende energetische Infrastruktur der esn modifiziert werden, um das Biogas noch effizienter nutzen zu können. Neben der Strom- und Wärmebedarfsdeckung wurde auch der Sektor Mobilität durch die verstärkte Nutzung von E-Fahrzeugen und deren Einbindung in das entwickelte Energieversorgungskonzept untersucht. | Im Rahmen der Durchführbarkeitsstudie konnte in Absprache mit den Projektbeteiligten ein Energie-versorgungskonzept basierend auf einer flexiblen, biogasbasierten Energieversorgung erstellt werden. Hierzu wurde ein zeitabhängiges Simulationsmodell aufgebaut, das die vorliegende energetische Infrastruktur und die Modellierung des Biogasprozesses umfasst und auf den realen Verbrauchs- und Betriebsdaten basiert. In den parallel dazu durchgeführten Laborversuchen zeigte sich, dass eine substratbasierte flexible Biogasproduktion in einem gewissen Rahmen technisch und biologisch definitiv möglich ist, die erreichbare Variabilität ist dabei von den eingesetzten Technologien (Trocken- oder Nassfermentation) abhängig. Durch begleitende Laborversuche konnten zudem die entwickelten Simulationsmodelle validiert werden. Die Ergebnisse der Simulationen zeigten, dass eine Erhöhung des biogasbasierten Bioenergieanteils zur Versorgung der dörflichen Infrastruktur (esn) von 36 % auf bis zu 85 % erreicht werden kann. Dabei stellte sich das Konzept in der auf den Simulationsergebnissen basierenden Wirtschaftlichkeitsanalyse und Treibhausgasbilanz ökonomisch wie auch ökologisch als vorteilhaft heraus. Die entwickelten Modelle und Bewertungsmethoden lassen sich problemlos zur Untersuchung weiterer Energieversorgungskonzepte ähnlicher oder alternativer Infrastrukturen einsetzen, da sie entsprechend an verschiedene lokale Gegebenheiten anpassbar sind. Der Ansatz des Projektes schafft damit eine zukunftsorientierte Entscheidungsgrundlage bei der Etablierung eines Energieversorgungskonzepts für alle beteiligten Personen, Instanzen und Institutionen. | Prof. Dr. rer. nat. Corinna Klapproth Tel.: +49 5331 939-39670 c.klapproth@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften-Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel- Fakultät Versorgungstechnik- Institut für energieoptimierte Systeme (EOS) Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | |
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2219NR138 | Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 2: Übertragungskonzept für Praxisanlagen - Akronym: Nred | Ziel des Vorhabens ist es eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern. Den Hauptanteil der Projektkoordination (AP 1) trägt das DBFZ. Zum Erreichen der oben genannten Ziele erfolgt die Ermittlung und Optimierung der Prozessparamter für Substratkombinationen aus drei Praxisbetrieben (DBFZ) und die Optimierung der Fest-Flüssig-Trennung (AEV) im Labormaßstab in AP 2. Die Integration einer Verfahrensstufe zur Gärrest-Stroh-Perkolation zur energetischen Nutzung der zugegebenen Strukturmaterialien wird in AP 3 vorgenommen (DBFZ, AEV). In AP 4 erfolgt die Entwicklung eines Verfahrens zu biologischen Stickstoffreduzierung (20 – 80 %) angepasst an die Substratpotenziale der Praxisbetriebe im Labormaßstab (DBFZ, EE, AEV). Die Anwendung der biologischen Stickstoffreduzierung im Pilotmaßstab ist Teil von AP 5 (DBFZ, EE, AEV). In AP 6 erfolgt die Dimensionierung von Anlagenkonzepten (Empfehlungen für Stoffstrommanagement und Betr | Dipl.-Ing. Alfons Himmelstoß Tel.: +49 351 46713-01 a.himmelstoss@aev-energy.de AEV Energy GmbH Hohendölzschener Str. 1a 01187 Dresden | ||
| 01.11.2019 | 30.04.2023 | 2219NR140 | Verbundvorhaben: Verstärkte energetische Nutzung stickstoffreicher landwirtschaftlicher Abfallstoffe durch biologische Stickstoffreduzierung; Teilvorhaben 3: Biologische Stickstoffreduzierung im Labor- und Pilotmaßstab - Akronym: Nred | Ziel des Vorhabens ist es eine standortabhängige und anlagenspezifische Lösung der Stickstoffproblematik anzubieten. Dazu wird eine am DBFZ vorhandene Bewertungsmatrix (Massen- und Stickstoffbilanzierung, Stoffstrommanagement) auf einen anwendergeeigneten Stand gebracht. Diese bildet die Basis für eine Verfahrensanpassung in Abhängigkeit der ortsnah auszubringenden Stickstofffracht und vorhandener stickstoffarmer, wasserarmer Substrate (Stroh, Grünschnitt) über einen der drei Wege zur Lösung des Stickstoffproblems: • Ausbringung vorwiegend flüssigen Gärrestes in der Region • Produktion eines stickstoffreichen festen Gärrestes und Transport in "stickstoffarme" Regionen • Biologische Stickstoffreduzierung im Bereich 20 – 80 % (Kriterium einer Minimierungsoption) Das Verfahren ermöglicht durch eine Anpassung der Prozessführung und die Reduzierung des Stickstoffgehalts im Gärrest die Erhöhung des Substratanteils stickstoffreicher landwirtschaftlicher Reststoffe bei der energetischen Nutzung in BGA und verringert zudem die notwendige Ausbringfläche für resultierende Gärprodukte im Vergleich zu unbehandelten Wirtschaftsdüngern. | Dipl. Ing. Reik Ellmann Tel.: +49 34462 608-652 reik@ellmann-gmbh.de Ellmann Engineering (EE) GmbH Am Dietzenhügel 15 06636 Laucha an der Unstrut | ||
| 01.01.2020 | 31.07.2023 | 2219NR144 | Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Transformation und Nachhaltigkeits-Governance in Bioökonomien Südamerikas; Teilvorhaben 1: Untersuchung der agrar- und umweltökonomischen Transformationsprozesse in ABU - Akronym: ABU | Südamerika zählt heute zu den weltweit bedeutendsten Regionen für die Produktion biobasierter Rohstoffe. Gleichzeitig unterliegen die Bioökonomien Südamerikas aktuell einem hohen Veränderungsdruck. Einerseits streben viele Staaten Südamerikas einen weiteren Ausbau ihrer dynamischen bioökonomischen Sektoren an, während anderseits immer deutlicher wird, dass ein solcher Ausbau ohne eine explizite Nachhaltigkeitsstrategie hohe sozioökomische und ökologische Risiken birgt – regional wie global. Kurzum: Die Entwicklung nachhaltiger Bioökonomien im Sinne der im Jahr 2015 von den Vereinten Nationen verabschiedenden Sustainable Development Goals (SDGs) stellt viele Staaten Südamerikas aktuell vor eine dringende und komplexe Governance-Herausforderungen. Eine vergleichende und interdisziplinär zusammengesetzte Nachwuchsforschungsgruppe an der Schnittstelle von Agrarökonomie und Politikwissenschaft trägt dazu bei, die politische und wirtschaftliche Governance bioökonomischer Transformationsprozesse in Südamerika systematisch und wissensbasiert zu unterstützen. Wir konzentrieren uns dabei auf die drei Länder Argentinien, Brasilien und Uruguay (ABU). | Prof. Dr. Jan Börner Tel.: +49 228 73-1873 jborner@uni-bonn.de Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn - Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) Genscherallee 3 53113 Bonn | ||
| 01.02.2020 | 30.09.2023 | 2219NR161 | Ökobilanzielle und ökonomische Analyse von Wärmebereitstellungstechnologien für Gebäude - Akronym: OekoWG | Die Emissionen von Heizungsanlagen im Gebäudesektor haben einen deutlichen Anteil an den anthropogenen Umweltbelastungen in Deutschland. Daher ist es wichtig, belastbare Informationen zu den Umweltauswirkungen der Heizungsanlagen zu ermitteln. Ziel des Projektes ist es, die Umweltauswirkungen von Heizungssystemen entlang des gesamten Produktlebenszyklus zu quantifizieren, eine ökonomische Bewertung durchzuführen und über eine dynamische Ökobilanzierung die Auswirkungen in der Zukunft zu prognostizieren. Daraus lässt sich das Heizungssystem mit den geringsten Umweltauswirkungen und niedrigsten Kosten identifizieren. Im Vorhaben werden zwei unterschiedliche Gebäude exemplarisch untersucht. Die Umweltauswirkungen werden dabei anhand der Produktlebensphasen der Heizungsanlagen sowie des Orts der Emissionen unterschieden. Dafür werden die Heizungsanlagen und Kombinationen von Heizungsanlagen gebäudespezifisch ausgelegt und mit detaillierten Massen- und Energiebilanzen über ihren Lebenszyklus beschrieben. Mögliche zu untersuchende Heizungsanlagen sind neben biomassebasierten Systemen beispielsweise auch Wärmepumpen oder Solarthermie. Nach einer ökologischen Betrachtung wird auch die Wirtschaftlichkeit der Systeme untersucht. Anschließend kann eine Ökoeffizienzanalyse durchgeführt werden. Anhand einer dynamischen Ökobilanz soll die Umweltwirkung in der Zukunft abgeschätzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | ||
| 01.08.2019 | 31.03.2022 | 2219NR178 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Kriterien und Szenarien - Akronym: OEKO_PROFUPA | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische, ökologische und gesellschaftliche Bewertung der Produktion von Fucoxanthin, Eicosapentaensäure (EPA) und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Diese basiert auf vorhandenen Prozessdaten und soll neben der Berücksichtigung potenzieller Wertschöpfungsketten zur Nutzung von Recycling- und nährstoffreichen Restströmen (N, P, CO2), insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Auf Grundlage der Ergebnisse vorangegangener Freilandkultivierungs- und Aufarbeitungsversuche im Pilotmaßstab sowie einer Literaturrecherche, verfahrenstechnischer Expertisen und Angebote sowie transdisziplinär entwickelter Kriterien und Narrative werden anhand von Szenarien Maßstabsvergrößerungen, Techno-Ökonomische und Lebenszyklusanalysen (LCA) zur Produktion der mikroalgenbasierenden Biomasse sowie der Extraktion von EPA und Fucoxanthin durchgeführt. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen und mehrfach ungesättigter Fettsäuren wird eine Marktanalyse durchgeführt und Experten interviewt.. Ein weiteres Projektziel ist die Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit industrieller Mikroalgenanlagen auf Basis realer Produktionsdaten für Investoren. Parallel zu den technikzentrierten Analysen werden die Akzeptabilität und die Sichtweisen relevanter Stakeholder auf die neuen technischen Möglichkeiten in den Forschungsprozess integriert. Transdisziplinäre Forschung, die Natur- und Sozialwissenschaften mit Beiträgen nicht-akademischer Akteure integriert, ist essentiell für die Entwicklung von Lösungen für komplexe gesellschaftliche Herausforderungen. Die frühzeitige Einbindung von Stakeholdern in Technologiebewertung und Szenarienentwicklung ist einzigartig und wird auf breites Interesse innerhalb und außerhalb der Wissenschaft stoßen. | Dr. Christine Rösch Tel.: +49 721 608-22704 christine.roesch@kit.edu Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | |
| 01.08.2019 | 30.04.2022 | 2219NR180 | Verbundvorhaben: Ökonomische und ökologische Bewertung eines Bioraffinerieansatzes zur Produktion von Fucoxanthin und EPA im Pilotmaßstab und transdisziplinär entwickelter Szenarien im Industriemaßstab in Deutschland; Teilvorhaben 2: Techno-Ökonomische Analyse (TEA) und Ökobilanzierung (LCA) - Akronym: OEKO-PROFUPA | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur gleichzeitigen Produktion von Fucoxanthin, Eicosapentaensäure (EPA) und Proteinen mit der Kieselalge Phaeodactylum tricornutum, einschließlich der phototrophen Kultivierung in Flat Panel Airlift (FPA) Photobioreaktoren im Pilot- und Industriemaßstab in Deutschland. Die angestrebte Bewertung basiert dabei auf bereits vorhandenen, realen Prozessdaten und soll neben der Berücksichtigung potenzieller Wertschöpfungsketten zur Nutzung von nährstoffreichen Rest- und Recyclingströmen (N, P, CO2), insbesondere unter Betrachtung von (Überschuss-)Strom aus Biogas- und Photovoltaikanlagen der Landwirtschaft erfolgen. Auf Grundlage der Ergebnisse vorangegangener Freilandkultivierungs- und Aufarbeitungsversuche im Pilotmaßstab (umfangreiche experimentelle Datensets werden vom Fraunhofer IGB und CBP bereitgestellt) sowie einer Literaturrecherche, verfahrenstechnischer Expertisen und Angebote werden anhand von Szenarien Maßstabsvergrößerungen, Techno-Ökonomische- (TEA) und Lebenszyklusanalysen (LCA) zur Produktion der mikroalgenbasierten Biomasse sowie der Extraktion der beiden hochpreisigen Produkte EPA und Fucoxanthin durchgeführt. Zur Ermittlung der Nachfrage an natürlichen Farbstoffen (wie Astaxanthin und ß-Carotin) und mikroalgenbasierter mehrfach ungesättigter Fettsäuren (PUFAs) für die Ernährung, Kosmetik, Futtermittel oder pharmazeutische Anwendungen wird eine Marktanalyse durchgeführt. Darauf folgend werden Experten interviewt, um Fragen der Zulassung und Zertifizierung möglicher Produkte auf dem europäischen Markt zu klären. Ein weiteres Projektziel ist es, die Analyse von Kostenstrukturen und Abschätzungen zur Wirtschaftlichkeit industrieller Mikroalgenanlagen an realitätsnahen Beispielen auf Basis realer Produktionsdaten für Investoren (Großanlagen) durchzuführen. | Prof. Dr. Iris Lewandowski Tel.: +49 711 459-22221 iris_lewandowski@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Fakultät Agrarwissenschaften - Institut für Kulturpflanzenwissenschaften - FG Nachwachsende Rohstoffe in der Bioökonomie (340b) Fruwirthstr. 23 70599 Stuttgart | X | |
| 01.12.2020 | 30.11.2023 | 2219NR190 | Dolomit-Asche-Granulate als ökosystemverträgliche Variante einer Nährstoffrückführung - Akronym: DolAGran | Das Endprodukt der thermischen Nutzung von Holz ist die Holzasche, welche einen Großteil der entzogenen Nährstoffe enthält, die in Konsequenz der nächsten Waldgeneration fehlen. Um den Nährstoffkreislauf zu schließen und somit eine Nährstoffnachhaltigkeit zu erreichen, wäre es sinnvoll, das Potenzial der Asche in Form ihrer Inhaltsstoffe zur Erhaltung der Standortsqualität zu nutzen. In unbehandelter Form ist Holzasche aufgrund ihres hohen pH-Wertes und der schnellen Löslichkeit der Inhaltsstoffe jedoch eher als bedenklich einzuschätzen. Die geplante Studie will hier ansetzen und versuchen, die Asche mit ihren Nährelementen ökosystemar verträglich zu applizieren. Im vorgesehenen Projekt sollen Dolomit-Asche-Granulate hergestellt und sowohl im Labor unter kontrollierten Bedingungen als auch im Freiland getestet werden. Die Vorteile dieser Granulate liegen darin, dass sie im Gegensatz zu einem losen Dolomit-Asche-Produkt mit flächigem Wirkungscharakter eine punktuelle Wirkung mit geringerer aktiver Oberfläche entfalten. Im Vergleich zu der losen Mischung ist zu erwarten, dass ein Granulat im gleichen Mischungsverhältnis wie lose gemischte Dolomit-Asche keine negativen Auswirkungen auf die Vegetation hat. Auch ist anzunehmen, dass durch die Granulierung die Freisetzungsraten der Nährstoffe und der pH-Wert herabgesetzt werden und so eine langsamere und damit nachhaltigere Wirkung erzielt wird. Im Rahmen des Projekts werden drei Optimierungslinien verfolgt, nämlich a) Ascheanteil 30 % gemäß Düngemittelverordnung, b) maximaler Ascheanteil und c) ausgewogene Nährstoffkombination. Bei der Variante c) wird ein Hauptaugenmerk auf die Kompensation nutzungsbedingter Nährstoffentzüge der Makronährelemente K, P und S gelegt, welche bei einer normalen Kalkung unberücksichtigt bleiben. Die ökonomisch und ökologisch interessanteste Variante wird in einem Praxisversuch auf größerer Fläche ausgebracht und vom Antragsteller über das Projektende hinaus extensiv weiter beobachtet. | Prof. Dr. Dr. Axel Göttlein Tel.: +49 8161 71-4749 goettlein@forst.tu-muenchen.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Fachgebiet für Waldernährung und Wasserhaushalt Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | ||
| 01.08.2020 | 31.12.2022 | 2219NR273 | Energetische Nutzung von Scheitholz durch die Entwicklung einer effizienten und emissionsarmen, kleinen Scheitholzfeuerung mittels kontinuierlicher Brennstoffzuführung - Akronym: HypoBio | Das Ziel des Vorhabens ist eine Weiterentwicklung von Stückholz-Kleinfeuerungsanlagen. Mittels einer kontinuierlichen Brennstoffzuführung soll die Phase der intensiven Verbrennung bei hohen Temperaturen möglichst lange ausgedehnt werden. Die bei Chargenabbränden sonst zyklisch auftretenden An- und Ausbrandphasen mit einem erhöhten Schadstoffausstoß werden dadurch minimiert. Für die Scheitholzfeuerung ist die Entwicklung der nachfolgend benannten Anlagenkomponenten erforderlich: - Kontinuierliche Beschickung einer kleinen Holzfeuerung mit Scheitholz - Brennraumgestaltung (Konzept und Auslegung) - Zuluft-Regelung (Primär-, Sekundär- und ggf. Tertiärluft) - Emissionsminderungsmaßnahmen (Katalysatoren, Abscheider) Mit dem zu entwickelnden Prototyp wird eine deutliche Unterschreitung der heute geltenden Grenzwerte nach 1. BImSchV anvisiert. | Rene´ Bindig Tel.: +49 341 2434-746 rene.bindig@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2021 | 2219NR289 | Die nächste Generation an Holzgas-KWK-Anlagen: ein höheres Level an technischer Verfügbarkeit und Kundenservice - Akronym: NawaroEnergy | Im Fokus des Projektes steht die Weiterentwicklung von Holzgas-KWK-Anlagen. Diese finden ihre Anwendung vorwiegend im ländlichen Raum bei Betrieben der Holzbearbeitung, Nahwärmeversorgung und Landwirtschaft mit Tierzucht. Unser Ziel ist, dass auch in Zukunft eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung, einschließlich der Vermeidung von Treibhausgasen (CO2) bei der nachhaltigen Produktion von Strom- und Wärmeenergie gewährleistet ist. Die Schwerpunkte der angestrebten F&E-Maßnahmen liegen in der Anlagenrobustheit, - steuerung sowie in der Wartung und im Betrieb der Anlagen. Die Anlagenrobustheit wird durch die Reduktion von brennstoffbedingten Schwankungen sowie der Optimierung des Komponenteneinbaus in der zentralen Steuerungseinrichtung erreicht. Um die Last der sicheren Betriebsführung vom betreibenden Personal in die eigentliche Anlage zu bringen, erfolgt die Weiterentwicklung der Steuerung zur intelligenten Vollautomatisierung. Der Service wird im Bereich der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung weiterentwickelt. Dabei gilt es, mittels Big Data- Verfahren übergeordnete Steuerungsalgorithmen abzuleiten, um daraus mittels KI-Elementen Wartungseinsätze intelligent und dynamisch zu planen und sie ressourcenschonender auszuführen. Auf dieser Grundlage soll die Anlagenverfügbarkeit als Ganzes bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten gesteigert werden. | Ein Teil der resultierenden Verbesserungsmaßnahmen ist zum jetzigen Zeitpunkt Serienstand und wurde zudem bereits bei einigen Bestandsanlagen nachgerüstet. Die übrigen Maßnahmen werden im ersten Quar-tal 2022 in die Serie überführt werden. Einzelne Aufgabenstellungen werden nach dem Vorhaben durch zusätzlichen F&E-Einsatz bei Burkhardt weiter bearbeitet. Hierzu ist vor allem die automatische Erkennung kritischer Anlagenzustände über KI-Elemente, z.B. Machine Learning, zu nennen. Diese Methodik wurde u.a. zur Erfassung des Zustands der Wirbelschicht im Gasreaktor angewendet. Das Ziel, die Wirbelschicht im Gasreaktor zuverlässig zu klassifi-zieren, wurde erreicht. In einem Folgeprojekt wird der Aufbau der Vorrichtung zur Datenerfassung (Kamera) so weiterentwickelt werden, dass er für den Dauerbetrieb geeignet ist. Hierfür gibt es bereits erste Lösungs-ansätze, welche nach Abschluss des Vorhabens umgesetzt werden. Es werden bei Burkhardt mehrere in-terne Entwicklungsprojekte folgen, die auf der durch das Vorhaben geschaffenen Wissensbasis aufbauen werden. Durch die Anwendung der gewonnen Erkenntnisse können weitere Entwicklungsschritte realisiert werden. | Dipl. Ing. FH Holger Burkhardt Tel.: +49 9185 9401-720 h.burkhardt@burkhardt-gmbh.de Burkhardt GmbH (Mühlhausen) Kreutweg 2 92360 Mühlhausen | X |
| 01.01.2020 | 31.05.2023 | 2219NR291 | Verbundvorhaben Nachwuchsgruppe: Transformation und Nachhaltigkeits-Governance in Bioökonomien Südamerikas; Teilvorhaben 2: Untersuchung der politikwissenschaftlichen Transformationsprozesse in ABU - Akronym: ABU | Südamerika zählt heute zu den weltweit bedeutendsten Regionen für die Produktion biobasierter Rohstoffe. Gleichzeitig unterliegen die Bioökonomien Südamerikas aktuell einem hohen Veränderungsdruck . Einerseits streben viele Staaten Südamerikas einen weiteren Ausbau ihrer dynamischen bioökonomischen Sektoren an, während anderseits immer deutlicher wird, dass ein solcher Ausbau ohne eine explizite Nachhaltigkeitsstrategie hohe sozioökomische und ökologische Risiken birgt – regional wie global. Kurzum: Die Entwicklung nachhaltiger Bioökonomien im Sinne der im Jahr 2015 von den Vereinten Nationen verabschiedenden Sustainable Development Goals (SDGs) stellt viele Staaten Südamerikas aktuell vor eine dringende und komplexe Governance-Herausforderungen. Wir beantragen vor diesem Hintergrund eine vergleichende und interdisziplinär zusammengesetzte Nachwuchsforschungsgruppe an der Schnittstelle von Agrarökonomie und Politikwissenschaft mit dem Ziel, die politische und wirtschaftliche Governance bioökonomischer Transformationsprozesse in Südamerika systematisch und wissensbasiert zu unterstützen. Wir konzentrieren uns dabei auf die drei Länder Argentinien, Brasilien und Uruguay (ABU). | Prof. Dr. Thomas Dietz Tel.: +49 251 83-24910 thomas.dietz@uni-muenster.de Westfälische Wilhelms-Universität Münster - Institut für Politikwissenschaften (IfPol) Scharnhorststr. 100 48151 Münster | ||
| 01.02.2020 | 31.01.2023 | 2219NR296 | Kombi Power System mit Gegenstromvergasung - Verbesserung der Anlagenrobustheit und Weiterentwicklung der Anlagenkonzepte - Akronym: Kleinvergaser | 1. Marktdurchbruch über die Erreichung von wirtschaftlichen Projekten abseits von Nischen - durch den Einsatz günstigerer Brennstoffsortimente - durch die Erreichung höherer Vollaststundenzahlen - durch die Verringerung des Betreuungsaufwandes seitens des Betreibers - durch die Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten für das anfallende Pyrolyseöl 2. Ausbau und Festigung des bereits gewonnenen Know-hows 3. Etablierung der Technologie "KWK mit Gegenstromvergasung" 4. Erhaltung bestehender und Schaffung weiterer Arbeitsplätze im Unternehmen | Alexander Schwarzberger Tel.: +49 9443 929-222 a.schwarzberger@regawatt.de ReGaWatt GmbH An den Sandwellen 114 93326 Abensberg | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2219NR375 | Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 3: Kultivierung von carotinoid und fettsäurereicher Algenbiomasse für Futterergänzungsmittel - Akronym: Power2Feed | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet sein. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und unter Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. | Dr. rer. nat. Ulrike Schmid-Staiger Tel.: +49 711 970-4111 ulrike.schmid-staiger@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2219NR377 | Verbundvorhaben: Futterergänzungsmittel auf Basis von Mikroalgen, durch Kopplung an flexibilisierten Bioenergieanlagen; Teilvorhaben 4: Produktformulierung und Anwendungstests - Akronym: Power2Feed | Ziel des Vorhabens ist die ökonomische und ökologische Bewertung eines Gesamtprozesses zur Erzeugung von carotinoid- und fettsäurereicher Algenbiomasse in geschlossenen Photobioreaktoren unter Nutzung von Kunstlicht für die Produktion von hochwertigen Futterergänzungsmitteln. Dabei sollen die Mikroalgen Microingredients ersetzen, welche in Futtermitteln nur in geringen Mengen Anwendung finden. Auf Basis feuchter Biomasse sollen Downstream-Prozesse und Formulierungstechniken zur Produkion von Futtermittelpellets für hochwertige Inhaltsstoffe entwickelt werden. Mit Hilfe eines speziellen Extrusionsverfahrens soll hierbei auf einen zusätzlichen Zellaufschluss möglichst verzichtet und eine hohe Bioverfügbarkeit des Futtermittels gewährleistet werden. Durch die Nutzung von Kunstlicht kann eine Ganzjahresproduktion der Biomasse am Standort Deutschlang erfolgen, dabei wird auf die Kapazitäten des Regelenergiemarktes und die Nutzung von Überschussstrom zurückgegriffen werden. Die Anbindung der Algenproduktion an bestehende Biogasanlagen und die Nutzung von Abwärme, anorganischen Nährstoffen und Gär-CO2, soll die Wirtschaftlichkeit weiter verbessern. | Tobias Fitzel Tel.: +49 471 80934-215 tfitzel@ttz-bremerhaven.de Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven Am Lunedeich 12 27572 Bremerhaven | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2219NR379 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines skalierbaren Biogas/Bioelektrochemie-Reaktorhybridsystems - Akronym: BIBER | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Im Teilvorhaben 2 soll dafür insbesondere ein geeignetes Anodenmaterial und eine geeignete Separatorstruktur identifiziert werden. Diese Materialien werden dann im Teilvorhaben 3 mit einer Kathode für die Wasserstoffproduktion gekoppelt und in eine Gesamtzelle integriert. Das Ziel des Teilvorhabens 2 ist es weiterhin, das fertige bioelektrochemische Modul in einen Demonstrationsreaktor zu integrieren. Dieser Reaktor enthält als weiteres integrales Modul einen Blasensäulenreaktor, mit dem der auf der Kathodenseite erzeugte Wasserstoff biotechnologisch für die Butandiolproduktion genutzt werden soll. | Dr. Sven Kerzenmacher Tel.: +49 421 218-63330 kerzenmacher@uni-bremen.de Universität Bremen - Fachbereich Produktionstechnik - Maschinenbau & Verfahrenstechnik - Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik (IUV) Leobener Str. 6 28359 Bremen | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2219NR381 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 4: Design und Fertigung von Membran-Elektroden-Strukturen - Akronym: BIBER | Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer mikrobiellen Elektrolysezelle, die in bestehende Biogasreaktoren nachgerüstet werden kann. Durch die Integration dieser Technologie soll eine dynamische Regelung des Biogasprozesses ermöglicht werden, indem organische Säuren im Reaktor bei Bedarf über ein bioelektrochemisches System eliminiert werden können. Der auf der Kathode der mikrobiellen Elektrolysezelle anfallende Wasserstoff soll in einem Nebenreaktor stofflich genutzt werden, um eine einfach aufzureinigende Plattformchemikalie (2,3-Butandiol) zu produzieren. Begleitend zu den praktischen Arbeiten wir eine Lösung zur einfachen Steuerungssoftware etabliert, die die ökonomischen Randbedingungen dynamisch miteinbezieht. Im ZSW Teilvorhaben 4 steht die Entwicklung von MEA's (Membran-Electrode-Assembly) und möglichst einfach industriell zu fertigenden Zelldesigns für den Einsatz in Biogasanlagen im Fokus. | Dr.-Ing. Ulrich Zuberbühler Tel.: +49 711 7870-239 ulrich.zuberbuehler@zsw-bw.de Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Meitnerstr. 1 70563 Stuttgart | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2023 | 2219NR476 | Verbundvorhaben: Bioelektrochemisches System zur flexiblen Biogas-Erzeugung; Teilvorhaben 3: Dynamische Modellierung und Gesamtevaluation des Systems - Akronym: BIBER | Ziel des Gesamtprojektes ist die Etablierung einer Regeltechnik für den Biogasprozess. Diese Regeltechnik beruht auf der steuerbaren Elimination von organischen Säuren im Biogasreaktor über ein bioelektrochemisches System. Ziel des Teilvorhabens ist zunächst die Modellierung des integrierten bioeletrochemischen Systems zur flexiblen Erzeugung von Biogas und zur Nutzung der darin enthaltenen Gaskomponenten (Wasserstoff und Kohlendioxid) für sich anschließende Biosynthesen. Auf Basis der Modellierung sollen Regelungsstrategien für die Steuerung der Reaktionsschritte entwickelt werden. Sie sollen es ermöglichen, über das Anodenpotential bzw. Gasanalyse den Gesamtprozess dynamisch zu steuern. Eine ökonomische und ökologische Bilanzierung der Technologie werden in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern durchgeführt. | Prof. Dr. An-Ping Zeng Tel.: +49 40 42878-4183 aze@tuhh.de Technische Universität Hamburg - Verfahrenstechnik - Institut für Bioprozess- und Biosystemtechnik Denickestr. 15 21073 Hamburg | ||
| 01.02.2020 | 31.01.2022 | 2220HV038A | Verbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 1: Musterbau - Akronym: CabinWoods-Musterbau | Zielsetzung des Vorhabens war es, Funktionsmöbel aus Hartholz-Verbundelementen einheimischer Produktion so leicht und sicher zu bauen, dass sie sich auf internationalen Premiummärkten wie der Kreuzfahrtbranche gegenüber bisher üblichen Metallkonstruktionen durchsetzen können. Ausgangspunkt des Vorhabens war ein bereits durchgeführtes Projekt, in dem es gelungen war, die bisher für diesen Einsatzbereich verwendeten Metallkonstruktionen durch Konstruktionen aus Massivholz zu ersetzen. Die auf dieser Basis entwickelte Konstruktion kam in den Jahren 2014, 2016 und 2018 auf drei Kreuzfahrtschiffen zum Einsatz. Da für die Reedereien die Themen Nachhaltigkeit und Ressourcenverbrauch immer stärker in den Fokus rückten, ergab sich von dieser Seite die Aufgabenstellung nach einer Gewichtsreduzierung aller eingesetzten Bauteile, inklusive der Möblierung. Neben dem Ziel der Energieeinsparung durch eine Reduzierung des Gesamtgewichts und Aspekten des Umweltschutzes spielte hierbei auch die Schiffsicherheit eine wesentliche Rolle. Zur Erreichung dieses Ziels sollte ein für die Möbelindustrie neues iteratives Verfahren zum Einsatz kommen. Aus den im Prototypenbau entwickelten Hartholz-Verbundelementen sollten unter Einsatz computergestützter Simulationen 3DModelle angelegt und mit Hilfe dieser Modelle die unter den Beanspruchungen Sitzen, Verwandeln und Schlafen auftretenden Lasten simuliert werden. Auf diese Weise sollten die maximal durch jedes Bauteil aufzunehmenden Lasten ermittelt und festgestellt werden, welche Querschnitte und Maße für die jeweilige Lastaufnahme ggf. überdimensioniert waren. Die durch die Simulationen ermittelten Optimierungspotenziale sollten dann in die Entwicklung neuer Prototypen einfließen, die im Anschluss Funktions- und Anwendertests unterzogen werden sollten. Ziel war die Reduzierung des Gesamtgewichts um ca. 40%. Eine Übertragung der Ergebnisse sollte auch auf weitere Anwendungsgebiete (Hotels, Pflege, Krankenhaus, Wohnmöbel) erfolgen. | Die theoretischen Ergebnisse der Simulation ließen sich nur sehr aufwändig in Vollholzstrukturen umsetzen. Eine Reduzierung der Vollholzquerschnitte erwies sich grundsätzlich als möglich, jedoch nur bei gleichzeitiger Verstärkung der Konstruktion. Dies wirkte sich jedoch sowohl auf die angestrebte Gewichtsreduzierung, als auch auf den Komfort der Sitzmöbel aus. Über die Reduzierung der Querschnitte hinaus wurden daher weitere Änderungen vorgenommen, z.B. der Austausch von flächigen Elementen durch Rahmenkonstruktionen, der Austausch von Buchenholz durch Fichtenholz und auch der Einsatz von Leichtbauplattenmaterial. Auch die weiteren Verarbeitungsschritte (z.B. die Unterfederung) mussten in die konstruktiven Überlegungen einbezogen werden, da das Gestell auch die hierdurch entstehenden Kräfte aufnehmen musste. Durch die Reduzierung der Querschnitte allein, war die ursprünglich angedachte Gewichtsreduzierung von ca. 40% nicht erreichbar. Durch die Kombination von Querschnittsreduzierung und dem Austausch von Materialien konnte eine Gewichtsersparnis zwischen 25-40% erzielt werden. Über konstruktive Aspekte hinaus beeinflusste auch der spätere Einsatzbereich die Möglichkeiten der Gewichtsreduzierungen. Hierzu zählten die Demontierbarkeit, der Einbau eines Stauraums und Brandschutzerfordernisse. Durch Anwendertests konnten die theoretische Überlegungen um weitere mögliche Nutzungsszenarien erweitert werden. Auch vor dem Hintergrund unterschiedlicher Bewertungskriterien je Einsatzbereich, ergaben die leichteren Konstruktionen für alle potenziellen Anwender Vorteile. Der praxisnahe Ansatz mit der Entwicklung mehrerer Konstruktionsalternativen pro Anforderungsprofil erwies sich als gute Lösung, die sich aus der Simulation ergebenden Fragestellungen zu bearbeiten. Ebenso führte die abteilungsübergreifende Bearbeitung des Projektes zu sehr guten Ergebnissen, da bereits in frühen Phasen auch Anforderungen einer später geplanten Serienfertigung miteinbezogen werden konnten. | Katja Schwander Tel.: +49 6281 401-171 kschwander@franz-fertig.de Franz Fertig, Sitz + Liegemöbel KG Franz-Fertig-Str. 24 74722 Buchen (Odenwald) | X |
| 01.02.2020 | 31.01.2022 | 2220HV038B | Verbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 2: Strukturanalyse - Akronym: CabinWoods | Im Verbundvorhaben "Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel" wurden in Zusammenarbeit der Projektpartner Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH und FRANZ FERTIG Sitz+Liegemöbel KG optimierte Leichtbaulösungen für den Möbelbereich entwickelt. Zielsetzung des bearbeiteten Vorhabens war es, Hartholz-Funktionsmöbel durch konstruktiven Leichtbau so zu optimieren, dass sie sich in wichtigen Premium-Märkten wie Kreuzfahrtschiffen, Kliniken oder Hotels ge-gen bisher übliche Metallkonstruktionen besser durchsetzen können. Dazu wurden Beispielkonstruktionen erstellt, hinsichtlich ihrer Belastungsszenarien identifiziert und simulativ bewertet. Ausgehend von den Simulationsergebnissen (Spannungsverteilungen, Verformungszuständen) wurden die Konstruktionen bzgl. der Masse als Zielgröße belastungsgerecht optimiert und Prototypen ent-sprechend der Ergebnisse gefertigt. Ziel war es, die das Gewicht der Ausgangskonstruktion durch Methoden des konstruktiven Leichtbaus um ca. 40 % zu reduzieren und gleichzeitig die mechanische Leistungsfähigkeit zu verbessern oder auf Aus-gangsniveau zu halten. | Ausgehend vom Ursprungstyp des Projekts: Standard-Passagierkabine AIDA wurden zunächst Modelltypen definiert und die in den Modelltypen verwendeten Materialien identifiziert und die zur Implementierung eines anisotropen Materialmodells für die Simulation auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) benötigten Materialparameter bereitgestellt. Auf Basis der analysierten Modelltypen wurden ausgehend von zweidimensionalen Konstruktionszeichnun-gen dreidimensionale Volumenmodelle der Funktionsmöbel konstruiert. Die Funktionen der einzelnen Kom-ponenten wurden eingehend analysiert und in unterschiedlichen Detaillierungsgraden in den Volumenmodel-len hinterlegt. Zugehörige Simulationsumgebungen wurden aufgebaut und Randbedingungen, Lasteinleitungen, Kontakt-formulierungen, geometrievorbereitende Maßnahmen sowie Elementauswahl und Vernetzungsgrade wurden definiert und implementiert. Simulativ gestützte Topologie- und Geometrieoptimierungsverfahren wurden auf ausgewählte Teilkompo-nenten angewendet und das Verhalten der Strukturen in den Simulationsumgebungen studiert. Weiterhin wurden auch die Gesamtkonstruktionen mittels Spannungs- und Verformungsanalyse simulativ berechnet und hinsichtlich der Ergebnisse ausgewertet. Auf Basis der Erfahrung der Konstrukteure und aus dem in den Simulationen identifizierten Auslastungsgrad der verschiedenen Konstruktionselemente wurden für den Prototypenbau verschiedenste Ansätze zur Ge-wichtsreduzierung (stofflicher und geometrischer Leichtbau) bereitgestellt. Weiterhin wurden verschiedene Leichtbaukonfigurationen einer ausgewählten Konstruktion auf Basis der FEM und in Zusammenarbeit von IHD und Franz Fertig, erzeugt und entsprechend den definierten Belas-tungsszenarien simulativ geprüft. Hinsichtlich des Gewichts ergab sich für die endoptimierte Variante ein Gewicht der Holz- und Beschlagkomponenten von 53,8 kg. Bezogen auf die Ausgangsmasse entspricht dieser Wert einer Einsparung von 39,7 %. | Dipl.-Ing. Ronny Lang Tel.: +49 351 4662-365 ronny.lang@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X |
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053A | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 1: Redox-Flow-Zelle und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Dr. Nastaran Krawczyk Tel.: +49 6023 9670152 nastaran.krawczyk@cmblu.de CMBlu Energy AG Industriestr. 19 63755 Alzenau | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053B | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 2: Trenn- und Reinigungsverfahren - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeiten werden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können.Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Dr. Dipl.-Ing. M. Sc Mehrdad Ebrahimi Tel.: +49 641 309-2552 mehrdad.ebrahimi@lse.thm.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT) Wiesenstr. 14 35390 Gießen | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053C | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 3: Elektrochemie - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so dass Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053D | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Hermann A. Wegner Tel.: +49 641 99-34330 hermann.a.wegner@org.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - Fachbereich 08 - Biologie und Chemie - Institut für Organische Chemie - AG Prof. Dr. Hermann A. Wegner Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053E | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 5: Elektrolyte - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Jürgen Janek Tel.: +49 641 99-34500 juergen.janek@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053F | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 6: Membranen - Akronym: FORESTII | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeiten werden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, um diesen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Steffen Schütz Tel.: +49 7141 98-3610 steffen.schuetz@mann-hummel.com MANN+HUMMEL GmbH Schwieberdinger Str. 126 71636 Ludwigsburg | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053G | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 7: Quantenmechanische Berechnungen und Degradationsmechanismen - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Doreen Mollenhauer Tel.: +49 641 99-34560 doreen.mollenhauer@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | ||
| 01.03.2020 | 31.01.2021 | 2220NR002 | 14. Rostocker Bioenergieforum - Akronym: 14_BEF | Die Bioenergie ist ein unverzichtbarer Baustein für eine nachhaltige Energieversorgung und die Erreichung der Klimaschutzziele. Zusätzlich zu der bedarfsgerechten, flexiblen Strombereitstellung, speziell durch Biogasanlagen, spielt die Bioenergie eine wichtige Rolle im Wärme- und Transportsektor. Aber die Bioenergie-Branche muss sich derzeit vielfältigen Fragestellungen widmen: Themen wie die EEG Novellierung, die langsam voranschreitende Wärmewende, strengere Emissionsgrenzwerte, neue Vorschriften für Biokraftstoffe sowie andere gesetzliche Neuerungen stellen die Weiterentwicklung der Bioenergie vor immer neue Herausforderungen. Um auch langfristig noch innovative und international wettbewerbsfähige biobasierte Lösungen zu realisieren, müssen solche Fragestellungen diskutiert werden. Als Antwort auf diese aktuellen Entwicklungen konzentriert sich das diesjährige Rostocker Bioenergieform auf die Vorstellung zukunftsfähiger Konzepte, welche zur nachhaltigen Energieversorgung und zum Klimaschutz beitragen können. Anhand von Beispielen und Pilotprojekten aus der Praxis werden die Erzeugung, Bereitstellung, Auf- und Verarbeitung von Biomasse sowie die Entwicklung neuer biobasierter Produkte und Bioenergieträger behandelt. Dazu zählen diverse Themen wie die Ressourcenschonung, innovative Konversionsverfahren, Bioökonomie, die Erschließung von Potenzialen biogener Reststoffe, die Entwicklung effizienter Wärmeversorgungskonzepte sowie die Sektorenkopplung. Ferner wird auch wieder die Rolle der Bioenergie im Mobilitätssektor eingehend behandelt, wobei der Schwerpunkt auf Kraftstoffen der Zukunft in der Landwirtschaft, Schifffahrt, Schwerlast- und im Straßenverkehr liegt. Interessante Themen umfassen hierbei die Nutzung von alternativen Einsatzstoffen, Emissionsquoten sowie die neuesten politischen Entwicklungen. | Prof. Dr. Michael Nelles Tel.: +49 381 498-3400 michael.nelles@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Institut für Umweltingenieurwesen - Professur Abfall- und Stoffstromwirtschaft Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | X | |
| 01.11.2020 | 31.10.2023 | 2220NR008A | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 1: Projektmanagement, Praxisversuche, Datenanalyse - Akronym: SuperNAV | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Dr. Udo Hans Sauter Tel.: +49 761 4018-237 udo.sauter@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2023 | 2220NR008B | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 2: GNSS-Waldempfängerentwicklung - Akronym: SuperNav | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Dipl.-Ing. Matthias Overbeck Tel.: +49 911 58061-6368 matthias.overbeck@iis.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) - Standort Nürnberg Nordostpark 84 90411 Nürnberg | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2023 | 2220NR008C | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 3: Integration SuperNav-Empfänger in eine Forstmaschine - Akronym: SuperNav | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Dipl.-Ing. Felix zu Hohenlohe-Waldenburg Tel.: +49 7944 9191-0 info@hsm-forest.com Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH & Co. KG Im Greut 10 74635 Kupferzell | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2023 | 2220NR008D | Verbundvorhaben: SUbmeterPositionierung in der Forstwirtschaft unter schwierigen SatNav-Bedingungen; Teilvorhaben 4: Praxisdefinition Zielsystem, Versuchsdurchführung und Datenanalyse - Akronym: SuperNav | Die präzise Verortung von Forstmaschinen ist von grundsätzlicher Bedeutung für eine nachhaltige, bodenschonende und gleichermaßen effiziente und sichere Holznutzung. Mit den bislang verfügbaren Empfängern für Globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) ist eine zuverlässige Positionierung im Submeterbereich und in Echtzeit in Waldbeständen jedoch nicht möglich. Ziel des Projekts ist daher die Entwicklung und Praxiserprobung technischer Systeme, die die für eine Satellitenpositionierung im Wald vorherrschenden, ungünstigen Rahmenbedingungen, wie z.B. Abschattung, Beugung und ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, durch innovative GNSS-Antennentechnologie kompensieren und durch ergänzende Sensorfusion eine höhere Genauigkeit erzielen. Die Positioniergenauigkeit im Submeterbereich soll mit den im Projekt neu zu entwickelnden Technologien durchgängig und in Echtzeit sichergestellt werden. Für Waldbesitzer, Forstbetriebe, Forstunternehmen und rohstoffverarbeitende Holzindustriebetriebe ergäben sich hierdurch erhebliche Verbesserungen hinsichtlich Arbeitssicherheit, Zuverlässigkeit bei der Einhaltung des Bodenschutzes als Aspekt der Umweltvorsorge und Erfüllung der Zertifizierungsanforderungen und Wirtschaftlichkeit der involvierten Betriebe. | Matthias Leipnitz Tel.: +49 3496 510514 mleipnitz@geo-konzept.de geo-konzept Gesellschaft für Umweltplanungssysteme mbH Wittenfelder Str. 28 85111 Adelschlag | ||
| 15.11.2020 | 14.05.2023 | 2220NR009A | Verbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben1: Projektkoordination und Logistik, Informationsstechnische Forschung und Verarbeitung - Akronym: VEHIT | Das Vorhaben hat das Ziel, die Versorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VE-HIT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, so dass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Das Problem ist nur durch einen Wechsel des Transportmittels erreichbar und bedeutet eine systematische Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene. Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Diese Timberports werden als ‚digitale Zwillinge‘ im Vorhaben VEHIT modelliert. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern. | Prof. Dr. Thomas Purfürst Tel.: +49 761 203-3567 thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | ||
| 15.11.2020 | 14.05.2023 | 2220NR009B | Verbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben 2: Operationale Umsetzung Holzbereitstellung und Schadholzlager, LKW- und modaler Transport (Bahn und Schiff) - Akronym: VEHIT | Das Vorhaben hat das Ziel, die VErsorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VE-HIT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, sodass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Eine stärkere Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene wird als Lösung des Problems gesehen . Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern. | Martin Müller Tel.: +49 941 6909-207 martin.mueller@baysf.de Bayerische Staatsforsten AöR - Teilbereich Logistik, Technik und Technische Produktion Tillystr. 2 93053 Regensburg | ||
| 15.11.2020 | 14.05.2023 | 2220NR009C | Verbundvorhaben: Versorgungskette Holz, IT und von der Straße auf die Schiene; Teilvorhaben 3: DB Cargo Logistics GmbH, Bereitstellung von Zügen und Timber-Ports, Betriebswirtschaftliche Analyse, Entwicklung Prototyp ‚Timberport - Akronym: VEHIT | Das Vorhaben hat das Ziel, die VErsorgungkette Holz durch den systematischen Einsatz von IT (VEH-IT) zu verbessern und ein intelligentes Supply Chain-Konzept zu entwickeln, das zu verstärkten Bahntransporten führt. Die relevanten Akteure der Versorgungskette Holz sind derzeit IT-technisch nur unzureichend verknüpft. Die Mengen klimabedingten Schadholzes übersteigen deutlich die vorhandene LKW-Frachtkapazität. Gleichzeitig sinkt die Frachtkapazität altersbedingt. Verkehrspolitische Lösungen, wie die Erhöhung des zulässigen LKW-Gewichts auf 44 t, sind für das Gesamtproblem unzureichend, sodass die Holzversorgung des Marktes zunehmend gefährdet ist. Ein zusätzliches Problem sind große Mengen von Schadholz infolge des Klimawandels. Das Problem ist nur durch einen Wechsel des Transportmittels erreichbar und bedeutet eine systematische Verlagerung des Holztransports vom LKW auf die Schiene. Neue Supply Chain-Konzepte sind darauf auszurichten, die systemischen Nachteile der Bahn zu kompensieren, um die besonderen Stärken des Systems Schiene nutzen zu können. Benötigt werden hierzu spezielle Verladebahnhöfe, sog. ‚Timberports‘. Diese Timberports werden als ‚digitale Zwillinge‘ im Vorhaben VEHIT modelliert. Die Analyse richtet sich dabei auf die Frage geeigneter Standorte, die das Potential besitzen, um Timberports stetig mit Rundholz zu beliefern. Ferner sind Timberports in die systemische Vernetzung der Akteure (Forst, LKW- oder Bahn-Transport, Holzindustrie) IT-technisch zu integrieren. Um die Voraussetzungen für die praktische Standortrealisierung zu schaffen, sind tragfähige Geschäftsmodelle und geeignete Betriebskonzepte zu entwickeln, die die Wirtschaftlichkeit der gesamten Versorgungskette Holz sichern. | Niklas Fischer Tel.: +4915233144304 niklas.n.fischer@deutschebahn.com DB Cargo Logistics GmbH Langer Kornweg 34h-i 65451 Kelsterbach | ||
| 01.05.2020 | 31.12.2023 | 2220NR013 | Fernerkundungsbasiertes Nationales Erfassungssystem Waldschäden (FNEWs) - Akronym: FNEWs | Mit dem Projekt werden die Voraussetzungen für die Implementierung eines fernerkundungsbasierten Erfassungssystems für Waldschäden geschaffen und erprobt. Dieses soll Daten als Entscheidungshilfe für ein Krisenmanagement bei großflächigen Waldschäden liefern. Das fernerkundungsbasierte nationale Erfassungssystem Waldschäden soll belastbare Informationen zu Waldflächen und Holzmengen liefern, die durch Kalamitäten wie Sturm, Trockenheit, Schadinsekten oder Waldbrand abgestorben sind. Es soll aktuelle Hinweiskarten mit Hilfe einer weitgehend automatischen Schnelldetektion erzeugen und jährliche Berichte über den Umfang der Schäden ermöglichen. Dafür sollen bewährte Lösungsansätze getestet und weiterentwi-ckelt werden. Die erfolgversprechendste Lösung soll in eine bundesweite Anwendung überführt werden. Dazu arbeitet das Thünen-Institut mit führenden Technologiepartnern und Lieferanten für Trainings- und Validierungsdaten aus verschiedenen Bundesländern zusammen. Die wichtigste Datengrundlage sind multispektrale Sentinel 2-Daten und Sentinel 1-Radardaten, die in einer hohen zeitlichen und räumlichen Auflösung kostenlos für das gesamte Bundesgebiet zur Verfügung stehen. Darüber hinaus wird der Zusatznutzen sehr hoch aufgelöster, kostenpflichtiger Satellitendaten sowie Luftbilddaten geprüft. Zur ökonomischen Bewertung der Schäden wird ein Prognosemodell für die Marktreaktionen auf Kalamitäten entwickelt. Damit sollen komplexe ökonomische Bewertungsansätze in das Monitoring- und Berichtssystem integriert werden | Dr. Katja Oehmichen Tel.: +49 3334 3820-360 katja.oehmichen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.12.2020 | 30.04.2024 | 2220NR016A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 1: Analyse, Datenerhebung und Implementierung der NotRufDrohne in die "Rettungskette-Forst" - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort-Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Uli Riemer Tel.: +49 761 4018-192 uli.riemer@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.12.2020 | 30.04.2024 | 2220NR016B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Drohnensystems inkl. Energiemanagement unter Berücksichtigung der neuen EU-Regularien - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort- Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Andreas Voss Tel.: +49 4185 9208041 a.voss@syrphus.com Syrphus GmbH Zum Wendeplatz 3 21220 Seevetal | ||
| 01.12.2020 | 30.04.2024 | 2220NR016C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 3: Mobilfunkversorgung - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort-Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Dr. Wolfgang Balzer Tel.: +49 171 4228557 wfk@focus-infocom.de FOCUS INFOCOM Gesellschaft für Informatik und Telekommunikation mbH Heinrichstr. 2 64283 Darmstadt | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2023 | 2220NR021A | Verbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe in Modellsystemen - Akronym: MiFoCo-bio | Die erste Projektphase zu Bioethanol-haltigen Dieselkraftstoffen zeigte, dass die Luftbeimischung zu unter Motorbedingungen injiziertem Kraftstoff als unabhängig von seiner Zusammensetzung betrachtet werden kann. Für verschiedene Substanzen resultieren in der stationären Phase lokal gleiche Kraftstoff-Luft-Massenverhältnisse, die durch das Einspritzsystem gezielt eingestellt werden können. Ein Kraftstoffeinfluss kommt erst beim Übergang von physikalischer Gemischbildung zu chemischer Verbrennung zu tragen. Charakteristika wie ein (Biokraftstoff-typischer) Sauerstoffgehalt führen zu magereren Gemischen. Dies erlaubt bei Auswahl eines alternativen Stoffs die Fokussierung auf chemische Eigenschaften. Problemstellungen der Schadstoffemission und endlicher Ressourcen können so simultan und synergetisch behandelt werden: Durch Verwendung von Biokraftstoffen mit geeigneter chemischer Charakteristik wird der Verbrennungsverlauf gezielt so beeinflusst, dass geringe Emissionen entstehen. Neben dem Alkohol Ethanol sollen in der beantragten zweiten Projektphase HVO und 1-Octanol untersucht werden. Durch Analyse der Mischungshomogenität via Raman-Spektroskopie soll beurteilt werden, ob ein Kraftstoffeinfluss auf mikroskopischer Ebene besteht. Darauf aufbauend soll die Verbrennungsvorgang alternativer Kraftstoffe in Einspritzkammer, Rapid Compression Machine und Einzylindermotor analysiert und die Anwendungsnähe sukzessive maximiert werden. Ziel ist es Möglichkeiten und Grenzen einer optimalen Verbrennungsführung durch alternative Kraftstoffe für einen oder wenige Betriebspunkt(e) im realen Anwendungsfall aufzuzeigen. Um Erkenntnisse direkt nutzbar zu machen und den Transfer zwischen den Prüfstandssystemen zu optimierten, erfolgt ein stetiger Übertrag in die numerische Simulation. Hierzu erforderliche Stoffdaten werden projektimmanent via Raman-Spektroskopie bestimmt und geben eine aktuell benötigte Datenbasis über das Projekt hinaus. | Prof. Dr.-Ing. Michael Wensing Tel.: +49 9131 85-29782 michael.wensing@fau.de Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg - Lehrstuhl für Technische Thermodynamik (LTT) Am Weichselgarten 8 91058 Erlangen | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2023 | 2220NR021B | Verbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 2: Numerische Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung biogener Kraftstoffe - Akronym: MiFoCo-bio | Die erste Projektphase zu Bioethanol-haltigen Dieselkraftstoffen zeigte, dass die Luftbeimischung zu unter Motorbedingungen injiziertem Kraftstoff als unabhängig von seiner Zusammensetzung betrachtet werden kann. Für verschiedene Substanzen resultieren in der stationären Phase lokal gleiche Kraftstoff-Luft-Massenverhältnisse, die durch das Einspritzsystem gezielt eingestellt werden können. Ein Kraftstoffeinfluss kommt erst beim Übergang von physikalischer Gemischbildung zur Verbrennung zum Tragen. Charakteristika wie ein (Biokraftstoff-typischer) Sauerstoffgehalt führen zu magereren Gemischen. Für die Verbrennung unterschiedlicher Kraftstoffe sind somit die chemischen Eigenschaften entscheidend. Problemstellungen der Schadstoffemission und endlicher Ressourcen können so simultan und synergetisch behandelt werden: Durch Verwendung biogener Kraftstoffen mit geeigneter chemischer Charakteristik wird der Verbrennungsverlauf gezielt so beeinflusst, dass geringe Emissionen entstehen. Neben dem Alkohol Ethanol sollen in der beantragten zweiten Projektphase HVO und 1-Octanol untersucht werden. Durch Analyse der Mischungshomogenität via Raman-Spektroskopie soll beurteilt werden, ob ein Kraftstoffeinfluss auf mikroskopischer Ebene besteht. Darauf aufbauend soll der Verbrennungsvorgang biogener Kraftstoffe in der Einspritzkammer, der Rapid Compression Machine und dem Einzylindermotor analysiert und die Anwendungsnähe sukzessive maximiert werden. Ziel ist es, Möglichkeiten und Grenzen einer optimalen Verbrennungsführung durch den Einsatz biogener Kraftstoffe für einen oder wenige Betriebspunkte im realen Anwendungsfall aufzuzeigen. Um die an den Prüfständen gewonnenen Erkenntnisse direkt nutzbar zu machen, erfolgt ein stetiger Übertrag in die numerische Simulation. Hierzu erforderliche Stoffdaten werden im Rahmen dieses Projektes via Raman-Spektroskopie bestimmt und stehen als Datenbasis auch über das Projekt hinaus zur Verfügung. | Prof. Dr.-Ing. Christian Hasse Tel.: +49 6151 1624142 hasse@stfs.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt Karolinenplatz 5 64289 Darmstadt | ||
| 01.10.2020 | 31.03.2023 | 2220NR021C | Verbundvorhaben: Gemischbildung und Verbrennung von Alkoholen und anderer biogener Kraftstoffe in mischungskontrollierten Brennverfahren; Teilvorhaben 3: Motornahe Applikation und experimentelle Untersuchung biogener Kraftstoffe am Motor - Akronym: MiFoCo-bio | Die erste Projektphase zu Bioethanol-haltigen Dieselkraftstoffen zeigte, dass die Luftbeimischung zu unter Motorbedingungen injiziertem Kraftstoff als unabhängig von seiner Zusammensetzung betrachtet werden kann. Für verschiedene Substanzen resultieren in der stationären Phase lokal gleiche Kraftstoff-Luft-Massenverhältnisse, die durch das Einspritzsystem gezielt eingestellt werden können. Ein Kraftstoffeinfluss kommt erst beim Übergang von physikalischer Gemischbildung zu chemischer Verbrennung zu tragen. Charakteristika wie ein (Biokraftstoff-typischer) Sauerstoffgehalt führen zu magereren Gemischen. Dies erlaubt bei Auswahl eines alternativen Stoffs die Fokussierung auf chemische Eigenschaften. Problemstellungen der Schadstoffemission und endlicher Ressourcen können so simultan und synergetisch behandelt werden: Durch Verwendung von Biokraftstoffen mit geeigneter chemischer Charakteristik wird der Verbrennungsverlauf gezielt so beeinflusst, dass geringe Emissionen entstehen. Neben dem Alkohol Ethanol sollen in der beantragten zweiten Projektphase HVO und 1-Octanol untersucht werden. Durch Analyse der Mischungshomogenität via Raman-Spektroskopie soll beurteilt werden, ob ein Kraftstoffeinfluss auf mikroskopischer Ebene besteht. Darauf aufbauend soll die Verbrennungsvorgang alternativer Kraftstoffe in Einspritzkammer, Rapid Compression Machine und Einzylindermotor analysiert und die Anwendungsnähe sukzessive maximiert werden. Ziel ist es Möglichkeiten und Grenzen einer optimalen Verbrennungsführung durch alternative Kraftstoffe für einen oder wenige Betriebspunkt(e) im realen Anwendungsfall aufzuzeigen. Um Erkenntnisse direkt nutzbar zu machen und den Transfer zwischen den Prüfstandssystemen zu optimierten, erfolgt ein stetiger Übertrag in die numerische Simulation. Hierzu erforderliche Stoffdaten werden projektimmanent via Raman-Spektroskopie bestimmt und geben eine aktuell benötigte Datenbasis über das Projekt hinaus. | Dr.-Ing. Maximilian Prager Tel.: +49 89 289 24-106 maximilian.prager@tum.de Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme Schragenhofstr. 31 80992 München | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2220NR024A | Verbundvorhaben: Erfassung und Vorhersagemöglichkeiten von Sturmschäden im Forst; Teilvorhaben 1: Entwicklung semi-automatischer Algorithmen zur quantitativen Erfassung von Sturmkalamitäten aus multiskaligen Fernerkundungsdaten - Akronym: WINMOL | Ziel des Projektes WINMOL ist die Modellierung potentieller Sturmwurfflächen in realen Forstbeständen und die Methodenentwicklung zur forstlichen Reduktion potentieller Sturmkalamitäten in wirtschaftlich genutzten Forstbeständen durch optimierte Sturmschadensmodelle. Das Projektergebnis liefert ein Planungsinstrument für waldbauliche Maßnahmen vor dem Sturm bis zur Karte nach dem Sturm und die Meldung der Holzmengen an das Werk. WINMOL trägt so dazu bei, die zahlreiche Funktionen des Waldes zu erhalten, indem a) nach einem Sturmereignis der Wald für die Nutzung schneller wieder freigegeben werden kann und b) die Risiken für den Menschen langfristig verkleinert, bzw. besser abgeschätzt werden können. | Prof. Dr. Jan-Peter Mund Tel.: +49 3334 657-189 jan-peter.mund@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich für Wald und Umwelt - Fachgebiet Sozioökonomie & Kommunikation Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.07.2020 | 30.06.2023 | 2220NR024B | Verbundvorhaben: Erfassung und Vorhersagemöglichkeiten von Sturmschäden im Forst; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Validierung und Einbindung eines Sturmschadenmoduls in die Waldwachstumsmodellierung - Akronym: WINMOL | Ziel des Projektes WINMOL ist die Modellierung potentieller Sturmwurfflächen in realen Forstbeständen und die Methodenentwicklung zur forstlichen Reduktion potentieller Sturmkalamitäten in wirtschaftlich genutzten Forstbeständen durch optimierte Sturmschadensmodelle. Das Projektergebnis liefert ein Planungsinstrument für waldbauliche Maßnahmen vor dem Sturm bis zur Karte nach dem Sturm und die Meldung der Holzmengen an das Werk. WINMOL trägt so dazu bei, die zahlreiche Funktionen des Waldes zu erhalten, indem a) nach einem Sturmereignis der Wald für die Nutzung schneller wieder freigegeben werden kann und b) die Risiken für den Menschen langfristig verkleinert, bzw. besser abgeschätzt werden können. . | Dr. Marco Natkhin Tel.: +49 03334 3820-340 marco.natkhin@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.11.2020 | 30.06.2022 | 2220NR034A | Verbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 1: Untersuchungen zu Potenzialen, Bilanzierung, Zukunftsoptionen und Sektorenkopplung bestehender und zukünftiger Bioenergieanlagen im ländlichen Raum südlicher Landkreis Mittelsachsen - Akronym: MultiBioLR | Ziel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Mit diesem Vorhaben werden Bioenergiepotentiale im ländlichen Raum erfasst, analysiert und bewertet. Die Bewertung erfolgt interdisziplinär unter ökonomischen, ökologischen und gesellschaftspolitischen Gesichtspunkten und schließt die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität mit ein. Es werden Möglichkeiten beleuchtet für eine stärkere Integration von Bioenergie in ein zukunftsorientiertes Energiekonzept sowie für eine Sektorenkopplung erneuerbarer Energien. Die sich daraus ergebende Zukunftsoptionen beziehen sich im Konkreten auf einen landwirtschaftlichen Betrieb, stets unter Berücksichtigung der Übertragbarkeit auf andere ländliche Regionen. Neben den technischen Zielstellungen, wie Steigerung der Flexibilität und Effizienz, werden den Zielen Arten- und Insektenschutz, Akzeptanz und Kommunizierbarkeit eine große Bedeutung beigemessen. | In der Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum konnten mit einer Potenzial- und Standortanalyse im südlichen Landkreis Mittelsachsen und speziell für die Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. Möglichkeiten für den Ausbau der Bioenergienutzung untersucht werden. Die in diesem Zusammenhang analysierte Machbarkeit für Biogasnetze zur zentralen Gasaufbereitung und Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz sowie eine Wärmeabsatzanalyse für Biogasanlagen im Betrachtungsgebiet erbrachte gute Ergebnisse. Die aufgestellte Energiebilanz der Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. weist sehr hohe Anteile an Erneuerbaren Energien auf, die zum großen Teil auf der Nutzung von Bioenergie basieren. Für die Berechnung der THG-Bilanzen der Bioenergieanlagen (Biogas, Holzwärme und Rapsölkraftstoff) und für künftige Nutzungsvarianten wurde ein THG-Rechner nach den Vorgaben der EU-Richtlinie RED II entwickelt. Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Mit dem jährlichen Anbau und Nutzung von Blühpflanzen von ca. 30 ha wird ein wichtiger Beitrag zum Arten- und Naturschutz geleistet. Ein Versuchsanbau mit drei verschiedenen Blühpflanzenmischungen und Biogasertragstests (Biogasertrag von ca. 400 l/kg oTS) erfolgten. Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: •Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel •Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung •Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause Tel.: +49 3731 39-3940 hartmut.krause@iwtt.tu-freiberg.de Technische Universität Bergakademie Freiberg - Fakultät für Maschinenbau, Verfahrens- und Energietechnik - Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik Gustav-Zeuner-Str. 7 09599 Freiberg | |
| 01.11.2020 | 30.06.2022 | 2220NR034B | Verbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 2: Bioenergienutzung - Eine Zukunftschance für den ländlichen Raum im südlichen Landkreis Mittelsachsen - Akronym: MultiBioLR | Ziel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Mit diesem Vorhaben werden Bioenergiepotentiale im ländlichen Raum erfasst, analysiert und bewertet. Die Bewertung erfolgt interdisziplinär unter ökonomischen, ökologischen und gesellschaftspolitischen Gesichtspunkten und schließt die Bereiche Strom, Wärme und Mobilität mit ein. Ziel und Gegenstand ist die Untersuchung der Multiplizierbarkeit gewonnener Erkenntnisse in die Praxis und in andere Regionen, die Unterstützung bei Erstellung der Energie- und THG-Bilanzen des Agrarbetriebes sowie die Öffentlichkeitsarbeit. Es werden Möglichkeiten beleuchtet für eine stärkere Integration von Bioenergie in ein zukunftsorientiertes Energiekonzept sowie für eine Sektorenkopplung erneuerbarer Energien. Die sich daraus ergebende Zukunftsoptionen beziehen sich im Konkreten auf einen landwirtschaftlichen Betrieb, stets unter Berücksichtigung der Übertragbarkeit auf andere ländliche Regionen. Neben den technischen Zielstellungen, wie Steigerung der Flexibilität und Effizienz, werden den Zielen Arten- und Insektenschutz, Akzeptanz und Kommunizierbarkeit eine große Bedeutung beigemessen. | In der Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum konnten mit einer Standortanalyse im südlichen Landkreis Mittelsachsen und speziell für die Agrargenossenschaft "Bergland" Clausnitz e.G. Möglichkeiten für den Ausbau der Bioenergienutzung untersucht werden. Die aufgestellte Energiebilanz der Agrargenossenschaft in Clausnitz weist sehr hohe Anteile an Erneuerbaren Energien auf, die zum großen Teil auf der Nutzung von Bioenergie basieren. Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten- BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Die Produktion und der Einsatz von Eiweißfutter und Rapsölkraftstoff in der Agrargenossenschaft "Bergland" soll bei entsprechenden wirtschaftlichen und technischen Rahmenbedingungen weiter erfolgen. Mit dem jährlichen Anbau und Nutzung von Blühpflanzen von ca. 30 ha wird ein wichtiger Beitrag zum Arten- und Naturschutz geleistet. Ein Versuchsanbau mit drei verschiedenen Blühpflanzenmischungen und Biogasertragstests erfolgten. Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: ¿Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel ¿Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung ¿Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Der Ortsteil Clausnitz könnte sich nach Abschluss der empfohlenen Maßnahmen Bioenergiedorf nennen, da über 50% der erzeugten Strom- und Wärmemenge aus Bioenergie stammt. Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. | Jens Beyer Tel.: +49 373 6914-034 jens.beyer@bauernland-ag.de Sächsisches Netzwerk Biomasse e.V. Hauptstr. 13 09623 Rechenberg-Bienenmühle | |
| 01.11.2020 | 30.06.2022 | 2220NR034C | Verbundvorhaben: Multifunktionale Bioenergienutzung im ländlichen Raum; Teilvorhaben 3: Paradigmenwechsel – Biogas von der Stromerzeugung zur Bio-CNG Tankstelle im ländlichen Raum - Akronym: MultiBioLR | Ziel des Verbundvorhabens ist die Ausführung einer Durchführbarkeitsstudie zur multifunktionalen Bioenergienutzung im ländlichen Raum. Dabei sollen Stärken und Schwächen von möglichen Bioenergiepilotanlagen, insbesondere zu den Punkten Energiebereitstellung, Ökonomie und Treibhausgas (THG) - Einsparung dargestellt werden. Zusammen mit den für die Errichtung der untersuchten Pilotanlagen notwendigen Ressourcen sollen im Ergebnis des Vorhabens die Erfolgsaussichten für die Etablierung dieser Pilotanlagen dargestellt und für die Bewertung (bzgl. einer weiteren Projektphase) für die anschließende Begutachtung aufbereitet werden. Ziel und Gegenstand des Teilvorhabens ist die Entwicklung und Prüfung von Konzepten zum wirtschaftlichen Weiterbetrieb von Biogasanlagen nach der EEG-Phase. Dabei spielen die Optionen der Aufbereitung von Biogas zu Biomethan mit Einspeisung und/oder Betreiben einer Tankstelle und der höheren Nutzung von Wärme in Wärmenetzen eine Rolle. Weiterhin sind die Sektorenkopplung und die Alternativen zur bisherigen Stromvermarktung ein Thema dieses Vorhabens. | Für den Weiterbetrieb der Biogasanlage an der MVA ab dem Jahr 2025 wurden die Optionen eines Satelliten- BHKW am Nahwärmenetz und der Biogasaufbereitung und Einspeisung in das Erdgasnetz untersucht. Weiterhin wurden der Bau von Nahwärmenetzen und Varianten für Heizkessel und Holzgasanlage mit BHKW betrachtet. Als Vorteil der Varianten Satelliten-BHKW am geplanten Nahwärmenetz im Ort können die Substratmengen der Biogasanlage bleibehalten werden und die Flexibilität steigt deutlich an. Durch die höhere Nutzung der vorhandenen Abwärme der Biogasverstromung im Nahwärmenetz können fossile Energieträger und damit Emissionen von ca. 32,5 t CO2eq vermieden werden. Die Einsatzmenge von Holz für die Versorgung des Nahwärmenetzes kann reduziert und für weitere Nutzungen zur Verfügung stehen. Für die Variante Gasaufbereitung auf Biomethan und die Gaseinspeisung in das Erdgasnetz ist vorgesehen, die Gaserzeugung bilanziell zu teilen in Biogas aus Rindergülle, welches als Biomethan eingespeist wird sowie Biogas aus Grassilage und Getreide. Damit können hohe THG-Vergütungen für Biomethan aus Gülle erreicht und zusätzliche Einnahmen bei der Verwendung dieses Gases als Kraftstoff generiert werden. Das Biogas, erzeugt aus Grassilage und Getreide, würde in den zwei vorhanden BHKW vor Ort verstromt und sichert damit die Wärmeversorgung am Standort. Optional könnte eine Hoftankstelle für Biomethan errichtet werden, um eigene Landmaschinen mit dem selbsterzeugten Kraftstoff zu versorgen, sowie ein Vertrieb als Kraftstoff (inner- und außerbetrieblich). Folgende Maßnahmen für weitere Betrachtungen konnten selektiert werden: ¿Bau Nahwärmenetz auf Basis Holzhackschnitzel ¿Bau Satelliten-BHKW am Nahwärmenetz mit Biogasfernleitung ¿Erweiterung vorhandener Nahwärmenetze Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen kann der Anteil der regionalen Bioenergienutzung im Agrarbetrieb sowie in der Kommune erhöht und vorhandene Ressourcen an Biomasse lokal genutzt werden. | Dipl.-Ing. Alfons Himmelstoß Tel.: +49 351 46713-01 a.himmelstoss@aev-energy.de AEV Energy GmbH Hohendölzschener Str. 1a 01187 Dresden | |
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR039X | Bodenwasserhaushaltsdynamik forstlich genutzter Rückegassen - Identifikation und Prognose von kritischen Zuständen - Akronym: CritTrails | Die Funktionen des Waldes sind bedroht: Einträge von Schadstoffen, Risiken des Klimawandels und Einflüsse des Waldmanagements, besonders im Zuge der modernen Holzernte, haben negative Auswirkungen auf das komplexe Ökosystem Wald. Insbesondere den anthropogenen Einfluss durch Erntemaßnahmen gilt es in dieser Hinsicht zu minimieren. Strukturelle Schädigungen des Waldbodens durch stetig an Masse zunehmende Fahrzeuge müssen durch ein intelligentes Waldmanagement vermieden werden. Dabei nimmt der Bodenwassergehalt eine kritische Rolle ein: Verantwortlich für die mechanische Stabilität des Bodens muss dieser Parameter bei dem Maschineneinsatz berücksichtig werden. Dies ist derzeit nicht möglich, da keine zuverlässigen Prognosen der Feuchte in Rückegassen getroffen werden können. Das Ziel des geplanten Projektes ist somit die Untersuchung der jahreszeitlichen Dynamik des Bodenwasserhaushaltes und Ableitung von Prognosen zur räumlichen und zeitlichen Verteilung des Wassergehaltes in Rückegassen. Drei Versuchsstandorte sollen bodenphysikalisch untersucht und Parameter des Bodenwasserhaushaltes innerhalb eines Messnetzes kontinuierlich erfasst werden. Die Daten des intensiven Monitorings werden online in einer Cloud zur Verfügung gestellt, dort verarbeitet und der Wasserhaushalt des Standortes in einer Modellsimulation für die Rückegassen prognostiziert. Kritische Zustände der Befahrbarkeit können so standortspezifisch ermittelt werden. Ziel ist es eine Befahrbarkeitsvorhersage für die Fahrspuren innerhalb des Versuchsstandortes treffen zu können. Vorhersagekarten sollen kritische Bereiche der Befahrbarkeit klassifizieren und ausweisen und Hilfestellung bei der Maschineneinsatzplanung bieten. Das Projekt soll einen Beitrag zur Digitalisierung in der Forstwirtschaft leisten, indem ein automatischer Datentransfer relevanter Parameter zum Wasserhaushalt stattfindet, die jederzeit online über ein Cloudsystem abgerufen werden können. | Martin Kraft Tel.: +49 531 596 4140 martin.kraft@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrartechnologie Bundesallee 47 38116 Braunschweig | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051A | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 1: Verbundkoordination; Integriertes Verfahren zur automatisierten Wegeinventur und belastungsangepassten Wegeunterhaltung - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Dipl.-Ing. Forst Sergej Chmara Tel.: +49 3621 225-331 sergej.chmara@forst.thueringen.de ThüringenForst - Anstalt öffentlichen Rechts - Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha Jägerstr. 1 99867 Gotha | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051B | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 2: Digitale Geschäftsmodelle zur In-Wert-Setzung von Wegezustandsdaten - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehender Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Prof. Dr. Tobias Cremer Tel.: +49 3334 657-166 tobias.cremer@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051C | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 3: Zustandserfassung und Instandhaltungsplanung für Waldwege mit Methoden maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz - Akronym: Intelliway | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Dr. Ina Ehrhardt Tel.: +49 391 4090-811 ina.ehrhardt@iff.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung (IFF) Sandtorstr. 22 39106 Magdeburg | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051D | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 4: Portal-Infrastruktur und digitaler Zwilling Waldwege - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 31679-90 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051E | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 5: Standards zur verfahrensunabhängigen Zustandserfassung von Waldwegen; Datenbasis - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. Das Gesamtziel des Teilantrages "Datenstandards und Datenverknüpfung" des KWF ist: Erarbeiten und Festlegen von Standards zur verfahrensunabhängigen Zustandserfassung von Waldwegen, Schaffen einer Datenbasis. Dieses Gesamtziel wird in folgende Teilziele untergliedert: 1. Definition eines standardisieren Klassifizierungssystems 2. Datentechnische Umsetzung in Form der standardisierten Festlegung von Attributen und Schnittstellenbeschreibung 3. Abstimmung der festgelegten Standards in Fachgremien 4. Datenbank entwickeln 5. Datenbank mit Daten der Forstbetriebe anreichern 6. Transfer des neuen Tools in die Praxis | Alexander Kaulen Tel.: +49 6078 785-27 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik (KWF) e.V. Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051F | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 6: Auswertungsalgorithmen für sensorbasierte Waldwegezustandsdaten - Akronym: INTELLIWAY | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine tandardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Prof. Dr. Martin Ziesak Tel.: +49 8237 9629355 martin.ziesak@ifos-gmbh.de IFOS GmbH Wesehof 29 59757 Arnsberg | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051G | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 7: Intelligentes Matching von GNSS-Signalen und Sensordaten zu Waldwege-Geometrien - Akronym: IntelliWay | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Torsten Müller Tel.: +49 3375 5273-66 intelliway.projekt@eentwicklung.net eEntwicklung.net GmbH Freiheitstr. 124-126 15745 Wildau | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220NR051H | Verbundvorhaben: Intelligente Wege - Condition Monitoring und Predictive Maintenance für Forstwege; Teilvorhaben 8: Bewertung von forstlichen Wegebauverfahren, des digitalen Wegebaucontrollings und des anwenderorientierten Waldwegebau-Wissenstransfers - Akronym: Intelliway | Das Verbundvorhaben Intelliway zielt auf den Aufbau eines bundesweiten, digitalen Zwillings für Forstwege inkl. durchgehenden Datenkette im Prozess des Monitorings, Unterhaltung und Nutzung der Forstwege sowie auf die Etablierung eines offenen Standards im forstlichen Wegebau, um so die digitale Kommunikation und den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen vom Zustandsmonitoring (Condition Monitoring) bis zur vorausschauenden Instandhaltung (Predictive Maintenance) der Waldwege zu ermöglichen. Eine zu entwickelnde Plattform soll alle an den Prozessen um den Waldweg beteiligten Akteure miteinander verbinden und eine standardisierte digitale Kommunikation ohne Medienbrüche inkl. systemunabhängiger Einbindung verschiedener technischer Verfahren der Wegezustandserfassung ermöglichen. Die an den Interessen der Waldbesitzer, Datenlieferanten und Forstdienstleister der Holzlogistikkette ausgerichteten digitalen Geschäftsmodelle und ein breit angelegtes Transferkonzept sollen für schnelle Praxistauglichkeit des modular aufgebauten Gesamtsystems sorgen. | Thilo Wagner Tel.: +49 2931 7866-311 thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Forstliches Bildungszentrum für Waldarbeit und Forsttechnik Alter Holzweg 93 59755 Arnsberg | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR061A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Grundlagenforschung / Versuche, Praxistest, Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen, Wissenstransfer - Akronym: CONTURA | Die kapitalbindenden Waldwege sind die Infrastruktur der Forstbetriebe und dienen u.a. der Holzlogistik, als Rettungswege, dem Waldschutz und der Bevölkerung für Sport und Erholung. Der Waldwegezustand (Wegedecke, Seitenränder mit wasserableitenden Gräben, Lichtraumprofil) ist ein wichtiger Faktor der betrieblichen Ertragsplanung. Das Projekt dient der Entwicklung eines entsprechenden technischen Systems zur Aufnahme und automatisierten Bewertung von Wegezuständen und der darauf basierenden Kalkulation von Kostenblöcken für Pflege und Instandhaltung. Die Fachhochschule Erfurt übernimmt im Verbundprojekt die Organisation und beteiligt sich an der Entwicklung des Planungstools für die Logistik und die Wegeinstandhaltungskosten. Des Weiteren wird ein Parametersystem entwickelt, welches die Anforderungen an die Sensorik der Kameras liefert, um den gesamten Wegekörper zu vermessen. Nachdem die die Wegeschäden in Klassen eingeteilt sind wird eine Kostenkalkulation für die Instandsetzung entwickelt. Danach erfolgt die Planung und visuelle Umsetzung für den Endanwender. Schlussendlich werden Teststrecken für den Gesamtdemonstrator evaluiert und ausgewertet. | Prof. Erik Findeisen Tel.: +49 361 6700-4265 erik.findeisen@fh-erfurt.de Fachhochschule Erfurt University of Applied Sciences Altonaer Str. 25 99085 Erfurt | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR061B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 2: Systemarchitektur Sensor, Entwicklung Gesamtsensorkonzept; Messdatengewinnung mittels LIDAR sowie Fusion der 3D-datengebenden Sensoren - Akronym: Contura-TU-I | Die durch das innovative, automatisierte Wegezustandserfassungstool CONTURA mögliche Optimierung der Aufwände für die rechtzeitige Wegepflege wird erhebliche Einsparungen finanzieller, personeller und natürlicher Ressourcen ermöglichen. Dazu sollen die Contura-Daten in einem Standardformat für Wegzustandsdefinitionen eingepflegt werden. Ferner wird die Erweiterung der standardisierten Schadenklasseneinteilung mit der zusätzlichen Messung der seitlichen Grabensysteme und des freien Lichtraumprofils umgesetzt. Für diesen Zweck entwickelt die TU-Ilmenau ein Gesamtsensorkonzept das unter der Ausnutzung multimodaler Datenerfassung und Sensordatenverarbeitung ein 3D_Profil des Weges an die nachgelagerte KI-Datenverarbeitung weitergibt. Für eine vergleichbare Messung müssen hierfür entsprechende Kalibrierkonzepte erarbeitet und verschiedene Sensorsysteme zu einem multimodalen Sensorsystem zusammengesetzt werden. | Prof. Dr. rer. nat. Gunter Notni Tel.: +49 3677 693820 gunther.notni@tu-ilmenau.de Technische Universität Ilmenau - Fakultät für Maschinenbau - Fachgebiet Qualitätssicherung und Industrielle Bildverarbeitung Gustav-Kirchhoff-Platz 2 98693 Ilmenau | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR061C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 3: Fusion von GIS- und Bilddaten, Training des künstlichen neuronalen Netzwerks, Eignungsprüfung für industrielle Umsetzung und Marktanalyse - Akronym: CONTURA | Ziel des Vorhabens CONTURA ist die Entwicklung eines komplexen und effizient einsetz-baren Systems zur vollautomatischen Zustandserfassung von forstlichen Wegeanlagen, Zuordnung in Schadenkategorien und Ableitung notwendiger Maßnahmen einschließlich deren Kostenkalkulation. Das System soll vollautomatisch schon bei der Befahrung eines Forstweges die Informationen über die Beschaffenheit in einem Datensatz speichern. In-folge dessen wird ein digitaler Zwilling als eine Art "Momentaufnahme" des realen Objektes mit den entsprechenden, übertragbaren Attributen erstellt. Dabei hat dieser die Fähigkeit, alle Attribute inhärent zu repräsentieren. Bezogen auf das Beispiel eines Waldweges wird dieser also messtechnisch erfasst und in ein digitales Abbild transformiert. Eine Vorausset-zung für die Funktionsfähigkeit des virtuellen Abbildes ist die Stabilität, Robustheit und Ge-nauigkeit des zu entwickelnden Erfassungssystems. Denn nur so kann sichergestellt wer-den, dass die erhobenen Daten auf Dauer tatsächlich zusammenpassen und die dauerhafte Einsatzfähigkeit in den entsprechenden Bereichen gewährleistet ist. | Thilo Jung Tel.: +49 341 90 988 40 info@geonetsolution.de GEO Net solution GmbH Melscher Str. 1 04299 Leipzig | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR061D | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 4: Konstruktive Entwicklung und Fertigung des Aufnahme und Trägersystems - Akronym: Contura_ZWE | Die Firma Zwerrenz beschäftigt sich im Verbundvorhaben Contura mit der Umsetzung eines Anbaumessystems für dei optische Erfassung von Weg- und Lichtraumprofil. Hierbei befasst sich der Projektpartner mit möglichen Umsetzungsvarianten eines Anbausystems mit dem Schutz der Sesnorik durch äußere Einflüsse, sowie der Stabilität der Gesamtbaugruppe. Ducrch die diversitäre Aufgabenverteilung im Projekt werden die elektromechanischen Teillösungen durch die Firma Zwerrenz zu einem Gesamtsystem zusammengführt. Der Schwerpunkt der Arbeiten sind die konstruktive Entwicklung der Baugruppe sowie die Fertigung der entsprechenden Bauteile. | Dipl.-Wirtsch.-Ing. Katharina Vetter Tel.: +49 3681 8031-30 katharina.vetter@zwerrenz.com Zwerrenz Automatisierungstechnik GmbH Sommerbergstr. 5 98527 Suhl | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR061E | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 5: Entwicklung eines künstlichen neuronalen Netzwerkes für Ermittlung Weg- und Lichtraumprofil sowie Grabenbegutachtung - Akronym: CONTURA_V-C | Das Unternehmen Vision und Control wird sich im vorliegenden Projekt mit der 3D-Erfassung des Wegekörpers (Fahrbahn) auf Basis von Bildverarbeitungstechnologien beschäftigen. Insbesondere die Erfassung der natürlichen Oberflächen unter verschiedenen Umwelteinflüssen stellen einen hohen Forschungs- und Entwicklungsaufwand dar. Hierfür sollen geeignete Methoden und Technologien untersucht und anschließend in einem Versuchsmuster zusammenfließen. Die Erfassung der Oberfläche von bis zu 4,5 m Breite machen eine Kaskadierung mehrerer Sensorsysteme in einem Gesamtsystem erforderlich, das ebenfalls Entwicklungsgegenstand im Forschungsprojekt ist. Neben der Systemauslegung des 3D-Bildaufnahmekanals ist es geplant neueste Rechentechnologien für eine hochdynamische Berechnung der 3D-Daten einzusetzen. Für diesen Zweck werden verschiedene Architekturen geprüft und ein ressourceneffizienter Softwareentwurf durchgeführt. Mit Abschluss der Laborphase werden gemeinsam mit den Projektpartnern geeignete Feldtests durchgeführt, um das System zu evaluieren. In einer letzten Optimierungsphase wird versucht mögliche Systemschwächen zu beseitigen um weitere Feldtests nach Projektende durchzuführen. | Dipl.Ing. David Buchanan Tel.: +49 176 22045456 d.buchanan@vision-control.com VISION & CONTROL GmbH Mittelbergstr. 16 98527 Suhl | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR061F | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 7: Entwicklung Wegedokumentation, Durchführung Trai-ningsphase künstliches neuronales Netzwerk, Schadenkategorisierung, Ergebniseinbindung in NavLog-System - Akronym: CONTURA | In CONTURA wird ein optisch basiertes System zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen entwickelt. Die Zugänglichkeit von Waldbeständen über eine angepasste und leistungsfähige Infrastruktur ist die Basis für eine nachhaltige Forstwirtschaft. Waldstraßen unterliegen einem permanenten Verschleiß durch Befahrung und Witterungseinflüsse. Daher befinden sich viele davon in einem sehr schlechten Zustand, wodurch sie nicht mehr den heutigen Anforderungen einer modernen Infrastruktur entsprechen. Eine qualitative Wegeinventur erweist sich als ein äußerst aufwendiges und zeitraubendes Verfahren. Extrem hohe Instandsetzungs- und Reparaturkosten entstehen durch das Verschleppen von rechtzeitigen Unterhaltungs- und Instandhaltungsmaßnahmen bei noch geringen Schäden. Nicht selten machen die Kosten für Wegebau und Wegesanierung bei schlechter Ertragslage eine forstwirtschaftliche Nutzung somit rechnerisch unrentabel. Bei Beachtung der wachsenden gesellschaftlichen Ansprüche an die Waldbewirtschaftung muss zudem festgestellt werden, dass der Zustand des Waldwegesystems sich zu einem Gradmesser für die gesellschaftliche Akzeptanz forstwirtschaftlicher Nutzung entwickelt hat. Ziel des Vorhabens CONTURA ist die Entwicklung eines komplexen und effizient einsetzbaren Systems zur vollautomatischen Zustandserfassung von forstlichen Wegeanlagen (Fahrbahndecke und Lichtraumprofil), Zuordnung in Schadenkategorien und Ableitung notwendiger Maßnahmen einschließlich deren Kostenkalkulation. Die NavLog GmbH leistet innerhalb eines Teilvorhabens in CONTURA einen großen Beitrag in der Forschung- und Entwicklung des Gesamtsystems. Tätigkeitsschwerpunkte liegen in der Entwicklung einer digitalen Dokumentation der erhobenen Wegezustände, der Durchführung einer Trainingsphase des künstlichen neuronalen Netzwerkes, der Schadensklassifizierung, bei der Qualitätskontrolle generierter Daten und dem Einbinden dieser in bestehende NavLog-Systeme. Diese bevorraten bereits Daten übe | Stefanie Labitzke Tel.: +49 6078 785-66 projekte@kwf-online.de NavLog GmbH Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220NR061G | Verbundvorhaben: Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen; Teilvorhaben 6: Entwicklung eines Erkennungstools - Akronym: CONTURA | Entwicklung eines optisch basierten Systems zur qualitativen und quantitativen Zustandserfassung von Waldwegen Eine zentrale Rolle kommt in dem Projekt der Datenverarbeitung zu. Nachdem die unterschiedlichen Sensordaten akquiriert wurden, müssen aus diesen die forstwirtschaftlich relevanten Parameter bestimmt werden. Die relevanten Parameter sind primär der Wegeko¨rper (Kronenbreite) mit Fahrbahn und Seitenstreifen, die sich seitlich anschließenden und Wasser ableitenden Grabensysteme, die Bewuchs tragenden Seitenbereiche (z.B. Bo¨schungen) sowie das gesamte fu¨r die Wegebenutzung relevante Lichtraumprofil. Um diese herausfordernde Aufgabe robust und dem späteren Einsatzzweck gerecht werdend zu können, wird in diesem Teilvorhaben ein adaptives neuronales Netzwerk für die schnelle Merkmalsdetektion auf den verschiedenen Daten und fu¨r die schnell automatische Maßnahmenableitung fu¨r die Wegeinstandhaltung entwickelt werden. Teilaspekte hiervon sind der Gesamtkonzeptansatz des ku¨nstlichen neuronalen Netzes, Erzeugung von annotierten Testdatensa¨tzen fu¨r das Training, Entwicklung und Auswahl eines geeigneten Netzwerkmodells, Entwicklung eines Algorithmus zur automatischen Ableitung von Merkmalen aus dem Gesamt-3D-Bilddatensatz, Performancetest, Schnittstellenentwicklung und die Entwicklung der Softwarearchitektur fu¨r die Verarbeitung der ausgewerteten Daten unter forstwirtschaftlichen Aspekten. Für die Erstellung des Demonstrators werden die Ergebnisse im Verbund iteriert und optimiert werden. | Dr. Christoph Garbe Tel.: +49 6221 67219-73 christoph.garbe@hdvisionsystems.com HD Vision Systems GmbH Carl-Friedrich-Gauß-Ring 5 69124 Heidelberg | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR081A | Verbundvorhaben: Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur; Teilvorhaben 1: Sensorsystementwicklung und SLAM-Verfahren - Akronym: AutoDrone | Mit dem Projekt "Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur und der Einsatzplanung" die Grundlage für ein späteres praktikables, technologisch ausgereiftes Verfahren für die automatisierte Erfassung von Einzelbaumparametern für die Generierung von planungs- und bewirtschaftungsrelevanten Bestandesparametern mit Hilfe von autonom fliegenden Drohnen entwickelt werden. | Prof. Dr.-Ing. Oliver Michler Tel.: +49 351 463-36841 oliver.michler@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Verkehrswissenschaften Friedrich List - Institut für Verkehrstelematik - Professur Informationstechnik für Verkehrssysteme (ITVS) Hettnerstr. 3 01069 Dresden | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR081B | Verbundvorhaben: Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur; Teilvorhaben 2: Entwicklung Edge-Cloud-Datenmanagement-System und Steuerungsalgorithmik - Akronym: AutoDrone | Für die nachhaltige Waldbewirtschaftung ist eine solide Datenbasis über die aktuelle Bestockung zwingend notwendig. Beim heute üblichen Stichprobentaxationsverfahren werden auf Basis eines homogenen, in der Regel dauerhaft eingerichteten Stichprobenrasters in definierten Probekreisen die Bäume über einen terrestrischen Begang vermessen. Diese Daten werden nach statistischen Verfahren stratifiziert, aggregiert und für die Berechnung der forstlich relevanten Kennzahlen weiterverarbeitet. Der bisherige Arbeitsprozess gestaltet sich zunehmend schwieriger. Aus diesem Grund werden heute sensorbasierte, autonome Datenerfassungssysteme als langfristig zielführend angesehen. Vor diesem Hintergrund wird mit dem Projekt "Einsatz autonom bewegter Drohnentechnologie in der Waldinventur und der Einsatzplanung" eine drohnenbasierte, autonom fliegende Sensorplattform als Grundlage für ein späteres praktikables, technologisch ausgereiftes Verfahren für die automatisierte Erfassung von Einzelbaumparametern für die Generierung von planungs- und bewirtschaftungsrelevanten Bestandsparametern mit Hilfe von autonom fliegenden Drohnen entwickelt. Hauptaufgabe des Projekts ist die Entwicklung einer Steuerungstechnologie für Drohnen mit dem Ziel des autonomen Drohnenflugs auf bzw. über Maschinenwegen, Rückegassen, Waldwegen und ähnlichen Linienstrukturen innerhalb der Waldbestände. Dabei wird das verfügbare Freiraumprofil über den Linienstrukturen als Flugraum genutzt. Durch eine entsprechende Flughöhe werden bodennahe strukturreiche Wegeränder vernachlässigt, die bei terrestrischen Verfahren aufgrund der Sichtbehinderung eine valide Erfassung der Baumparameter im Bestandsinneren ausschließen, die Steuerung soll hierbei auf fusionierten WSN-, Inertial- und GNSS-Signalen basieren und gleichzeitig im Zuge der Befliegung die Flugstrecken mittels Radar digitalisieren. | Ron Grahnert Tel.: +49 351 50194-0 ron.grahnert@trans4mation.de Trans4mation IT GmbH Glashütter Str. 55 01309 Dresden | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220NR102X | Kleingebietsschätzer für die forstliche Planung - Verbesserte Schätzung von Holzvorräten und der Holzvorratsstruktur durch Kombination von Fernerkundungstechniken mit terrestrischen Stichprobeninventuren - Akronym: Kfp | Für eine nachhaltige, ertragreiche Waldbewirtschaftung sind Daten über die räumliche Verteilung von Holzvorräten und über das Mengenaufkommen innerhalb verschiedener Stärkeklassen und Baumartengruppen eine sehr wichtige Basis. Insbesondere in Zeiten häufiger Kalamitäten durch Sturm und Borkenkäfer stellen sie eine wertvolle Grundlage für die Planung von Maßnahmen der Holzernte, der Verjüngung, des Waldschutzes und des Naturschutzes dar. Um die Planung des forstwirtschaftlichen Handelns zu unterstützen, wird im Projekt KfP ein praxisreifes Verfahren entwickelt, mit dem aus Fernerkundungsdaten in Kombination mit terrestrischen Inventuren kostengünstig und verlässlich in regelmäßigen Zeittakten der Holzvorrat sowie die Struktur des Holzvorrats auf Ebene von Beständen modelliert werden kann. Als Datengrundlage dienen hierbei aus Luftbildern abgeleitete 3 dimensionale Modelle der Kronendachoberfläche sowie Sentinel 2-Satellitendaten zur Bestimmung der Baumartenkomposition. Mit Methoden der Kleingebietsschätzung können automatisiert und über große Flächen hinweg der Holzvorrat sowie die Durchmesserverteilung der Waldbestände geschätzt werden. Darüber hinaus werden weitere Parameter der Vorratsstruktur ermittelt, indem die Bäume des Hauptbestandes aus den 3D Daten extrahiert werden, sodass unter Verwendung von Standort-Leistungsmodellen einzelbaumweise BHD und Holzvolumina modelliert werden können. Aus der so realisierten Bereitstellung flächendeckender Daten zu Holzvorrat und Holzvorratsstruktur erwachsen insbesondere im Rahmen der langfristigen strategischen Betriebsplanung, der mittelfristigen Forsteinrichtungsplanung, aber auch der operativen Eingriffsplanung erhebliche Vorteile für die Ausrichtung der Produktions- und Nutzungskonzepte. | Dr. Thomas Böckmann Tel.: +49 551 69401-123 thomas.boeckmann@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104A | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 1: Katalytische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Dr. Martin Lammert Tel.: +49 4498 92326-206 martin.lammert@emission-partner.de Emission Partner GmbH & Co. KG Industriestr. 5 26683 Saterland | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104B | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 2: Technologische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Onno Cramer Tel.: +49 491 6099-134 ocramer@www.leda.de LEDA Werk GmbH & Co. KG Groninger Str. 10 26789 Leer (Ostfriesland) | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105A | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche, entwicklungstechnische Gestaltung und Umsetzung der EKE-Technik - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105B | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 2: Kooperative Entwicklung einer Hochspannungseinheit und Sprühelektrode - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | M.Sc. Eng. Pablo Klainsek Tel.: +49 8141 957-450 klainsek@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR105C | Verbundvorhaben: Entwicklung und Praxisdauererprobung einer elektrostatischen und katalytisch wirkenden Einbautentechnik zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen in Einzelraumfeuerungsanlagen; Teilvorhaben 3: Bereitstellung der Versuchanlagen u. Durchführung der Feldversuche - Akronym: EKE-Technik | Der Einsatz von Biomasse ist zwar einerseits Kohlenstoffdioxidneutral, bei unsachgemäßer Nutzung entstehen bei der Verbrennung jedoch toxikologisch relevante Luftschadstoffe, welche für die Menschen und die Umwelt gefährlich sein können. Die bevorstehende nationale Umsetzung von EU-Emissionsrichtlinien für Biomassefeuerungsanlagen (Ökodesign-Richtlinie für Kleinfeuerungen) sowie neu eingeführte Umweltzeichen wie z. B. "Blauer Engel" werden mittelfristig zu deutlich strengeren Emissionsanforderungen, besonders hinsichtlich dem Ausstoß von Partikeln (Feinstaub) und Kohlenstoffmonoxid, aber auch weiteren Schadstoffen wie NOx und gasförmigen organischen Kohlenstoffverbindungen (OGC) führen. Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll eine neuartige integrierbare Nachoxidationstechnologie speziell für den Einsatz in handbeschickten Einzelraumfeuerungsanlagen entwickelt und in der Praxis dauererprobt werden. Die elektrostatische und katalytisch wirkende Einbautentechnik, sogenannte EKE-Technik, zur simultanen Minderung von staub- und gasförmigen Emissionen soll die verbesserte Oxidation der Einbautentechnik mit einer zusätzlich optimierten Agglomeration der organischen und anorganischen Feinstaubpartikel vereinen. Dieser Effekt soll durch eine gezielte elektrostatische Ionisation bzw. durch die zusätzliche Besprühung des Abgases mit Elektronen erzielt werden. Die dabei gebildeten Agglomerate werden an der Oberfläche des Einbautenmoduls adhäsiert, verbrannt und auf diesem Weg nachhaltig reduziert. Ziel ist es, dass die EKE-Technik nach erfolgreichem Abschluss dieses Forschungsvorhabens den Status der Marktreife erfährt. | Michael Russ Tel.: +49 7071 7003-18 michael.russ@wodtke.com wodtke GmbH Rittweg 55-57 72070 Tübingen | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108A | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Schornsteinfeger-Messverfahren und EN-PME Verfahren - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-172 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108B | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 2: Recherche, Prüfstandsuntersuchungen, Zählende und Online-Messverfahren, Katalysatoralterung - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Mario König Tel.: +49 341 2434-569 mario.koenig@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2025 | 2220NR108C | Verbundvorhaben: Langzeitmonitoring und Funktionalität von Staubabscheidern für Einzelraumfeuerungen im Feld; Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Brennstoffe und Stäube, gemeinsame Analytik - Akronym: LangEFeld | Das Vorhaben "LangEFeld" zielt auf ein Langzeit-Monitoring von Elektroabscheidern im Feld an Kleinfeuerungsanlagen wie dem Pellet- und Kaminofen ab. Hierbei soll es um die Verfügbarkeit und mögliche Alterungseffekte der Elektroabscheider im Feld gehen und die Abscheideeffizienz vor und nach dem Feldversuch werden ermittelt. Für die Beurteilung der Abscheidegrade sind geeignete Messverfahren zu suchen. Außerdem werden verschiedene Messmethoden zur Bestimmung der Partikelanzahl und Partikelgrößenverteilung in Prüfständen vor und nach dem Abscheider miteinander verglichen. Daraus sollen Empfehlungen an die Praxis hinsichtlich der Betriebssicherheit und der Vermeidung von Fehlbedienungen abgeleitet werden. Gleichzeitig werden auch die Grundlagen erarbeitet, um zukünftig effektive Staubminderungsmaßnahmen entwickeln zu können sowie wirkungsvolle Benutzerregeln und Fördermaßnahmen für solche nachrüstbaren Komponenten ableiten zu können. Neben den Elektroabscheidern gibt es auch vielversprechende Katalysatorlösungen als integrierte Emissionsminderungsmaßnahme, die jedoch bisher keinen Langzeittests ausgesetzt wurden, weshalb momentan noch keine belastbaren Aussagen zu Standzeiten von Katalysatoren in Einzelraumfeuerungen getroffen werden können. Damit werden die im Projekt ohnehin erforderlichen Datenerfassungen und Dokumentationen an den Praxisanlagen zusätzlich dazu verwendet, die Einsatzbedingungen bei der gezielt herbeigeführten Katalysatoralterung über längere Betriebszeiten zu charakterisieren. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.05.2021 | 30.06.2024 | 2220NR113X | Elektrochemische Flexibilisierung von Biogasanlagen - mit Biogas und Strom zur flexiblen eRaffinerie - Akronym: eBiFlex | Das Ziel der geplanten Arbeiten des Forschungsvorhabens eBiFlex ist die Flexibilisierung von Biogasanlagen. Dabei soll Bio-Methanol als speicherbares und gut vermarktbares Produkt durch selektive elektrochemische Oxidation von Methan gewonnen werden und somit zur Sektorkopplung zwischen Landwirtschaft und chemischer Industrie beitragen. Das entwickelte Konzept der elektrochemischen Raffinerie (eRaffinerie) soll konzeptionell in den Betrieb von Biogasanlagen integriert werden und sowohl zur kontinuierlichen Methanolsynthese als auch bei geringer Residuallast flexibel als Ergänzung zur konventionellen thermischen Nutzung von Biogas eingesetzt werden können. | Dr. Markus Stöckl Tel.: +49 69 7564-642 markus.stoeckl@dechema.de DECHEMA Forschungsinstitut Theodor-Heuss-Allee 25 60486 Frankfurt am Main | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 1: Implementierung Technikum, Montage, Inbetriebnahme und erste Tests, Optimierungen - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwis-senschaftliche Innovationen. | Martin Meiller Tel.: +49 9661 8155-421 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 2: Detail-Engineering, Einbringung feuerfester Werkstoffe für Rost- und Anlagenkomponenten, Roststäbe, Luftzuführung (Kühlung) durch einen Vorschub - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen. | Dr. Thomas Weiß Tel.: +49 5032 895-164 t.weiss@ikn.eu IKN GmbH Ingenieurbüro-Kühlerbau-Neustadt Herzog-Erich-Allee 1 31535 Neustadt am Rübenberge | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR119C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Vergaserkessels mit unterem Abbrand und extremer Zonierung für minimierte Emissionen; Teilvorhaben 3: Fertigung und Montage, Ansprechpartner für alle Fragen im Bereich thermischer Verbrennungsprozesse von Biomasse und der dazugehörigen Emissionsminderungsstrategien - Akronym: CLAIRE | Im Rahmen von CLAIRE soll ein automatisch beschickter Biomassekessel mit einer Leistung von 50 kW entwickelt werden. Durch die Verknüpfung zweier Innovationen, dem patentierten Verfahren (DE102017215337B3) von Fraunhofer UMSICHT einerseits und dem Komposit-Roststab von IKN andererseits, soll eine robuste Feuerungsanlage entstehen, deren Emissionen von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid (CO), organischen gasförmigen Komponenten (OGC), Stickoxiden (NOx) und Feinstaub deutlich unter dem Niveau aktueller Technik liegen. Erreicht wird dies durch die extreme Zonierung der Anlage, was eine optimale Gestaltung der Prozess- und Reaktionsbedingungen ermöglicht. Die Komposit-Roststäbe von IKN sind auf Grund der Freiheitsgrade hinsichtlich Temperaturstabilität, Permeabilität und der geometrischen Gestaltung die ideale Ergänzung des CLAIRE-Vergaserkessels, der im Rahmen des Vorhabens erstmalig erprobt werden soll. Das Konsortium aus Fraunhofer UMSICHT, IKN GmbH und A.P. Bioenergietechnik GmbH verknüpft somit nicht nur Wissenschaft und Industrie sowie Praxis und Theorie in sinnvoller Weise, sondern auch verfahrenstechnische und materialwissenschaftliche Innovationen. | Alfons Fellner Tel.: +49 9608 9230128 a.fellner@oeko-therm.net A. P. Bioenergietechnik GmbH Träglhof 6 92242 Hirschau | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR121A | Verbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 1: Hauptverantwortlichkeit bei Laboruntersuchungen der Schadstofffreisetzung und Laborüberprüfung der Partikelsensoren und Gassensoren - Akronym: PAGALUKA | Ziel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können. | Prof. Dr.-Ing. Christof Asbach Tel.: +49 2065 418-409 asbach@iuta.de Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. (IUTA) Bliersheimer Str. 58-60 47229 Duisburg | ||
| 01.01.2023 | 31.12.2024 | 2220NR121B | Verbundvorhaben: Untersuchung der Freisetzung partikulärer und gasförmiger Luftschadstoffe aus Kaminöfen in den Innenraum; Teilvorhaben 2: Prüfraumaufbau, Einbindung der Sensorinformationen und Handlungsempfehlungen für Konstruktion - Akronym: PAGALUKA | Ziel des Vorhabens PAGALUKA ist die Schaffung einer Datenbasis zur Freisetzung von gas- und partikelförmigen Luftschadstoffen aus Kaminöfen in den Innenraum. Mit dem besseren Verständnis der Freisetzung lassen sich Maßnahmen ableiten, um diese so weit wie möglich zu vermeiden. Eine große Wissenslücke besteht derzeit noch im Bereich der Partikelkonzentrationen in Innenräumen mit Kleinfeuerungsanlagen. Zwar wurden mitunter erhöhte Partikelkonzentrationen nachgewiesen, nach dem derzeitigen Kenntnisstand ist aber nicht eindeutig geklärt, welche Partikel tatsächlich aus dem Brennraum des Ofens emittiert und welche erst außerhalb des Ofens aufgrund thermischer Einwirkung durch Nukleation neu entstehen. Die Erarbeitung eines besseren Verständnisses der Partikelemissions- und Partikelneubildungsprozesse stellt daher ein zentrales Ziel dieses Vorhabens dar. Ein Novum dieses Vorhabens ist die extrazelluläre Untersuchung des ROS-Bildungspotenzials der Partikel, das einen Aufschluss über mögliche gesundheitliche Auswirkungen liefert. Weiterhin sollen die Emissionen aus Kaminöfen auch bezüglich ihrer Gaszusammensetzung umfänglich charakterisiert werden. Auf Basis der gewonnenen Informationen sollen einerseits Konstruktionsempfehlungen für möglichst emissionsarme Kaminöfen und andererseits Handlungsempfehlungen für den emissionsarmen Betrieb erarbeitet werden. Basierend auf den Erkenntnissen zur Freisetzung von Luftschadstoffen soll ferner eine sensorgestützte Überwachung der Innenraumluftqualität beim Betrieb von Kaminöfen entwickelt und in die Abbrandsteuerung eines Kaminofens integriert werden, um so den Ofen energie- und emissionsoptimiert betreiben zu können. | Benedikt Wagner Tel.: +49 252 2590-1145 wagner@skantherm.de Skantherm GmbH & Co. KG Von-Büren-Allee 16 59302 Oelde | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2024 | 2220NR123X | Entwicklung einer integrierten Abgasbehandlungstechnik für Scheitholz-Einzelraumfeuerungsanlagen zur langzeitstabilen Einhaltung der Grenzwertanforderungen des Blauen Umweltengels - Ultrafeinstaub-Filter- und Katalysatortechnologie, Regelungskonzept,Gesamtsystem - Akronym: CleanKFA | Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung und Erprobung eines innovativen Konzepts für ein integriertes Abgasbehandlungssystem in Einzelraumfeuerstätten, mit dem eine langzeitstabile Einhaltung der Emmisionsgrenzwerte des neuen Umweltzeichens "Blauer Engel" für Kaminöfen für Holz DE-ZU 212 erreicht werden kann. Auf Basis neuartiger Kombinationen aus zellulären und dichten keramischen Strukturen sollen geeignete Filter, Katalysatoren und Wärmespeicherelemente für die Integration in Feuerstätten ermittelt und deren optimale Einsatzbedingungen in Kombination mit einer geregelten Verbrennungsführung ausgetestet werden. Der besondere Fokus beim Funktionalitätsnachweis unter erweiterten Typprüfbedingungen gemäß der Kriterien des Umweltzeichens sowie in Langzeitversuchen liegt auf einer Verminderung der Feinstpartikel zur Einhaltung des neuen anzahlbezogenen Partikelgrenzwertes von 5.000.000/cm³. Darüber hinaus sind die Minderung von Kohlenstoffmonoxid um mindestens 65 % im Vergleich zu konventionellen Feuerstätten sowie die Reduzierung von gasförmigen organischen Verbindungen und Stickstoffoxiden gemäß den Emissionsanforderungen nachzuweisen. | Dr. rer. nat. Uwe Petasch Tel.: +49 351 2553-7616 uwe.petasch@ikts.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) Winterbergstr. 28 01277 Dresden | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220NR128A | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 1: Datenkonsolidierung und Methodenharmonisierung - Akronym: TRANSBIO | Bei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergie-spezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Tino Barchmann Tel.: +49 341 2434-375 tino.barchmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220NR128B | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 2: Post EEG Thesen und Kommunikation - Akronym: TRANSBIO | Bei dem Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergie-spezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Bernhard Wern Tel.: +49 176 10270-285 wern@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220NR128C | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 3: Multimedialer Informationstransfer - Akronym: TRANSBIO | Bei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergiespezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Mark Paterson Tel.: +49 6151 7001-234 m.paterson@ktbl.de Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft (KTBL) Bartningstr. 49 64289 Darmstadt | ||
| 01.05.2021 | 31.10.2023 | 2220NR128D | Verbundvorhaben: Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem; Teilvorhaben 4: Markt- und Risikobewertung - Akronym: TransBio | Bei dem geplanten Vorhaben Transferarbeitsgruppe für Bioenergieanlagen im zukünftigen Energiesystem (TRANSBIO) handelt es sich primär um ein Multiplikations- und Kommunikationsprojekt, das auf einer fundierten und konsistenten Daten- und Methodenbasis aufbaut. Es dient dazu, zentrale Ergebnisse und Handlungsoptionen der bis dahin abgeschlossenen Post-EEG Projekte innerhalb Deutschlands und ggf. ausgewählte EU-Projekte mit Bezug zum Rechtsrahmen von bspw. Vergütungsmechanismen in Deutschland oder ähnlichen Instrumenten zu bündeln, zu harmonisieren sowie verständlich aufzubereiten und an die jeweiligen Zielgruppen heranzutragen. Damit sollen zuvorderst Betreibende von Bioenergieanlagen dazu befähigt werden, anhand einer transparenten Informationsbasis anstehende Entscheidungen für den möglichen Weiterbetrieb zu treffen. In einem zweiten Schwerpunkt konzentrieren sich die Projektnehmenden darauf, die Ergebnisse an ein möglichst breites und bisher nicht Bioenergiespezifisches energiewirtschaftliches Umfeld zu kommunizieren und hier die Verknüpfung mit intersektoralen Fragestellungen zu berücksichtigen. Dabei ist es von großer Bedeutung, das Abstraktionsniveau der Ergebnisse zielgruppengerecht anzupassen, um eine gute Verständlichkeit zu erreichen. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Fakultät 4 Energie-, Verfahrens- und Biotechnik - Institut für Energiewirtschaft und rationelle Energieanwendung (IER) Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132A | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 1: Fertigung erforderlicher Komponenten, die nicht zugekauft werden können, Bereitstellung des Prüfstandes, Durchführung der Messkampagne zur Detektierung von Verschleißerscheinungen und etwaigen Schäden - Akronym: E-TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Martin Meiller Tel.: +49 9661 8155-421 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTATZ An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132B | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 2: Bereitstellung des Testofens und Einbau des Funktionsmusters, Versuche mit dem optimierten Funktionsmuster unter Typprüfbedingungen und als Vergleich Prüfungen nach Blauem Engel bzw. BeReal - Akronym: E_TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holzscheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf. Mit unserem System zur elektro-thermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Onno Cramer Tel.: +494916099134 ocramer@www.leda.de LEDA Werk GmbH & Co. KG Groninger Str. 10 26789 Leer (Ostfriesland) | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2024 | 2220NR132C | Verbundvorhaben: Elektro-thermische Nachverbrennung für Einzelraumfeuerstätten; Teilvorhaben 3: Engineering und Entwicklung des ersten Prototyps (Funktionsmuster), Optimierung auf Basis der Ergebnisse von Messkampagne im Technikum von Fraunhofer Umsicht - Akronym: E-TNV | Saubere, emissionsarme Verbrennung von Kaminöfen und das in allen Phasen der Verbrennung und nicht nur auf dem Prüfstand! Um das zu erreichen, setzt unser Vorhaben E-TNV an der Wurzel des Problems an. Die Wurzel des Problems ist, dass während der Start- und der Ausbrandphase sowie beim Nachlegen von Holz-scheiten in Kaminöfen die nötigen Temperaturen bzw. Prozessbedingungen, die für eine vollständige Verbrennung benötigt werden, nicht vorliegen. Daher treten in diesen Phasen Emissionen mit hoher toxischer und auch klimaschädlicher Wirkung auf (vgl. Kapitel II.1). Mit unserem System zur elektrothermischen Nachverbrennung stellen wir binnen Sekunden die nötigen Temperaturen bereit und ermöglichen eine vollständige Verbrennung bereits kurz nach der Zündung des Kaminofens. Über eine automatische Anschaltung des E-TNV-Systems kann die Aktivierung unabhängig vom Nutzer erfolgen. So wollen wir negative Einflüsse durch den Nutzer ausgleichen. Kein marktgängiges Verfahren besitzt das Potenzial die Herausforderungen bei Einzelfeuerstätten in diesem Umfang zu lösen. | Dr. Dragan Stevanovic Tel.: +49 9661 889-155 office@pebble-heater.com Dr. Dragan Stevanovic - Engineering & Consulting Knorr-von-Rosenrot Str. 44 92237 Sulzbach-Rosenberg | ||
| 01.02.2023 | 30.09.2025 | 2220NR135A | Verbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 1: Entwicklung der elektronischen und mechanischen Komponenten, Prüfstand- und Feldtests mit anschließender Optimierung - Akronym: I_WESP_intelligent | Ziel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €) | Prof. Dr.-Ing. Wolfram Stephan Tel.: +49 911 5880-1840 wolfram.stephan@th-nuernberg.de Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm Keßlerplatz 12 90489 Nürnberg | ||
| 01.02.2023 | 30.09.2025 | 2220NR135B | Verbundvorhaben: Innovativer Plattenelektrofilter mit automatischer Abreinigung zur Abscheidung der Staubemissionen aus häuslichen Kleinfeuerungsanlagen im Wohnbereich; Teilvorhaben 2: Konstruktionen, Detailplanungen, Werkstoffuntersuchungen und Fertigung der Versuchsmuster sowie Prototypen - Akronym: I_WESP_intelligent | Ziel des Vorhabens I_WESP intelligent (innovative_wood elecrostatic presipitator) ist die Entwicklung eines innovativen, kompakten und intelligenten elektrostatischen Abscheiders für Staubemissionen aus häuslichen mit Holz beheizten Kleinfeuerungsanlagen zur Aufstellung im Wohnraum. Der Kleinelektrofilter soll sowohl für die Installation bei Neuanlagen als auch als Nachrüstlösung für Bestandsanlagen zur Verfügung stehen. Innovativer Kern des Projekts ist vor allem die Ausführung der Kleinfilteranlage als Plattenfilter, die es ermöglicht, den Filter in seiner Bauweise flacher und kompakter zu gestalten. Bisher wurden Kleinelektrofilter ausschließlich als Röhrenfilter konzipiert, was bei Aufstellung nach automatisch betriebenen Kesselanlagen mit höherer thermischer Leistung kein Problem darstellt. Hinsichtlich einer Integration in den Wohnbereich werden hinsichtlich Kompaktheit, Gestaltung und Geräuschemissionen des Apparates weitaus höhere Ansprüche gestellt. Ein weiterer Schwerpunkt wird die Entwicklung eines neuartigen Abreinigungs- und Austragssystems sein, das eine staubfreie Entsorgung der abgeschiedenen Rückstände ermöglicht. Im Einzelnen lassen folgende wesentliche Entwicklungsziele und Anforderungen formulieren: - E-Filter muss betriebs-, funktionssicher sein und dabei sicher und dauerhaft die vorgegebenen Staubgrenzwerte unterschreiten - geringer Energieverbrauch durch automatische Anpassung an die Betriebsbedingungen - kompakte, stabile Ausführung mit geringem Platzbedarf (Nachrüstung, Wohnbereich) - einfache Methode der Abreinigung, wartungsfreier staubfreier Austrag - geringe Geräuschentwicklung, elektromagnetische Verträglichkeit - einfache Bedienbarkeit, geringer Wartungsaufwand - Integration einer einfachen Sensorik zur Messung der Staubkonzentration - niedriqe Anschaffunqskosten ( ca. 600 €) | Richard Greil Tel.: +49 91727-181 info@metallbau-greil.de Metallbau Greil GmbH Industriestr. 3 91187 Röttenbach | ||
| 01.09.2021 | 31.12.2023 | 2220NR139X | Einsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung - Akronym: ROWaH | Gelingt es, die klimafreundliche Technologie der Holzvergasung an gering aufbereitetes Waldrestholz anzupassen, steigert dies die Wirtschaftlichkeit und Attraktivität von Holzvergaser-Kleinanlagen. Der Einsatz dieser Bioenergieerzeugung in ländlichen, waldreichen Kommunen wäre durch ihre gute Integration in den flexiblen Energiemarkt und Nahwärmenetze möglich. Im Sinne der Politikstrategie Bioökonomie fördert dies regionale Investitionen und schafft dezentrale Wertschöpfungsketten und Absatzmärkte, sowohl in der Forstwirtschaft, als auch in der Energiewirtschaft. Die CO2-neutrale Strom- und Wärmebereitstellung leistet einen Beitrag zur Energiewende und kann durch Nutzung eines Reststoffes, trotz steigendem Energiebedarf, den Flächenverbrauch für den Anbau weiterer nachwachsender Rohstoffe verhindern. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sollen nur gering aufbereitete Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung genutzt werden. Gering aufbereitet bedeutet im Kontext dieser Projektskizze lediglich biologisch getrocknet und gehackt. Hierzu wird die interne Brennstoffaufbereitung der Vergasungsanlage hinsichtlich verschiedener Störstoffe ertüchtigt. Die von den Stadtwerken Rosenheim entwickelte Lambda-Steuerung des Vergasungsprozesses, welche sich im Betrieb mit sog. "Premium Hackschnitzeln" der Qualitätsklasse "ENplus A1" bewährt hat, soll im Einsatz nur gering aufbereiteter Waldhackschnitzel erprobt und ggf. angepasst werden. In Versuchsreihen soll ein Vergaserkennfeld entwickelt werden, in welchem der Vergasungsprozess in Abhängigkeit der Brennstoffeigenschaften (Wassergehalt, Korngröße, Feinanteil) und bei variabler Last zuverlässig und bei hohem Gesamtwirkungsgrad betrieben werden kann. Angesichts des höheren Wassergehalts nicht thermisch getrockneter Ware gilt der Feuchte des erzeugten Holzgases besonderes Interesse: Im Sinne einer Doppelstrategie soll das Produktgas nach den Ansprüchen der Gasverwertung im BHKW zusätzlich entfeuchtet werden. | Lukas Tanzer Tel.: +49 8031 365 2204 lukas.tanzer@swro.de Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG Bayerstr. 5 83022 Rosenheim | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147A | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Auslegung und analytische Bewertung des Filtermediums, experimentelle Untersuchungen - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6 Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Daniel Wohter Tel.: +49 241 80 96694 wohter@teer.rwth-aachen.de Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147B | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Adaption des Abscheidersystems an das innovative Filtermedium, Design und Konstruktion sowie die Fertigung der Abscheidergehäuse, in der Entwicklungs- und Validierungsphase - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größtenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substan-zen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderruflich entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90 %. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m3), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5·10^6Partikel/cm3). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL 6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Benedikt Wagner Tel.: +49 252 2590-1145 wagner@skantherm.de Skantherm GmbH & Co. KG Von-Büren-Allee 16 59302 Oelde | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147C | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Entwicklung & Fertigung des Filterelementes, Konstruktion einer kostengünstigen Trägerstruktur zur Aufnahme des Filtermediums, Ausarbeitung von Vertriebs-und Entsorgungswegen - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders für die Reduktion partikulärer Emissionen aus dem Abgas von handbeschickten Stückholzfeuerungen, insbesondere von Einzelraumfeuerungen (ERF). Der Abscheider setzt dabei auf die Mechanismen der mechanischen Filtration. Die größenteils ultrafeinen Partikel und die an ihnen anhaftenden, organischen Substanzen, wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, werden innerhalb eines offenporigen, faserigen Filtermediums sicher abgeschieden und sequestriert. Dadurch werden die toxikologisch relevanten Partikel der Umwelt unwiderrufliche entzogen. Das offenporige Filtermedium bildet den innovativen Kern des Abscheiders. Texturierte Garne werden zu strukturierten Filterpackungen und diese zum innovativen Filtermedium zusammengesetzt. Der Ansatz verspricht im Vergleich zu konventionellen Speicherfiltern aus Wirrfaservliesen eine hohe Speicherkapazität bei gleichzeitig hoher Abscheidewirkung. Der Abscheider ist zunächst als Dachaufsatz konzipiert. In Betrieb wird das Abgas mittels eines Lüfters mit geringer Leistung aktiv durch das Filtermedium geleitet und gereinigt. Der Abscheidegrad beträgt bis zu 90%. Damit werden die Grenzwerte des Blauen Engels für emissionsarme Kaminöfen sicher eingehalten, sowohl in Bezug auf die Partikelmasse (15 mg/m³), als auch hinsichtlich der Partikelanzahl (5*10^6 Partikel/cm³). Die Speicherung der Partikel stellt im Vergleich zu aktuell marktverfügbaren Abscheidern für ERF das Alleinstellungsmerkmal der Entwicklung dar. Ziel ist es, eine Standzeit von bis zu 500 Holzauflagen zu erreichen. Der Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzeptes wurde im Technikumsmaßstab erbracht (TRL 3). Im beantragten Vorhaben soll das Verfahren mit Partnern aus den Bereichen Textil- und Feuerungstechnik optimiert und der Abscheider bis zum Entwicklungsstand TRL6 weiterentwickelt werden. Das Projekt schließt mit der Demonstration des Abscheiders in einem Praxistest. | Dr. Florian Winter Tel.: +49 5439 9416-53 fwinter@culimeta.de Culimeta Textilglas-Technologie GmbH & Co. KG Werner-von-Siemens-Str. 9 49593 Bersenbrück | ||
| 01.10.2022 | 31.03.2025 | 2220NR147D | Verbundvorhaben: Partikelabscheider mit Filterpackungen aus texturierten Garnen zur Abgasreinigung an Stückholzfeuerungen; Teilvorhaben 4: Weiterentwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums, Optimierung der Garneigenschaften und der Gelegestruktur - Akronym: PartEX4Abholz | Das Ziel des Vorhabens PartEX4Abholz ist die Reduzierung partikulärer Emissionen aus dem Abgas von Stückholzfeuerungen. Der Lösungsansatz stellt die Entwicklung eines hocheffizienten speichernden Abscheiders dar, welcher auf der untersten Ebene aus einem innovativen Filtermedium besteht, welches in ein patronenförmiges Filterelement eingebettet ist. Das Filtermedium basiert auf texturierten (aufgebauschten) feinen Glasfasergarnen, an denen sich sowohl flüssige als auch feste Partikel sehr gut anlagern. Das ITA übernimmt innerhalb dieses Teilvorhabens die Aufgabe der Entwicklung der innovativen textiltechnischen Strukturen des Filtermediums. Hierzu zählt einerseits die Weiterentwicklung des Filtermediums auf Garnebene. Das Ziel ist es, die Partikelabscheidung im Vergleich zu einem Standardgarn deutlich zu steigern. Aufbauend auf den optimierten texturierten Garnen wird durch das ITA in enger Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Culimeta zudem eine geeignete Gelegestruktur (einzelne Filterschicht) entwickelt, welche wirtschaftlich herstellbar ist und im nachfolgenden Prozessschritt durch Culimeta maschinell in eine drei-dimensionale Struktur überführt und in das Filterelement (Filterpatrone) integriert werden kann. | Carsten Uthemann Tel.: +49 241 80 23486 carsten.uthemann@ita.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University Otto-Blumenthal-Str. 1 52074 Aachen | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR169A | Verbundvorhaben: Genom-basierte Strategien zur Züchtung von Hybridsorten bei Grünroggen als nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung; Teilvorhaben 1: Genotypisierung und Phänotypisierung - Akronym: HyGreeN | Grünschnittroggen ist ein nachwachsender Rohstoff für die Biogaserzeugung. Obwohl Hybridzüchtung beim Roggen etabliert ist, wird die volle Heterosis bislang nicht für die Optimierung des Biomasseertrags von Grünschnittroggen genutzt. Primäres Projektziel ist es, Saatelterlinien für die Grünschnittroggen-Hybridzüchtung zu entwickeln und molekulare Marker für die Selektion auf Ertragsparameter sowie Nährstoffeffizienz und Trockentoleranz zu identifizieren. Hierzu werden Grünschnittroggen- Populationssorten den bekannten heterotischen Gruppen der Körnerroggenzüchtung zugeordnet. Dabei wird die genetische Vielfalt innerhalb der Sorten grob erfasst. Parallel werden 200 diverse Roggenlinien im Feld hinsichtlich Ertragsbildung und Ressourceneffizienz untersucht. Mit Drohnen und moderner Sensortechnik werden einfache agronomische Parameter wie Wuchshöhe und Merkmale, welche die Stressantwort beschreiben, erfasst. Unter kontrollierten Bedingungen werden insbesondere die Anpassung der Wurzelarchitektur an Situationen abiotischen Stresses und Mechanismen der P-Aufnahme charakterisiert. Die Linien werden mit einem 600k SNP-Array genotypisiert und genomweite Assoziationsstudien zur Identifizierung relevanter Loci für die genannten Merkmale durchgeführt. Zur Entwicklung der Saatelterlinien werden aus zwei Populationssorten 300 Kreuzungen mit einer selbstfertilen Roggenlinie erstellt. Mittels Allele-Mining werden aus jeder Population die 30 interessantesten Nachkommen selektiert und als Maintainer weitergeführt. Die Einlagerung in CMS-induzierendes Zytoplasma beginnt nach Projektende. In einer geplanten zweiten Projektphase werden die CMS-Linien zur BC3 weitergeführt, Testhybride aus dem Diversitätsset erstellt und in Leistungsprüfungen getestet. Zu Projektende wird erstes Ausgangsmaterial für die Hybridzüchtung von Grünschnittroggen erstellt und charakterisiert sein. Weitere fünf Jahre sind für die Entwicklung erster marktreifer Sorten zu veranschlagen. | Prof. Dr. Ralf Uptmoor Tel.: +49 381 498-3060 ralf.uptmoor@uni-rostock.de Universität Rostock - Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät - Professur Pflanzenbau Justus-v.-Liebig-Weg 6 18059 Rostock | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR169B | Verbundvorhaben: Genom-basierte Strategien zur Züchtung von Hybridsorten bei Grünroggen als nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Saateltern - Akronym: HyGreeN | Grünschnittroggen ist ein nachwachsender Rohstoff für die energetische Nutzung in Biogasanlagen. Obwohl Hybridzüchtung beim Roggen etabliert ist, wird das biologische Phänomen der Heterosis bislang nicht für die Optimierung des Biomasseertrags von Grünschnittroggen genutzt. Grünschnittroggen unterscheidet sich von den Körnernutzungsorten durch seine frühere und schnellere Entwicklung im Frühjahr, die eine frühzeitige Ernte Mitte April - Anfang Mai möglich macht. Ziele des Projektes HyGreeN sind, ein heterotisches Muster von Grünschnittroggen in aktuellem Zuchtmaterial zu identifizieren, Saatelterlinien für die Grünschnittroggen-Hybridzüchtung zu entwickeln und molekulare Marker für die Selektion auf Ertragsparameter sowie Nährstoffeffizienz und Trockentoleranz zu identifizieren. HyGreeN wird die züchterische Verbesserung von Grünschnittroggen wesentlich flexibler gestalten und einen schnelleren Zuchtfortschritt insbesondere bezüglich der Ertragsfähigkeit neuer Sorten ermöglichen. Moderne Grünschnitthybride sollen sich dabei zukünftig nicht nur durch die Maximierung der Trockenmasseproduktion auszeichnen. Über die Entwicklung von Inzuchtlinien kann neben Ertragsfähigkeit und Ertragsstabilität erstmals genetische Vielfalt im Hinblick auf Nährstoff- und Wassernutzungseffizienz erschlossen, systematisch evaluiert und für die Entwicklung von Sorten zur Unterstützung einer ressourceneffizienten Rohstoffproduktion genutzt werden. Leistungsstarke Grünschnittroggenhybride werden einen wesentlichen Beitrag zur ressourcenschonenden und effizienten Biogasproduktion leisten, zur Erweiterung von Biogasfruchtfolgen beitragen sowie die Flächenkonkurrenz zur Lebensmittelproduktion weiter entlasten. | Dr. Bernd Hackauf Tel.: +49 38209 45 207 bernd.hackauf@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Züchtungsforschung an landwirtschaftlichen Kulturen Rudolf-Schick-Platz 3 a 18190 Sanitz | ||
| 15.11.2021 | 14.05.2024 | 2220NR200A | Verbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 1: Entwicklung, Optimierung und Bewertung des ABRW-Verfahrens - Akronym: CO2Bi | Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässt | Dr.-Ing. Marko Burkhardt Tel.: +49 355 69-4328 burkhardt@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fakultät Umweltwissenschaften und Verfahrenstechnik - Institut für Umwelttechnik - Lehrstuhl Abfallwirtschaft Siemens-Halske-Ring 8 03046 Cottbus | ||
| 15.11.2021 | 14.05.2024 | 2220NR200B | Verbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 2: Integration, Bereitstellung und Bewertung anwendungsnaher Edukte zur biologischen Methanisierung - Akronym: CO2Bi | Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässt | Prof. Dr. Lars Röntzsch Tel.: +49 355 69-4501 lars.roentzsch@b-tu.de Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg - Fachgebiet Thermische Energietechnik - Prof. Dr. Lars Röntzsch Siemens-Halske-Ring 13 03046 Cottbus | ||
| 15.11.2021 | 14.05.2024 | 2220NR200C | Verbundvorhaben: Nutzbarmachung und Speicherung fluktuierender regenerativer Energien und CO2-Emissionsminderung – Anwendungsorientierte Qualifizierung des ABRW-Verfahrens zur Biomethanisierung; Teilvorhaben 3: Entwicklung von ABRW-Modulen zur Biomethanisierung auf Basis Drahtgewebe - Akronym: CO2Bi_HB | Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Integration der Biomethanisierung im innovativen ABRW-Verfahren in den Energieverbund von Windkraftanlagen, emissionsintensiven Industrieprozessen und Biogas-/Biomethananlagen bzw. mechanisch-biologischer Abfallbehandlungsanlagen zur Methaneinspeisung ins Erdgasnetz. Zentraler Gegenstand ist die Nutzung regenerativ erzeugten Wasserstoffs unter Reaktion mit CO2 und Erzeugung von einspeisefähigem Methan. Dadurch soll die indirekte Nutzung von erneuerbarem Strom vorangetrieben und dessen Speicherung bzw. Transport erreicht werden. Zusätzlich ist durch die hier angestrebte technologische Lösung die Verminderung der Treibhausgasemissionen verbunden. Statt der Abtrennung erfolgt die Nutzbarmachung von CO2, sodass von einer realen CO2-Kreislaufwirtschaft gesprochen werden kann. Das hier angestrebte Vorhaben dient vorrangig der Erforschung und Entwicklung des ABRW-Verfahrens für den praxisorientierten Anwendungsfall. Es wird die Integration des ABRW-Verfahrens für regionale und überregionale Standorte in verschiedenen Szenarien angestrebt. Mit dieser weiterentwickelten technischen Lösung soll insbesondere die Umrüstung, Erweiterung, Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit von Biogas- bzw. Biomethananlagen aber auch von Mechanisch-Biologischen Abfallbehandlungsanlagen im Post-EEG-Zeitalter erreicht werden. Es erfolgt die weitergehende Optimierung und Qualifizierung des ABRW-Verfahrens, um die Leistungsgrenze, das Betriebs- und Lastverhalten und Kennwerte für den scale-up zu ermitteln. Zudem sollen verschiedene potenzielle CO/CO2-Quellen (Brenngase, Biogas) erschlossen und hinsichtlich Ihrer Einsetzbarkeit untersucht werden. Die Technologieentwicklung wird begleitet von einer Biofilmcharakterisierung auf der Mikro- und Makroskala. Im Ergebnis ist das Gesamtpotenzial des Verfahrens darstellbar. Abschließend erfolgt auf Basis einer Grobauslegung eine überschlägige Kosten-/Nutzenanalyse, die eine Aussage zur Wirtschaftlichkeit zulässt | Frank Meyer Tel.: +49 2522 30-219 f.meyer@haverboecker.com Haver & Boecker OHG Carl-Haver-Platz 3 59302 Oelde | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR204A | Verbundvorhaben: Optimierung der Überwachung von potenziellen Waldschädlingen mittels Künstlicher Intelligenz am Beispiel der Nonne (Lymantria monacha L.); Teilvorhaben 1: Naturwissenschaftliche Begleitforschung - Akronym: KINoPro | Das Hauptziel des Projektes liegt in der Erforschung, in welcher Qualität Modelle, die Künstliche Intelligenz nutzen, den Gradationsverlauf von potenziellen Schadinsekten mit temporärem Fluktuationstyp an der Baumart Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris) prognostizieren können. Im Rahmen dieses Projektes soll beispielhaft die Nonne (Lymantria monacha) untersucht werden, es kann aber davon ausgegangen werden, dass das trainierte künstliche Neuronale Netze mit Anpassungen auch für andere potenzielle Schadinsekten und potenzielle natürliche Regulatoren eingesetzt werden können. Das Projekt visiert damit an, den Ressourceneinsatz zur Vorhersage der Gradation der Populationsentwicklung der Nonne durch Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz erheblich zu reduzieren und im Zuge der dynamischen Waldveränderungen, u. a. durch Waldumbau und Klimawandel weiterhin belastbare Prognosen zu liefern. Für den Aufbau der Künstlichen Intelligenz werden umfassende Wetterdaten und die Fangzahlen des Standardmonitoringverfahrens für die Nonne in Brandenburg und Sachsen in die geo.ai Plattform der con terra GmbH integriert. Basierend darauf werden verschiedene Modelle erstellt und in den Fangperioden innerhalb des Projektes weiter trainiert und optimiert. Die Ergebnisse werden anhand der Standardüberwachung und zusätzlicher Standorte verifiziert. | Prof. Dr. Michael Müller Tel.: +49 351 463-31280 michael.mueller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Waldbau und Waldschutz - Professur für Waldschutz Pienner Str. 8 01737 Tharandt | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220NR204B | Verbundvorhaben: Optimierung der Überwachung von potenziellen Waldschädlingen mittels Künstlicher Intelligenz am Beispiel der Nonne (Lymantria monacha L.); Teilvorhaben 2: Technische Umsetzung und Optimierung des neuronalen Netzes - Akronym: KiNoPro | Das Hauptziel des Projektes liegt in der Erforschung, in welcher Qualität Modelle, die Künstliche Intelligenz nutzen, den Gradationsverlauf von potenziellen Schadinsekten mit temporärem Fluktuationstyp an der Baumart Gemeine Kiefer (Pinus sylvestris) prognostizieren können. Im Rahmen dieses Projektes soll beispielhaft die Nonne (Lymantria monacha) untersucht werden, es kann aber davon ausgegangen werden, dass das trainierte künstliche Neuronale Netze mit Anpassungen auch für andere potenzielle Schadinsekten und potenzielle natürliche Regulatoren eingesetzt werden können. Das Projekt visiert damit an, den Ressourceneinsatz zur Vorhersage der Gradation der Populationsentwicklung der Nonne durch Zuhilfenahme von Methoden und Werkzeugen der Künstlichen Intelligenz erheblich zu reduzieren und im Zuge der dynamischen Waldveränderungen, u. a. durch Waldumbau und Klimawandel weiterhin belastbare Prognosen zu liefern. Für den Aufbau der Künstlichen Intelligenz werden umfassende Wetterdaten und die Fangzahlen des Standardmonitoringverfahrens für die Nonne in Brandenburg und Sachsen in die geo.ai Plattform der con terra GmbH integriert. Basierend darauf werden verschiedene Modelle erstellt und in den Fangperioden innerhalb des Projektes weiter trainiert und optimiert. Die Ergebnisse werden anhand der Standardüberwachung und zusätzlicher Standorte verifiziert. | Irina Vortkamp Tel.: +49 251 59689-519 i.vortkamp@conterra.de con terra GmbH Martin-Luther-King-Weg 20 48155 Münster | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220NR216A | Verbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 1: Projektkoordination; Grundkonzept Schreitwerk und Konstruktionsänderungen; Prototyptest und Gesamtbewertung - Akronym: Portalschreitwerk | Das Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Maschinenhersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: die Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; das Teilinstitut Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt der TUD werden folgende Teilziele angestrebt: Fortführung der konzeptionellen Entwicklung und Konstruktion des Portalschreitwerks basierend auf den bisherigen Erfahrungen und dem Patent; Messung von Bodendrücken und Einsinkverhalten im Gelände – Nachsteuerbarkeit beim Einsinken; Eingrenzung relevanter Rahmenbedingungen und Ableitung von erforderlichen Leistungsparametern für den Maschineneinsatz; Festlegung und Untersuchung von unterschiedlichen Bewegungsmustern in unterschiedlichen Waldsituationen – Umgang mit Hindernissen, Gräben, Verjüngung, Vorliefern mit Kran vs. Schreitwerk; Eignungsuntersuchung für alternative Anwendungsmöglichkeiten wie Grabenbau, Haldenrenaturierung, Moorrenaturierung, Minensuchgerät usw.; Untersuchung der Transportierbarkeit – Aufsteigen, Transport und Absteigen vom Transportfahrzeug. | Prof. Dr. Jörn Erler Tel.: +49 351 463-31301 erler@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Professur Forsttechnik Dresdner Str. 24 01737 Tharandt | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220NR216B | Verbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergrunden; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Steuerungsarchitektur - Akronym: Portalschreitwerk | Das Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Forstmaschinen-Hersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: ie Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; der Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt des Mobima werden folgende Teilziele angestrebt: Untersuchung der Bewegungsabläufe beim Versatz des Portalschreitwerks und Ableitung einer optimalen hydraulischen Antriebstechnik in Bezug auf den für die Bewegung benötigten Energiebedarf und die benötigte Umsetzzeit; Auslegung der hydraulischen Antriebstechnik und Entwicklung einer Steuerung zum automatisierten Versatz des Portalschreitwerks; Untersuchung der Steuerbarkeit und Optimierung der Steuerung (Bedienergonomie, Rückmeldungen der Maschine, Steuerungsmodi); Erarbeitung eines Konzepts zur Standsicherheit – nach aktuellem Kenntnisstand wird eine Niveauregulierung des Portalschreitwerks angestrebt; praktischer Nachweis der Funktionstüchtigkeit und Aufzeigen der Möglichkeiten der neuartigen Fortbewegungsweise für Arbeitsmaschinen im Gelände – Untersuchung der Zuverlässigkeit der technischen Baugruppen, der Aktuatoren und Sensoren (Einschluss der Bauteilsicherheit). | Prof. Dr.-Ing. Marcus Geimer Tel.: +49 721 608-48601 geimer@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Fahrzeugtechnik - Lehrstuhl für Mobile Arbeitsmaschinen Rintheimer Querallee 2 76131 Karlsruhe | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220NR216C | Verbundvorhaben: Portalschreitwerk als Fortbewegungsprinzip auf befahrungssensiblen Böden und zerklüfteten Untergründen; Teilvorhaben 3: Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips "Portalschreitwerk" auf Serientauglichkeit - Akronym: Portalschreitwerk | Das Projekt hat zum Ziel, die mechanischen, hydraulischen und steuerungstechnischen Eigenschaften des patentgeschützten Bewegungsprinzips "Schreiten mit einem Portalschreitwerk", das an der TUD entwickelt wurde, zu erforschen, für den Einsatz in der Forstwirtschaft und ähnliche Einsatzfelder zu optimieren und mit Tests den Nachweis zu erbringen, dass dieses Konzept ökologisch verträglich, ökonomisch einträglich und sozialverträglich genutzt werden kann. Abschließend wird das Prinzip von einem Forstmaschinen-Hersteller in Hinblick auf eine angestrebte Serienfertigung bewertet. Am Gesamtprojekt sind beteiligt: die Professur Forsttechnik an der TU Dresden als Projektleiterin und zuständig für verfahrenstechnische Einbindung und Bewertung; der Institutsteil Mobile Arbeitsmaschinen (Mobima) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) für die technische Analyse sowie hydraulische und steuerungstechnische Optimierung; die Pfanzelt Maschinenbau GmbH für die Inbetriebnahme und Prüfung des Bewegungsprinzips auf Serientauglichkeit. Im Teilprojekt von Pfanzelt werden folgende Teilziele angestrebt: Ausstattung des Schreitwerks mit einem gebrauchten Bagger-Oberwagen, Anpassungsarbeiten; maschinenbauliche Anpassungen des Motors und der Hydraulikanlage an die Voraussetzungen des Schreitwerks während der Versuche; Aufstellung eines Pflichtenheftes für die angestrebte Serienfertigung eines Schreitwerkes. | Anton Paul Pfanzelt Tel.: +49 8860 9217-0 paul.pfanzelt@pfanzelt.com PM Pfanzelt Maschinenbau GmbH Frankau 37 87675 Rettenbach a.Auerberg | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254A | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Architektur und Schablonen Digitaler Zwillinge und Mensch-Maschine-Schnittstellen - Akronym: SmartForestry | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann Tel.: +49 241 80-26101 rossmann@mmi.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) Ahornstr. 55 52074 Aachen | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254B | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 2: Entwicklung Digitaler Zwillinge, Predictive Maintenance und Umsetzung in Refenrenzenarien mit Fokus Großmaschinen - Akronym: SmartForestry-HSM | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Dipl.-Ing. Felix zu Hohenlohe-Waldenburg Tel.: +49 7944 9191-16 felix.hohenlohe@hsm-forest.com Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH & Co. KG Im Greut 10 74635 Kupferzell | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254C | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 3: Evaluation und Dissemination und Integration, Optimierung, Test und Evaluation in Referenzszenarien - Akronym: SmartForestry-FBZ | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischenWald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Thilo Wagner Tel.: +49 2931 7866-311 thilo.wagner@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz NRW Forstliches Bildungszentrum Alter Holzweg 93 59755 Arnsberg | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254D | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 4: Entwicklung Digitaler Zwillinge großer Waldbesitzer, Aufbau der Referenzszenarien - Akronym: SmartForestry | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Matthias Frost Tel.: +49 89 12224-100 matthias.frost@baysf.de Bayerische Staatsforsten AöR - Bereich Informations- und Kommunikationstechnik Franziskanerstr. 14 81669 München | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254E | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 5: Entwicklung Digitaler Zwillinge und Umsetzung in Referenzszenarien mit Fokus handgeführte Geräte - Akronym: SmartForestry-STIHL | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Dipl.-Ing. (BA) Harald Mang Tel.: +49 7151 261337 harald.mang@stihl.de Andreas Stihl AG & Co. KG Badstr. 115 71336 Waiblingen | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254F | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 6: Entw. Digitaler Zwillinge der Abnehmerseite, zert. Holzernte, Aufbau der Referenzszenarien mit Fokus Holztransport - Akronym: SmartForestry-UPM | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Andreas Meggendorfer Tel.: +49 175 2935316 andreas.meggendorfer@upm.com UPM Biochemicals GmbH Am Haupttor 4614 06237 Leuna | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254G | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 7: Auswirkungen auf die Arbeit im Wald, Dokumentation und Wissenstransfer - Akronym: SmartForestry-MMI | Smart Forestry liefert die Grundlagen, um den Wertschöpfungsprozess der Holzernte auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung zu heben und dies gleichzeitig im Rahmen der verwendeten Wald und Holz 4.0 Konzepte praktisch zu demonstrieren. Teilvorhaben 7 umfasst die Evaluation der Projektergebnisse sowie den Wissenstransfer. Zusätzlich werden die Auswirkungen für die forstliche Arbeitswelt analysiert und dokumentiert. Dabei wird eine Standortsbestimmung in der Waldarbeit durch Prozessanalyse erarbeitet sowie Zukunftsszenarien für die Organisation und Qualifizierung in der künftigen Arbeitswelt entwickelt und veröffentlicht. Die Ergebnisse des Projekts werden zusammengefasst und für eine Integration in die Umsetzungsstrategie Wald und Holz 4.0 aufbereitet. | Alexander Kaulen Tel.: +49 6078 785-27 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik (KWF) e.V. Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR254H | Verbundvorhaben: Spezifikation, Entwicklung und praktische Erprobung neuer, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhender Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte; Teilvorhaben 8: Entwicklung von Architektur und Schablonen Digitaler Zwillinge und Mensch-Maschine-Schnittstellen - Akronym: SmartForestry | Smart Forestry entwickelt neue, auf Wald und Holz 4.0-Konzepten beruhende Ansätze für eine intelligente und vollintegrierte Holzernte. Smart Forestry vernetzt alle Akteure entlang der Wertschöpfungskette der Holzernte von der Einschlagsplanung bis zur Anlieferung beim Abnehmer und überführt diese Kette in situationsspezifisch frei konfigurierbare Wertschöpfungsnetzwerke. Grundlage sind Digitale Zwillinge, die alle beteiligten Assets vom Wald über Forstmaschinen und handgeführten Geräten bis zu Softwaresystemen von Waldbesitzern, Unternehmern und Abnehmern sowie Softwarediensten repräsentieren und in einem übergreifenden Internet der Dinge, Dienste und Personen zusammenfassen. Digitale Zwillinge werden zu Knoten dieses Netzwerks und zum Mediator zwischen Wald, Maschinen und Menschen. Unter Anwendung von Industrie 4.0-Prinzipien agieren die Akteure dabei gleichberechtigt und auf "Augenhöhe". Alle eingesetzten Technologien sind von Grund auf darauf ausgerichtet, den Datenschutz und die Informations- bzw. Datensicherheit über den gesamten Prozess zu gewährleisten. Allen Digitalen Zwillingen stehen stets alle relevanten Informationen zur Planung, Durchführung, Auswertung, Unterstützung und Optimierung einzelner Prozessschritte zur Verfügung. Die Arbeiten in SmartForestry reichen von der Spezifikation des Gesamtprozesses, dem Festlegen der Architektur, der IT-technischen Abbildung des Gesamtprozesses durch Digitale Zwillinge und deren Orchestrierung bis zur konkreten Umsetzung in Referenzszenarien. Maßgebliche Akteure der Holzernte und die direkte prototypische Integration und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen in deren Prozesse sichern die Anwendungsnähe und zeigen das betriebliche Potenzial und die Relevanz. Smart Forestry hebt damit den entscheidenden, branchenbedeutsamen Prozess der "Holzerntekette" auf eine neue Stufe von Digitalisierung, Vernetzung und Prozessautomatisierung und demonstriert dies praktisch. | Prof. Dr. Martin Ziesak Tel.: +49 8237 9629355 martin.ziesak@ifos-gmbh.de IFOS GmbH Wesehof 29 59757 Arnsberg | ||
| 01.09.2022 | 31.01.2023 | 2220NR257X | Studie zu Einsatzmöglichkeiten von Bioethanol als Kraftstoff für handgehaltene Arbeitsgeräte unter besonderer Beachtung der Land- und Forstwirtschaft - Akronym: Bioethanol | Die Studie hat das Ziel das Potential der Minderung der Kohlendioxidemissionen durch die Nutzung von Bioethanol als Kraftstoff für handgehaltene Arbeitsgeräte zu ermitteln. Im Rahmen der Studie sollen folgende Fragestellungen auf Literaturbasis bearbeitet werden: - Ermittlung der Anzahl des Einsatzes der genannten Motoren nach geografischen Einsatzbereichen; - Spezifikation der genutzten Motoren nach Größenordnung und Einsatzdauer pro Jahr; - Abschätzung des Jahresumsatzes an Kraftstoff der genannten Motoren nach geografischen Einsatzbereichen; - Ermittlung des Potenzials zur Treibhausgaseinsparung bei Einsatz von Bioethanol. Ein wesentliches Ziel der Recherche ist, zu ermitteln, an welchen Kleinmotoren es in den letzten 10 Jahren zum Einsatz von Bioethanol gekommen ist. Hierbei wird betrachtet, wie diese Motoren eventuell konstruktiv aber auch durch Änderungen der Motorsteuerung oder Gemischbildung an den Betrieb mit Bioethanol abgepasst und welche Betriebsergebnisse damit erzielt wurden. Wesentliche Beurteilungspunkte hierbei sind Leistung, Brennstoffverbrauch, Bauteilbeanspruchung, Geräuschemission und Betriebssicherheit. Zuletzt genanntes Merkmal ist für eine erfolgreiche Marktdurchdringung von Bioethanolmotoren wesentlich, da Betriebsstörungen das Vertrauen des Anwenders in das Arbeitsgerät deutlich mindern und meist mit erheblichen finanziellen Einbußen verbunden sind. Ein weiterer Arbeitspunkt ist das Betriebsverhalten dieser für Bioethanol modifizierten Motoren beim Einsatz von Mischkraftstoffen oder reinem Benzin (DIN EN 229). Ermittlung der Vorteile durch den Einsatz des sauerstoffhaltigen Bioethanols im Bereich der Abgasemissionen (Feinstaub, ringförmige Kohlenwasserstoffe), insbesondere in den Ottomotoren ohne Dreiwegekatalysator und ohne Lambda 1 Regelung. Ableitung des Forschungsbedarfes für Bioethanol als Kraftstoff im Einsatzbereich der handgehaltenen Arbeitsgeräte. | Prof. Dr.-Ing. Bert Buchholz Tel.: +49 381 498-9150 bert.buchholz@uni-rostock.de Universität Rostock - Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik - Lehrstuhl für Kolbenmaschinen und Verbrennungsmotoren Albert-Einstein-Str. 2 18059 Rostock | ||
| 01.09.2021 | 31.08.2024 | 2220NR258X | Analyse der Anbaueignung eingeführter Baumarten im Klimawandel anhand bestehender Bestände - Akronym: AnBauKlim | Das Projekt AnBauKlim hat das Gesamtziel, die Anbauwürdigkeit eingeführter Baumarten durch Erhebungen in bereits etablierten, älteren Rein- und Mischbeständen in Nordrhein-Westfalen zu prüfen. Eine systematische Auswertung der bisherigen Anbauten in Nordrhein-Westfalen fehlt bisher, obwohl die Geschichte des flächenmäßig nicht unerheblichen Fremdländeranbaus bis 1880 zurückverfolgt werden kann (von Loe, 1989). Anhand dieser Bestände werden im Projekt Erkenntnisse zum Wachstum, zu abiotischen und biotischen Risiken, dem Verhalten im Klimawandel, zum Konkurrenzverhalten, zu möglichen Mischungsformen und Mischungsanteilen und zum Naturverjüngungspotenzial der vorhandenen eingeführten Baumarten generiert. Als Ergebnis sollen der Forstpraxis auf gesicherter Grundlage Empfehlungen gegeben werden können, ob die geprüften eingeführten Baumarten im Vergleich zu den heimischen Baumarten unter den gegebenen standörtlichen Bedingungen positive ökologische und ökonomische Eigenschaften aufweisen oder ob von ihrem Anbau abgeraten werden muss. Mit empfehlenswerten neuen Baumarten kann das Baumarten-Portfolio erweitert werden, sodass eine breitere Risikostreuung als Anpassungsstrategie an den Klimawandel ermöglicht wird. Die im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse können in bestehende Konzepte wie das Waldbaukonzept NRW integriert werden. Bisher gelten in diesem lediglich die eingeführten Baumarten Weißtanne (Abies alba), Große Küstentanne (Abies grandis), Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und Roteiche (Quercus rubra) als wissenschaftlich abgesichert, was den Forschungsbedarf an den anderen eingeführten Baumarten vor allem in Nordrhein-Westfalen verdeutlicht. | Dr. Bertram Leder Tel.: +49 2931 7866-100 zwh@wald-und-holz.nrw.de Landesbetrieb Wald und Holz Nordrhein-Westfalen - Wald und Holz NRW Zentrum für Wald und Holzwirtschaft (FBV) Obereimer 13 59821 Arnsberg | ||
| 01.02.2021 | 31.01.2023 | 2220NR265A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kontinuierlichen mikrobiell-enzymatischen Hydrolyseverfahrens zum Strohaufschluss unter halophilen Bedingungen; Teilvorhaben 1: Etablierung eines Sole-Prozesses im technischen Maßstab - Akronym: MESA | Getreidestroh stellt mit einer jährlichen Produktion von ca. 20 Mio. t allein in Deutschland ein enormes Potential für die Verwendung als nachwachsender Rohstoff dar. Die Verwertung von Getreidestroh bzw. Weizenstroh setzt allerdings die Entwicklung adäquater Aufschlusstechnologien voraus, um aus der Lignocellulose die vergärbaren Mono- und Disaccharide freizusetzen. Bisher untersuchte und eingesetzte physikalische, chemische und und hydrothermale Methoden sind als Vorbehandlungsmethoden um die Verfügbarkeit der Cellulose-Fraktion zu verbessern. Der nachfolgende Prozessschritt zur Generierung von Zuckern mittels enzymatischer Hydrolyse stellt momentan noch einen kritischen Punkt darstellt. Zwar bewirken physiko-chemische Aufschlussverfahren eine deutliche Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse, jedoch sind die derzeitigen Kosten für eine wirtschaftliche Nutzung noch zu hoch. Darüber hinaus sind die Verfahren mit hohen Energiekosten verbunden und bewirken häufig die Bildung von Hemmstoffen, welche sich negativ auf nachfolgende Fermentationsprozesse auswirken können. Frühere Untersuchungen mit halophilen Mikroorganismen haben das Potential eines alternativen kosten günstigen und energiesparenden Aufschlussverfahrens aufgezeigt. In den salzhaltigen Solen von Gradierwerken angereicherte halophile Biozönosen sind in der Lage Getreidestroh effektiv anzugreifen.. Die notwendigen Behandlungszeiten von 12 -16 Wochen sind allerdings für einen technisch nutzbaren Prozess noch zu lang. Ziel des vorliegenden Projektes ist daher die Entwicklung und Optimierung des Sole-Prozesses im Labor und im technischen Maßstab. Hierbei gilt es insbesondere eine signifikante Verkürzung der Behandlungszeiten zu erreichen und den Nachweis einer Umsetzbarkeit unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu demonstrieren (Proof of Concept). | Dr. Stefan Dröge Tel.: +49 6331 2490-846 stefan.droege@pfi-biotechnology.de Prüf- und Forschungsinstitut Pirmasens e.V. Marie-Curie-Str. 19 66953 Pirmasens | ||
| 01.02.2021 | 31.03.2023 | 2220NR265B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines kontinuierlichen mikrobiell-enzymatischen Hydrolyseverfahrens zum Strohaufschluss unter halophilen Bedingungen; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Optimierung leistungsfähiger halophiler Mischkulturen - Akronym: MESA | Getreidestroh stellt mit einer jährlichen Produktion von ca. 20 Mio. t allein in Deutschland ein enormes Potential für die Verwendung als nachwachsender Rohstoff dar. Die Verwertung von Getreidestroh bzw. Weizenstroh setzt allerdings die Entwicklung adäquater Aufschlusstechnologien voraus, um aus der Lignocellulose die vergärbaren Mono- und Disaccharide freizusetzen. Bisher untersuchte und eingesetzte physikalische, chemische und und hydrothermale Methoden sind als Vorbehandlungsmethoden um die Verfügbarkeit der Cellulose-Fraktion zu verbessern. Der nachfolgende Prozessschritt zur Generierung von Zuckern mittels enzymatischer Hydrolyse stellt momentan noch einen kritischen Punkt darstellt. Zwar bewirken physiko-chemische Aufschlussverfahren eine deutliche Verbesserung der enzymatischen Hydrolyse, jedoch sind die derzeitigen Kosten für eine wirtschaftliche Nutzung noch zu hoch. Darüber hinaus sind die Verfahren mit hohen Energiekosten verbunden und bewirken häufig die Bildung von Hemmstoffen, welche sich negativ auf nachfolgende Fermentationsprozesse auswirken können. Frühere Untersuchungen mit halophilen Mikroorganismen haben das Potential eines alternativen kosten günstigen und energiesparenden Aufschlussverfahrens aufgezeigt. In den salzhaltigen Solen von Gradierwerken angereicherte halophile Biozönosen sind in der Lage Getreidestroh effektiv anzugreifen. Die notwendigen Behandlungszeiten von 12 -16 Wochen sind allerdings für einen technisch nutzbaren Prozess noch zu lang. Ziel des vorliegenden Projektes ist daher die Entwicklung und Optimierung des Sole-Prozesses im Labor und im technischen Maßstab. Hierbei gilt es insbesondere eine signifikante Verkürzung der Behandlungszeiten zu erreichen und den Nachweis einer Umsetzbarkeit unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu demonstrieren | Dr. Arno Cordes Tel.: +49 5331 8825-36 cordes@asa-enzyme.de ASA Spezialenzyme GmbH Am Exer 19 C 38302 Wolfenbüttel | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220NR268X | Einsatz resistenter Sorten zur Kontrolle von Cercospora beticola im integrierten Pflanzenschutz zur Sicherung der Ertragsstabilität bei Zuckerrüben für die Biogasproduktion - Akronym: CERES | Die Wirtschaftlichkeit der Nutzung von Zuckerrüben für die Biogasproduktion hängt maßgeblich vom Gesundheitszustand der Zuckerrübe ab. Die Cercospora-Blattfleckenkrankheit, verursacht durch den Erreger Cercospora beticola, repräsentiert die wichtigste Blattkrankheit, da ein früher Befall den Zucker- und Rübenertrag reduziert, so dass erhebliche Verluste in der Biogasproduktion auftreten können. Moderne Hochleistungssorten mit ihren Resistenzeigenschaften leisten einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung der Krankheit. Daher ist es Gesamtziel des Projektes, den Einsatz resistenter Sorten im integrierten Pflanzenschutz zu fördern, indem ein besseres Verständnis der Interaktion aus Sortenresistenz und Erregerepidemiologie erarbeitet wird. Dazu gehören die Beschreibung des Einflusses der Sortenresistenz auf die Produktion von Vermehrungs- bzw. Ausbreitungseinheiten (Sporen) des Erregers. Des Weiteren soll die genetische Variabilität natürlicher C. beticola Populationen in Abhängigkeit des Standortes und der angebauten Sorte untersucht werden. Zur Einschätzung der Resistenzstabilität soll geprüft werden, ob der durch die Sortenresistenz verursachte Selektionsdruck zu einer genetischen Veränderung und Anpassung der C. beticola Population führt. Zur Erreichung der Ziele werden im Projekt mehrere technische Methoden etabliert und weiterentwickelt. Dazu gehört der Einsatz von Sporenfallen, um Sorten spezifisch das Auftreten von C. beticola Sporen zu bestimmen. Des Weiteren sollen molekulare Marker und die Hochdurchsatzsequenzierung eingesetzt werden, um die genetische Variabilität natürlicher C. beticola Populationen zu charakterisieren. Mit Hilfe der künstlichen Inokulation wird unter Feldbedingungen ein starker Selektionsdruck auf C. beticola Populationen erzeugt, um die Anpassung des Erregers an die Sortenresistenz zu prüfen. Die Ergebnisse sind Grundlage für die Optimierung von Anbau- und Bekämpfungsverfahren im Sinne des integrierten Pflanzenschutzes. | Prof. Dr. Mark Varrelmann Tel.: +49 551 50562-70 varrelmann@ifz-goettingen.de Verein der Zuckerindustrie e.V. - Institut für Zuckerrübenforschung Holtenser Landstr. 77 37079 Göttingen | ||
| 01.10.2021 | 30.04.2025 | 2220NR269A | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 1: Projektkoordination und klimatisches Anbaurisiko von etablierten und alternativen Baumarten - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Schwerpunkte der LWF sind dabei die Projektumsetzung in Bayern und die klimagetriebene Anbaueignung von Baumarten in Deutschland. | Dr. Klaas Wellhausen Tel.: +49 8161 4591-201 klaas.wellhausen@lwf.bayern.de Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1 85354 Freising | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR269B | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 2: Erweiterte Standortinformationen für Bayern - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Schwerpunkte des VfS sind: Akquise von Standortinformationen, Bodenbeprobung, praxisorientierte Projektumsetzung (zusammen mit LWF). | Dipl. Geogr. Peter Weichinger Tel.: +49 9441 1752875 weichinger@vfs-muenchen.de Verein für forstliche Standortserkundung im Privat- und Körperschaftswald in Bayern, eingetragener Verein Max-Joseph-Str. 9 80333 München | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR269C | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 3: Standortbezogenes Nährstoffangebot und erweiterte Standortinformationen für NW-Deutschland - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die NW-FVA kümmert sich um praxisorientierte Umsetzung in ihren Projektregionen und zusammen mit FVA-BW um die Nährstoffbilanzierung. | Dr. Ulrike Talkner Tel.: +49 551 69401-248 ulrike.talkner@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR269D | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 4: Standortgerechtes Waldmanagement in Baden-Württemberg, Schwerpunkt Nutzungsentzüge - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die FVA-BW kümmert sich um praxisorientierte Umsetzung in ihrer Projektregion und zusammen mit NW-FVA um die Nährstoffbilanzierung. | Dr. Heike Puhlmann Tel.: +49 761 4018224 heike.puhlmann@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.10.2021 | 30.09.2024 | 2220NR269E | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 5: Erweiterte Standortinformationen für Brandenburg - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Die HNEE kümmert sich zusammen mit dem LFE um die praxisorientierte Umsetzung in Brandenburg. | Prof. Dr. Winfried Riek Tel.: +49 3334 657-170 winfried.riek@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Wald und Umwelt - Fachgebiet Bodenkunde, Waldernährung und Standortskunde Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.10.2021 | 31.12.2024 | 2220NR269F | Verbundvorhaben: Standortgerechtes Waldmanagement im Kleinprivatwald: Klima - Nährstoffe - Wasserhaushalt; Teilvorhaben 6: Nährstoffansprüche von Hauptbaumarten und wichtigen alternativen Baumarten in Deutschland - Akronym: StWM-KPW | In Deutschland liegen knapp 50 Prozent der Waldfläche in privatem Besitz. Davon haben mehr als 70 Prozent Flächengrößen kleiner 200 ha, 50 Prozent sogar kleiner 20 ha. Der Kleinprivatwald zeichnet sich dabei häufig durch einen höheren Anteil an Energieholznutzung und ein stark ideell geprägtes Verhältnis zum Wald aus. Vermehrt wird die Bewirtschaftung kleiner Waldflächen als Freizeitbeschäftigungen gesehen und weniger als wesentlicher Beitrag zum Einkommen. Dies kann einerseits zu einer Abnahme des traditionellen Wissens zur Waldbewirtschaftung führen, birgt aber andererseits die Möglichkeit interessierte Waldbesitzer durch Beratung und gute Informationsmöglichkeiten für eine langfristig erfolgreiche und ressourcenschonende Forstwirtschaft zu gewinnen. Dabei ist ein standortgerechtes Vorgehen unabdingbar. Neben den existierenden klassischen Standortkarten, die den Stand der Erkenntnisse zum Zeitpunkt der Aufnahme (schwerpunktmäßig in den letzten Jahrzehnten des letzten Jahrhunderts) wiedergeben, werden aktuell Standorteigenschaften in den Bereichen standortgerechte Baumartenwahl im Klimawandel, Nährelementansprüche von Baumarten und nährstoffnachhaltige Holzernte sowie Objektivierung der Einschätzungen zum Wasserhaushalt neu und ergänzend interpretiert. Grundlage sind einerseits die inzwischen zur Verfügung stehenden umfangreichen Datensammlungen zu Klima, Ernährung, Bodenchemie und -physik in Wäldern und andererseits neu entwickelte Methoden, um diese Daten zur Einschätzung von Standortfaktoren zu nutzen. Projektziel ist es deshalb, den aktuellen Stand der forstlichen Standortinformationen für die Beratung und beratungsbasierte Förderung im Kleinprivatwald nutzbar zu machen und damit ein standort-gerechtes Waldmanagement als Grundlage für eine langfristig erfolgreiche und ressourcen-schonende Forstwirtschaft sicher zu stellen. Das LFE kümmert sich zusammen mit HNEE um die praxisorientierte Umsetzung in Brandenburg und um die Nährstoffansprüche wichtiger Baumarten. | Prof. Dr. Winfried Riek Tel.: +49 3334 657170 winfried.riek@lfb.brandenburg.de Landesbetrieb Forst Brandenburg - Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR279A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Reaktor und Anlagenbau - Akronym: ICOCAD2 | Ziel des Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Kernelement des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedingungen eines Biogasstroms in dem vom BMEL im Förderprogramm Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genommen werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert werden. Zweites wichtiges Ziel ist die Analyse verschiedener Alternativen, um die Erzeugung von Bioerdgas in derzeit in Betrieb befindlichen Biogasanlagen rentabel zu machen. In einer systemischen Perspektive wird die Umstellung von Biogasanlagen als Stromproduzenten (aktuelles Szenario) auf Bioerdgas- und Wärmeerzeugungsanlagen (Zukunftsszenario) untersucht. Die Analyse wird im Kontext der Energiewende und aller damit verbundenen politischen Dimensionen durchgeführt, d.h. der Entwicklung von PtG-Technologien als Schlüsselelement der Sektorkopplung, der Entwicklung von Fernwärmenetzen der neuen Generation u.a. | Prof. Dr. rer. nat. Gunther Kolb Tel.: +49 6131 990-341 gunther.kolb@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR279B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Anlageninbetriebnahme - Akronym: ICOCAD2 | Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Das Kernele- ment des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedin- gungen eines Biogasstroms in dem vom Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogrammes für Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genom- men werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert wer- den. | Henrik Meyer Tel.: +49 2841 9990-207 meyer@etw-energie.de ETW Energietechnik GmbH Ferdinand-Zeppelin-Str. 19 47445 Moers | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220NR279C | Verbundvorhaben: Entwicklung eines innovativen Reaktorkonzeptes für die Nutzung von Kohlendioxid aus Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Anlagenkonzeption und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen - Akronym: ICOCAD2 | Das Gesamtziel des vorliegenden Vorhabens ist die Hochskalierung eines Verfahrens zur Methanisierung von Kohlenstoffdioxid, welches in Rohbiogas enthalten ist. Das Kernelement des Verfahrens ist ein zweistufiges Reaktorkonzept, das für die spezifischen Bedingungen eines Biogasstroms in dem vom Ministerium für Ernährung und Landwirtschaft im Rahmen des Förderprogrammes für Nachwachsende Rohstoffe geförderten Projektes ICOCAD entwickelt wurde. Es soll eine mobile Anlage unter Nutzung dieses innovativen Methanisierungkonzeptes bei einem Biogasanlagenbetreiber vor Ort in Betrieb genommen werden und die praktische Machbarkeit des entwickelten Verfahrens verifiziert werden. Ein zweites wichtiges Ziel ist die Analyse verschiedener Alternativen, um die Erzeugung von Bioerdgas in derzeit in Betrieb befindlichen Biogasanlagen rentabel zu machen. In einer systemischen Perspektive wird die Umstellung von Biogasanlagen als Stromproduzenten (aktuelles Szenario) auf Bioerdgas- und Wärmeerzeugungsanlagen (Zukunftsszenario) untersucht. Die Analyse wird im Kontext der Energiewende und aller damit verbundenen politischen Dimensionen durchgeführt, d.h. der Entwicklung von PtG-Technologien als Schlüsselelement der Sektorkopplung, der Entwicklung von Fernwärmenetzen der neuen Generation (d.h. Wärmenetze 4.0) u.a. | Jürgen Schumacher Tel.: +49 241 94623-16 j.schumacher@bueroberg.de Ingenieurbüro H. Berg & Partner GmbH Gewerbepark Brand 48 52078 Aachen | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2023 | 2220NR281C | Verbundvorhaben: Implementierung eines drohnengestützten Borkenkäferfrühdetektionsverfahrens in die FORSTliche PRAXis; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Drohnenplattform mit Hochleistungs-GPS und Abstandssensorik für den baumkronennahen Konturflug für die effektive geruchsbasierte Borkenkäferdetektion - Akronym: FORSTPRAX | Im Rahmen des Projektes FORSTPRAX wird ein Halbleitergassensor-Prototyp für die forstliche Praxis angepasst und in den Forstbetriebsablauf implementiert. Auf der Basis von Vorergebnissen aus dem FNR Projekt ProtectForest wurden drei wesentliche und notwendige Entwicklungsschritte für die Betriebsintegration identifiziert: 1) Installation eines Abstandssensors zur Hinderniserkennung in der Flugbahn, wie z.B. Äste, da dadurch keine Höhenprofilberechnung und entsprechende Multispektralflüge vor dem Sensorfluglug mehr notwendig sind. Dies spart 65 % der Gesamtzeit für das Verfahren. 2) Installation eines PPP (Precise Point Positioning) Systems zur referenzpunktlosen und zentimetergenauen Positionsbestimmung. Dies spart 15 % der Gesamtzeit (5 % bei Flugplanung und 10 % bei Datenauswertung), da keine Positionsmarker im Fluggebiet verteilt werden müssen und keine Nachjustierung der Geodaten zum Verschneiden von Sensordaten und Basiskarte (z.B. Google Maps) mehr notwendig ist. 3) Entwicklung einer Auswerteroutine zur Datenübertragung, Analyse, Darstellung und serverbasierten Veröffentlichung. Dies spart 10 % der Datenauswertungszeit, da sämtliche Prozesse vollautomatisch ablaufen und die HeatMap danach im Internet verfügbar ist. Geltende Datenschutzrichtlinien müssen entsprechend beachtet werden. Diese drei Entwicklungsschritte sollen im Rahmen des Projektes in enger Zusammenarbeit mit Forstbetrieben (Niedersächsische Landesforsten, Bundesforsten, mehrere Privatbetriebe) durchgeführt werden, um die Praxisnähe des zu entwickelnden Systems zu beweisen. | Dipl. Johann Ziereis Tel.: +49 9402 94821-3 j.ziereis@cadmic.de CADmium GmbH Solutioncenter für CAD & CAM Bayernstr. 3 93128 Regenstauf | ||
| 01.03.2023 | 29.02.2024 | 2220NR283X | Entwicklung eines Datenbankkonzepts für ein Nationales Erfassungssystem der Waldschäden und deren Ursachen auf Grundlage des Waldschutzmeldewesens - Akronym: Pre-NEWsWm | Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung eines System- und Datenbankentwurfs, der die Integration und Aufnahme von definierten Daten aus den bestehenden bzw. zu entwickelnden Waldschutzmeldewesen der Länder in eine Waldschutzdatenbank auf Bundesebene beschreibt. Der zu entwickelnde Prototyp und die Ergebnisse der Machbarkeitsanalyse dienen als Grundlage für die weiterführenden Arbeiten des Konsortiums im Vorhaben NEWsWm, um die Waldschutzdatenbank des Bundes für Deutschland zu etablieren. | Dr. Nadine Bräsicke Tel.: +49 3946 47 4004 nadine.braesicke@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und urbanem Grün Messeweg 11/12 38104 Braunschweig | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR290A | Verbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 1: Selektion und Anzucht potentiell unempfindlicher Douglasien; Koordination - Akronym: VitaDou | In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Douglasie (Pseudotsuga menziesii Mirb.) erfolgreich in den Wäldern der deutschen Länder etabliert und liefert der Forst-, Holz- und Papierwirtschaft substanziell Rohstoff zu. Allerdings häufen sich in jüngster Zeit Hinweise auf Vitalitätsstörungen durch Rußige Douglasienschütte, Douglasiengallmücken und Sekundärerkrankungen beziehungsweise –schäden, die die Vitalität ganzer Bestände grundsätzlich in Frage stellen. Dies erfordert waldbauliche und ökonomische Maßnahmen, um die Ertragsstabilität der Douglasienwirtschaft stützen. Allerdings gibt es bisher keine konsistente Erfassung der Schadkomplexe und kaum Vorstellungen über ihre Entwicklung. Außerdem ist unklar, wie die Douglasien physiologisch mit der Erkrankung umgehen und ob sich die Douglasienherkünfte oder –individuen in ihre Schadenstoleranz unterscheiden. Deshalb sind die Ziele des in Aussicht genommenen Vorhabens, a. die Zusammenhänge zwischen Befall mit Rußiger Douglasienschütte und/oder Douglasiengallmücken und der Zuwachsleistung zu quantifizieren, b. die Physiologie der Nadelerkrankung und des Befalls mit Douglasiengallmücken unter besonderer Beachtung der Douglasien-Herkünfte zu charakterisieren, c. die biotisch bedingten Beeinträchtigungen der Douglasie kausal in Bezug zur Waldwirtschaft zu analysieren, d. das betriebliche Risiko durch die biotischen Störungen ökonomisch zu bewer¬ten und betriebliche Perspektiven zu entwickeln und e. zu untersuchen, ob weitere Krankheits- und Schaderreger den Zuwachs der Douglasien mindern und ihre Vulnerabilität erhöhen. | Dr. Stefan Seegmüller Tel.: +49 6306 911-127 stefan.seegmueller@wald-rlp.de Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF) Hauptstr. 16 67705 Trippstadt | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR290B | Verbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 2: Waldschutz, Waldwachstum, Ökonomie - Akronym: VitaDou | In den vergangenen Jahrzehnten hat sich neben den einheimischen Baumarten die Douglasie auf fast 218.000 ha in den Wäldern der deutschen Länder etabliert. Einerseits sichert sie mit ihrer ausgeprägten Nährstoffnutzungseffizienz die Standortsnachhaltigkeit, andererseits liefert sie bereits heute substanziell Rohstoff zur Forst-, Holz- und Papierwirtschaft. Allerdings häufen sich in jüngster Zeit Hinweise aus der Praxis, die auf Vitalitätsstörungen durch Pilz- (v.a. Rußige Douglasienschütte) und Insektenbefall (v.a. Dougla-siengallmücke) in größerem Umfang hinweisen. Insbesondere wird von ungewöhnlich schütteren Kronenzuständen und Absterbeerscheinungen in bisher unauffälligen Douglasien-Beständen berichtet. Zur Schütteresistenz einzelner Douglasien-Herkünfte und/oder Individuen liegen wi-dersprüchliche Aussagen vor. Die Douglasiengallmücke wurde als Schädling im Wald bisher nur vereinzelt wahrgenommen. Vor diesem Hintergrund beabsichtigen die Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz (FAWF), die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA-BW) und die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA), a. Vitalitätseinschränkungen zu quantifizieren und ökonomisch einzuschätzen, b. die Störungen anamnetisch und kausal zu analysieren sowie c. darauf aufbauend waldbauliche Empfehlungen zu erarbeiten. Zu diesem Zweck haben sich die drei Versuchs- und Forschungsanstalten unter der Koordination der FAWF zu einem Verbund zusammengeschlossen. Grundsätzlich reichen die Projektpartner das Vorhaben als Verbund in drei Teilvorhaben ein: TV1: Physiologische Pathologie und Herkunftsunterschiede TV2: Waldschutz, Waldwachstum, Ökonomie TV3: Schadensinventur, Kausalanalysen, Flächenauswahl, Kom-plexanalyse Die angestrebten Untersuchungsergebnisse bilden notwendige Voraussetzungen, um auf der Basis geeigneten forstlichen Vermehrungsgutes den auf Douglasie basierten Kundenwert für die Holzwirtschaft zu sichern. | Dr. Horst Delb Tel.: +49 761 4018-222 horst.delb@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2220NR290C | Verbundvorhaben: Eine optimale Vitalität von Douglasien für die Zukunft multifunktionaler Wälder; Teilvorhaben 3: Schadensinventur, Kausalanalysen, Flächenauswahl, Komplexanalyse - Akronym: VITADOU | In den vergangenen Jahrzehnten hat sich die Douglasie (Pseudotsuga menziesii) erfolgreich in deutschen Wäldern etabliert und liefert der Forst-, Holz- und Papierwirtschaft Rohstoff zu. In jüngster Zeit häufen sich Vitalitätsstörungen durch die Rußige Douglasienschütte, Douglasiengallmücken und Sekundärerkrankungen. Daher sind waldbauliche und ökonomische Maßnahmen zu entwickeln, die die Ertragsstabilität der Douglasienwirtschaft stützen. Bisher gibt es keine konsistente Erfassung der Schadkomplexe bei Douglasie und wenig Informationen über deren Schadentwicklung und Schadensfortschritt. Da auch unklar ist, wie Douglasien unterschiedlicher Herkunft physiologisch auf die Schadfaktoren reagieren oder sich in ihrer Schadenstoleranz unterscheiden, hat das Verbundvorhabens VITADOU mit drei Teilvorhaben (TV1: FAWF; TV2: FVA-BW, TV3: NW-FVA) folgende Ziele, a. die Zusammenhänge zwischen Befall mit Rußiger Douglasienschütte u./o. Douglasiengallmücken und der Zuwachsleistung zu quantifizieren, b. die Physiologie der Nadelerkrankung und des Befalls mit Douglasiengallmücken unter besonderer Beachtung der Douglasien-Herkünfte zu charakterisieren, c. die biotisch bedingten Beeinträchtigungen der Douglasie kausal in Bezug zur Waldwirtschaft zu analysieren, d. das betriebliche Risiko durch die biotischen Störungen ökonomisch zu bewerten und betriebliche Perspektiven zu entwickeln und e. zu untersuchen, ob weitere Krankheits- und Schaderreger den Zuwachs der Douglasien mindern und ihre Vulnerabilität erhöhen. Zu diesem Zweck wird das Ausmaß der Devitalisierungen quantitativ erhoben, wachstumskundlich, differenzialdiagnostisch und stressphysiologisch analysiert sowie waldbauliche Konzepte für die Douglasie abgeleitet und ökonomisch bewertet. TV3 wird dazu eine okulare Vitalitätsansprache stehender Bäume, detaillierte Kausalanalysen (inkl. Nadeluntersuchungen, Pilzisolationen) an gefällten Probebäumen sowie eine retrospektive, raumzeitliche Auswertung von Schadensmeldungen durchführt | Dr. Gitta Langer Tel.: +49 551 69401-129 gitta.langer@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2023 | 2220NR301A | Verbundvorhaben: Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen. Verbesserte waldbauliche Entscheidungsgrundlagen durch Einsatz von mobilem CT und terrestirschem Laserscanning; Teilvorhaben 1: Signalanalyse und Extraktion äußerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan | Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (CT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) für die Analyse und für ein besseres Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Die bisherige Wachstumstheorie und entsprechende Wachstumsfunktionen schätzen den Zuwachs von Bäumen im Wesentlichen in Abhängigkeit vom Alter oder von der aktuellen Größe. Solange die Waldbestände und auch die Struktur der Bäume relativ uniform waren (Reinbestände), erbrachte das gute Ergebnisse. Mit zunehmender Heterogenität nehmen aber die Variation der inneren und äußeren Eigenschaften und deren Auswirkungen auf die künftige Zuwachsentwicklung, Vitalität und Resistenz von Bäumen zu. Im beantragten Projekt werden die innere und äußere Struktur von Bäumen erfasst und für ein besseres Verständnis und eine verbesserte Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Basis dafür ist die zerstörungsfreie Erfassung innerer und äußerer morphologischer und struktureller Merkmale durch mobile CT und TLidar. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität, Struktur und Resilienz von Bäumen sowie für die waldbauliche Steuerung von Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge zwischen Struktur, Morphologie und der zurückliegenden Entwicklung von Bäumen in bestehende Wuchsmodelle erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen (memory-Effekt) für deren künftige Entwicklung nutzbar gemacht wird. Neben den Einsatzmöglichkeiten in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir auch ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring, Management und eine nachhaltigere Planung und Anpassung von Bäumen an Umweltveränderungen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. Weiter dürfte die Entwicklung für die Waldinventur, Holzerntefirmen und Monitoring im Agroforstbereich von Interesse sein. | Prof. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 714710 hans.pretzsch@tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2023 | 2220NR301B | Verbundvorhaben: Struktur, Zuwachs und Resistenz von Bäumen. Verbesserte waldbauliche Entscheidungsgrundlagen durch Einsatz von mobilem CT und terrestrischem Laserscanning; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Messtechnik zur Signalanalyse und Extraktion innerer Baumstrukturen - Akronym: BaumScan | Ziel des Projektes ist die Kombination von mobiler Computertomographie (mCT) und terrestrischem Laserscanning (TLidar) zu Analyse und dem Verständnis der Auswirkungen innerer und äußerer Baumeigenschaften auf das Zuwachsverhalten und die Resistenz von Bäumen. Im Projekt werden die innere und äußere morphologischer und struktureller Merkmale von Bäumen zerstörungsfrei erfasst und für ein besseres Verständnis und Prognose der Entwicklung von Bäumen erschlossen. Damit werden verbesserte Grundlagen für das Monitoring der Qualität und Resilienz von Bäumen und Waldbeständen geschaffen. Die Integration der erarbeiteten Zusammenhänge erhöht die Vorhersagemöglichkeiten, indem die Geschichte von Bäumen für deren künftige Entwicklung nutzbar wird. Neben dem Einsatz in der forstlichen Wissenschaft und Praxis sehen wir ein großes Potential für ein verbessertes Monitoring und eine nachhaltigere Planung von Bäumen in Städten, Nationalparks und entlang von Trassen. | M.Ed. Joelle Claußen Tel.: +49 911 58061-7692 joelle.claussen@iis.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) Flugplatzstr. 75 90768 Fürth | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR309A | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 1: Digitaler Zwilling mit Fokus auf Gesamtsystemsimulation, Sensorik und Mensch-Maschine-Schnittstelle - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Prof. Dr.-Ing. Jürgen Roßmann Tel.: +49 241 80-26101 rossmann@mmi.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) Ahornstr. 55 52074 Aachen | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR309B | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 2: Digitaler Zwilling mit Fokus Leichtbau, Gewichtsopt., Last- Strukturüberwachung, Validierung mech. System - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Univ.-Prof. Dr. Kai-Uwe Schröder Tel.: +49 241 80-98631 kai-uwe.schroeder@sla.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät für Maschinenwesen - Institut für Strukturmechanik und Leichtbau Wüllnerstr. 7 52062 Aachen | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2220NR309C | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 3: Spezifikation Maschinenkonzept, mechanische und elektrische Konstruktion, Bau realer Prototyp - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Felix zu Hohenlohe Tel.: +49 7944 9191-16 felix.hohenlohe@hsm-forest.com Hohenloher Spezial-Maschinenbau GmbH & Co. KG - Niederlassung Wolfegg Grimmstein 7 88364 Wolfegg | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2025 | 2220NR309D | Verbundvorhaben: Entwicklung, prototypische Umsetzung und Bewertung eines neuen Maschinenkonzepts zur Mechanisierung des Fällens und Beiseilens des Mittelblocks bei 40 m Fahrgassenabstand; Teilvorhaben 4: Erhebung der Anforderungen, Erarbeitung der Arbeitsverfahren, Bewertung Prototypen, Kommunikation Ergebnisse - Akronym: OUTREACH | Durchforstungen erfolgen mechanisiert von Fahrgassen/Rückegassen aus, die durch erhöhte Anforderungen an Boden-/Ressourcenschonung und hierdurch notwendige geringere Befahrungs-/Erschließungsintensität zunehmend einen Abstand von 40 m haben sollen. Dieser große Gassenabstand ist politisch und in der Praxis gewollt, wird durch Zertifizierung gefördert und ist damit von hoher Relevanz auf der Fläche. Ziel von OUTREACH ist daher die Entwicklung, prototypische Umsetzung und Validierung eines innovativen Maschinenkonzepts in Form eines neuartigen Fäller-Vorlieferfahrzeugs mit einer Kranreichweite von 20 m. Dieses Fahrzeug soll auch in stufigen Mischwaldbeständen bei großen Gassenabständen 1) das manuelle Fällen/Beiseilen erübrigen, 2) den Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad der Holzernte erhöhen, 3) Erntezeit/-kosten reduzieren und 4) das Verletzungsrisiko durch Vermeidung des motormanuellen Fällens im Mittelblock verringern. OUTREACH ist die Antwort der Forstwirtschaft auf die steigenden Anforderungen an naturnahen Waldbau sowie zur Sicherung/Optimierung der Rohstoffversorgung und der natürlichen Produktionsgrundlagen. Die Arbeiten adressieren das generelle Maschinenkonzept und seine maschinentechnische Umsetzung ebenso wie Leichtbau/Last-/Strukturüberwachung, Sensorik/Mensch-MaschineInteraktion/Informationstechnik und Arbeitsverfahren und werden von einem interdisziplinären Forschungsteam aus Maschinenbauern, Elektrotechnikern und Forstwissenschaftlern durchgeführt. Das angestrebte Ergebnis ist ein funktionsfähiger Prototyp (Kran/Fällkopf) des LeichtbauMaschinenkonzepts, das in mehreren Iterationen entwickelt wird. In jeder Iteration werden die Anforderungen an die Maschine konkretisiert, die Maschinenkonstruktion weiterentwickelt, die entwickelte Konstruktion (virtuell/real) gebaut und dann (simulationsgestützt/real) in unterschiedlichen Einsatzszenarien analysiert, unter unterschiedlichen Gesichtspunkten bewertet sowie gegen die Anforderungen validiert. | Dipl.-Ing. Andrea Hauck Tel.: +49 6078 78563 projekte@kwf-online.de Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik (KWF) e.V. Spremberger Str. 1 64823 Groß-Umstadt | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2220NR310A | Verbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 1: Bioprozesstechnische und molekularbiologische Untersuchungen zu Ursachen und Bekämpfungsstrategien von Schaumbildung in Biogasanlagen - Akronym: HydroFoam | Ziel dieses Projektes ist es, Ursachen der übermäßigen Schaumbildung im Biogasprozess, die durch Vergärung von leicht abbaubaren Substraten verursacht wird, im Detail zu untersuchen, Verständnis aufzubauen und Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Dabei soll die Rolle der Hydrolyse-Stufe im Vordergrund stehen. Um das Forschungsthema so umfassend wie möglich zu bearbeiten, werden Expertisen aus unterschiedlichen Bereichen zusammengeführt – die Expertise zur Schaumbildung in biotechnologischen Prozessen (UFZ), zur zweiphasigen Vergärung (Universität Hohenheim), zu molekularbiologischen Aspekten der Prozessstörungen im Biogasfermenter (UFZ), sowie zur Wirtschaftlichkeitsanalyse und Akzeptanzforschung im Bereich der erneuerbaren Energien (HfWU). Am UFZ wird erforscht, welche physikochemischen Parameter der Substrate und des Fermenterinhaltes einen Einfluss auf übermäßige Schaumbildung im Biogasfermenter haben. Dabei wird untersucht, welche Parameter für die Bildung von Schaum von Bedeutung sind, wie diese Parameter so beeinflusst werden können, dass das Risiko der Schaumbildung minimiert wir und wie das Substrat vorbehandelt werden muss, um Schaumbildung im Fermenter vorzubeugen. Weiterhin wird der Frage nachgegangen, welche biotischen Parameter in der Prozessstabilisierung der anaeroben Vergärung leicht abbaubarer Substrate eine Rolle spielen. Konkret wird ermittelt, welchen Einfluss die Aktivität von Enzymen und Mikroorganismen hat und wie die Nährstoffzusammensetzung während einer Prozessstörung die Schaumentstehung beeinflusst. Dabei wird angestrebt, mikrobielle Indikatoren für ein erhöhtes Risiko zur Schaumbildung oder für einen stabilen Prozess bei der Vergärung leicht abbaubarer Substrate zu identifizieren. Auf der Basis der Ergebnisse des Projektes wird es möglich sein, stabile Prozessführung durch optimale Zusammensetzung des Substratmix und durch zielgerichtete Dosierung von Zusatzstoffen auf enzymatischer bzw. mikrobieller Basis zu gestalten. | Dr.-Ing. Lucie Moeller Tel.: +49 341 235-1847 lucie.moeller@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ Permoserstr. 15 04318 Leipzig | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2220NR310B | Verbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 2: Einfluss der Prozesstechnik und -parameter auf die Schaumbildung beim lastflexiblen Betrieb zweistufiger Biogasanlagen - Akronym: HydroFoam | Zielsetzung des Teilvorhabens der Universität Hohenheim ist es, mit Hilfe von verfahrenstechnischen Untersuchungen im Labor bzw. im halbtechnischen Maßstab den Einfluss der Prozessparameter Raumbelastung, Verweilzeit und Prozesstemperatur auf die Schaumbildung beim lastflexiblen Betrieb zweiphasiger Biogasanlagen zu ermitteln. Ebenso soll geprüft werden, ob und wie eine veränderte pH-Wert Differenz zwischen der Hydrolysestufe und dem Methanreaktor die Schaumbildung im Methanreaktor beeinflusst. Die Untersuchungen werden an zwei parallel betriebenen, vollständig automatisierten Laboranlagen durchgeführt. An diesen Anlagen ist jeweils ein vollständig durchmischter Reaktor zur Säurebildung (Versäuerungsreaktor, "Hydrolyse" ausgeführt als CSTR, Volumen 100 L) über eine Feststoff-abscheidung mit einem Festbett-Methanreaktor (Volumen 100 L) verbunden. Die Prozessparameter Temperatur, Raumbelastung und pH-Wert können für beide Reaktoren unabhängig variiert werden. Ergänzende Untersuchungen sind an einer halbtechnischen Anlage vorgesehen, die sich an der Forschungsbiogasanlage "Unterer Lindenhof" der Universität Hohenheim befindet. In dieser praxisnahen Anlage sollen vergleichende Untersuchungen zur Validierung der Laborergebnisse durchgeführt werden. Zur Überwachung der biologischen Stabilität und der Effizienz des Gärprozesses werden die Zusammensetzung und der Volumenstrom des Produktgases kontinuierlich erfasst. Ebenso werden die pH-Werte der Reaktoren online erfasst und in einer Datenbank gesichert. Proben des Gärsubstrates werden regelmäßig im Labor der Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie mit Hilfe eines GC, einer HPLC, eines TC/TOC-Analyzers und einer ICP-MS auf Gärsäuren, Alkohole, organischen Kohlenstoffgehalt und die Konzentration der Mikronährstoffe untersucht. Zudem übernimmt die Universität Hohenheim im Projekt das Forschungsdatenmanagement. | PD. Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | ||
| 01.02.2023 | 31.01.2026 | 2220NR310C | Verbundvorhaben: Ursachen und Gegenstrategien für Schaumereignisse in Biogasanlagen; Teilvorhaben 3: Ermittlung des Status Quo sowie der Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz von Gegenmaßnahmen - Akronym: HydroFoam | Das übergeordnete Ziel des Projektes ist es, die Flexibilisierung der Biogasproduktion durch einen stabilen Biogasprozess zu ermöglichen. Hierzu wird das Projektteam den Prozess der Schaumbildung während der Vergärung leicht abbaubarer Substrate im Detail untersuchen sowie praxisnahe Gegenmaßnahmen entwickeln und diese wirtschaftlich bewerten. Am Ende des Projektes steht ein Leitfaden mit Empfehlungen zur stabilen Betriebsführung bei der Nutzung leicht abbaubarer Substrate. Teilvorhaben 3 "Ermittlung des Status Quo sowie der Wirtschaftlichkeit und Akzeptanz von Gegenmaßnahmen": Die HfWU wird in einer umfangreichen Analyse zunächst den Status Quo von Schaumereignissen in Biogasanlagen erheben und dabei insbesondere die Häufigkeit verschiedener Schaumszenarien abschätzen sowie die wichtigen Szenarien priorisieren. In einem Modell wird die Wirtschaftlichkeit verschiedener Gegenstrategien berechnet, um die wirtschaftlichen Effekte der entwickelten Gegenmaßnahmen basierend auf verschiedenen Schaumszenarien zu ermitteln. Die im Projekt erarbeiteten Maßnahmen werden schließlich hinsichtlich ihrer Akzeptanz bei den Anlagenbetreiber*innen analysiert, sodass Voraussetzungen und Barrieren für einzelne Schaumszenarien erarbeitet und diese in Empfehlungen für die Schulung von Betreiber*innen übersetzt sind. | Prof. Dr. Carsten Herbes Tel.: +49 7022 201-1057 carsten.herbes@hfwu.de Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen - Institut für Angewandte Forschung (IAF) Schelmenwasen 4-8 72622 Nürtingen | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2023 | 2221MT017A | Verbundvorhaben: Biomethan und Torfersatzstoff aus Pappelholz - Phase 2; Teilvorhaben 1: Durchführung und Bewertung der Vergärungsversuche - Akronym: PaplGas2 | Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für die dezentrale Wärmeversorgung zum Einsatz kommen. Die Anwendung von Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung dessen Innovationsgrad durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht wird. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft. Das Projekt PaplGas2 baut auf der PaplGas-Machbarkeitsstudie auf. | Dr. Britt Schumacher Tel.: +49 341 2434-540 britt.schumacher@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2023 | 2221MT017B | Verbundvorhaben: Biomethan und Torfersatzstoff aus Pappelholz - Phase 2; Teilvorhaben 2: Mikrobiologische Analyse der Vergärungsversuche - Akronym: PaplGas2 | Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) kann als nachwachsender Rohstoff für die Gewinnung erneuerbarer Energien z.B. für die dezentrale Wärmeversorgung zum Einsatz kommen. Die Anwendung von Holzheizungen im städtischen Bereich steht jedoch vor zahlreichen Hürden wie dem Platzbedarf für Heizanlagen und Brennstofflager. Beim Einsatz von Pappelholz-KUP zur Biomethanerzeugung über den Biogasprozess im Rahmen dieses Projekts handelt es sich um einen innovativen Ansatz der energetischen Nutzung. Der Innovationsgrad wird zusätzlich durch die Kombination mit der stofflichen Nutzung des Holzfaseranteils nach der Gärrestseparation als Torfersatzstoff noch erhöht. Der Biogasprozess kann als vorgeschalteter Konditionierungsschritt zur stofflichen Nutzung verstanden werden, der selbst Energie bereitstellt und bei entsprechender Substratkonservierung auch das Potenzial des Holzes an flüchtigen Stoffen ausschöpft. Das Projekt PaplGas2 baut auf der PaplGas-Machbarkeitsstudie auf. | Dr. Heike Sträuber Tel.: +49 341 2434-563 heike.straeuber@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Umwelttechnologie - Department Umweltmikrobiologie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2221NR008A | Verbundvorhaben: Produktivitätsvergleich von Fichte, Kiefer und Douglasie entlang eines großräumigen, deutschlandweiten Standortgradienten; Teilvorhaben 1: Produktivitätsvergleich von Fichte und Douglasie - Akronym: ProFiKiD | Infolge des Klimawandels haben sich die Wuchsbedingungen für die Fichte bereits so verschlechtert, dass sie in planaren und kollinen Höhenlagen zunehmend ausfällt. Bei der Suche nach Baumartenalternativen ist zu beachten, dass Laubbaumarten i.d.R. ertragsschwächer sind und die Weißtanne in den genannten Bereichen ebenfalls bereits ausfällt. Damit bleibt kommt vor allem die Douglasie als Ersatz in Frage. Neben einer höheren Toleranz gegenüber Trockenphasen wird bei dieser Baumart allgemein von einer gegenüber der Fichte deutlich höheren Produktivität ausgegangen. Für die Versorgung des Marktes mit Nadelstammholz ist dies von großer Bedeutung. Außerdem könnte der Anbau von Douglasie zur Substitution der Fichte auf den betroffenen Standorten wegen der mindestens ebenso hohen CO2-Bindung zu einer nachhaltigen Sicherung der Klimaschutzwirkung der Wälder beitragen. Bislang ist allerdings kaum untersucht, in wieweit die Mehrleistung der Douglasie standörtlich variiert. Auch ist ungeklärt, ob das Leistungsniveau von Douglasie und Fichte einer zeitlichen Veränderung unterliegt, wie die beiden Baumarten bei gleicher Umweltveränderung reagieren und welche Wachstumsreaktionen auch unter dem Einfluss des Klimawandels in Zukunft zu erwarten sein werden. Die Ausrichtung des Projektes liegt damit sowohl auf einer Analyse der gegenwärtigen Leistungsfähigkeit von Fichte und Douglasie auf vergleichbaren Standorten, als auch auf der Entwicklung von Szenarien, die für Holzaufkommensprognosen für Nadelrundholz bedeutsam sind. Grundlage hierfür sind Wachstumsdaten von Versuchsflächen entlang eines Gradienten von Nordost- bis Südwestdeutschland. Neben der Analyse der räumlichen Variabilität der auszuwertenden Wachstumsdaten soll insbesondere auch die zeitliche Dynamik der Bonitätsveränderung der beiden Baumarten und ihre Relation zueinander untersucht und daraus ein zeitlich und räumlich kombiniertes, umweltsensitives Wachstumsmodell für Fichte und Douglasie entwickelt werden. | Prof. Dr. Ulrich Kohnle Tel.: +49 761 4018-757 ulrich.kohnle@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg - Abt. Waldwachstum Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2221NR008B | Verbundvorhaben: Produktivitätsvergleich von Fichte, Kiefer und Douglasie entlang eines großräumigen, deutschlandweiten Standortgradienten; Teilvorhaben 2: Produktivitätsvergleich von Kiefer und Douglasie - Akronym: ProFiKiD | Die Kiefer ist nach wie vor die dominierende Baumart in weiten Bereichen des norddeutschen Tieflandes. Allerdings sind großflächige und strukturarme Kiefernreinbestände stark durch biotische Risiken und Waldbrand gefährdet. Die Notwendigkeit für einen Waldumbau ergibt sich bei der Kiefer daher zum einen durch die Auswirkungen des Klimawandels und die in der heutigen Beurteilung mäßige Wuchs- und Wertleistung aber auch durch die grundsätzlich hohe Gefährdung durch verschiedene Risikofaktoren. Als eine der wichtigsten Alternativbaumarten wird die Douglasie beurteilt. Bisher ist allerdings kaum untersucht, in wieweit die Mehrleistung der Douglasie gegenüber der Kiefer standörtlich variiert. Auch ist ungeklärt, ob das Leistungsniveau von Douglasie und Kiefer einer zeitlichen Veränderung unterliegt und welche Wachstumsreaktionen unter dem Einfluss des Klimawandels in Zukunft zu erwarten sein werden. Die Ausrichtung des Teilvorhabens liegt damit sowohl auf einer Analyse der gegenwärtigen Leistungsfähigkeit von Kiefer und Douglasie auf vergleichbaren Standorten, als auch auf der Entwicklung von Modellansätzen, die für Holzaufkommensprognosen bedeutsam sind. In vielen Studien wird bisher ein Modellierungsansatz verwendet, bei dem entlang eines räumlichen Gradienten festgestellte Wachstumsunterschiede für eine zeitliche Prognose unter Klimawandel verwendet werden - ohne dass allerdings die Zulässigkeit eines solchen Analogieschlusses hinreichend belegt ist. Neben der Analyse der räumlichen Variabilität der auszuwertenden Wachstumsdaten soll daher insbesondere auch die zeitliche Dynamik der Bonitätsveränderung untersucht, und auf der Basis dieser Erkenntnisse umweltsensitive zeitlich-räumlich strukturierte Wachstumsmodelle für Kiefer und Douglasie entwickelt werden. Neben der rein statistischen Validierung der Modelle erfolgen abschließend Sensitivitäts- und Szenariosimulationen entlang von räumlichen und zeitlichen Gradienten unter Klimawandel. | Dr. Matthias Schmidt Tel.: +49 551 69401-110 matthias.schmidt@nw-fva.de Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Grätzelstr. 2 37079 Göttingen | ||
| 15.11.2021 | 14.11.2024 | 2221NR014A | Verbundvorhaben: Trichoderma-Kolbenfäule an Mais-Risikoanalyse und Entwicklung von Managementstrategien für einen neuen Maispathogen; Teilvorhaben 1: Bewertung des Schadpotentials und Durchführung einer epidemiologischen Untersuchung mit Risikoanalyse - Akronym: Tricho-Mais | Durch die Zunahme des Anbaus von Mais in Weizenfruchtfolgen haben auch die Probleme durch Befall mit pilzlichen Schaderregern zugenommen. Im Jahr 2018 konnte zudem erstmalig auch ein neues Pathogen am Maiskolben in Deutschland beschrieben werden, welches an mehreren Feldversuchsstandorten in Süddeutschland zu massivem Befall führte. Alle Kolben der dort angebauten 20 Maissorten waren mit dem Pilz überwachsen. Aufgrund mikroskopischer und molekularbiologischer Untersuchungen konnte der dort auftretende Pilz als Trichoderma afroharzianum identifiziert werden. Bisher wurde die Gattung Trichoderma noch nie als pathogen an Maiskolben in Europa auffällig. Ziel der vorgeschlagenen Untersuchungen ist es daher, in einem europaweiten Monitoring, das Vorkommen von Trichoderma-Arten an Maiskolben bevorzugt in den wärmeren Anbaugebieten zu erfassen und die Schadwirkung an Mais zu ermitteln, insbesondere die mögliche Ertrags- und Qualitätsminderung. Hierbei soll auch eine mögliche Belastung des Ernteguts mit bislang unbekannten Mykotoxinen untersucht werden. Die aus dem Monitoring gewonnenen Isolate sollen taxonomisch und phylogenetisch bestimmt werden und die daraus resultierenden Ergebnisse werden als Grundlage zur Erarbeitung einer Diagnosemethode dienen. Mittels Inokulationsversuchen im Gewächshaus und Feld soll zunächst das Schadpotenzial ermittelt werden. Die Daten aus dem Monitoring sollen in eine Risikoanalyse für dieses neue Maispathogen einfließen, die in Zusammenarbeit mit dem JKI durchgeführt werden soll. Im Hinblick auf ein erforderliches Management der Krankheit sind weiterhin Untersuchungen zu Inokulumquellen, Verbreitungswegen und alternativen Wirten geplant. In diesem Rahmen soll repräsentatives Maiszuchtmaterial in Feldprüfungen auf vorhandene Resistenzen geprüft werden. Hierbei sind auch simultane Inokulationen am Maiskolben mit Trichoderma und Fusarium geplant, um gegebene Wechselwirkungen hinsichtlich Schädigung und Mykotoxinbelastung zu untersuchen. | Prof. Andreas von Tiedemann Tel.: +49 551 39-23701 atiedem@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fachgebiet Allgemeine Pflanzenpathologie und Pflanzenschutz Grisebachstr. 6 37077 Göttingen | ||
| 15.11.2021 | 14.11.2024 | 2221NR014B | Verbundvorhaben: Trichoderma-Kolbenfäule an Mais-Risikoanalyse und Entwicklung von Managementstrategien für einen neuen Maispathogen; Teilvorhaben 2: Phylogenetische Charakterisierung der Isolate und zusammenfassende Risikoanalyse - Akronym: Tricho-Mais | Im Jahr 2018 wurde ein neues Pathogen, Trichoderma afroharzianum, am Maiskolben in Deutschland beschrieben, welches an mehreren Feldversuchsstandorten in Süddeutschland zu massivem Befall führte. Alle Kolben der dort angebauten waren mit dem Pilz überwachsen. Das Projekt soll in einem europaweiten Monitoring, das Vorkommen von Trichoderma-Arten an Maiskolben bevorzugt in den wärmeren Anbaugebieten erfassen und die Schadwirkung wie Ertrags- und Qualitätsminderung an Mais ermitteln. Die gewonnenen Isolate sollen taxonomisch und phylogenetisch bestimmt werden und die daraus resultierenden Ergebnisse werden als Grundlage zur Erarbeitung einer Diagnosemethode dienen. Die Daten aus dem Monitoring zur Verbreitung und aus den Inokulationsversuchen zum Schadpotenzial sollen in eine Risikoanalyse für dieses neue Maispathogen einfließen. | Dr. Clovis Douanla-Meli Tel.: +49 531 299-4370 clovis.douanla-meli@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | ||
| 01.02.2023 | 31.07.2025 | 2221NR031A | Verbundvorhaben: Identifikation von Enzymen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse; Teilvorhaben 1: Charakterisierung der typischen Nahrung des Bibers und Vergärungsversuche mit den isolierten Enzymen - Akronym: BiberZym | In dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z. B. Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen. | Dr.-Ing. Nils Engler Tel.: +49 341 2434-389 nils.engler@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.02.2023 | 31.07.2025 | 2221NR031B | Verbundvorhaben: Identifikation von Enzymkombinationen aus dem Verdauungstrakt des Eurasischen Bibers und Möglichkeiten der Anwendung zur Vergärung von lignifizierter Biomasse; Teilvorhaben 2: Identifizierung, Charakterisierung und Produktion der Enzyme und Bakterien - Akronym: Biberzym | Mit dem Vorhaben soll untersucht werden, ob sich die Enzyme oder Enzymkombinationen, die den Eurasischen Biber zu einer effizienten Zelluloseverdauung befähigen, für technische Zwecke nutzbar machen lassen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen zur technischen Nutzung liegt dabei auf der Vergärung von lignocellulosehaltigen Abfall- und Reststoffen in Biogasanlagen, wie z. B. Landschaftspflegematerial, Rapsstroh oder Getreidespelzen. Dazu soll zunächst das Darm- Mikrobiom des Bibers mit molekularbiologischen Methoden untersucht und die in verschiedenen Darmabschnitten vorhandenen Mikroorganismen (MO) identifiziert werden. Darauf aufbauend sind Versuche zur Kultivierung der identifizierten MO sowie zur Produktion der betreffenden Enzyme im Labormaßstab vorgesehen. Der für die Untersuchungen notwendige Darminhalt wird ausschließlich von Tieren entnommen, die im Rahmen des Bestandsmanagements regulär getötet werden. Mit dem Gewässer- und Deichverband Oderbruch ist diesbezüglich bereits eine erste Kontaktaufnahme erfolgt und die generelle Zusage zur Unterstützung des Vorhabens liegt vor. In anschließenden Labor- und Technikumsversuchen sollen die Enzyme hinsichtlich ihrer möglichen Anwendung im Biogasprozess geprüft werden. Die erwarteten Ergebnisse des Forschungsvorhabenssollen die Basis für die Entwicklung neuartiger Enzympräparate für den Einsatz in Biogasanlagen bilden. Übergeordnetes Ziel ist es, Biogasanlagen zu befähigen, die großen derzeit noch ungenutzten Potenziale an lignocellulosehaltiger Biomasse zu erschließen. Die Untersuchungen an der TU Dresden werden in enger Zusammenarbeit mit dem Deutschen Biomasseforschungszentrum Leipzig realisiert. | Dr. Anett Werner Tel.: +49351 463-32594 anett.werner@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Bioverfahrenstechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | ||
| 20.04.2022 | 19.04.2024 | 2221NR036A | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur Infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipidhaltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und ihren plasmodiophoriden Vektor unter Freilandbedingungen; Teilvorhaben 1: Qualitative und quantitative Bewertung - Akronym: Rhamnofield | Nach Behandlung des Saatguts von 5 Zuckerrübengenotypen mit zwei Bio-Wirkstoffen unter definierten Bedingungen erfolgt die Aussaat in 4 Wiederholungen je Variante an drei Freilandstandorten, die gleichmäßig mit den Rizomania-verursachenden Viren Beet necrotic yellow vein virus, Beet virus Q und Beet soil-borne virus verseucht sind. Nach Kontrolle der Auflaufrate werden 5, 7, 9, 11 und 20 Wochen nach der Aussaat je 72 Pflanzen pro Variante entnommen. Nach jeder Entnahme werden aus den gereinigten Wurzeln jeder Variante 20 parallele RNA-Isolationen vorgenommen, Aus diesen Präparationen wird als Multiplexvariante für die drei Viren und den Virusvektor Polymyxa betae cDNA synthetisiert, die als Ausgangsmaterial für die anschließende qualitative und quantitative Bestimmung der Viren und P. betae mittels PCR dient. Auf diese Weise soll das infektionshemmende Potenzial (Stärke und Dynamik) der beiden Bio-Wirkstoffe erforscht und verglichen werden. Die Versuche werden parallel unter kontrollierten Bedingungen in einer Klimakammer durchgeführt und die Ergebnisse vergleichen. | Dr. Annette Niehl Tel.: +49 531 299-3707 annette.niehl@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | ||
| 20.04.2022 | 19.04.2024 | 2221NR036B | Verbundvorhaben: Untersuchungen zur infektionshemmenden Wirkung eines Rhamnolipidhaltigen Biopräparates und von Süßholzextrakt auf bodenbürtige Viren von Zuckerrübe und ihren plasmodiophoriden Vektor unter Freilandbedingungen; Teilvorhaben 2: Saatgutbehandlung, Versuchsdurchführung, Probenbereitstellung - Akronym: Rhamnofield | Die Rizomania ist gegenwärtig noch immer die wichtigste Viruskrankheit der Zuckerrübe. Zum Krankheitskomplex gehören das Beet necrotic yellow vein virus (BNYVV), das Beet virus Q (BVQ) und das Beet soil-borne virus (BSBV), wobei nach bisherigen Erkenntnissen nur das BNYVV wirtschaftlich relevant ist. Die Viren werden durch den ubiquitären plasmodiophoriden Vektor Polymyxa betae übertragen. Da die genetische Variabilität der Viren das Gefährdungspotenzial unverändert hoch. Zudem ist die genetische Basis der Virustoleranz trotz aller züchterischen Bemühungen noch immer sehr schmal und die natürliche Variabilität hat bereits zu BNYVV-Pathotypen geführt, die auch tolerante Rübensorten massiv schädigen. Deshalb soll mit dem geplanten Vorhaben in einem alternativen Ansatz erstmalig erforscht werden, ob und in welchem Maße das Pathosystem Rübe-P. betae-BNYVV unter Freilandbedingungen durch ein rhamnolipidhaltiges, kommerzielles Präparat beeinflusst wird. Rhamnolipide sind bakterielle Produkte und für ihr sehr breites Wirkspektrum bekannt. Neben der erfolgreichen Anwendung dieser umwelfreundlichen Biotenside in technischen Bereichen wurde in den letzten Jahren mehrfach auch eine immunstimulierende Wirkung bei Pflanzen beobachtet. Im Rahmen der gegenwärtig noch laufenden Machbarkeitsstudie (01.06.2020 -31.08.2021, FKZ:2219NR392) wird abgeklärt, ob das kommerzielle Rhamnolipid-Präparat ‚Rhapynal‘ (Fa. Biotensidon) im Vergleich zu Süßholzextrakt (SHE) als bekanntem Bio-Wirkstoff in der Lage ist, die Infektion von Zuckerrüben mit bodenbürtigen Viren deutlich zu verzögern bzw. zu reduzieren. Damit könnten die besonders ertragsmindernden Frühinfektionen vermieden oder deutlich abgeschwächt werden. | Dr. María Gabriela Ronquillo López Tel.: +49 39401 962-323 m.ronquillo@strube.net Strube Research GmbH & Co. KG Hauptstr. 1 38387 Söllingen | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR058A | Verbundvorhaben: Nutzung quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) für die Entwicklung von Rapshybriden; Teilvorhaben 1: Erstellung von Rapspopulationen und deren Analyse auf quantitative Resistenz mittels Biotests und molekularer Marker - Akronym: NORAH | Das Forschungsprojekt NORAH wird von der NPZ Innovation GmbH (NPZi) und der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Universität Kiel mit dem Ziel beantragt, die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen für die Züchtung von Rapssorten mit hoher Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (zu schaffen. Die Krankheit wird durch Sclerotinia sclerotiorum verursacht und die NPZi verfügt über Rapslinien mit hoher quantitativer Resistenz gegen diesen Schadpilz. Diese Resistenz wurde über Biotests in nicht-adaptierten Linien identifiziert und durch Kreuzung kombiniert. Über die physiologische Ursache dieser Resistenz und deren genetische Veranlagung ist nichts bekannt und soll im Rahmen des NORAH-Projektes erforscht werden. Darüber hinaus wird untersucht, welches Potential die Heterosis von F1-Hybriden für die Verbesserung der Sclerotinia-Resistenz besitzt. | Dr. Steffen Rietz Tel.: +49 4351 736-195 s.rietz@npz-innovation.de NPZ Innovation GmbH Hohenlieth-Hof 24363 Holtsee | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221NR058B | Verbundvorhaben: Nutzung quantitativer Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) für die Entwicklung von Winterrapshybriden; Teilvorhaben 2: Kartierung quantitativer Resistenz im Rapsgenom und Identifikationen von resistenzassoziierten Genen - Akronym: NORAH | Das Forschungsprojekt NORAH wird von der NPZ Innovation GmbH (NPZi) und der Abteilung für Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie der Universität Kiel mit dem Ziel beantragt, die technischen und wissenschaftlichen Voraussetzungen für die Züchtung von Rapssorten mit hoher Resistenz gegen die Weißstängeligkeit (Sclerotinia sclerotiorum) zu schaffen. Die NPZi verfügt über Rapslinien mit hoher quantitativer Resistenz gegen Sclerotinia. Diese Resistenz wurde in Biotests mit nicht-adaptiertem Material identifiziert und durch Kreuzung kombiniert. Über die physiologische Ursache dieser Resistenz und deren genetische Veranlagung ist nichts bekannt und eine Selektion der Resistenz erfolgt bisher über aufwendige Biotests. Im Rahmen der vorliegenden Projektskizze sollen genetische und molekulare Analysen der vorliegenden Sclerotinia-Resistenz erforscht werden. Dies beinhaltet die Identifikation von Regionen innerhalb des Rapsgenoms, die mit der Resistenz gekoppelt sind (QTL). Untersuchungen an Genen innerhalb der QTL sollen Aufschlüsse über molekulare Mechanismen der Sclerotinia-Resistenz ermöglichen. Zudem sollen Testhybriden mit den Resistenzdonoren erstellt werden, um die Dominanz der Resistenz festzustellen und um zu untersuchen, welche Bedeutung additive Effekte in der Ausprägung quantitativer Sclerotionia-Resistenz besitzen. Es wird erwartet, dass mehrere QTL für die Expression der Sclerotinia-Resistenz verantwortlich sind und sich diese im Rapsgenom lokalisieren lassen. Sequenzanalysen innerhalb der QTL ermöglichen die Entwicklung spezifischer molekularer Marker für die Selektion von Rückkreuzungsnachkommen. Im Ergebnis können molekulare Marker und adaptierte Linien mit hoher quantitativer Sclerotinia-Resistenz für die Raps-Hybridzüchtung zur Verfügung gestellt werden. Aus wissenschaftlicher Sicht ermöglichen die genetischen/molekularen Analysen neue Einblicke in konstitutive oder induzierte Prozesse als Ursache für quantitative Resistenzmechanismen. | Prof. Daguang Cai Tel.: +49 431 880-3215 dcai@phytomed.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Phytopathologie - Abt. Molekulare Phytopathologie und Biotechnologie Hermann-Rodewald-Str. 9 24118 Kiel | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2221NR062A | Verbundvorhaben: Aufbau eines systematischen Monitorings der Bioökonomie - Konsolidierungsphase; Teilvorhaben 1: Nachhaltigkeit - Ressourcen - Produkte - Akronym: MoBi_II | Während in der ersten Phase des Aufbaus eines systematischen Bioökonomie-Monitorings der Schwerpunkt der Forschung auf der Schaffung methodischer Grundlagen eines Monitorings und der ersten Quantifizierung der Ressourcenbasis sowie deren Nachhaltigkeitseffekte auf sektoraler und Stoffflussebene lag, ist es oberstes Ziel dieses Vorhabens, das entwickelte Monitoringkonzept zu verfeinern und um weitere Monitoring-Komponenten zu ergänzen. Dazu gehört die Aktualisierung des Monitorings von Reststoffen (z. B. Siedlungsabfälle, Klärschlamm, industrielle Reststoffe aus Nahrungsmittelindustrie, Biotechnologie, Biokraftstoffherstellung) und deren Anbindung an land-, forst- und fischereiwirtschaftlichen Stoffflüsse. Damit können Intensität und Effizienz von Reststoff- und Kaskadennutzung dargestellt werden. Ein weiteres wichtiges Ziel ist das Monitoring von Herkunft, Menge und Nachhaltigkeitseffekten der nach Deutschland importierten und hier weiterverarbeiteten und konsumierten Commodities wie Soja, Zellstoff oder Fleisch. Anhand von Best Practice Beispielen soll gezeigt werden, wie im Rahmen eines Monitorings Informationen bereitgestellt werden können, um nachhaltiger erzeugte von weniger nachhaltig erzeugten Commodities unterscheiden zu können. Je nach Datenlage soll versucht werden, eine möglichst große Anzahl von Nachhaltigkeitseffekten der Commodities wie Klimawirkung, Einkommen, Beschäftigung aber auch Biodiversität zu quantifizieren. | Dr. Jörg Schweinle Tel.: +49 40 73962-305 joerg.schweinle@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Internationale Waldwirtschaft und Forstökonomie Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2023 | 2221NR077A | Verbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 1: - Akronym: Potenzialstudie | Die Blockchain-Technologie bietet die Möglichkeit Informationsprozesse und Datenstrukturen protokolliert, nachvollziehbar, unveränderlich und dezentral abzubilden. Diese Technologie erscheint daher geeignet, Prozessschritte und Produkte in der Holzlogistik, aber gegebenenfalls auch grundsätzlich zur Dokumentation und Abbildung digitaler Daten und Dienste in der Forstwirtschaft, genutzt zu werden. Das beantragte Vorhaben soll Potenziale und mögliche Restriktionen der Blockchain-Technologie analysieren und Anwendungsmöglichkeiten in der Forstwirtschaft herausarbeiten. | Dipl.-Ing. Andreas Küster Tel.: +49 351 501955-10 andreas.kuester@mrk.de MRK Management Consultants GmbH Herzog-Rudolf-Str. 1 80539 München | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2023 | 2221NR077B | Verbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 2: - Akronym: Potenzialstudie | Die Blockchain-Technologie bietet die Möglichkeit Informationsprozesse und Datenstrukturen protokolliert, nachvollziehbar, unveränderlich und dezentral abzubilden. Diese Technologie erscheint daher geeignet, Prozessschritte und Produkte in der Holzlogistik, aber gegebenenfalls auch grundsätzlich zur Dokumentation und Abbildung digitaler Daten und Dienste in der Forstwirtschaft, genutzt zu werden. Das beantragte Vorhaben soll Potenziale und mögliche Restriktionen der Blockchain-Technologie analysieren und Anwendungsmöglichkeiten in der Forstwirtschaft herausarbeiten. | Prof. Dr. Thomas Purfürst Tel.: +49 761 203-3567 thomas.purfuerst@foresteng.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt und Natürliche Ressourcen - Institut für Forstwissenschaften - Professur für Forstliche Verfahrenstechnik Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | ||
| 15.11.2022 | 15.11.2023 | 2221NR077C | Verbundvorhaben: Blockchain-Technologie als Treiber für die Digitalisierung der Forstwirtschaft; Teilvorhaben 3: Technische Umsetzung - Akronym: Potenzialstudie | Die Blockchain-Technologie bietet die Möglichkeit Informationsprozesse und Datenstrukturen protokolliert, nachvollziehbar, unveränderlich und dezentral abzubilden. Diese Technologie erscheint daher geeignet, Prozessschritte und Produkte in der Holzlogistik, aber gegebenenfalls auch grundsätzlich zur Dokumentation und Abbildung digitaler Daten und Dienste in der Forstwirtschaft, genutzt zu werden. Das beantragte Vorhaben soll Potenziale und mögliche Restriktionen der Blockchain-Technologie analysieren und Anwendungsmöglichkeiten in der Forstwirtschaft herausarbeiten. | Christopher Edwards Tel.: 4917645995881 c.edwards@xylene.io Xylene GmbH Moltkestr. 5 71139 Ehningen | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221NR088X | Die Rolle der Wald-Regeneration nach biotischen und abiotischen Störungen für ein nachhaltiges Waldmanagement (FORECO) - Akronym: FORECO | Ziel von FORECO ist es, Instrumente für die Identifizierung und Operationalisierung nachhaltiger und multifunktionaler Waldnutzungs- und -bewirtschaftungsstrategien bereitzustellen, die gleichzeitig ökologische und wirtschaftliche Risiken berücksichtigen, die durch biotischen und abiotischen Stress in den kommenden Jahrzehnten entstehen (z.B. Dürre, Sturm, Borkenkäfer). Hier sollen vor allem auch die Regeneration der Wälder nach Störungen einbezogen werden. In enger Zusammenarbeit mit Akteuren auf lokaler, nationaler und EU-Ebene werden wir Anpassungsstrategien entwickeln, vor allem mit Hinblick auf die zunehmende Anfälligkeit von Wäldern und der Ungewissheit über die zukünftige Entwicklung. Das Kernstück unseres methodischen Ansatzes ist eine systematische Analyse von Fernerkundungs- und bodengestützten Monitoringdaten und die Kopplung eines prozessbasierten Ökosystemmodells mit einem risikosensitiven, multikriteriellen Optimierungsansatz. Damit werden mögliche Trends in der Funktionsweise von Waldökosystemen, der Bereitstellung von Ökosystemleistungen und optimalen Bewirtschaftungsregimen unter sich ändernden biotischen und abiotischen Bedrohungen und Holzmärkten abgeschätzt. Mit dieser einzigartigen Kombination aus Daten, ökonomischer und ökologischer Modellierung und der Einbeziehung von Expertenwissen erwarten wir neue Einblicke in die Dynamik der Reaktionen der Wälder auf biotische und abiotische Bedrohungen mit wichtigen Auswirkungen auf die nachhaltige Bewirtschaftung der Wälder und ihren Beitrag zu den SDGs. . | Prof. Dr. Anja Rammig Tel.: +49 8161 71 4768 anja.rammig@tum.de Technische Universität München Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.04.2017 | 31.05.2019 | 22400315 | Wirtschaftlichkeit verschiedener Wertschöpfungsketten von halmgutbefeuerten Heizwerken mit Nahwärmenetzen - Akronym: WWHH | Eine wissenschaftliche Betrachtung verschiedener praxisrelevanter Konzepte von Heizungsanlagen bzw. Heizkraftanlagen von der Brennstoffproduktion einschließlich Wärme- bzw. Energienutzung soll hinsichtlich Ökonomie und Nachhaltigkeit Hinweise für Optimierungsmöglichkeiten der gesamten Wertschöpfungskette sowie objektive Kriterien als Entscheidungshilfen für geplante Investitionen liefern. Die Analysen der Wertschöpfungsketten beinhalten die Bereiche Rohstofflieferung - Verbrennung/Konversion - Wärmenutzung - Aschenutzung /Kreislaufwirtschaft. Für ausgewählte Heizwerke mit angeschlossener Wärmenutzung werden in einem ersten Schritt ökonomische Planungsrichtwerte abgeleitet. In einem nachfolgenden Schritt werden die Erfolgsfaktoren der Wertschöpfungsketten in einem Leitfaden aufgezeigt. Es werden sechs Anlagen erfasst, die überwiegend in Thüringen bzw. Mecklenburg-Vorpommern bewirtschaftet werden. Die Auswahl der Betriebe soll ein gewisses Spektrum verschiedener Anlagenkonzepte aufnehmen. Zusammen mit der TLL wird ein Fragebogen erstellt, der als Grundlage für die Bearbeitung der beiden Forschungsprojekte dient. Erfragt werden Leistungsdaten, Technologie, Feuerungsart, Brennstoffart, Brennstoffmengen, Emissionsminderungsmaßnahmen, Abscheidetechnologien, Entaschungssysteme sowie Aschemengen und Reststoffverwertungsoptionen. Des Weiteren sind Kennzahlen zur Investition, Arbeitskraftbedarf, Eigenbedarf der Anlage sowie Ausfallzeiten für weitere Betrachtungen von Interesse. Damit wird eine Datengrundlage geschaffen, um bestehende Anlagenkonfigurationen auf verschiedenen Ebenen (Wirtschaftlichkeitsbetrachtung unterschiedlicher Anlagenkonfigurationen und Ressourceneffizienz verschiedener Anlagenkonfigurationen) bewerten und weitergehende Aussagen in einem übergeordneten Kontext ableiten zu können. | Telse Vogel Tel.: +49 3843 789 254 t.vogel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X | |
| 01.09.2018 | 31.08.2022 | 22400318 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 2: Optimierung Einstrahlungsvorhersage - Akronym: NETFLEX-LMU | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen (BGAs) zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Die Steuerung soll die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für BGAs rücken. Die Steuerung soll auf Schwankungen von Photovoltaikanlagen (PV) kurzfristig und selbstlernend reagieren. Hierzu werden laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren sowie PV-Strom-Einspeiseprofile, realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen, in den Steuerungsablauf integriert. Es werden Verbesserungen bisher verfügbarer Wetterprognosen hinsichtlich kleinräumiger und kurzfristiger Schwankungen bei sehr kurzen Vorhersagehorizonten auf Basis hochaufgelöster Satelliten- und Wetterkameradaten integriert. Die Stromerzeugung und die gleichzeitige Versorgung von Wärmenetzen durch BGAs werden untersucht. Zusätzlich soll die Steuerung der BGA Zellerfeld auf Netzbedürfnisse sensibilisiert und verbessert sowie das bestehende Monitoring weitergeführt werden. | Prof. Dr. Bernhard Mayer Tel.: +49 89 2180-4383 bernhard.mayer@lmu.de Ludwig-Maximilians-Universität München - Fakultät für Physik - Lehrstuhl für Experimentelle Meteorologie Theresienstr. 37 80333 München | ||
| 01.09.2018 | 31.08.2022 | 22400418 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 3: Praxisimplementierung selbstlernende Biogasanlagensteuerung - Akronym: NETFLEX | Ziel des Projekts ist die Simulation von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Es soll eine Steuerung entwickelt werden, die die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für Biogasanlagen rückt | Franz Burghart Tel.: +49 8082 22662-22 franz.burghart@elektro-burghart.de Burghart GmbH & Co. KG Mühldorfer Str. 64 84419 Schwindegg | ||
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400517 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 1: Pilotierung des Ethana-Verfahrens und Untersuchungen zur Aufarbeitung der Rohprodukte - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Robert Hartmann Tel.: +49 3461 43-9111 robert.hartmann@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | ||
| 01.11.2018 | 31.03.2022 | 22400518 | Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 1: Biomasseproduktion, ökobilanzielle und ökonomische Bewertung - Akronym: BOnaMoor | Die herkömmliche entwässerungsbasierte Moornutzung verursacht enorme Treibhausgasemissionen sowie fortschreitenden Moorverlust. Durch Umsetzung von Paludikultur können die Emissionen erheblich reduziert, eine weitere Degradierung des Torfkörpers gestoppt und ein wesentlicher Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden. BonaMoor untersucht daher Möglichkeiten der Optimierung der Bereitstellung, Aufbereitung und thermischen Verwertung von Biomasse nasser Moorstandorte. In dem Verbundprojekt verfolgen Forschung und Praxis in enger Zusammenarbeit das Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren und zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Die Anpassung des Produktionsmanagements auf der Fläche (Erntezeitraum) und verschiedene Brennstoffvarianten sollen durch Praxisversuche getestet werden. Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern werden abgeleitet. Weiterhin wird untersucht, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Darauf basierend werden Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung entwickelt. Die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse wird analysiert. Für die betrachteten Stoffstromketten werden Betriebszweiganalysen durchgeführt und eine Ökobilanz erstellt. Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes werden herausgearbeitet. Da mit dem Heizwerk Malchin der Stoffstrom bereits in einem Pilotbetrieb realisiert ist, wird von einem großen Übertragbarkeitspotential ausgegangen. Daher stellt die Wissensaufbereitung, Öffentlichkeitsarbeit und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Projektbaustein dar. Ziel ist die Ableitung von Handlungsempfehlungen für eine Übertragung des untersuchten Ansatzes. | Dr. Wendelin Wichtmann Tel.: +49 3834 8354216 wichtmann@succow-stiftung.de Universität Greifswald - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Biologie - Institut für Botanik und Landschaftsökologie Soldmannstr. 15 17489 Greifswald | ||
| 01.07.2016 | 31.03.2019 | 22400616 | Erforschung von dezentraler Regler Technologie zum dezentralen Einsatz bei Anlagen zur Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen und bei Verbrauchern - Akronym: Regler | Bei dem Projekt "Regler" geht es um die Erforschung und spätere Entwicklung eines Reglers, welcher bei Erzeugern und Verbrauchern im Einsatz ist, um die Flexibilität zu erhöhen, Lastspitzen abzufahren und den erzeugten Strom zu einem maximalen Preis abzusetzen. Durch ein solches Gerät soll die regional erzeugte Energie möglichst auch regional genutzt werden, um Schwankungen auszugleichen und ein netzdienliches Verhalten zu generieren. Außerdem soll dadurch der Netzausbau reduziert werden, da es vermieden wird Energie über weite Strecken zu transportieren sondern sie möglich regional zu verbrauchen. Dieses Konzept ist in diesem Zusammenspiel der Komponenten spezifisch darauf ausgelegt den kleinen Energieanlagen und privaten Verbrauchern einen Regler zu bieten, welcher sich gerade auch in der Anschaffung wirtschaftlich darstellen lässt. Das Projekt lässt sich grob in 4 Phasen unterteilen. Zunächst wird das Vorhaben gründlich geplant, um alle wirtschaftlichen, technischen und normativen Aspekte im vollen Umfang zu berücksichtigen. Dabei werden auch Entwicklungsziele festgelegt und ein Pflichtenheft erstellt, um die späteren Arbeitsschritte zu vereinfachen und Fehlern vorzubeugen. Der nächste Abschnitt beschäftigt sich mit der Forschung des Reglers und seiner Funktionalitäten. Dabei stellt das Zusammenspiel der verschiedener Hardware Komponenten, der vielen verschiedenen Schnittstellen und der entsprechende Software die größte Herausforderung dar. Nach Abschluss dieser Phase wird mit dem Bau des Prototypen und seiner Testphase begonnen. Dabei wird dieser in möglichst vielfältigen und realistischen Szenarien umfänglich getestet und es werden Optimierungen vorgenommen. In der letzten Phase geht es vor allem um die Auswertung der Ergebnisse, einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und um die anschließende Verbreitung der Ergebnisse. | Dipl. Ing. Reiner Buss Tel.: +49 2561 44910-21 reiner_buss@ib-buss.de IBB Ingenieurbüro Buss Kapellenweg 7 48683 Ahaus | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400617 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 2: Gewinnung von Minorkomponenten aus den Extrakten - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur ganzheitlichen Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. In Pflanzenölen sind verschiedene bioaktive Minorkomponenten wie beispielsweise Tocopherole, Carotenoide oder Tocotrienole mit antioxidativen Eigenschaften oder auch andere sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe wie Sinapinsäure oder Phytinsäure enthalten. Ziel des Teilvorhabens ist es durch spezifische Adsorber Minorkomponenten aus der etablierte Ölsaatenverarbeitung im Gesamtprozess zu erlösen. Dabei werden grundlegende Untersuchungen zur Aufbereitung des Extraktmix zur Gewinnung hochwertiger Inhaltsstoffe durchgeführt. Am Fraunhofer IGB werden polymere Adsorberpartikel für die Abtrennung dieser Minorkomponenten aus Pflanzenölen hergestellt, im Prozess eingesetzt und charakterisiert. | Dr. rer. nat. Achim Weber Tel.: +49 711 970-4022 achim.weber@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.01.2019 | 28.02.2021 | 22400618 | Einfluss von Bio-Hydrauliköl auf die Effizienz einer mobilen Arbeitsmaschine - Akronym: BIOMOBIL | Die gezielte Auswahl der Ölviskosität kann den Gesamtwirkungsgrad hydraulischer Anlagen steigern. Bei einer weiten Temperaturspanne in welcher mobilhydraulische Arbeitsmaschinen eingesetzt werden, erweist sich ein Öl mit einem hohen Viskositätsindex von Vorteil, was die hydraulischen Verluste der Maschine angeht. Ein hoher Viskositätsindex bedeutet eine geringere Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur. Moderne hydraulische Systeme tendieren dazu, kompakter sowie mit beispielsweise höheren Temperaturen zu Operieren. Dies führt zu einer höheren thermischen Belastung des Fluides. Deshalb werden in modernen hydraulischen Systemen bereits mineralölbasierte Hydrauliköle verwendet, welche mit polymeren Verdickern additiviert sind, die bei hohen Temperaturen die Fließfähigkeit des Öls verringern und somit dem Viskositätsabfall entgegenwirken. Biohydrauliköle besitzen von Natur aus einen wesentlich höheren Viskositätsindex als Mineralöle und stellen somit eine alternative zu den eingesetzten Mineralölen dar. Ziel des Projektes ist es den Einfluss des Einsatzes von Biohydrauliköl auf den Wirkungsgrad eines mobilen Raupenbaggers zu identifizieren. Mögliche Wirkungsgradsteigerungen und damit verbundene Einsparpotenziale an Kraftstoff sollen zu diesem Zweck herausgestellt werden. Dazu werden vergleichbare Arbeitszyklen der Baumaschine mit Mineralöl und Biohydrauliköl in Bezug auf ihren Kraftstoffverbrauch miteinander verglichen. Auf Grundlage der Messergebnisse des Referenzzyklus mit Mineralöl wird ein Biohydrauliklöl entwickelt, welches auf die thermischen Gegebenheiten der Temperaturverteilung während des Zyklus angepasst ist. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz Tel.: +49 241 80-477-01 katharina.schmitz@ifas.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 4 - Maschinenwesen - Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen Campus-Boulevard 30 52074 Aachen | X | |
| 01.11.2016 | 28.02.2019 | 22400716 | Konsistente Förderung erneuerbarer Energien durch eine Ausweitung des europäischen Emissionshandels (ETSPLUS) - Akronym: ETSPLUS | Derzeit existiert keine systematische Förderung, die verschiedenen erneuerbaren Energien gleiche Wettbewerbsbedingungen bezüglich ihres Beitrags zum Klimaschutz garantiert. Dies hat zu beträchtlichen Verzerrungen geführt und verursacht hohe volkswirtschaftliche Kosten. Ziel des Projektes ist die Ausarbeitung von Optionen für eine Ausweitung des Europäischen Emissionshandelssystems (EU-ETS) auf alle Treibhausgase (THGs) und weitere Emissionsquellen, um ein konsistentes, mit den Klimazielen der Bundesregierung übereinstimmendes und wirtschaftlich effizientes Anreizsystem für erneuerbare Energien zu schaffen. Schwerpunkt des Projektes ist dabei die Ausgestaltung eines neuen EU-ETS+, bei dem alle THG-Emissionen entlang der verschiedenen Wertschöpfungsketten erfasst werden. Außerdem werden die Möglichkeiten einer Ausweitung des EU-ETS auf Kleinanlagen im Wärme- und Strommarkt und damit einer weitreichenden Einbindung von erneuerbaren Energien untersucht. Ein angesichts der Vorreiterrolle der Bundesrepublik und der EU wichtiger Aspekt betrifft die Behandlung von importierten Gütern, die keiner klimapolitischen Regulierung unterliegen. Die Zuteilung der Emissionsrechte und die Bestimmung einer neuen Höchstgrenze für die Emissionen spielen eine wichtige Rolle für die Lastenverteilung der klimapolitischen Ziele und für die Effektivität des neuen klimapolitischen Instrumentariums. Eine Reform des EU-ETS und die dadurch erforderliche Anpassung nationaler klimapolitischer Instrumente müssen im Rahmen eines komplexen rechtlichen Systems nationaler und europarechtlicher Regelungen stattfinden. Dazu werden in dem Projekt explizit die rechtlichen Aspekte beleuchtet, unter denen die Reform des EU-ETS zu einem EU-ETS+ stattfinden könnte. | Prof. Dr. Gernot Klepper Tel.: +49 431 8814-485 gernot.klepper@ifw-kiel.de Institut für Weltwirtschaft (IfW) an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Forschungsbereich Umwelt und natürliche Ressourcen Kiellinie 66 24105 Kiel | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400717 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 3: Charakterisierung der Rapsmehlkonzentrate zur Gewinnung von Rapsproteinen und Bewertung der Anwendungsmöglichkeiten - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Im Rahmen des Teilvorhabens 3 ist das Ziel die Charakterisierung der Rapsmehlkonzentrate zur Gewinnung von Rapsproteinen und Bewertung der Anwendungsmöglichkeiten in technischen Applikationen vorrangig in Klebstoffen und Dispersionsfarben. | Dr.-Ing. Thomas Herfellner Tel.: +49 8161 491-447 thomas.herfellner@ivv.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV) Giggenhauser Str. 35 85354 Freising | ||
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22400816 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 2: Entwicklung von Grundlagen für eine Softwarelösung - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Dr.-Ing. Dieter Ströbel Tel.: +49 711 901-8297 dieter.stroebel@technet-gmbh.com technet GmbH gründig + partner - Standort Stuttgart Breitscheidstr. 4 70174 Stuttgart | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400817 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 4: Untersuchung des Rapsmehlkonzentrats zur Applikation als Futtermittel - Akronym: EthaNa | Im Rahmen des Verbundprojekts EthaNa soll durch Etablierung einer Raps-Bioraffinerie die Steigerung der Wertschöpfung von Raps durch Bereitstellung neuer Produkte bzw. verbesserter Produktspezifikationen erreicht werden. Ziel ist hierbei u.a. die Eliminierung antinutritiver Substanzen und Bitterstoffe sowie unerwünschter Farbkomponenten, um hochwertige Öle, Ausgangsprodukte für die Herstellung von Rapsproteinen und höherwertige Futtermittel bereitstellen zu können. Den Einsatz von Rapskuchen und Rapsextraktionsschroten aus der herkömmlichen Verarbeitung in der Nutztierfütterung begrenzen die enthaltenen Gehalte an Glucosinolaten, die zu einer verminderten Futteraufnahme und zu gesundheitlichen Störungen führen können. Da diese Komponenten im Rapsmehlkonzentrat entfernt werden, lässt dies den Schluss zu, dass hiervon eine größere Menge in der Tierernährung oder negative Auswirkungen eingesetzt werden kann. | Dipl.-Ing (FH) Verena Kiehne Tel.: +49 5307 9222-0 iff@iff-braunschweig.de Internationale Forschungsgemeinschaft Futtermitteltechnik e.V. - Forschungsinstitut Futtermitteltechnik Frickenmühle 1 A 38110 Braunschweig | ||
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22400916 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 3: Entwicklung und Umsetzung einer Versuchsanlage - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Dipl.-Wirt.-Ing. Christopher Seybold Tel.: +49 24 216905-65 cs@seybold-dueren.de H. Seybold GmbH & Co. KG Dr.-Christian-Seybold-Str. 4 52349 Düren | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22400917 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 5: Ökonomische und ökologische Begleitforschung im Verbundprojekt - Akronym: EthaNa | Das KIT IIP widmet sich im Rahmen des Gesamtprojektes der Bewertung der relevanten ökonomischen und ökologischen Aspekte der einzelnen Teilprozesse sowie des Gesamtprozesses. Es bildet damit eine wesentliche Grundlage für die industrielle Anwendung und Vermarktung des entwickelten Konzeptes. Entwicklungsbegleitend werden ökonomische und ökologische Bewertungsmodelle zu dem Konzept aufgebaut und Bewertungen durchgeführt. Hierzu werden Methoden der Stoff- und Energiebilanzierung (u.a. verfahrenstechnische Simulation), der Investitions- und Betriebskostenschätzung sowie der Ökobilanzierung (u.a. Sachbilanz der gesamten Wertschöpfungskette) eingesetzt. Die Ergebnisse werden kontinuierlich in die technischen Arbeitspakete gespielt und mit den beteiligten Partnern diskutiert. Somit werden die Entwicklungsarbeiten auf die Erreichung von wirtschaftlich und ökologisch vorteilhaften Konzepten konzentriert und notwendige Grundlagen für eine Umsetzung der Verfahren sowie die Einbeziehung aller beteiligten Stakeholder gelegt. Dies dient der Erreichung entscheidender Verbesserungen in der Bewertung der Nachhaltigkeit bei der Rapsverarbeitung als weiterer signifikanter Beitrag zur Industrieeinführung. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserten Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Prof. Dr. Frank Schultmann Tel.: +49 721 608-44469 frank.schultmann@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) Hertzstr. 16 76187 Karlsruhe | ||
| 01.08.2017 | 31.03.2021 | 22401015 | Nutzung von Leguminosenuntersaaten zur Senkung des N-Düngereinsatzes im Winterraps - Akronym: Legukraft2 | Die mit Abstand größte Quelle für die THG-Emissionen im landwirtschaftlichen Produktionsverfahren ist die mineralische Düngung. Hier addieren sich die Emissionen aus der Herstellung und die Feldemissionen. Weiterhin kann durch die Substitution von fossilen Kraftstoffen durch Rapsöl die Emission von THG reduziert werden. Aus der Produktion von Raps bzw. Rapsölkraftstoffen entstehen ebenfalls Nebenprodukte, die in der Tierernährung genutzt werden und importierte Futtermittel aus Soja ersetzen, wobei wiederum Emissionen reduziert werden. Um die Vorgaben der Klimaschutzquote zu erreichen und somit die Versorgungssicherheit mit Biokraftstoffen zu gewährleisten, müssen Anbauverfahren hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit verbessert werden. Im Projekt wurde seit 2017 die Möglichkeit untersucht, durch die Nutzung von Leguminosenuntersaaten mineralische Stickstoffdünger einzusparen. Dazu werden in einer Serie von Feldversuchen die Auswirkungen von Untersaaten von Ackerbohnen und Blauen Lupinen im Vergleich zum Standardverfahren untersucht. Der Vergleich zur Herbstdüngung ist ebenfalls Untersuchungsgegenstand. Aus den Ertragsergebnissen wurden Stickstoffproduktionsfunktionen in Abhängigkeit von der Untersaatvariante erstellt und auf signifikante Unterschiede geprüft. So kann die Stickstoffdüngung unter den Aspekten Ökonomie, Treibhausgasemissionen und Wasserschutzanforderungen optimiert werden. | Im Ergebnis der Feldversuche liegen vier Stickstoff-Produktionsfunktionen in Abhängigkeit von der Untersaatvariante vor. Diese unterscheiden sich allerdings nicht signifikant. Tendenziell ergeben sich im Bereich der reduzierten Stickstoffdüngung Vorteile für die Nutzung von Leguminosen als Untersaaten. Der Ertragsvorteil der Variante mit Leguminosenuntersaaten beträgt maximal 2 dt/ha und liegt damit unter den Erwartungen. Die ergebnisoffene Betrachtung zeigt, dass gerade unter trockenen Bedingungen die Potenziale der Leguminosen stark eingeschränkt sein können. Insgesamt führte die Ertragssteigerung durch Leguminosen auch dazu, dass im Sinne von Ökonomie, Treibhausgasreduzierung und Gewässerschutz das N-düngungspotenzial besser ausgeschöpft werden kann als ohne Untersaaten. Die zum Vergleich angelegte Variante mit 40 kg/ha Herbstdüngung schnitt hier am ungünstigsten ab. Der Stickstoffdünger sollte auf die Zeiträume verlagert werden, wo er am effizientesten wirken kann, also in das Frühjahr. Im Projektverlauf zeigte sich, dass die Ackerbohnen auch bei einer Aussaat im Spätsommer noch sehr üppige Bestände bilden können, die in milden Wintern nicht sicher abfrieren. Demgegenüber froren die Blauen Lupinen relativ sicher ab. Die Varianten mit Leguminosenuntersaaten konnten zwar beim Raps eine höhere N-Aufnahme der Pflanzen im Frühjahr bewirken, der aufgenommene Stickstoff konnte nur eingeschränkt in höhere Kornerträge umgesetzt werden. eine entscheidende Rolle dabei dürfte die außerordentliche Trockenheit während des Versuchszeitraumes gespielt haben. Trotz der nur relativ geringen Effekte sind die Ergebnisse vielversprechend und sollten in der Praxis angewendet werden, da durch die Nutzung von Leguminosen auf mittlere und lange Sicht viele Vorteile bestehen. | Dr. Andreas Gurgel Tel.: +49 385 588-60220 a.gurgel@lfa.mvnet.de Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei Mecklenburg-Vorpommern - Institut für Pflanzenproduktion und Betriebswirtschaft Dorfplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen | X |
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22401016 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 4: Untersuchung der meteorologischen Einflussfaktoren - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Dipl.-Ing. Michael Buselmeier Tel.: +49 7082 94443-15 m.buselmeier@wacker-ingenieure.de Wacker Bauwerksaerodynamik GmbH Gewerbestr. 2 75217 Birkenfeld | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401017 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 6: Technische Begleitung und Engineering der Pilotanlage - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. B+B konzipiert Verfahren und Anlagentechnik der Pilotanlage im Detail und entwickelt die technischen Auslegungsgrundlagen. Für die einzelnen Verfahren werden die Grundlagen für ein scale-up in den Industriemaßstab entwickelt und die erforderlichen Zuarbeiten geliefert, um die ökonomisch und ökologisch sinnvolle Realisierung einer ersten Raps-Bioraffinerie vorbereiten zu können. Mit Abschluss der Entwicklungsarbeiten wird B+B in die Lage versetzt, das Gesamtverfahren als Generalunternehmer vermarkten zu können. | M.Eng. Agnes Piór Tel.: +49 3915054-9676 a.pior@b-b-engineering.de B+B Engineering GmbH Otto-von-Guericke-Str. 50 39104 Magdeburg | ||
| 01.06.2016 | 31.05.2018 | 22401116 | Verbundvorhaben: Oberflächenwassermanagement auf Biogasanlagen - Dezentrale Verwertung von organisch belastetem Oberflächenwasser auf Biogasanlagen mittels FLEXBIO-Verfahren (BGA-FLEXBIO); Teilvorhaben 1: Wissenschaftliche Begleitung - Akronym: BGA-FLEXBIO | Mit zunehmender Anzahl von Biogasanlagen steigt das Problem der Belastung der umliegenden Böden bzw. des Grundwassers sowie der Vorfluter aufgrund der Einleitung von verunreinigtem Regenwasser, das auf den Flächen der Biogasanlagen gesammelt wird und oft stark organisch belastet ist. Immer mehr Behörden streben eine Reinigung des gesammelten Regenwassers einer Biogasanlage an, um eine möglichst umweltverträgliche Entsorgung realisieren zu können. Alternativen zur Reinigung des Niederschlagswassers auf dem Standort der Biogasanlage stellen die i.d.R. mit hohen Kosten verbundenen Verfahren der Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder der Entsorgung über die kommunalen Kläranlagen dar. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens besteht in der Überführung einer Verfahrensinnovation in die Praxis. Hierzu soll das im Technikumsmaßstab untersuchte FLEXBIO-Verfahren erstmalig zur Behandlung von verunreinigtem Regenwasser auf einer Biogasanlage installiert und betrieben werden. Der erste Praxiseinsatz wird durch die Hochschule HAWK, Fachgebiet NEUTec wissenschaftlich begleitet. Zur Umsetzung der neuen Technologie in die Praxis wird die erste Referenzanlage bei Firma BioEnergie Bad Gandersheim eingesetzt. Die Untersuchungen ermöglichen eine geordnete Implementierung des Verfahrens unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen sowie eine Optimierung des Betriebes mit dem Ziel der sicheren Einhaltung von Grenzwerten. Geplant ist die Erprobung von mehreren Anlagenzuständen bzw. Fahrweisen um die Einflussmöglichkeiten auf den Anlagenbetrieb zu identifizieren und die Optimierung vorzunehmen. Unter Berücksichtigung der im Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse wird eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung durchgeführt, um die wirtschaftlichen Perspektiven des Verfahrens für die Zukunft besser abschätzen zu können. Die Projektergebnisse werden eine Datengrundlage für die Behörden sowie eine Entscheidungshilfe für die Auswahl eines geeigneten Verfahrens für die Biogasanlagenbetreiber liefern. | Prof. Dr.-Ing. Achim Loewen Tel.: +49 551 5032-257 achim.loewen@hawk.de Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst-Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen - Fakultät Ressourcenmanagement Göttingen - Fachgebiet Nachhaltige Umwelt- und Energietechnik NEUTec Rudolf-Diesel-Str. 12 37075 Göttingen | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401117 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 7: Bereitstellung von Ölsaaten und Bewertung des Gesamtverfahrens - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Gerhard Wittmann Tel.: +49 2131 2604-1 gerhard.wittmann@cthywissenoel.de C. Thywissen GmbH Industriestr. 34 41460 Neuss | ||
| 01.06.2016 | 31.05.2018 | 22401216 | Verbundvorhaben: Oberflächenwassermanagement auf Biogasanlagen - Dezentrale Verwertung von organisch belastetem Oberflächenwasser auf Biogasanlagen mittels FLEXBIO-Verfahren (BGA-FLEXBIO); Teilvorhaben 2: Errichtung einer Pilotanlage - Akronym: BGA-FLEXBIO | Mit zunehmender Anzahl von Biogasanlagen steigt das Problem der Belastung der umliegenden Böden bzw. des Grundwassers sowie der Vorfluter aufgrund der Einleitung von verunreinigtem Oberflächenwasser, das auf den Flächen der Biogasanlagen (Fahrwege, Hoffläche) und der Fahrsilos anfällt und oft stark organisch belastet ist. Immer mehr Behörden streben eine Reinigung des gesammelten Oberflächenwassers einer Biogasanlage an, um eine möglichst umweltverträgliche Entsorgung realisieren zu können. Alternativen zur Reinigung des Niederschlagswassers auf dem Standort der Biogasanlage stellen die i.d.R. mit hohen Kosten verbundenen Verfahren der Ausbringung auf landwirtschaftliche Flächen oder der Entsorgung über die kommunalen Kläranlagen dar. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens besteht in der Überführung einer Verfahrensinnovation in die Praxis. Hierzu soll das im Technikumsmaßstab untersuchte FLEXBIO-Verfahren erstmalig zur Behandlung von verunreinigtem Oberflächenwasser auf einer Biogasanlage installiert und betrieben werden. Der erste Praxiseinsatz wird durch die Hochschule HAWK, Fachgebiet Nachhaltige Energie- und Umwelttechnik (NEUTec) wissenschaftlich begleitet. Zur Umsetzung der neuen Technologie in die Praxis wird die erste Referenzanlage bei Firma BioEnergie Bad Gandersheim GmbH&Co.KG eingesetzt. Die wissenschaftliche Begleitung ermöglicht eine geordnete Implementierung des Verfahrens unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen und Zielvorgaben sowie eine Optimierung des Betriebes mit dem Ziel der sicheren Einhaltung von definierten Grenzwerten. Geplant ist die Erprobung von mehreren Anlagenzuständen bzw. Fahrweisen um die Einflussmöglichkeiten auf den Anlagenbetrieb zu identifizieren und die Optimierung vorzunehmen. Die Projektergebnisse werden eine fundierte Datengrundlage für die Genehmigungsbehörden sowie eine Entscheidungshilfe für die Auswahl eines geeigneten Verfahrens für die Biogasanlagenbetreiber liefern. | Hendrik Pferdmenges Tel.: +49 5563 705591 hpferdmenges@web.de BioEnergie Bad Gandersheim GmbH & Co. KG Hilprechtshausen 1 37581 Bad Gandersheim | X | |
| 01.09.2017 | 31.03.2022 | 22401217 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 8: Pilotierung der kontinuierlichen Schälung von Raps und technische Begleitung - Akronym: EthaNa | Basierend auf den vorangegangenen Untersuchungen lag der Arbeitsschwerpunkt der AVA GmbH auf der Weiterentwicklung der Anlagentechnik der Rapsschälung zu einem Pilotmaßstab des Verfahrens, mit der Zielstellung der Entwicklung einer Rapsschälanlage in einem industriellen Maßstab. Die Aufgabenstellung der AVA beinhaltete damit die Entwicklung und Errichtung einer ersten kontinuierlich arbeitenden Pilotanlage zur Schälung von Rapssaat. Schwerpunkt dieser Arbeiten ist die Übertragung der bisher genutzten Berechnungsmethoden und Modelle auf die kontinuierliche Fahrweise der Pilotanlage mit Berücksichtigung der Trocknung während des Schälprozesses, um die für den Zellaufschluss erforderliche Restfeuchte der Saat zu erlangen. Ausgehend von den Ergebnissen der vorherigen Entwicklungsarbeiten wurden das Verfahren und die Anlagentechnik für die Pilotanlage im Detail konzipiert, die technischen Auslegungsgrundlagen weiterentwickelt und die Anlage berechnet und entworfen. Dies war auch eine Voraussetzung für das weitere Scale-Up und für die erste großtechnische Industrieanlage. Die Arbeiten beinhalten weiterhin die technische Begleitung des Aufbaus der Pilotanlage, d.h. die wissenschaftlich-technischen Leistungen zur Vorbereitung des Baus der Pilotanlage, die Begleitung der Anlagenerrichtung und die Leistungen zur Inbetriebnahme der Anlage bis zur Erreichung der geforderten Leistungsparameter. Die Pilotanlage ist im Rahmen eines zu entwickelnden Versuchsprogrammes in Betrieb zu nehmen, der Testbetrieb zur Herstellung der erforderlichen Produktmuster wissenschaftlich-technisch zu begleiten und der Prozess zu optimieren. Die Ergebnisse des Testbetriebes werden ausgewertet und finden Eingang in die Entwicklung der notwendigen Algorithmen für das Scale-Up zur Dimensionierung von Industrieanlagen. Darüber hinaus bestand die Aufgabe einer industriellen Begleitung des Verbundpartners CBP hinsichtlich des Anlagenbetriebes und der Unterstützung bei ingenieurtechnischen Fragestellungen. | Dr. Markus Henneberg Tel.: +49 391 634 1967-20 henneberg@ava-web.de AVA - Anhaltinische Verfahrens- und Anlagentechnik GmbH Werner-Heisenberg-Str. 33 39106 Magdeburg | X | |
| 01.12.2016 | 31.08.2018 | 22401315 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 1: Biokraftstoffe - Akronym: BioREXWiVe | Deutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. | Jörg Schröder Tel.: +49 341 2434 522 joerg.schroeder@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401317 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 9: Auslegung und Pilotierung der Technologie zum Aufschluss der Rapssaat - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Özcan Kumanova Tel.: +49 7631 93178-22 kumanova@miccra.com MICCRA GmbH Grißheimer Weg 5 79423 Heitersheim | ||
| 01.06.2016 | 31.03.2019 | 22401416 | Untersuchungen zur Ausgestaltung der Biokraftstoffgesetzgebung - Akronym: BioSause | Die derzeitige Diskussion um die stoffliche und energetische Nutzung von Biomasse ist geprägt durch deutliche Erwartungshaltungen an biogene Rohstoffe und Energieträger (z. B. Unterstützung der Energiewende, Beitrag zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors, Rohstoff einer biobasierten Wirtschaft) und einer stark sektorbezogenen Förderpolitik mit zunehmend begrenztem zeitlichen Planungshorizont. Voraussetzung für die Entwicklung einer übergeordneten Biomasse- bzw. Biokraftstoffstrategie ist die Diskussion der realistischen Voraussetzungen der vorhandenen Rohstoffbasis, der technischen Kapazitäten zur Produktion von Bioenergieträgern sowie der ökonomischen und ökologischen Kennzahlen verschiedener Technologiepfade. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen daher Diskussions- und Entscheidungsgrundlagen für kurz- und mittelfristig notwendige Änderungen der politischen Rahmenbedingungen für erneuerbare Kraftstoffe bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck werden mögliche Konsequenzen unterschiedlicher Wege zur zukünftigen Ausgestaltung der Biokraftstoffquote, für zwei Zeithorizonte (bis 2020 und bis 2030) untersucht. Die Ausgestaltung der nationalen Vorgaben für eine Quote von erneuerbaren Kraftstoffen im Verkehr hat naturgemäß direkte Konsequenzen auf die Rohstoff- bzw. technologiebezogene Zusammensetzung des Kraftstoffmixes. Um diese möglichen Konsequenzen und die daraus folgenden Effekte (z. B. in Bezug auf die mögliche THG-Minderung) abzuschätzen, sollen im Rahmen des Vorhabens verschiedene Szenarien zur Ausgestaltung der Quote entwickelt und deren Effekte auf entsprechende Mengengerüste analysiert werden. Siehe ausführliche Beschreibung Anhang PDF-Datei Vorhabenbeschreibung | Dr. Kathleen Meisel Tel.: +49 341 2434-472 kathleen.meisel@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401417 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 10: Auslegung und Pilotierung Trockner und Filterschnecke zur Fest-Flüssigtrennung, Alkoholverdampfung und Trocknung - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. | Ralf Stanzel Tel.: +49 561 5001979 ralf.stanzel@vettertec.com VetterTec GmbH Leipziger Str. 104-108 34123 Kassel | ||
| 01.09.2017 | 30.11.2022 | 22401517 | Verbundvorhaben: Pilotierung der ethanolischen nativen Extraktion geschälter Rapssaat (EthaNa); Teilvorhaben 11: Strategieentwicklung zur Industrieeinführung und Technologievermarktung - Akronym: EthaNa | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Konzepts zur Aufbereitung von Raps. Das Konzept beinhaltet die Prozessentwicklung sowie die Demonstration des Gesamtverfahrens im Pilotmaßstab. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung und Optimierung eines neuartigen Verfahrenskonzepts, das im Kern auf einer ethanolischen, nativen Extraktion geschälter Rapssaat basiert, mit dem Ziel der Etablierung von Prozessen für eine Raps-Bioraffinerie am Standort Deutschland und die Bereitstellung neuer Produkte bzw. von Produkten mit verbesserter Produktspezifikationen zur Steigerung der Wertschöpfung von Raps. Zur Industrieeinführung gilt es, die Voraussetzungen zu sondieren, wie Standortbewertungsverfahren, Genehmigungsfähigkeit sowie zur unterstützenden Finanzierung entsprechende Investitionsstrategien zu entwickeln. Die Technologievermarktung einschließlich Sicherstellung von Schutzrechten bzw. schutzrechtliche Begleitung der Forschungsaktivitäten sind weitere Aufgaben des Projektes. | Dr.-Ing. Michael Klaeger Tel.: +49 391 7443520 mklaeger@tti-md.de tti Technologietransfer und Innovationsförderung Magdeburg GmbH Bruno-Wille-Str. 9 39108 Magdeburg | ||
| 01.09.2016 | 31.12.2019 | 22401616 | Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische, enzymatische und genomische Charakterisierung einer flexiblen Biogasproduktion mit gezieltem Einsatz von Zuckerrüben (FLEXIZUCKER); Teilvorhaben 2: Metagenom- und Metatranskriptomanalysen - Akronym: FLEXIZUCKER | Die Biogaserzeugung und -verstromung erlaubt als einzige regenerative Energieerzeugung eine abrufbare Bereitstellung flexibler Leistung. Die Voraussetzung hierfür ist ein kostengünstiges Fütterungsmanagement der Biogasanlagen. Im vorliegenden Vorhaben wird eine gezielte Biogaserzeugung durch schnell verfügbare Kohlenhydrate in Zuckerrübensilage angestrebt. Dies kann dafür sorgen, dass die vorhandenen Biogasanlagen künftig noch effizienter am Einspeisemanagement der Netzbetreiber sowie an den Regelenergiemärkten teilnehmen können. Eine wichtige Grundvoraussetzung hierfür ist, dass ein auf zeitlich fluktuierende Biogasproduktion ausgerichtetes Fütterungsmanagement die Stabilität der mikrobiellen Gemeinschaft nicht beeinträchtigt. Die notwendigen Angleichungen der metabolischen Aktivitäten der Mikroorganismen an die bedarfsorientierte Betriebsweise von Biogasanlagen sollen durch vergleichende Analysen der Expressionsmuster sowie durch Messungen spezifischer Enzymaktivitäten erfasst werden. Die direkte Korrelation der metabolischen Aktivität mit den wesentlichen Prozessparametern soll die Einschätzung der Grenzen einer zeitlich fluktuierenden Biogasproduktion ermöglichen. Die bedarfsorientierte Betriebsweise von Biogasanlagen erfordert eine Anpassung der metabolischen Aktivitäten der mikrobiellen Lebensgemeinschaften. Eine Kombination von Metagenom- und Metatranskriptomanalysen auf Basis der Hochdurchsatz-Sequenziertechnologie ermöglicht die Überwachung der mikrobiellen Stoffwechselaktivitäten in Korrelation zur bedarfsorientierten Betriebsweise. In diesem Teilprojekt soll anhand dieser Methoden die Änderung der Expressionsmuster nach stoßweiser Zugabe von Zuckerrübensilage untersucht werden. | Prof. Dr. Rolf Daniel Tel.: +49 551 39-33827 rdaniel@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Biologie und Psychologie - Institut für Mikrobiologie und Genetik Grisebachstr. 8 37077 Göttingen | X | |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22401716 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 1: Redox-Flow-Zelle - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | Im Rahmen des Projektvorhabens wurden Lignin-Moleküle erfolgreich zu Monomeren umgesetzt, die als Rohstoff für die Synthese von organischen Elektrolyten in Redox-Flow-Batterien eingesetzt werden können. Für die ersten Versuche zur Syntheseroute wurden aus den kommerziell erhältlichen Verbindungen Syringaldehyd und Vanillin Synthesewege zu den entsprechenden Hydrochinonen und Chinonen erarbeitet. Diese beiden Verbindungen sind unter anderem Spaltprodukte des Lignins. Während des Projektfortschritts wurde als Rohstoffquelle die Lignin-Ablauge einer industriellen Zellstoff-Anlage genutzt. Als Ausgangsmaterial dienten dabei Konzentrate aus der Ultrafiltration. Zur Untersuchung einer Methode zum oxidativen Abbau der Lignin-Ablauge wurden diverse Metallkatalysatoren verwendet. Dabei konnte eine Gesamtausbeute von 10 Prozent an Monomeren erzielt werden. Zur quantitativen Bestimmung der Abbauprodukte in der Reaktionslösung wurde erfolgreich eine HPLC-Methode erarbeitet und stetig verbessert. Mittels dieser Analysemethode kann eine gleichbleibende Qualität der Syntheseprodukte sichergestellt werden. Bezogen auf die Chinon-Derivate konnte so ausgehend von Vanillin eine Ausbeute von 78 % und ausgehend von Syringaldehyd eine Ausbeute von 83 Prozent erreicht werden. Die entstandenen Produkte sind kleine aromatische Ringsysteme. Diese Monomere wurden anschließend zu Chinonen und Hydrochinonen umgesetzt, die die Kernstruktur für redoxaktive Substanzen bilden. Die elektrochemischen Eigenschaften der Chinone und Hydrochinone wurden an der Justus-Liebig-Universität ausgiebig analysiert. Weiterhin spielen bei Redox-Flow-Batterien besonders die Elektroden eine entscheidende Rolle für die elektrochemische Reaktion. Im Rahmen von FOREST konnten von CMBlu beschichtete Bipolarplatten erfolgreiche polarisiert und zykliert werden. Die Strukturierung von Elektrodenmaterial führte zu einer Leistungssteigerung um 100 Prozent. | Dr. Nastaran Krawczyk Tel.: +49 6023 9670152 nastaran.krawczyk@cmblu.de CMBlu Energy AG Industriestr. 19 63755 Alzenau | X |
| 01.04.2017 | 31.12.2019 | 22402016 | Systemintegration mit Bioenergie - Kommunikationsmaßnahmen für ein besseres Verständnis der Systemintegration Erneuerbarer Energien unter besonderer Berücksichtigung der Rolle der Bioenergie - Akronym: SymBio | Die mit dem Begriff der Systemintegration beschriebenen Aufgaben und Lösungsmöglichkeiten setzen bei politischen Entscheidern, Medienvertretern und Marktakteuren hohe Sachkenntnis voraus, die jedoch häufig erst aufgebaut werden muss. Hier setzt SymBio an: Das Vorhaben setzt sich zum Ziel, die durch weiter steigende Anteile Erneuerbarer Energien geprägte nächste Phase der Energiewende in allgemein verständlichen Begriffen und prägnanten Bildern zu erklären. Die Themen werden anhand von modellhaften Beispielen ("Best Practices") erläutert. Das Vorhaben ist auf eine Laufzeit von zwei Jahren angelegt und soll zum 15.3.2017 starten. Im AP 1 "Informationstransfer" gilt es, den Diskurs zur Systemintegration nachvollziehbar zu machen und den Beitrag der Bioenergie in zu Versorgungssicherheit und Systemstabilität zu erläutern. Dazu werden ab Vorhabenbeginn kontinuierlich Formate der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit entwickelt und umgesetzt (Onlineportal, Pressemitteilungen, Funktionsgrafiken, Pressefahrt). Im AP 2 "Ideentransfer", das sich mit der Identifikation und dem Transfer neuer Geschäftsmodelle für Bioenergie befasst, sind Anlagenbetreiber und Investoren als Zielgruppe angesprochen. Für sie werden "Best Practices" unter systemisch-funktionalen wie auch ökonomischen Gesichtspunkten analysiert und aufbereitet. Ab dem 4. Quartal der Projektlaufzeit sollen insges. drei Regionalkonferenzen veranstaltet werden, auf denen Betreiber modellhafter Pilotanlagen mit Stakeholdern, die auf der Suche nach tragfähigen Geschäftsmodellen sind, in einen Erfahrungsaustausch eintreten können. Details entnehmen Sie bitte dem mit der Vorhabenbeschreibung eingereichten Balkenplan. | Nils Boenigk Tel.: +49 3020053541 n.boenigk@unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien e.V. EUREF-Campus 16 10829 Berlin | X | |
| 01.09.2016 | 30.09.2020 | 22402115 | Verbundvorhaben: Verfahrenstechnische, enzymatische und genomische Charakterisierung einer flexiblen Biogasproduktion mit gezieltem Einsatz von Zuckerrüben (FLEXIZUCKER); Teilvorhaben 1: Gärversuche, Bestimmung von Enzymaktivitäten und Wirtschaftlichkeitsanalyse - Akronym: FLEXIZUCKER | Stromerzeugung aus Biogas kann regenerative Regelenergie bereit stellen. Allerdings muss hierfür das laufend produzierte Biogas zwischengespeichert werden. Das vorliegende Vorhaben hat zum Ziel, durch den Einsatz von Zuckerrübensilage Methan zeitgerecht zu produzieren und dadurch ohne Ausbau der Biogasspeicher kosteneffektiv bedarfsgerechte Stromerzeugung auch in bestehenden Biogasanlagen zu ermöglichen. Die gezielte Zufuhr von Zuckerrüben soll bei einem schnellen, zeitlich vorhersehbaren und gleichzeitig stabilen Biogasprozess erfolgen. Im Vorhaben werden Parameter des mikrobiellen Stoffumsatzes berücksichtigt, um eine kausale Erklärung für zeitgesteuerte Biogasproduktion bei gleichzeitiger Erhaltung der Prozessstabilität zu liefern. Das Vorhaben hat folgende Teilziele: (1) Bestimmung des Gesamtumfangs in dem eine zeitgerechte Methanproduktion durch die Zufuhr von Zuckerrübensilage erfolgen kann. (2) Ermittlung des zeitlichen Vorlaufs, um eine termingerecht erhöhte Methanproduktion zu erreichen. (3) Abschätzung der langfristigen Folgen auf die Prozessstabilität. (4) Bestimmung spezifischer Enzymaktivitäten. (5) Korrelation der Enzymaktivitäten mit Prozessparametern, (6) Genexpression der beteiligten Mikroorganismen und (7) die Wirtschaftlichkeitskennzahlen einer zuckerrübenbasierten bedarfsgerechten Biogaserzeugung. Das Vorhaben hat eine Laufzeit von 36 Monaten und ist in vier Arbeitspakete gegliedert: AP1 Bedarfsgerechte Biogas- und Methanproduktion AP2 Enzymaktivitäten der Fermenterbiologie AP3 Metagenom- und Metatranskriptomsequenzierungen AP4 Wirtschaftlichkeitsanalyse und Handlungsempfehlungen Die insgesamt drei kontinuierliche Gärversuchen werden in einer Fermentationsanlage mit vier 12-L-Gefäßen, zeitgesteuerter automatischer Substratzufuhr und online-Überwachung durchgeführt. Begleitend finden die Bestimmungen der produzierten organischen Säure der Enzymaktivitäten und Metatranskriptomsequenzierungen statt. | Prof. Dr. Marian Kazda Tel.: +49 731 50-23300 marian.kazda@uni-ulm.de Universität Ulm - Fakultät für Naturwissenschaften - Institut für Systematische Botanik und Ökologie (Biologie V) Albert-Einstein-Allee 11 89081 Ulm | X | |
| 01.01.2017 | 31.12.2019 | 22402116 | Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 1: Saatgutvermehrung und agronomische Beschreibung - Akronym: Esparsette | Im Esparsette Projektteil "Genetische Ressourcen" wurden insgesamt 45 Akzessionen der Genbank Gatersleben aus der Gattung Onobrychis (40 Akzessionen Onobrychis viciifolia Scop. – 38 Genbankakzessionen und die beiden Sorten Perly und Taja – eine O. altissima Grossh., zwei O. arenaria (Kit. ex Willd.) DC., zwei O. transcaucasica Grossh.) über drei Jahre auf dem Feld angebaut, um sie zu charakterisieren und Biomassevergleiche vornehmen zu können. Außerdem wurden 40 Akzessionen unter isolierten Bedingungen zur Vermehrung angebaut, um ausreichend Material für weitere Versuche, für interessierte Nutzer und auch zur Züchtung zur Verfügung zu haben. | Die Genbankakzessionen wurden nach einem mit den Projektpartnern abgestimmten Boniturschema sowohl im Vergleichs- als auch im Vermehrungsanbau beschrieben. Insgesamt wurden 9 agronomische und morphologische Merkmale im Vergleichsanbau und 12 im Vermehrungsanbau erfasst. Besonderes Augenmerk wurde beim Vergleichsanbau auf die Merkmale Lagerneigung, Wuchshöhe und Überwinterung gelegt, beim Vermehrungsanbau auf Ertrag und Ausfallfestigkeit. Es konnten Akzessionen identifiziert werden, die winterhart sind und weitere gute Eigenschaften wie Ausfallfestigkeit und guten Ertrag besitzen. 40 Genbankakzessionen wurden erfolgreich vermehrt. Außerdem konnte festgestellt werden, dass Esparsette die in Sachsen-Anhalt herrschende Trockenheit während der drei Projektjahre ohne jede Bewässerung gut überstanden hat. Die Esparsette zeigte sich als interessante Insektenpflanze. Es ließen sich die verschiedensten Insekten wie Bienen, Hummeln, Schmetterlinge, etc. beim Blütenbesuch beobachten. | Dr. Ulrike Lohwasser Tel.: +49 39482 5-282 lohwasse@ipk-gatersleben.de Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Corrensstr. 3 06466 Gatersleben | X |
| 01.01.2017 | 31.05.2020 | 22402216 | Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 2: Anbaueignung und Fixierleistung (Koordinator) - Akronym: Esparsette | In diesem Teilvorhaben sollte zum einen die Stickstofffixierleistung der verschiedenen Akzessionen miteinander verglichen werden. Hierzu wurde zunächst ein geeignetes System für die Aufzucht unter reproduzierbaren Bedingungen etabliert. In einem Parzellenversuch wurden die Akzessionen eines Subsets auf ihre Biomasse-Bildung sowie auf wertgebende Inhaltstoffe hin untersucht. Ein Hauptaugenmerk lag hier auf den Gehalten an Gesamt-Phenol und kondensierten Tanninen, da diese für dieses Projekt die zentralen wertgebenden Parameter darstellen. Zusätzlich wurde von frischen bzw. angewelktem sowie getrocknetem und vermahlenem Material NIR-Spektren für die Erstellung einer Kalibration aufgezeichnet. Für die Konservierung der Biomasse-Aufwüchse wurden geeignete Verfahren ermittelt, wobei hier der Fokus zunächst auf die Erzeugung von Silagen lag. In einer Testaussaat mit handelsüblichen Geräten wurde zudem gezeigt, ob diese für eine Ausbringung der Esparsette geeignet sind. | Untersuchungen zur Stickstofffixierleistung zeigten, dass ein empfohlenes Inokulum zu keiner reproduzierbaren Knöllchenbildung führt. Aus Knöllchen von Esparsetten konnten (Meso-) Rhizobien isoliert werden, wobei eine Mesorhizobium Art ein vielversprechendes Inokulum für Esparsette-Akzessionen und Sorten darstellt. Es konnte gezeigt werden, dass beim JKI die für das IPK ermittelten hohen Biomasse-Erträge nicht erreicht werden konnten. Untersuchungen zur Knöllchenbildungen zeigte, dass die Pflanzen trotz Inokulation mit einem kommerziellen Inokulum keine signifikante Knöllchenbildung zeigten. Dieses ist auf die mangelnde Kompatibilität des Inokulums mit der Esparsette zurückzuführen. Trotzdem war die Esparsette der Lupine bei reiner Betrachtung der Biomasse überlegen, Steinklee und Serradella, zeigen jedoch deutlich höhere Biomasse-Erträge. Für die Konservierung von Esparsette-Aufwüchsen eignen sich Silierung und Trocknung. Bei der Silierung zeigte sich jedoch ein deutlicher Rückgang der nachweisbaren kondensierten Tannine. Die nasschemischen Untersuchungen verschiedener wertgebender Parameter zeigten deutliche Schwankungen zwischen den Orten, Jahren, Schnittzeitpunkten und innerhalb einzelner Akzession. Dieses ist auf die hohe genetische Variabilität zurückzuführen. Für zukünftige Züchtungsprogramme ist dieses von Vorteil, da ein breites Spektrum als Ausgangsmaterial zur Verfügung steht. Für den Gehalt an kondensierten Tanninen konnte ein hoher Gradient zwischen den Akzessionen beobachtet werden. Zudem ist der Gehalt abhängig von Schnittzeitpunkt. Frühe Stadien zeigen einen erhöhten Gehalt. Es wurden NIRS-Kalibrationen für verschiedene wertgebende Inhaltstoffe mit zum Teil sehr hohen Korrelationen entwickelt. Die Aussaat mit handelsüblichen Geräten ist möglich. Die Pflanze zeigt jedoch eine sehr hohe Anfälligkeit gegenüber der Konkurrenz durch Begleit-Kräuter. Diese kann zu einem großen Teil auf die fehlende Symbiose mit geeigneten Rhizobien zurückgeführt werden. | Dr. Torsten Thünen Tel.: +49 531 596-2317 torsten.thuenen@julius-kuehn.de Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) Erwin-Baur-Str. 27 06484 Quedlinburg | X |
| 01.01.2017 | 31.05.2020 | 22402316 | Verbundvorhaben: Evaluierung und pflanzenbauliche Optimierung verschiedener Herkünfte der Esparsette für die Biomasseproduktion und Untersuchung des Einflusses der Tannine auf die Schaumbildung in Biogasanlagen (Esparsette); Teilvorhaben 3: Biogasgewinnung und Tannin-Einfluss auf Schaumbildung - Akronym: Esparsette | Im Rahmen des Projektes wurden unterschiedliche Akzessionen der Esparsette auf ihr Biogasbildungspotenzial, auf die Eignung für den Biogasprozess, auf die Verhinderung der Schaumentstehung und hinsichtlich der Implementierung in eine landwirtschaftliche Wertschöpfungskette untersucht. Die Untersuchungen wurden im Labor- sowie im erweiterten Pilotmaßstab durchgeführt. | Diskontinuierliche Gärversuche zeigten für die Esparsette im Vergleich zum Referenzsubstrat "Maissilage" ähnliche Biogaspotenziale mit geringfügig höheren Methankonzentrationen. Diese Ergebnisse wurden in quasi-kontinuierlichen Gärversuchen und im erweiterten Pilotmaßstab bestätigt. Esparsette eignet sich nicht als Monosubstrat, bis zu einem Anteil von 10 Massen-% am Substratgemisch ist ein Einsatz möglich. Diskontinuierliche Kinetiktests zur Schaumentstehung zeigten kein eindeutiges Ergebnis hinsichtlich eines möglichen positiven Einflusses auf die Vermeidung der Schaumentstehung. In quasi-kontinuierlichen Gärversuchen mit Esparsette als Co-Substrat wurde eine prozessstabilisierende Wirkung der Esparsette im Zuge von Stresssituationen (Rührwerksausfall, nicht konstante Substratzufuhr) beobachtet, da Reaktoren mit Esparsette als Co-Substrat nach Prozessproblemen schneller das ursprüngliche Leistungsniveau erreichen konnten. Im erweiterten Pilotmaßstab stellte sich trotz Esparsette als Co-Substrat ein massives Schaumereignis ein; somit ist nicht davon auszugehen, dass die Esparsette eine schaumvermeidende Wirkung im Biogasprozess ausübt. Sowohl im Labor- als auch im Pilotmaßstab konnten Schaumereignisse durch Überimpfung von Fermenterinhalt aus einer nicht schäumenden Anlage unterbunden werden. Auf Basis der im Rahmen des Projektes festgestellten alternativen positiven Eigenschaften der Esparsette wurden unterschiedliche Implementierungsszenarien ausgearbeitet und einer technisch-ökonomischen Bilanzierung unterzogen. | Prof. Dr. Thorsten Ahrens Tel.: +49 5331 939-39110 th.ahrens@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | X |
| 01.04.2016 | 28.02.2019 | 22402415 | Emissionsmonitor Kleinfeuerungsanlagen: Analyse, Bewertung und Optimierung des Umgangs mit Rückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen am Beispiel von Kleinfeuerungsanlagen - Akronym: EmMA | Der Anfall und der Umgang mit Emissionsrückständen aus sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen (SEMM) an Kleinfeuerungsanlagen wie Staub, Aerosole und/oder Abwasser werden bisher in der Praxis wenig thematisiert. Eine systematische Handlungsempfehlung zum geregelten Umgang mit diesen Rückständen ist zurzeit nicht vorhanden. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es daher sich zunächst einen Überblick zu den bestehenden SEMM Systemen mit Schwerpunkt Staubminderungssysteme und deren Emissionsprodukten zu verschaffen. Aufbauend auf einer grundlegenden Beschreibung und Analyse der anfallenden Stoffe (chemische/physikalische Analyse, rechtl. Behandlungshinweise) werden einerseits Optimierungsschritte hinsichtlich der Handhabung der anfallenden Rückstände identifiziert und andererseits mögliche Emissionsverwertungspfade bzw. -entsorgungswege erarbeitet und bewertet. Anhand der Untersuchungsergebnisse werden Handlungsleitfäden und Entsorgungs- bzw. verwertungskonzepte bezüglich des Umgangs mit den Rückständen und der SEMM für die unterschiedlichen Akteursgruppen entwickelt. Innerhalb von Experteninterviews und Workshops werden diese Ergebnisse kommuniziert, ggf. weiterentwickelt und sollen dann in best-practice Beispielen umgesetzt werden. Nach der Entwicklung einer dedizierten Methodik zur Schaffung der Datengrundlage und der Probenahme der einzelnen zu bewertenden Rückständen, werden diese in AP2 physikalisch und chemisch analysiert. AP3 bewertet in rechtlicher bzw. entsorgungstechnischer Sicht und anhand einer SOLL/IST Darstellung diese Ergebnisse, bevor AP4 Entsorgungs- und Verwertungspfade für die einzelnen zusammengefassten Gruppen an Rückständen entwickelt. In AP5 werden diese Konzepte in Handlungsleitfäden überführt und den Akteuren Nutzer, Hersteller, Schornsteinfeger, Fachhandwerk und Politik kommuniziert. Anhand von ersten best-practice Beispielen sollen die Handlungsleitfäden dann umgesetzt werden. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | X | |
| 01.12.2016 | 31.08.2018 | 22402416 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 2: Abgasnachbehandlung - Akronym: BioRexWiVe | Deutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. | Dipl.-Ing. Claus-Gunter Kummer Tel.: +49 351 4049-6921 claus.kummer@argomotive.de Argomotive GmbH Institut für effiziente und umweltverträgliche Antriebstechnologien Gutzkowstr. 30 01069 Dresden | X | |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402417 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Prüfmethode - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Geplant ist die Entwicklung einer Prüfmethode für den zu optimierenden Injektorprüfstand als Common-Rail-Prüfstand ohne motorische Verbrennung. Der Fokus liegt auf einem Kraftstoff basierend auf Pflanzenöl. Reale Betriebsbedingungen sollen nachgebildet und untersucht werden. Für die realistische und dennoch zeitgeraffte Nachbildung der Betriebszyklen im realen Einsatz muss ein geeignetes dynamisches Prüfprogramm entwickelt werden. | Dipl.-Ing. Sebastian Feldhoff Tel.: +49 2407 9518-117 s.feldhoff@owi-aachen.de OWI Science for Fuels gGmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402517 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 2: Äußere Injektorablagerungen - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Der Fokus der regineering GmbH liegt auf der Untersuchung von technischen Lösungen zur Vermeidung von äußeren Injektorablagerungen und ihr Transfer in vermarktungsfähige Produkte. Es wird direkt an Forschungsergebnisse aus dem Vorgängerprojekt "Ablagerungsbildungsmechanismen" (ABM) angeknüpft. Die bereits erarbeiteten Ursachen für die Ablagerungsbildung sollen nun gezielt beeinflusst und Gegenstrategien verfolgt werden. Die daraus entstehenden technischen Lösungen werden dabei auf dem Vollmotorenprüfstand ausreichend getestet und eine entsprechendes Maßnahmenpaket entwickelt. | Dr. Ulrich Männl Tel.: +49 8466 90414-15 u.maennl@regineering.com regineering GmbH Am Dörrenhof 13a 85131 Pollenfeld | X | |
| 01.01.2019 | 30.09.2022 | 22402518 | Verbundvorhaben: THG-Emissionsminderung durch modellgestützte Optimierung und Bewertung von NaWaRo-Anbausystemen; Teilvorhaben 2: Datenbedarf und Unsicherheit bei der Modellierung und Bewertung von naturräumlichen und managementbedingten Effekten - Akronym: THG-EMOBA | Übergeordnetes Ziel des skizzierten Projektes ist es, zur Minderung von Treibhausgas (THG)-Emissionen beim landwirtschaftlichen Rohstoffanbau für die stoffliche und energetische Verwertung beizutragen. Forschungs- und Optimierungsbedarf besteht insbesondere im Bereich der Methoden zur Bewertung der Klimaeffekte von Anbausystemen unter angemessener Berücksichtigung der Wechselwirkungen mit den regionalen Boden- und Klimabedingungen. Der Fokus in diesem Projekt liegt in den drei relevanten Komponenten der THG-Bewertung: Ertragsleistung (potentielle THG-Einsparung), direkte N2O-Emissionen und Nitratauswaschung als Grundlage indirekter N2O-Emissionen. Die ebenfalls wichtigen Teilaspekte der Bodenkohlenstoffbilanz sowie die Bereiche Ammoniak- und Methanemissionen sollen im Rahmen dieses Projektes nicht bearbeitet werden. Der konkrete Beitrag zum Klimaschutz besteht in einer verbesserten Auswahl bzw. Gestaltung von Anbauverfahren sowohl für die landwirtschaftliche Praxis als auch für die Ausgestaltung von förderpolitischen Maßnahmen. Dabei werden sowohl Managementeffekte als auch deren Interaktion mit regionalen naturräumlichen Gegebenheiten adressiert. | Prof. Dr. Heinz Flessa Tel.: +49 531 596-2601 heinz.flessa@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Agrarklimaschutz Bundesallee 65 38116 Braunschweig | ||
| 01.12.2016 | 31.08.2018 | 22402616 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Demonstration eines biokraftstoffbetriebenen Range-Extender-Systems zur Reichweitenverlängerung elektrisch betriebener Nutzfahrzeuge im Wirtschaftsverkehr (BioRexWiVe); Teilvorhaben 3: Fahrzeugintegration - Akronym: BioRexWiVe | Deutschland hat das erklärte Ziel, zum Leitanbieter und Leitmarkt im Bereich Elektromobilität zu werden. Die Erweiterung einer vollständig elektrisierten Mobilität im Wirtschaftsverkehr (insbes. kleinere Nutzfahrzeuge wie Paketdienste und Apothekenlieferanten) steht jedoch noch aus und kann insbesondere bei regional begrenzten Anwendungen mit regenerativ betriebenen und mit Range-Extender ausgestatteten Elektrofahrzeugen eingeleitet werden. In Phase 1 des Projektes erfolgt die Darstellung eines Elektrofahrzeuges für den urbanen und suburbanen Wirtschaftsverkehr ab. Ein integrierter Range-Extender soll dabei die stark limitierte Reichweite elektrisch angetriebener Nutzfahrzeuge aufheben und zusätzliche Einschränkungen der Fahrraum- und ggf. Laderaumklimatisierung aufweichen. Der biokraftstoffbasierte Range-Extender soll in Phase 2 (Phase 2 ist nicht Bestandteil des Vorhabens) als Demonstrator inklusive Abgasnachbehandlung in einem ausgewählten Fahrzeug bis hin zur Straßenzulassung entwickelt werden. Im ersten Schritt erfolgt die Erzeugung eines Lastenheftes, in dem die technischen Randbedingungen, Leistungsparameter und Entwicklungsziele definiert und eine zeitliche Verknüpfung dieser Aktivitäten erstellt werden. Im Anschluss erfolgt die Auswahl des Range-Extender-Systems. Weiterhin soll die Auswahl an Kraftstoffen und Abgasnachbehandlungssystemen weiter eingegrenzt bzw. für die Erstauslegung des Prototypen festgelegt werden. Die Phase 1 des Projektes gliedert sich in vier Arbeitspakete: (i) Erstellung Lastenheft, (ii) Auswahl Range-Extender-System, (iii) Biokraftstoffqualität und (iv) Abgasnachbehandlung. Phase 2 beinhaltet (v) Aufbau und Test des Demonstrators, (vi) Integration und Test im Fahrzeug sowie (vii) Umsetzungsstrategie für breite Anwendung. Das Projekt hat eine Laufzeit von 18 Monaten. Spätestens im 15. Projektmonat soll auf Grundlage der bis dahin erzielten Projektergebnisse eine Bewertung bezüglich der Beantragung der Phase 2 erfolgen. | Jens Scheil Tel.: +49 341 46830010 jens.scheil@bosch-leipzig.de car systems Scheil GmbH & Co. KG Zum Apelstein 2 04158 Leipzig | X | |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402617 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 3: Überführung der Prüfmethode in Dienstleistung - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Es ist geplant, die am OWI entwickelte Prüfmethode in eine kommerziell offerierbare Dienstleistung zu überführen. Hierzu wird T4F eng mit dem OWI kooperieren und OWI bei der Auslegung der Prüfmethode und der Versuchsdurchführung zu unterstützen. Hierbei wird besonders auf die Aspekte geachtet, die für wissenschaftliche Untersuchungen von geringerer Bedeutung, für eine potenzielle wiederkehrende Dienstleistung jedoch wichtig sind. Dies betrifft u.a. geringen Aufwand bei Versuchsvor- und Nachbereitung und Umrüstzeiten und Wartungskosten. T4F wird hierzu auch die Betreuung eines Prüflaufs übernehmen und ferner den potenziellen Markt evaluieren. | Dr.-Ing. Hajo Hoffmann Tel.: +49 2407 55830-17 hajo.hoffmann@tec4fuels.com TEC4FUELS GmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402717 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 4: Additivierung der biogenen Kraftstoffe hinsichtlich der Ablagerungsbildung und Kraftstoffstabilität. - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. | Dr. Svetlana Crusius Tel.: +49 4181 216-533 s.crusius@erc-additiv.de ERC Additiv GmbH Bäckerstr. 13 21244 Buchholz in der Nordheide | X | |
| 01.11.2015 | 31.10.2016 | 22402815 | Verbundvorhaben: Differenzierung unterschiedlicher Biokraftstoffqualitäten im Hinblick auf die Ablagerungsbildung; Teilvorhaben 1: Einfluss von Vliesvariablen - Akronym: Ablagerungsbildung | In diesem Projekt werden Brennstoffe auf die Ablagerungsbildung in verschiedenen Fahrzeugstandheizungsgeräten getestet. Dabei liegt der Fokus der verbrennungstechnischen Untersuchungen auf ottokraftstoffkompatiblen Biokraftstoffen (Ablagerungsbildung im Vliesverdampfern). Es werden die laminaren Brenngeschwindigkeiten und die Neigung zur Ablagerungsbildung von Benzin, Benzin-Ethanol- und Benzin-Butanol-Blends getestet. Dazu werden zum einen der HeatFlux-Prüfstand für die Anwendung von Benzin umgerüstet und ein Benzin-Tiegel neukonstruiert. Zusätzlich werden die Verdampfungsmechanismen von Brennstoffen in metallischen Wirrfasergeflechten untersucht. Weiterhin wird die Materialverträglichkeit von synthetischen Mitteldestillatsubstituten, beispielsweise HVO, hinsichtlich der Schmierfähigkeit in Kolbenpumpen untersucht. Ebenso sollen diese Kraftstoffe auf ihre Ablagerungsbildung auf heißen Oberflächen (Tiegel-Prüfstand) getestet werden. Aufbau eines Benzin-Tiegel-Prüfstands zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Ottokraftstoffen. Weiterentwicklung des HeatFlux-Prüfstands zur Untersuchung der laminaren Brenngeschwindigkeiten von Benzin, Benzin-Ethanol-, Benzin-Butanol-Blends. Nutzung eines für Mitteldestillat ausgelegten Einzeltropfenverdampfers (Tiegel) zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Diesel, HVO und FAME. Nutzung eines Kolbenpumpenprüfstandes zur Analyse der Wirkung verschiedener Brennstoffe auf Pumpen. | Martin Zoske Tel.: +49 89 8 57 94-1299 martin.zoske@webasto.com Webasto Thermo & Comfort SE Friedrichshafener Str. 9 82205 Gilching | X | |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22402816 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 2: Trennverfahren - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das Filtrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | Die Ultrafiltration (UF-I) mit identifizierten keramischen Hohlfasermembranen mit einer Trenngrenze von 3,0 bzw. 8,0 nm wurde erfolgreich zur Gewinnung von gereinigtem Ligninsulfonat etabliert (hohe Lignosulfonatretention (70%) bei einer max. Volumenreduktion von 80%). Die organischen Verunreinigungender Dünnlauge können durch Ultrafiltration erfolgreich vom Ligninsulfonat abgetrennt werden (hohe Reinheit der aufkonzentrierte Lignosulfonate). Die membranbasierte Prozessparameter wurden identifiziert und implementiert, der Prozess optimiert. Der Rückhalt für Zielmoleküle der Ligninspaltung (Vanillin, Syringaldehyd) mit einer 3,0 nm keramischen Hohlfasermembrane (UF-II) bei niedrigen Drücken ist ausgeprägt hoch (85%). Flusssteigerung durch TMP-Erhöhung im betrachteten Bereich prinzipiell für alle Membranen möglich. Eine effiziente Reinigungsstrategie konnte für alle ausgewählten keramischen Membranen mit einer Effizienz von > 95% erfolgreich etabliert werden. Die enzymatische Behandlung des Filtrat aus der Ultrafiltration der Dünnlauge (UF-i) zur Herstellung von Xylooligosacchariden (XOS) aus Xylose ist zwar grundsätzlich möglich, der geringe Umsatz an hergestellten Oligosacchariden macht allerdings eine weitere Behandlung des Nebenstromes (evtl. NF), eine Weiteroptimierung des Prozesses sowie den Einsatz weiterer (biotechnologisch hergestellten) Enzyme erforderlich. Die alleinige energetische Nutzung des Filtrates aus der UF-I in einer Biogasanlage ist aufgrund einer starken Hemmung der Anaerob-Biologie durch die Zusammensetzung der Probe nicht erfolgversprechend. Eine anaerobe Behandlung des Konzentrates aus der UF-II zur energetischen Nutzung lieferte vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf die erreichte hohe Gasausbeute. | Prof. Dr.-Ing. Peter Czermak Tel.: +49 641 309-2551 peter.czermak@ime.fraunhofer.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT) Wiesenstr. 14 35390 Gießen | X |
| 01.07.2017 | 31.12.2019 | 22402817 | Verbundvorhaben: Strategien zur Ablagerungsvermeidung an Einspritzdüsen beim Multi-Fuel Einsatz biogener Kraftstoffe; Teilvorhaben 5: Untersuchungen am Traktor - Akronym: SAVEbio | Übergeordnetes gemeinsames Ziel der Projektpartner innerhalb des Vorhabens ist es, Pflanzenöl als Teil der Multi-Fuel Einsatzstrategie zum Einsatz zu ertüchtigen. Die hierzu zu erreichenden Teilziele sind, einsatzbereite Strategien zur Minderung und, wenn möglich, Vermeidung von Ablagerungen in und am Dieselinjektor beim Einsatz von Pflanzenölkraftstoff in der Landwirtschaft zu entwickeln, um Stillstandzeiten der landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuge sowohl infolge IDID als auch infolge äußerer Ablagerungen ("External Diesel Injector Deposits", EDID) an den Injektoren zu vermeiden. Für beide Ablagerungstypen sollen kritische Betriebspunkte (Fahrzyklen) die zu verstärkter Ablagerungsbildung führen können, identifiziert werden. Anhand der Untersuchungsergebnisse sollen schließlich Strategien zur Vermeidung von Ablagerungsbildung sowie eine Injektor-Regeneration im laufenden Betrieb entwickelt werden. Erkannte Strategien sollen zur Einsatzreife geführt werden. Für die erfolgreiche Applikation einer Regeneration wird eine Frühindikation entstehender Ablagerungen (IDID und EDID) entwickelt. Diese Ziele werden insbesondere aufbauend auf den Ergebnissen des "ABM"-Projektes bezüglich EDID, dem "ENIAK"-Projekt hinsichtlich IDID sowie den vom TFZ betreuten Praxisversuchen bezüglich Rapsöleinsatz im Traktor verfolgt. Die wesentlichen Aufgaben des TFZ im Rahmen des Vorhabens sind: a) Erfassung der Einsatzbedingungen von Injektoren in ein bis zwei Traktoren im Praxiseinsatz b) Identifizierung charakteristischer Einsatzbedingungen und Ableiten von Prüfzyklen c) Alterung und Begutachtung von Injektoren d) Testläufe mit verschiedenen Kraftstoffen am Traktorenprüfstand e) Ermittlung von Kenndaten, die die Bildung von Ablagerungen am Injektor beschreiben f) Entwicklung von Strategien zur Vermeidung von Ablagerungen g) Validierung von Maßnahmen zur Vermeidung von Ablagerungen an Injektoren im Traktormotor h) Diskussion und Veröffentlichung der Ergebnisse | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.11.2015 | 31.10.2016 | 22402915 | Verbundvorhaben: Differenzierung unterschiedlicher Biokraftstoffqualitäten im Hinblick auf die Ablagerungsbildung; Teilvorhaben 2: Entwicklung v. Prüfmethoden für unterschiedliche Biokraftstoffqualitäten zur Flammencharakterisierung sowie zu Verdampfungseigenschaften und deren Einfluss auf die Ablagerungsbildung - Akronym: Ablagerungsbildung | In diesem Projekt werden Brennstoffe auf die Ablagerungsbildung in verschiedenen Fahrzeugstandheizungsgeräten getestet. Dabei liegt der Fokus der verbrennungstechnischen Untersuchungen auf ottokraftstoffkompatiblen Biokraftstoffen (Ablagerungsbildung im Vliesverdampfern). Es werden die laminaren Brenngeschwindigkeiten und die Neigung zur Ablagerungsbildung von Benzin, Benzin-Ethanol- und Benzin-Butanol-Blends getestet. Dazu werden zum einen der HeatFlux-Prüfstand für die Anwendung von Benzin umgerüstet und ein Benzin-Tiegel neukonstruiert. Zusätzlich werden die Verdampfungsmechanismen von Brennstoffen in metallischen Wirrfasergeflechten untersucht. Weiterhin wird die Materialverträglichkeit von synthetischen Mitteldestillatsubstituten, beispielsweise HVO, hinsichtlich der Schmierfähigkeit in Kolbenpumpen untersucht. Ebenso sollen diese Kraftstoffe auf ihre Ablagerungsbildung auf heißen Oberflächen (Tiegel-Prüfstand) getestet werden. Aufbau eines Benzin-Tiegel-Prüfstands zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Ottokraftstoffen. Weiterentwicklung des HeatFlux-Prüfstands zur Untersuchung der laminaren Brenngeschwindigkeiten von Benzin, Benzin-Ethanol-, Benzin-Butanol-Blends. Nutzung eines für Mitteldestillat ausgelegten Einzeltropfenverdampfers (Tiegel) zur Untersuchung der Ablagerungsbildung von Diesel, HVO und FAME. Nutzung eines Kolbenpumpenprüfstandes zur Analyse der Wirkung verschiedener Brennstoffe auf Pumpen. | Winfried Koch Tel.: +49 2407 9518-159 w.koch@owi-aachen.de OWI Science for Fuels gGmbH Kaiserstr. 100 52134 Herzogenrath | X | |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22402916 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 3: Elektrochemie - Akronym: FOREST | Redox-Flow-Batterien zeichnen sich durch eine hervorragend skalierbare Energiespeichermenge aus und könnten zukünftig die Energiespeicherung zur Netzstabilisierung revolutionieren. Allerdings müssen hierfür neuartige Elektrolyte entwickelt werden. Lignin könnte ein nachwachsender Rohstoff für solche Elektrolyte sein. Die notwendigen Veränderungen an Lignin sowie die Ausschleusung in den (und Einschleusung von Restfraktionen aus dem) kommerziellen Zellstoffprozess werden im Rahmen des Projektes untersucht. Weiterhin wird eine Redox-Flow-Batterie auf Ligninbasis entwickelt. Der Arbeitsplan enthält Arbeitspakete zur Reinigung der Dünnlauge, Spaltung des Lignins in kleinere Elemente, deren weitererer Veredelung und Entwicklung eines Zelldesigns für die Redox-Flow-Batterie. | Die elektrochemische Spaltung von Lignin zu niedermolekularen Fragmenten konnte in einem wässrigen Elektrolytsystem realisiert werden. Mithilfe einer statistischen Versuchsplanung wurden die Vielzahl an Reaktionsparameter sowie deren komplexen Querbeziehungen effizient abgeschätzt. Die erhaltenen Spaltprodukte des Delignifizierungsprozesses wurden elektrochemisch zu redox-aktiven Verbindungen umgesetzt und somit die Zugänglichkeit als potentielle Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien gewährleistet. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | X |
| 01.01.2019 | 30.09.2022 | 22402917 | Verbundvorhaben: THG-Emissionsminderung durch modellgestützte Optimierung und Bewertung von NaWaRo-Anbausystemen; Teilvorhaben 1: Vom Prozessmodell zur Anbausystemoptimierung - Akronym: THG-EMOBA | Übergeordnetes Ziel des skizzierten Projektes ist es, zur Minderung von Treibhausgas (THG)-Emissionen beim landwirtschaftlichen Rohstoffanbau für die stoffliche und energetische Verwertung beizutragen. Forschungs- und Optimierungsbedarf besteht insbesondere im Bereich der Methoden zur Bewertung der Klimaeffekte von Anbausystemen unter angemessener Berücksichtigung der Wechselwirkungen mit den regionalen Boden- und Klimabedingungen. Der Fokus in diesem Projekt liegt in den drei relevanten Komponenten der THG-Bewertung: Ertragsleistung (potentielle THG-Einsparung), direkte N2O-Emissionen und Nitratauswaschung als Grundlage indirekter N2O-Emissionen. Die ebenfalls wichtigen Teilaspekte der Bodenkohlenstoffbilanz sowie die Bereiche Ammoniak- und Methanemissionen sollen im Rahmen dieses Projektes nicht bearbeitet werden. Der konkrete Beitrag zum Klimaschutz besteht in einer verbesserten Auswahl bzw. Gestaltung von Anbauverfahren sowohl für die landwirtschaftliche Praxis als auch für die Ausgestaltung von förderpolitischen Maßnahmen. Dabei werden sowohl Managementeffekte als auch deren Interaktion mit regionalen naturräumlichen Gegebenheiten adressiert. | Prof. Dr. Henning Kage Tel.: +49 431 880-3472 kage@pflanzenbau.uni-kiel.de Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Agrar- und Ernährungswissenschaftliche Fakultät - Institut für Pflanzenbau und Pflanzenzüchtung Olshausenstr. 40 24118 Kiel | ||
| 01.12.2015 | 29.02.2020 | 22403015 | Verbundvorhaben: Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 1: Experimentelle Untersuchung und Modellierung des Adsorptionsverhaltens von Aktivkohle in Kraftstoffdampfrückhaltesystemen - Akronym: Langzeitverhalten | Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar. | Dr. rer. nat. Eva Schieferstein Tel.: +49 208 8598-1328 eva.schieferstein@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) Osterfelder Str. 3 46047 Oberhausen | X | |
| 01.02.2017 | 31.03.2019 | 22403016 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Modifikation - Akronym: FOREST | FOREST Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen - Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Modifikation Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | Basierend auf der in der AG Wegner entwickelten bidentaten Lewissäure-katalysierten Diels-Alderreaktion mit inversem Elektronenbedarf von 1,2-Diazinen wurden sowohl substituierte Anthraquinone, als auch Diazaanthraquinone zugänglich gemacht. Ausserdem wurden mehrere neue Grundstrukturen, die synthetisch aus dem aus Lignin zugänglichen Benzaldehyden sind, hergestellt. Alle Verbindungen wurden in Kollaboration mit der AG Janek in TV 5 auf ihre elektrochemischen Eigenschaften untersucht. Diese Ergebnisse tragne substanziell zum Verständnis der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen im Kontext von Flußbatterien bei. In einem weiteren Arbeitspaket wurde eine metall-freie Methode zur Depolymerisation von Lignin entwickelt, die gleichzeitig ein erhaltenes Monomer in einer selektiven Kohlenstoff-Kohlenstoff-Kupplungsreaktion involviert. Diese Transformation hat auch über die Verwendung in der Synthese von Aktivmaterialien für Flußbatterien Bedeutung zur Nutzung von Lignin als potentielle Rohstoffquelle. | Prof. Dr. Hermann A. Wegner Tel.: +49 641 99-34330 hermann.a.wegner@org.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - Fachbereich 08 - Biologie und Chemie - Institut für Organische Chemie - AG Prof. Dr. Hermann A. Wegner Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | X |
| 01.12.2015 | 29.02.2020 | 22403115 | Verbundvorhaben: Langzeitverhalten von Kraftstoffdampfrückhaltesystemen (KDRS) bei der Verwendung von Bioethanol als Kraftstoffadditiv; Teilvorhaben 2: Raman-Messungen im Langzeitbetrieb und experimentelle Charakterisierung der Aktivkohleproben - Akronym: Langzeitverhalten | Untersuchungen des TÜV haben gezeigt, dass es nach einem langen Einsatz der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme mit Biokraftstoffen vermehrt zu Ausfällen kommen kann. Durch eine Kombination der Techniken zur Bestimmung von Durchbruchskurven und der Raman-Spektroskopie soll das Adsorptionsverhalten der KDRS über viele Zyklen messtechnisch begleitet werden. Die experimentellen Untersuchungen werden im Rahmen einer Modellierung, die auf dem bereits vorliegenden Adsorptionsreaktormodell (UMSICHT) beruht, begleitet. Die ausführliche Vorhabenbeschreibung ist dem Antrag beigelegt. Das Adsorptionsverhalten verschiedener Aktivkohleproben, d.h. neu hergestellter bzw. einer definierten Anzahl von definierten Be- und Entladezyklen (4.000 und 40.000 gefahrenen Kilometern entsprechend) unterzogenen, wird experimentell erfasst. Folgender experimenteller Ablauf ist geplant: Charakterisierung der Aktivkohleproben in Voruntersuchungen. Mit einem Pentan/Ethanol-Gemisch wird dann ein Adsorber, der mit einer Aktivkohleprobe befüllt wurde, bis zum Durchbruch beladen. Zur Desorption wird der Adsorber mit Laborluft gespült bis 300 ausgetauschte Bettvolumina erreicht sind. Die Zusammensetzung der Gasphase wird während Ad- und Desorption mit einem, im Rahmen des Projektes aufzubauenden Raman-Detektor bestimmt. Nach jeweils 50 Zyklen (Ad- und Desorption= 1 Zyklus) wird die Arbeitskapazität der Aktivkohle bestimmt. Dies erfolgt gemäß einer Methode, die analog zur ASTM-Norm D 5228-92 entwickelt wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten werden u.a. zur Weiterentwicklung eines mathematischen Berechnungswerkzeugs im Bereich der Kraftstoffdampfrückhaltesysteme im PKW verwendet. Die Weiterentwicklung des Modells stellt die Grundlage für verbesserte Designmöglichkeiten für KDRS dar. | Prof. Dr.-Ing. Thomas Seeger Tel.: +49 271 740-3124 thomas.seeger@uni-siegen.de Universität Siegen - Fakultät IV - Department Maschinenbau - Institut für Fluid- und Thermodynamik Paul-Bonatz-Str. 9-11 57076 Siegen | ||
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22403116 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 5: Elektrolyte - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei Mann+Hummel spezielle Filtermembranen entwickelt. Das FIltrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigneschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungsmethoden untersucht. | In Kollaboration mit der AG Wegner (TV 4) wurde durch Funktionalisierung einer chinoiden Grundstruktur mit den 1,2-Diaza-Anthrachinonen eine neue Verbindungsklasse gewonnen, die sich in ihrer Potentiallage deutlich von ihrem Vorbild unterscheidet. Die Untersuchung der Struktur- Wirkungsbeziehung dieser Verbindungen führte zu einer deutlichen Verbesserung der elektrochemischen Stabilität in sauren wie auch in basischen Medien und einer erfolgreichen substitutionsabhängigen Anpassung des resultierenden Redoxpotentials. Infolge dessen konnten Diaza-Anthrachinone als Negolyt-Aktivmaterial in Redox-Flussbatterien eingesetzt werden. Abgeleitet von diesen Erkenntnissen wurden Zielmoleküle für die Posolytseite definiert und Grundstrukturen mit reduzierter Elektronendichte hergestellt. Auch in diesem Fall konnten physikochemische Eigenschaften wie Redoxpotential und Zyklenstabilität durch Anwendung spezifischer Substitutionsmuster anwendungsbezogen modifiziert werden. Aus diesen Anpassungen resultierten leistungsfähige Posolyt- Aktivmaterialien, deren erhöhte Löslichkeit darüber hinaus hohe Energiedichten im Zellbetrieb ermöglicht. | Prof. Dr. Jürgen Janek Tel.: +49 641 99-34500 juergen.janek@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | X |
| 01.02.2017 | 31.01.2019 | 22403216 | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST); Teilvorhaben 6: Filtrationsmembranen - Akronym: FOREST | Redoxaktive Substanzen können aus Ablaugen der Zellstoffindustrie gewonnen werden. Hierbei ist sowohl eine chemische als auch eine elektrochemische Umsetzung möglich. Beide Wege werden in diesem Projekt untersucht, wobei das Zielmaterial durch Experimente an Modellsystemen definiert wird. Zur Aufreinigung des Rohstoffs werden an der Technischen Hochschule Mittelhessen Filtrationsmethoden etabliert. Für diese Filtrationsaufgabe werden bei MANN+HUMMEL spezielle Filtermembranen entwickelt. Das Filtrat wird durch die CMBlu Projekt AG zu den Zielmolekülen umgesetzt. Die Vorgabe für diese Zielmoleküle erfolgt durch die Untersuchung der Struktur-Eigenschafts-Beziehung in Zusammenarbeit durch die Arbeitsgruppen Wegner und Janek an der Justus-Liebig-Universität Gießen. Außerdem werden an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz in der Arbeitsgruppe Waldvogel elektrochemische Umsetzungmethoden untersucht. | In Laborversuchen bei der AG Czermak am IBPT wurden Membranmodule im Labormaßstab (Länge 260 mm bzw. 400 mm) und mit verschiedenen Porengrößen eingesetzt. Dabei wurden das Abtrennverhalten, das Aufkonzentrationsvermögen von Wertprodukten und der Flux als Zielgrößen erfasst. Für die Filtrationsversuche im Test- und Pilotmaßstab beim Industriepartner bei der Aufkonzentration des Lignosulfonats sowie bei der Fragmentierung des Lignosulfonates wurden von MANN+HUMMEL entwickelte 2" Membranmodule (10 Stück, Porengrößen 3 nm bzw. 6 nm) in Edelstahlgehäusen (Filterfläche 0,4 m² / Modul) sowie 6" Membranmodule (6 Stück, Porengröße 3 nm) in Edelstahlgehäusen (Filterfläche 4 m² / Modul) bereitgestellt. Die Messergebnisse für Permeatflux sowie die Proben zur optischen Beurteilung der Permeatqualität zeigen, dass die optische Permeatqualität durchweg als sehr gut zu bezeichnen ist und mit zunehmendem Transmembrandruck der Rückhalt von Lignosulfonat in der Dünnlauge erhöht wird. Der Rückhalt von Lignosulfonat als Wertprodukt, der mit den 6" Membranmodulen erzielt werden konnte, ist vergleichbar mit den Rückhaltewerten aus den Vorversuchen mit den Labortestmodulen und stellt somit eine gute Ausgangsbasis für den nachfolgenden Filtrationsprozessschritt (Ligninfragmentierung) dar. Wesentliches Ziel des zweiten Filtrationsschritt bei der Ligninfragmentierung ist die Aufkonzentrierung von etwa 50 % sowie ein möglichst hoher Rückhalt nicht degradierter Ligninbruchstücke in Verbindung mit einer entsprechend hohen Konzentration des Wertproduktes im Permeat. Für diesen Filtrationsschritt wurde gezeigt, dass mit den keramischen MANN+HUMMEL Hohlfasermembranen mit einer Porengröße von 6 nm bei einer Volumenreduktion von 50% ein konstanter Flux im Bereich von 70 - 80 L/(m 2 h) erreicht wurde. Dabei wurden mehr als 95% des Wertproduktes im Permeat nachgewiesen. | Prof. Dr.-Ing. Steffen Schütz Tel.: +49 7141 98-3610 steffen.schuetz@mann-hummel.com Mann + Hummel GmbH Schwieberdinger Str. 126 71636 Ludwigsburg | X |
| 01.09.2016 | 31.03.2019 | 22403315 | Verbundvorhaben: Erforschung neuer Lösungen für textile Biogasspeichersysteme; Teilvorhaben 1: Experimentelle Bestimmung von Membraneigenschaften - Akronym: BiG | Textile Biogasspeichersysteme stellen bei geeigneter technischer Auslegung aufgrund geringer Investitions- und Unterhaltsaufwände eine ökonomisch attraktive und technisch sinnvolle Methode der Biogasspeicherung dar. Nach Stand der Technik ist eine zuverlässig belastungsgerechte Auslegung der Biogasspeicher allerdings nicht möglich, da weder die durch Wettereinflüsse und Betriebszustände einwirkenden Lasten noch deren Weiterleitung und Verteilung auf einzelne Systemkomponenten wie Gasmembran, Außenhülle, Befestigung / Behälterkrone bekannt sind. Aufgrund dieses lückenhaften Technikstands sind aktuell bei 70 - 85 % der Biogasanlagen Mängel festzustellen und innerhalb der kommenden 5 Jahre bundesweit ca. 80 % der Speicher auszutauschen. Zugleich wird die Genehmigung und Versicherung neuer Anlagen mangels verbindlicher Vorgaben und Standards immer schwieriger. Vor diesem Hintergrund zielt das Vorhaben auf die Erforschung der wissenschaftlichen Grundlagen zur Beschreibung der Lasten und resultierenden Strukturreaktionen, auf die Erarbeitung von Methoden für die schnelle, sichere und bedarfsgerechte Berechnung, Auslegung und Fertigung neuartiger Biogasspeicher und auf die Entwicklung neuer technischer Lösungsansätze für Material, Konstruktion und Betriebssteuerung. Zugleich werden die Ergebnisse aktiv in die Normung und Etablierung verbindlicher Qualitätsmaßstäbe eingebracht. Die Arbeitsplanung gliedern sich in umfassende Messungen von Lasten, Systemzuständen und -reaktionen an einer speziellen Versuchsanlage, in laborbasierte Messungen zu anisotropen Materialeigenschaften und Pneumatik, sowie in die Erforschung theoretischer Konzepte und quantitativer Modellierungsansätze und deren softwarebasierte Nutzung für die Entwicklung eines Berechnungstools für die optimierte Auslegung neuer und effiziente Bewertung bestehender Anlagen. Abgerundet werden die Arbeiten durch die Entwicklung konkreter Vorgaben und Lösungen für Membranzuschnitt, -befestigung und -fügemethoden. | Professor Dr.-Ing. Rosemarie Wagner Tel.: +49 721 609-42183 rosemarie.wagner@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Fachgebiet Bauphysik & Technischer Ausbau - Institut Entwerfen und Bautechnik Englerstr. 7 76131 Karlsruhe | X | |
| 01.09.2016 | 31.12.2019 | 22403415 | Kerosin aus Erneuerbaren Rohstoffen durch (kombinierte) bio-/chemische Synthese - Akronym: KERoSyn | Der Bedarf an geeigneten Biokraftstoffen erstreckt sich nicht nur auf den Automobilsektor, sondern nimmt in den letzten Jahren auch im Luftverkehr stark an Bedeutung zu. Der Flugverkehr ist für zwei Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Geeignete Biotreibstoffe könnten die Emission von Treibhausgasen im Luftverkehr um bis zu 60-80 % senken. Aktuelle Alternativen sind beispielsweise Bioethanol und hydrierter Biodiesel, das sogenannte Biokerosin. Hauptkritikpunkte an diesen Rohstoffen sind jedoch die selbst unter optimalen Bedingungen geringen Flächenausbeuten, die Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln und die Abholzung von Regenwäldern zum Anbau von Ölpalmen. Hinzu kommt die für Flugtreibstoffe nicht ideale und insgesamt breite Kettenlängenverteilung der enthaltenen Fettsäuren. Eine Alternative hierzu stellen mikrobiologisch produzierte Intermediate wie 3-(3-hydroxy-alkanoyloxy)alkanoate (HAAs) dar. Diese Fettsäureester einstellbarer Kettenlänge können aus Lignocellulose-haltigen Pflanzenresten durch Aufschäumung gewonnen werden (C5 und C6 Zuckern), sodass zum einen eine ausreichende Rohstoffbasis sichergestellt ist und zum anderen eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden wird. Im Rahmen dieses Projekts sollte untersucht werden, ob mikrobiologisch aus Zuckern zugängliche HAAs geeignete Ausgangsstoffe zur Herstellung von Biokerosin sind. Dafür war es zum einen notwendig, selektiv HAAs geeigneter Kettenlänge bereitzustellen und zum anderen eine direkte chemokatalytische Umsetzung dieser HAAs (idealerweise in wässriger Phase) in Kohlenwasserstoffe vorzunehmen. Die mikrobielle Produktion von HAAs wurde durch einen genetisch optimierten Mikroorganismus erreicht. Verbesserte Fermentationsbedingungen sollten eine weitere Steigerung der Effizienz ermöglichen. Um eine selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen mittels kontrollierter Hydrodeoxygenierung zu ermöglichen, wurden hierzu geeignete Metallkatalysatoren untersucht. | Im Vorhaben wurde die biotechnologische Produktion von 3-(3-hydroxyalkanoyloxy)alkanoaten (HAAs) mit einer Kettenlänge von C8-C12 und deren selektive chemokatalytische Umsetzung zu Kohlenwasserstoffen erfolgreich demonstriert. Hierzu wurde zunächst der Stoffwechselweg von strukturell verwandten Rhamnolipiden (natürlichen Biotensiden) entsprechend modifiziert. Die HAAs wurden durch bakterielle Fermentation mit Glucose als Kohlenstoffquelle synthetisiert und durch anschließendes kontinuierliches Ausschäumen aufkonzentriert. Mit dem Produktionsstamm P. putida KT2440 KS03 rhlA wurde eine maßgeschneiderte Kettenlänge für die Weiterverarbeitung zu Biokerosin eingestellt, wobei der überwiegende Teil der HAAs aus C10-C10-Molekülen bestand. Es konnte ein HAA-Produzent geschaffen werden, der sich wegen einer hydrophileren Zelloberfläche zu einem geringeren Anteil im Schaum anreicherte. So konnte der Verlust des eigentlichen Bio-Katalysators während der Produktion reduziert werden. Für die selektive chemo-katalytische Umwandlung zu Kohlenwasserstoffen wurde zunächst die Esterhydrolyse der HAAs zu 3-Hydroxydecansäure (3-HDS) vorgenommen. Das Produktspektrum konnte durch gezielte Optimierung der Säurestärke des Katalysatorträgers mit einem bifunktionellem Ruthenium-Zeolith-Katalysator selektiv (>99 %) von Alkoholen zu Alkanen verschoben werden (Ausbeuten: 72% Nonan und 12% Decan). Die Reaktion war in rein wässrigem Medium durchführbar, was einen entscheidenden Vorteil für den biologisch-chemischen Gesamtprozess darstellt, da die mikrobielle Produktion ebenfalls in einer wässrigen Fermentationsbrühe stattfindet. Somit kann ein zusätzlicher Prozessschritt samt Energie und Zeit eingespart werden, was den Prozess ökonomisch und ökologisch attraktiver macht. Eine elektrochemische Umsetzung ermöglichte zudem die Herstellung eines C9-basierten Oxygenat-Gemisches, dessen entsprechenden Treibstoffeigenschaften eine ausgeprägte Eignung zum Einsatz als Blend in Dieselkraftstoffen aufwies. | Prof. Dr. Regina Palkovits Tel.: +49 241 80-26497 palkovits@itmc.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 1 - Mathematik - Informatik - Naturwissenschaften - Fachgruppe Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Worringerweg 2 52074 Aachen | X |
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22403814 | Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 1: des Sondervermögens Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT): Synthese - Akronym: k. A. | Das geplante Projekt knüpft direkt an die Aktivitäten von KIT-IKFT zur Synthese und Weiterverarbeitung von Methanol (MeOH) bzw. Dimethylether (DME) an. Beide können, letzteres z.B. im bioliq®-Verfahren, aus biomassestämmigem Synthesegas gewonnen werden und es soll ein effizienter Prozess zur Synthese von Oxymethylenethern (OME), ausgehend von MeOH/DME entwickelt werden. OME sind leistungsfähige Dieseladditive zur Rußemissionssenkung. Bei ihrer Erzeugung aus nachwachsenden Rohstoffen verbleibt der ursprünglich in der Biomasse gebundene Sauerstoff weitgehend im Produkt, so dass eine Herstellung mit hoher Energie- und Atomeffizienz möglich ist. Es ist bekannt, dass sich OME durch Reaktion von MeOH/DME mit Trioxan als Formaldehydquelle herstellen lassen. Allerdings sind die Umsätze und Selektivitäten dieser Reaktion nicht befriedigend. Durch systematische Variation von Reaktionsparametern wie z.B. Druck, Temperatur, Stöchiometrie oder Katalysatorverweilzeit sollen hier, begleitet von einem umfassenden Katalysatorscreening, Fortschritte erzielt werden. Hinsichtlich Reaktionstechnik, werden die Versuche zunächst im Batchbetrieb durchgeführt und auf Basis der so gewonnenen Daten wird im nächsten Schritt eine kontinuierlich operierende, heterogen katalysierte Gasphasensynthese entwickelt. Im nächsten Schritt soll der benötigte Formaldehyd unter oxidativen Bedingungen direkt aus MeOH/DME generiert werden, so dass auf den Einsatz einer separaten Formaldehydquelle verzichtet werden kann. | Dr. Ulrich Arnold Tel.: +49 721 608-23694 ulrich.arnold@kit.edu Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT) Hermann-von-Helmholtz-Platz 1 76344 Eggenstein-Leopoldshafen | X | |
| 01.10.2015 | 30.09.2018 | 22403914 | Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 2: der Technischen Universität Kaiserslautern: Verfahrenstechnik - Akronym: k. A. | Die Beimischung von Poly(oxymethylen)dimethylethern (OME) zu Dieselkraftstoff führt zur Senkung der Rußentstehung bei der Verbrennung im Motor ohne Modifikationen am Kraftstoffsystem oder der Einspritztechnik. OME können vollständig aus Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. In den letzten Jahren wurden am LTD zwei Syntheserouten für OME untersucht: im Vordergrund stand die Synthese von OME aus Methylal und Trioxan, beides Methanol-Derivate. Mittlerweile stehen für diese vielversprechende Route alle benötigten Stoff- und Reaktionsdaten zur Verfügung. Ein Verfahrensentwurf ist auf der Basis eines rigorosen Prozessmodells ausgearbeitet. Diese Arbeiten sind so weit fortgeschritten, dass damit Anlagen ausgelegt werden können. Dies soll im Rahmen des Projekt für eine Pilot Demonstration Unit (PDU) durchgeführt werden, die in einem eventuellen Folgeprojekt gebaut werden könnte. Des Weiteren wurde auch die Synthese von OME in der Flüssigphase aus den Edukten Formaldehyd und Methanol untersucht. Die Schwierigkeiten liegen dabei in der Trennung. Im Prozess tritt unvermeidbar Wasser auf. Die aufzuarbeitenden Mischungen aus Formaldehyd, Wasser, Methanol und OME sind aufgrund von Oligomerisations-reaktionen extrem komplex. Diese Reaktionen sind auch im Aufarbeitungsteil unvermeidlich vorhanden. Ziel ist die Ausarbeitung des Verfahrens auf Basis von Messungen zu Reaktionen und Stoffdaten. Die Arbeitsplanung der sich ergänzenden Partner ist im Antrag genauer erläutert. | Dr.-Ing. Hans Hasse Tel.: +49 631 205-3464 hans.hasse@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau - Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik - Lehrstuhl für Thermodynamik Erwin-Schrödinger-Str. 44 67663 Kaiserslautern | X | |
| 01.10.2015 | 31.03.2019 | 22404014 | Verbund Oxymethylenether (OME): Umweltfreundliche Dieselkraftstoffadditive aus nachwachsenden Rohstoffen; Teilvorhaben 3: der Technischen Universität München: Motorische Nutzung - Akronym: k. A. | Der sich abzeichnende Anstieg an Biokraftstoffanteilen im Dieselkraftstoff ist mit den aktuellen Strategien nicht unbeschränkt umsetzbar. In diesem Forschungsvorhaben sollen Untersuchungen der Auswirkungen auf die Verbrennung und Abgasnachbehandlung von Dieselmotoren durch Beimischung von alternativen Zusätzen (Oxymethylether), die auch auf Basis erneuerbarer Energiequellen herstellbar sind, durchgeführt werden. Mit verschiedenen Methoden soll ein besseres Verständnis für den Einfluss von OMEs auf die dieselmotorische Verbrennung aufgebaut werden. Durch den Einsatz von AFIDA können die physikalischen Eigenschaften der Kraftstoff-Blends untersucht und abgesichert werden. In den Einzylinder- und Vollmotorversuchen werden dann die Auswirkungen des OME-Anteils im Diesel auf den realen dieselmotorischen Betrieb untersucht und optimiert. Der Modellgasprüfstand dient dazu, die Aktivität bzw. Selektivität von Serien-Oxidationskatalysatoren hinsichtlich der Totaloxidation von unverbrannten OMEs zu screenen, um den optimalen Oxidationskatalysator für die Abgasnachbehandlung auszuwählen und die Potentiale vorhandener Katalysatoren zu erkennen. Ziel des Einsatzes von OME und damit des Forschungsvorhabens ist die Demonstration einer stark vereinfachten Abgasnachbehandlung, die auf Partikelfilter und SCR-Nachbehandlung verzichtet. Auf die Arbeitsplanung der Institute im Forschungsverbund wird im Antrag detailliert eingegangen. | Prof. Georg Wachtmeister Tel.: +49 89 289-24102 wachtmeister@lvk.mw.tum.de Technische Universität München - TUM School of Engineering and Design - Lehrstuhl für Nachhaltige Mobile Antriebssysteme - Motorenlabor Schragenhofstr. 31 80992 München | X | |
| 01.11.2017 | 31.08.2020 | 22404016 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 1: Bioenergie-Input-Output-Modell und Transformationsstrategien - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell erstellt. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. | Martin Dotzauer Tel.: +49 341 2434-385 martin.dotzauer@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.12.2018 | 31.01.2022 | 22404318 | Verbundvorhaben: Geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem; Teilvorhaben 2: GIS IT-System - Akronym: GeoOPTbio | Im Projekt GeoOPT-bio wird ein Werkzeug entwickelt, das die geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem ermöglicht. Die Plattform bildet eine geodatenbasierte Abbildung von Wechselwirkungen bei der Nutzung erneuerbarer Energien, Energiesystemen und Effizienzmaßnahmen in einem räumlichen Kontext, der über die Grenzen der üblichen kommunalen Wirkungsbereiche hinausgeht. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf eine räumlich aufgelöste Integration der verschiedenen Biomassepotenziale in die bestehenden Energiesysteme gelegt. Sie soll es den verschiedenen Akteuren erlauben, in Kenntnis der bestehenden Randbedingungen, zielsichere Entscheidungen zu treffen. Zusammengefasst verfolgt das Vorhaben die folgenden Ziele und Lösungsansätze: • Abbildung der lokalen Biomassepotenziale nach Energieträgern • Abbildung des lokalen Energiebedarfs und Versorgungsprofils (Anteil Biomasse am bestehenden Energiesystem, Schwerpunkt dezentrale Holzfeuerung) • Abbildung von lokalen und regionalen Potenzialflächen • Szenarien für optimierte Energiewendepfade und Klimaschutzmaßnahmen mit Schwerpunkt Systemintegration Biomasse • Kartenbasiertes Szenarien-Werkzeug für Kommunikations- und Beteiligungsverfahren • Web-basierter Datenzugang zur Nachhaltung /-pflege von Indikatoren- und Fortschrittsberichten; transparente Darstellung von Flächenpotenzialen sowie Bedarfsstrukturen • Kompakte Darstellung der wichtigsten Ergebnisse in Form von Reports als Diskussionsgrundlage für politische Entscheidungsträger • Transparente Bewertung von Szenarien und Entwicklung von Least-Regret-Szenarien Arbeitsschwerpunkte von INTEND im Projektverlauf: • Anpassung der Visualisierungen • Einfügen von interaktiven Visualisierung Mechanismen • Darstellung der relevanten Themen • Aufsetzen des Nutzerportals • Entwicklung einer einheitlichen Datenbank, sowie deren Betrieb | In der konzeptionellen Phase wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik gearbeitet. Im Mittelpunkt stand die Festlegung auf die zentralen Anforderungen in den Bereichen Biomassepotential und Energiebedarf. Diese zwei Protagonisten stellen im System die führenden Module dar, die zu bilanzierenden Zwecken zusammengeführt werden. Die benötigten Softwarekomponenten für EnergyExpert wurden im Analyse- und Designteil der Konzeption fixiert. Es wurde eine Bedienbarkeit konzipiert, die eine anwenderfreundliche und intuitive Nutzung gewährleistet. Der zweite Part der Konzeption befasste sich mit der Sichtung, Auswahl und Integrationsmöglichkeit von frei verfügbaren Daten, die benötigt werden, um eine Nutzung von EnergyExpert auch ohne vorgelagerte Datenerhebung des Anwenders zu ermöglichen. Zu den fundamentalen vorbereitenden Schritten für die Teamarbeit zählten die Festlegung der Entwicklungsumgebung, das Repository sowie die Konzeption der Versionierung. Der ArcGIS Experience Builder bietet eine erweiterbare Umgebung, die einerseits aus vorgefertigten Widgets (Funktionalitäten) besteht, die in die agil zu erstellende Web-App integriert werden können. Darüber hinaus wurde dieses Portfolio mit Hilfe von Eigenentwicklungen individualisiert und ergänzt. Zentraler Arbeitsschwerpunkt war die Implementierung der Webanwendung EnergyExpert. Der Anwender kann für seine Gebietsanalyse zwei parallel verfügbare Betrachtungsweisen nutzen. Zum einen das Biomassenpotenzial und die Bedarfsabschätzung auf Basis der integrierten öffentlichen Daten und zum anderen eine konkrete Determinierung der zu analysierender Potenziale und Bedarfe. Darüber hinaus stellt EnergyExpert dem Nutzer die gebietsspezifische Parametrisierung und die Archivierung von Szenarien zur Verfügung. | Matthias Nagel Tel.: +49 561 316799-0 nagel@intend.de INTEND Geoinformatik GmbH Johanna-Waescher-Str. 5 34131 Kassel | X |
| 01.11.2018 | 31.01.2022 | 22404418 | Verbundvorhaben: Optimierung der Biomasseproduktion auf nassen Moorstandorten und deren thermische Verwertung; Teilvorhaben 2: Verbrennungstechnische Aspekte - Akronym: BONaMoor | In dem Projekt verfolgen Forschung und Praxis das gemeinsame Ziel, ausgehend von einem konkreten Pilotvorhaben (Biomasseheizwerk Malchin), die thermische Verwertung von Niedermoorbiomasse zu evaluieren, zu optimieren und damit die Grundlage für die Übertragbarkeit dieser Stoffstromkette zu legen. Es werden Verbrennungsversuche im Labormaßstab, im kleintechnischen Maßstab und im technischen Maßstab im Biomasseheizwerk Malchin durchgeführt. Hierdurch können die Möglichkeiten zur Optimierung der Verfeuerung systematisch im Praxisbetrieb überprüft werden. Ansatzpunkte zur Optimierung bestehen bei der Wahl bzw. der Mischung unterschiedlicher Brennstoffe, deren Aufbereitung sowie bei der Anpassung des Produktionsmanagements. Die Verbrennungsversuche werden wissenschaftlich begleitet und Möglichkeiten zur Optimierung der Verbrennungseigenschaften im Labor analysiert. Ziel ist es, Empfehlungen zur Optimierung der Wärmeproduktion bei der Verfeuerung von Halmgütern abzuleiten (AP3). Das Projekt untersucht weiterhin, wie durch die Wahl des Erntezeitpunktes die Gehalte verbrennungskritischer Inhaltstoffe reduziert sowie der Nährstofftransfer mit der Biomasse reguliert werden kann. Ziel ist es, Managementempfehlungen für die Rohstoffbereitstellung zu entwickeln (AP2). Darüber hinaus wird die Wirtschaftlichkeit von Ernte und Verwertung der Biomasse analysiert und für die betrachteten Stoffstromketten Betriebszweiganalysen durchgeführt. Für die Produktionsverfahren und die thermische Verwertung der Biomasse wird zudem eine Ökobilanz erstellt, um nicht nur die Höhe der Treibhausgasreduktionen zu ermitteln, sondern auch die Optimierungsmöglichkeiten aus Sicht des Klimaschutzes herauszuarbeiten (AP 4). Darüber hinaus stellt die Wissensaufbereitung und individuelle Beratung zum Praxistransfer einen weiteren wichtigen Baustein des Projektes dar (AP 5). | Prof. Dr. Mirko Barz Tel.: +49 30 5019-3392 mirko.barz@htw-berlin.de Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin Treskowallee 8 10318 Berlin | ||
| 01.08.2016 | 30.06.2018 | 22404615 | Kleinpellets - Grundlegende Voruntersuchungen zum Einsatz kleiner Holzpellets in Pelletöfen zur Emissionsminderung - Akronym: Kleinpellets | Vor dem Hintergrund der zukünftig vermehrten Nutzung von Pelletöfen und -heizkesseln im kleinen Leistungsbereich soll im Rahmen dieses Projektes überprüft werden, ob die bisherigen Beobachtungen zum Emissionsanstieg bei Pelletfeuerungen in einem systematischen Zusammenhang mit den Pelletabmessungen steht. Daher sollen in diesem Vorhaben Pellets mit unterschiedlichen Längen und Durchmessern hergestellt und in einem beispielhaften Pelletofen systematisch im Hinblick auf die Förder- und Zuführfähigkeit sowie das Abbrand- und Emissionsverhalten untersucht werden. 1. Herstellung von qualitativ hochwertigen Holzpellets mit einheitlichen chemischen Eigenschaften entsprechend ENplus (inklusive kontrolliertem und einheitlichem Gehalt der Staubbildner) und einer einheitlichen Dichte der Pellets in folgenden Abmessungen: 6 mm-Holzpellets mit 8 unterschiedlichen Pelletlängen (4 - 36 mm) und verringertem Pelletdurchmesser (4 mm Ø mit einer Länge von 4 - 12 mm) inklusive der Erfassung des Produktionsenergieaufwands 2. Umfassende Brennstoff-Charakterisierung der Pelletchargen (Schüttdichte, Abriebfestigkeit, Energiedichte, Abmessungsverteilung etc.). 3. Untersuchung des Fließverhaltens und der Veränderung der physikalischen Pelletqualität (Länge, Durchmesser, Schüttdichte, Feinanteil, Abriebfestigkeit) in der Steigschnecke eines definierten Pelletofens mit Abwurffeuerung. 4. Untersuchungen zum Verbrennungs- und Emissionsverhalten (CO, NOx, Org-C., PM) aller Pelletchargen in einem typischen Pelletofen (Steigschnecke und Abwurffeuerung) mit kleinem Leistungsbereich. 5. Auswertung der Ergebnisse im Hinblick auf den Einfluss der Länge und des Durchmessers der Pellets auf deren Veränderung im Zuführprozess im Ofen und den Emissionen (CO, NOx, Org-C., PM). 6. Ableitung von Handlungsempfehlungen und weiterem Forschungsbedarf. | Dr.-Ing. Volker Lenz Tel.: +49 341 2434-450 volker.lenz@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22404618 | Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and Innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 2: Algorithmen-basierte BHKW-Steuerung - Akronym: PowerLand | Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK-Anlagen) können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-Blockheizkraftwerken kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben und damit die zuvor beschriebenen Vorteile der KWK auch im Rahmen einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Strom- und Wärmeversorgung ausspielen können. Hier knüpft das geplante Forschungsprojekt an, in dem mittels eines Reallabors die Umsetzung von stromoptimierter, flexibler und residuallastangepasster KWK an Biogasanlagen in Verbindung mit regenerativer Stromerzeugung mittels einer Photovoltaik-Anlage von vorgenommen werden soll. | Prof. Bernd Thomas Tel.: +49 7121 271-7041 bernd.thomas@reutlingen-university.de Hochschule Reutlingen Alteburgstr. 150 72762 Reutlingen | ||
| 01.10.2016 | 31.01.2019 | 22404715 | Optimierung der Methanausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (Opti-Methan) - Akronym: Opti-Methan | Ziel des Vorhabens ist die Anwendung eines Berechnungsmodells auf Praxisbiogasanlagen, um in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager Zusammenhänge zwischen Verweilzeit in den beheizten Prozessstufen und Lagerzeit im Gärrestlager aufzuzeigen. Hierfür werden in Praxisuntersuchungen Basisdaten für ein Modell gewonnen, das die Zusammenhänge zwischen dem im Gärsubstrat vorhandenen Methanpotenzial, der im Fermenter gebildeten Methanmenge, der im Fermenter nicht umgesetzen Methanmenge im Gärrest sowie der bei der Lagerung tatsächlich freigesetzen Methanmenge in Abhängigkeit der Prozessparameter beschreibt. Die Ergebnisse stellen eine neue Berechnungsgrundlage dar, um die Prozessführung bestehender Anlagen zu optimieren oder eine Effizienzsteigerung durch optimale Auslegung neu errichteter Anlagen zu erreichen. Schwerpunkte des Vorhabens sind: (1) die Ermittlung von praxisrelevanten Basisdaten zur Methanproduktion in der Prozesskette Fermenter – Nachgärer – Gärrestlager, (2) die Bewertung der Methanpotenziale praxisrelevanter Gärsubstratmischungen mit Wirtschaftsdüngern, (3) die Bewertung von tatsächlichen Methanemissionen bei der offenen Gärrestlagerung, (4) die Erstellung eines allgemein gültigen Bemessungstools als Beitrag für das Repowering von Biogasanlagen. Für das Vorhaben ist ein Laufzeit von 2 Jahren geplant. Dabei erfolgt die Auswahl der Praxisbiogasanlagen (AP1), das Monitoring, die Erprobung und die Datenauswertung (AP2) im Zeitraum von 20 Monaten. Begleitend dazu werden Methan- und Gärrestpotenziale in Batch-Gärtests im Labor ermittelt (AP4, AP5). Zeitgleich erfolgen zudem eine Validierung der Praxisdaten und ergänzende Untersuchungen zu Substratmischungen mit hohem Wirtschaftsdüngeranteil in kontinuierlichen Laborversuchen über 12 Monate (AP3). Für die Erstellung eines Bemessungstools zur Auslegung von Rührfermentern und gasdicht ausgeführten Gärrestlagern (AP6) sowie die Anfertigung von Berichten und Publikationen werden 5 Monate eingeplant. | Dr. Christiane Herrmann Tel.: +49 331 5699-231 cherrmann@atb-potsdam.de Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Max-Eyth-Allee 100 14469 Potsdam | X | |
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22404717 | Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 1: Prognosemodelle und Biogasanlagensteuerung - Akronym: PowerLand | Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert. | PD. Dr. Andreas Lemmer Tel.: +49 711 459-22684 andreas.lemmer@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | ||
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22404718 | Verbundvorhaben: PowerLand 4.2 - Smart and Innovative Land Power Systems; Teilvorhaben 3: Praktische Einbindung im Reallabor - Akronym: PowerLand | Die zunehmend erneuerbare Stromerzeugung erfordert erhöhte Anstrengungen, um die verbleibende Residuallast aus fluktuierender Erzeugung und dem regionalen Bedarf jederzeit sicher und effizient abzudecken. Dezentrale KWK-Anlagen können hier einen wesentlichen Beitrag leisten, da sie sowohl flexibel einsetzbar sind als auch die eingesetzte Primärenergie in hohem Maß in Nutzenergie umsetzen. Biogas-BHKW kommt in dieser Hinsicht eine besondere Bedeutung zu, da sie bislang die einzige Möglichkeit bieten, die KWK mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Zielsetzung des Projektes ist die Entwicklung einer modularen, auf heuristischen Algorithmen basierenden BHKW- und Biogasanlagensteuerung für einen stromoptimierten und residuallastangepassten Betrieb eines Biogas-BHKW bzw. einer Biogasanlage mit dem Ziel der weitgehend vollständigen Strom- und Wärmeenergieversorgung eines Dorfes auf der Basis erneuerbarer Energien. Diese BHKW-Steuerung wird um Prognosemodelle für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage bzw. Windkraftanlage, der Prognose des Wärme- und Strombedarfs des Dorfes bzw. der Verbrauchseinheit sowie der Berechnung der Residuallast ergänzt. Diese auf heuristischen Algorithmen basierende Steuerung berücksichtigt dabei sowohl saisonale als auch Wochenend-Effekte des Bedarfs und der Erzeugung und kombiniert Prognosen mit einer Echtzeitsteuerung. Ebenso werden der Wärme- und Strombedarf gleichzeitig berücksichtigt. Somit kann ohne teuren Ausbau der Energienetze eine weitgehende Energieautarkie ländlicher Regionen mit einer hohen Versorgungssicherheit und einer größtmöglichen Effizienz der Bioenergieanlagen erreicht werden. Im Rahmen des Projektes werden die in Vorarbeiten entwickelten Steuerungen in einem Reallabor zu einer systemintegrierenden, übertragbaren Gesamtsteuerung verschiedener erneuerbarer Energien zusammen gefasst und ganzheitlich optimiert. | Alexander Christmann Tel.: +49 7904 943-1105 a.christmann@novatechgmbh.com NOVATECH Gesellschaft für umweltschonende Technologie mbH Frankenstr. 6-8 74549 Wolpertshausen | ||
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22405016 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 1: Netz-, Markt- und Motorenanalyse, Optimierungsmodell - Akronym: OPTIBIOSY | Im Projekt OPTIBIOSY werden mögliche Vermarktungsoptionen für Biogasanlagen nach Auslaufen der EEG-Förderung im Bereich der Systemdienstleistungsbereitstellung für das Stromnetz untersucht. Im Fokus stehen dabei ein gezieltes Engpassmanagement unter Ausnutzung der Speichereigenschaften von Biogasanlagen, die Bereitstellung von Blindleistung, der Beitrag zur Momentanreserve und eine mögliche Teilnahme von Biogasanlagen an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten. Für die Erbringung dieser Systemdienstleistungen werden die technischen Fähigkeiten und Grenzen von Biogasanlagen herausgearbeitet und Kosten für die Erbringung aus alternativen Quellen ermittelt. Auf Basis einer Bestandsanalyse des deutschen Biogasanlagenparks werden Referenzanlagen definiert, für die anhand zweier Optimierungsmodelle verschiedene Fahrpläne unter Berücksichtigung der Vermarktung an der Strombörse und der Vermarktung von Systemdienstleistungen berechnet werden. Mit diesen Fahrplänen sowie mittels Lastflussberechnungen in Modellen realer Mittelspannungsnetze erfolgen Betrachtungen der monetären Auswirkungen der Systemdienstleistungsbereitstellung sowie des tatsächlichen systemdienlichen Beitrages von Biogasanlagen im Stromnetz. Aus den Erkenntnissen werden abschließend an Biogasanlagenbetreiber, Direktvermarkter, Netzbetreiber und Politik gerichtete Handlungsempfehlungen abgleitet. | Durch die eingehende Analyse der am Projekt beteiligten Praxisanlagen konnten die für eine Flexibilisierung relevanten Anlagenbestandteile herausgearbeitet und der momentane Stand der Technik flexibilisierter Biogasanlagen ermittelt werden. Aufbauend darauf wurden die weiteren Ergebnisse in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erarbeitet. Biogasanlagen können im Rahmen des Engpassmanagements bei geringen Überlastungen im Verhältnis zu ihrer Bemessungsleistung einen nennenswerten Anteil der notwendigen Abregelenergie aufnehmen und im Gasspeicher zwischenspeichern. Damit ermöglichen sie eine verbesserte Integration erneuerbarer Energie im Stromnetz. Die maximal möglichen Zusatzeinnahmen für Biogasanlagenbetreiber durch eine Vergütung von gezielten Engpassreaktionen summieren sich über ein Jahr auf einen einstelligen Prozentbereich der Spotmarkteinnahmen. Im Rahmen der Vermarktung von Blindleistung an möglichen zukünftigen Märkten sind jährliche Zusatzeinnahmen in Höhe von ca. 1 % der Spotmarkteinnahmen zu erwarten, wenn als Wert der Blindleistung der netzbetreiberseitige Aufwand für die Errichtung von konventionellen Kompensationsanlagen zugrunde gelegt wird. Es ist auch bei Berücksichtigung von Blindleistungspreisen in der Fahrplanberechnung nicht zu erwarten, dass Biogasanlagen ihr maximales Blindleistungspotential in Zeiten hoher Blindleistungspreise ausschöpfen können. Dem stehen technische Restriktionen durch Mindestlaufzeiten und Mindestleistungen der BHKW entgegen. Zur notwendigen Momentanreserve im europäischen Verbundnetz tragen Biogasanlagen mit Synchrongeneratoren nur einen geringen Anteil bei, erbringen diesen aber inhärent. Zur Teilnahme an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten sind Biogasanlagen technisch grundsätzlich in der Lage. Solche Konzepte werden gegenwärtig erforscht. | Prof. Dr.-Ing. Oliver Brückl Tel.: +49 941 943-9881 oliver.brueckl@oth-regensburg.de Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg - Forschungsstelle für Energiespeicher und Energienetze (FENES) Seybothstr. 2 93053 Regensburg | X |
| 01.09.2018 | 31.08.2022 | 22405217 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung zur Integration von Biogasanlagen in Netze mit hohem Anteil fluktuierender Stromerzeuger; Teilvorhaben 1: Entwicklung selbstlernende Biogasanlagensteuerung - Akronym: NETFLEX | Ziel des Projekts ist die Entwicklung von innovativen Regelungsstrategien und Geschäftsmodellen sowie die Entwicklung einer selbstlernenden Steuerung für Biogasanlagen (BGAs) zur Vermeidung kurzfristiger, tageszeitlich auftretender Netzüberlastung im ländlichen Verteilnetz. Die Steuerung soll die lokalen Bedürfnisse des Verteilnetzes mit hohem Anteil fluktuierender Energieerzeuger ins Zentrum der vorausschauenden Fahrplanerstellung für BGAs rücken. Die Steuerung soll auf Schwankungen von Photovoltaikanlagen (PV) kurzfristig und selbstlernend reagieren. Hierzu werden laufend Wetterprognosen aus Modellen und modernen Nowcasting-Verfahren sowie PV-Strom-Einspeiseprofile, realer am Stromnetz angeschlossener PV-Anlagen, in den Steuerungsablauf integriert. Es werden Verbesserungen bisher verfügbarer Wetterprognosen hinsichtlich kleinräumiger und kurzfristiger Schwankungen bei sehr kurzen Vorhersagehorizonten auf Basis hochaufgelöster Satelliten- und Wetterkameradaten integriert. Die Stromerzeugung und die gleichzeitige Versorgung von Wärmenetzen durch BGAs werden untersucht. Zusätzlich soll die Steuerung der BGA Zellerfeld auf Netzbedürfnisse sensibilisiert und verbessert sowie das bestehende Monitoring weitergeführt werden. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt - Zentrum für Angewandte Forschung (ZAF) Esplanade 10 85049 Ingolstadt | ||
| 01.02.2019 | 30.04.2022 | 22405218 | Verbundvorhaben: Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah; Teilvorhaben 2: Bürgerbeteiligung und Reststoffverwertung - Akronym: PerspektivenBED | Das 3-jährige Verbundprojekt "Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah" hat Handlungsempfehlungen für den Erhalt und die Weiterentwicklung von Bioenergiedörfern (BED) erarbeitet. Der Fokus lag auf zukunftsfähigen Geschäftsfeldern, die den langfristigen wirtschaftlichen Betrieb von BED sichern. An dem Forschungsprojekt waren die Fachgebiete "Mikroökonomik und empirische Energieökonomik" und "Solar- und Anlagentechnik" der Universität Kassel sowie die Abteilung "Kartographie, GIS und Fernerkundung" des Geographischen Instituts der Georg-August- Universität Göttingen beteiligt. Als Praxispartner und Reallabore wurden die zwei BED Wollbrandshausen/Krebeck im Landkreis Göttingen/ Niedersachsen und Altenmellrich im Landkreis Soest/Nordrhein-Westfalen ausgewählt. Begleitend konnte ein "Praxisbeirat" aus ca. 20 BED etabliert werden, der die Forschungsergebnisse reflektiert und als Ideengeber für die Maßnahmenumsetzung fungiert hat. In diesem inter- und transdisziplinären Verbund wurden verschiedene Post-EEG-Szenarien speziell für BED erarbeitet und diese technisch und wirtschaftlich bewertet. Zudem wurden Vor-Ort Interviews und deutschlandweite Fragebogenstudien in BED durchgeführt. Die erarbeiteten Handlungsempfehlungen wurden in Versammlungen bzw. Videokonferenzen vorgestellt und in einer Reflektionsphase zusammen mit dem "Praxisbeirat" auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Für den Transfer der Ergebnisse wurde die interaktive Transferplattform "energiewendedörfer.de" eingerichtet, die der Verbreitung der Forschungsergebnisse und der Vernetzung relevanter Akteure dient. Die Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst und an alle BED versandt. Sie sollen als eine Art Blaupause für weitere BED fungieren und ihnen Handlungsmöglichkeiten für einen Weiterbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufzeigen. | Im Leitfaden werden für die 7 Themen "Stromvermarktung, Nahwärmenetze, Reststoffnutzung, alternative Energiepflanzen, Wertstoffkreisläufe und weitere erneuerbare Energien" zukünftige Geschäftsfelder für BED dargestellt. Diese müssen in Einklang mit der Nahwärmeversorgung stehen – nur überschüssige Biogasmengen können in neue Geschäftsfelder fließen. Bei den Partner-BED waren die Biogasüberschüsse zu gering, um eine Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz oder den Betrieb einer Hoftankstelle wirtschaftlich in Betracht zu ziehen. Erst die Zusammenarbeit mit einer benachbarten Biogasanlage würde die Biogasüberschüsse erhöhen und diese Geschäftsfelder befördern. Eine Pyrolyseanlage könnte als 2. Wärmequelle neben den BHKW eingesetzt werden, um den Gasüberschuss zu erhöhen oder als alternative Wärmequelle bei Aufgabe der Biogasanlage agieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist jedoch nur bei sehr spezifischen Parametern für Substrate gegeben. Berechnungen für eines der BED zeigen, dass es sinnvoll ist, Post-EEG-Windkraftanlagen als potenzielle Stromquelle für die Wärmebereitstellung in Wärmenetzen und Großwärmespeichern zu berücksichtigen. Auch Solarthermieanlagen stellen eine relativ kostengünstige Wärmequelle dar. BED vermeiden eine hohe Flexibilisierung der Stromerzeugung durch mehrfache BHKW-Überbauung, so dass die BHKWs wärmegeführt operieren und die Fütterung der Biogasanlage dem saisonalen Wärmebedarf angepasst wird. So steigt die Substrateffizienz und der Einsatz redundanter Wärmequellen wird reduziert bzw. vermieden. Die regionale Vermarktung von Grünstrom, ein eigenes Stromnetz zur Selbstversorgung und Stromdirektlieferungen sind interessante Geschäftsfelder für BED, die jedoch noch auf große Hemmnisse stoßen. Laut Interviews ist den BED besonders wichtig: Eine stabile auskömmliche Förderung mit verlässlichen gesetzlichen Regeln, eine unkomplizierte Nutzung von Strom und Wärme vor Ort, Abbau bürokratischer Hürden und die Unterstützung des Ehrenamtes. | Prof. Dr. Martin Kappas Tel.: +49 551 39-9805 mkappas@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Geowissenschaften und Geographie - Geographisches Institut Goldschmidtstr. 5 37077 Göttingen | |
| 01.02.2019 | 30.09.2021 | 22405317 | Integration und Bewertung regenerativer Energien in bestehenden Wärmenetzen und dezentralen Wärmeversorgungskonzepten - Akronym: IE-BioNetz | Das Vorhaben soll den Status Quo und zukünftige Kombinationsmöglichkeiten von Bioenergie mit anderen erneuerbaren Energieträgern in Wärmenetzen und dezentralen Systemlösungen untersuchen. Dabei werden politische Rahmenbedingungen, technische und wirtschaftliche Aspekte, Umwelt- und Klimaauswirkungen sowie Hemmnisse und Treiber einzelner Wärmeerzeuger untersucht. Anhand von zwei ausgewählten, bereits bestehenden Referenz-Wärmenetzen werden für die vorhandene Infrastruktur konkrete, innovative und nachhaltige Netzkonzepte und mögliche dezentrale Systemlösungen als Beispiel für "Smart Bioenergy" untersucht. Ein besonderer Fokus in diesem Projekt liegt auf der ökonomischen Betrachtung unterschiedlicher Wärmeversorgungsmöglichkeiten und der anschließenden Bewertung dieser Konzepte. | M. Eng. Henryk Haufe Tel.: +49 341 2434-388 henryk.haufe@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.02.2019 | 30.04.2022 | 22405817 | Verbundvorhaben: Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah; Teilvorhaben 1: Geschäftsmodelle und Nahwärmenetze - Akronym: PerspektivenBED | Das 3-jährige Verbundprojekt "Innovative Konzepte und Geschäftsmodelle für zukunftsfähige Bioenergiedörfer – klimafreundlich, demokratisch, bürgernah" hat Handlungsempfehlungen für den Erhalt und die Weiterentwicklung von Bioenergiedörfern (BED) erarbeitet. Der Fokus lag auf zukunftsfähigen Geschäftsfeldern, die den langfristigen wirtschaftlichen Betrieb von BED sichern. An dem Forschungsprojekt waren die Fachgebiete "Mikroökonomik und empirische Energieökonomik" und "Solar- und Anlagentechnik" der Universität Kassel sowie die Abteilung "Kartographie, GIS und Fernerkundung" des Geographischen Instituts der Georg-August- Universität Göttingen beteiligt. Als Praxispartner und Reallabore wurden die zwei BED Wollbrandshausen/Krebeck im Landkreis Göttingen/ Niedersachsen und Altenmellrich im Landkreis Soest/Nordrhein-Westfalen ausgewählt. Begleitend konnte ein "Praxisbeirat" aus ca. 20 BED etabliert werden, der die Forschungsergebnisse reflektiert und als Ideengeber für die Maßnahmenumsetzung fungiert hat. In diesem inter- und transdisziplinären Verbund wurden verschiedene Post-EEG-Szenarien speziell für BED erarbeitet und diese technisch und wirtschaftlich bewertet. Zudem wurden Vor-Ort Interviews und deutschlandweite Fragebogenstudien in BED durchgeführt. Die erarbeiteten Handlungsempfehlungen wurden in Versammlungen bzw. Videokonferenzen vorgestellt und in einer Reflektionsphase zusammen mit dem "Praxisbeirat" auf ihre Praxistauglichkeit überprüft. Für den Transfer der Ergebnisse wurde die interaktive Transferplattform "energiewendedörfer.de" eingerichtet, die der Verbreitung der Forschungsergebnisse und der Vernetzung relevanter Akteure dient. Die Projektergebnisse wurden in einem Leitfaden zusammengefasst und an alle BED versandt. Sie sollen als eine Art Blaupause für weitere BED fungieren und ihnen Handlungsmöglichkeiten für einen Weiterbetrieb nach dem Auslaufen der EEG-Förderung aufzeigen. | Im Leitfaden werden für die 7 Themen "Stromvermarktung, Nahwärmenetze, Reststoffnutzung, alternative Energiepflanzen, Wertstoffkreisläufe und weitere erneuerbare Energien" zukünftige Geschäftsfelder für BED dargestellt. Diese müssen in Einklang mit der Nahwärmeversorgung stehen – nur überschüssige Biogasmengen können in neue Geschäftsfelder fließen. Bei den Partner-BED waren die Biogasüberschüsse zu gering, um eine Einspeisung von Biomethan in das Erdgasnetz oder den Betrieb einer Hoftankstelle wirtschaftlich in Betracht zu ziehen. Erst die Zusammenarbeit mit einer benachbarten Biogasanlage würde die Biogasüberschüsse erhöhen und diese Geschäftsfelder befördern. Eine Pyrolyseanlage könnte als 2. Wärmequelle neben den BHKW eingesetzt werden, um den Gasüberschuss zu erhöhen oder als alternative Wärmequelle bei Aufgabe der Biogasanlage agieren. Ein wirtschaftlicher Betrieb ist jedoch nur bei sehr spezifischen Parametern für Substrate gegeben. Berechnungen für eines der BED zeigen, dass es sinnvoll ist, Post-EEG-Windkraftanlagen als potenzielle Stromquelle für die Wärmebereitstellung in Wärmenetzen und Großwärmespeichern zu berücksichtigen. Auch Solarthermieanlagen stellen eine relativ kostengünstige Wärmequelle dar. BED vermeiden eine hohe Flexibilisierung der Stromerzeugung durch mehrfache BHKW-Überbauung, so dass die BHKWs wärmegeführt operieren und die Fütterung der Biogasanlage dem saisonalen Wärmebedarf angepasst wird. So steigt die Substrateffizienz und der Einsatz redundanter Wärmequellen wird reduziert bzw. vermieden. Die regionale Vermarktung von Grünstrom, ein eigenes Stromnetz zur Selbstversorgung und Stromdirektlieferungen sind interessante Geschäftsfelder für BED, die jedoch noch auf große Hemmnisse stoßen. Laut Interviews ist den BED besonders wichtig: Eine stabile auskömmliche Förderung mit verlässlichen gesetzlichen Regeln, eine unkomplizierte Nutzung von Strom und Wärme vor Ort, Abbau bürokratischer Hürden und die Unterstützung des Ehrenamtes. | Prof. Dr. Heike Wetzel Tel.: +49 561 804-7750 heike.wetzel@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 07 Wirtschaftswissenschaften - Institut für Volkswirtschaftslehre - Fachgebiet Volkswirtschaftslehre mit Schwerpunkt dezentrale Energiewirtschaft Nora-Platiel-Str. 4 34127 Kassel | |
| 01.12.2018 | 31.01.2022 | 22406317 | Verbundvorhaben: Geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem; Teilvorhaben 1: Systemintegration Biomasse - Akronym: GeoOptbio | IIm Projekt GeoOPT-bio wird ein Werkzeug entwickelt, das die geografische Energiesystem-Analyse zur Optimierung des Einsatzes von Biomasse im Energiesystem ermöglicht. Die Plattform bildet eine geodatenbasierte Abbildung von Wechselwirkungen bei der Nutzung erneuerbarer Energien, Energiesystemen und Effizienzmaßnahmen in einem räumlichen Kontext, der über die Grenzen der üblichen kommunalen Wirkungsbereiche hinausgeht. Hierbei wird ein besonderer Fokus auf eine räumlich aufgelöste Integration der verschiedenen Biomassepotenziale in die bestehenden Energiesysteme gelegt. Sie soll es den verschiedenen Akteuren erlauben, in Kenntnis der bestehenden Randbedingungen, zielsichere Entscheidungen zu treffen. Die wichtigsten Ziele für das Werkzeug sind: • Abbildung der lokalen Biomassepotenziale nach Energieträgern • Abbildung des lokalen Energiebedarfs und Versorgungsprofils (Anteil Biomasse am bestehenden Energiesystem, Schwerpunkt dezentrale Holzfeuerung) • Abbildung von lokalen und regionalen Potentialflächen • Szenarien für optimierte Energiewendepfade und Klimaschutzmaßnahmen mit Schwerpunkt Systemintegration Biomasse • Kartenbasiertes Szenarien-Werkzeug für Kommunikations- und Beteiligungsverfahren • Web-basierter Datenzugang zur Nachhaltung /-pflege von Indikatoren- und Fortschrittsberichten; transparente Darstellung von Flächenpotenzialen sowie Bedarfsstrukturen • Kompakte Darstellung der wichtigsten Ergebnisse in Form von Reports als Diskussionsgrundlage für politische Entscheidungsträger • Transparente Bewertung von Szenarien und Entwicklung von Least-Regret-Szenarien Arbeitsschwerpunkte vom IEE im Projektverlauf: • Beschaffung der notwendigen Datenbasis • Berechnung der Potenziale (Bioenergie und Energiebedarf) • Definition der Technologiemodule (Technologiebaukasten) • Aufbereitung der Datenbasis für zwei Referenzquartiere • Organisation und Moderation des Lenkungskreises | In der konzeptionellen Phase wurde in enger Zusammenarbeit mit INTEND gearbeitet. Im Mittelpunkt stand die Festlegung auf die zentralen Anforderungen in den Bereichen Biomassepotential und Energiebedarf. Diese zwei Protagonisten stellen im System die führenden Module dar, die zu bilanzierenden Zwecken zusammengeführt werden. Das Fraunhofer IEE war im Projekt dafür zuständig, die Datenbasis zu beschaffen. Geprüft wurde, welche Daten für die Potenzialermittlung kostenfrei zur Verfügung stehen. Dabei hat sich ergeben, dass z.B. die Zensus-Daten sehr gut geeignet sind, die Wärmebedarfe in den Kommunen zu ermitteln. Für die Bioenergie-Potenziale bieten z.B. die Corine-Daten (Bioenergie-Flächen), die hessische Gemeindestatistik (Landwirtschaftliche Betriebe, etc.) und die Agrarstrukturerhebung (Tierarten und Anzahl) eine gute Datengrundlage. Fehlende Daten wurden vor Ort bei den beteiligten Kommunen beschafft. Es wurde im Projekt nachgewiesen, dass die Abschätzung der Bioenergie-Potenziale mit dem im Projekt entwickelten Tool mit wenig Zeitaufwand möglich ist. Das gilt sowohl für das Gesamtpotenzial in Regionen, als auch für konkrete Planungen neuer Bioenergie-Anlagen. Insbesondere die Ermittlung der Flächen mit wenigen Mausklicks hat sich als sehr hilfreich erwiesen. Darüber hinaus wurde im Projekt ein Verfahren entwickelt, wie mit frei verfügbaren Zensus-Daten die Wärmebedarfe für Kommunen und Regionen abgeschätzt werden können. Dieser Ansatz hat sich in den Treffen mit dem Lenkungskreis als interessante Alternative für Kommunen bezüglich deren CO2-Bilanzierung erwiesen. Entstanden ist ein einfach bedienbares Tool, das ideal für Kommunen geeignet ist, um die Bioenergie als zentralen Baustein der regionalen Transformation des Energiesystems besser zu verankern und den Fortschritt der lokalen Energiewende zu überwachen. | Patrick Selzam Tel.: +49 561 7294-303 patrick.selzam@iee.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) Joseph-Beuys-Str. 8 34117 Kassel | X |
| 01.11.2017 | 30.06.2020 | 22406917 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 3: Referenz- und Trendszenarien - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es, auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen werden in einem Elektrizitätsmarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen ausgearbeitet und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet. Die Ziele des Teilvorhabens liegen in der Analyse und Bewertung von Entwicklungskorridoren für Bioenergieanlagen (Strategien), ausgehend vom heutigen Stand. Diese werden in Form von Referenz- und Trendszenarien untersucht. | Dr. Ludger Eltrop Tel.: +49 711 685-87816 ludger.eltrop@ier.uni-stuttgart.de Universität Stuttgart - Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung Heßbrühlstr. 49 a 70565 Stuttgart | X | |
| 01.11.2017 | 31.12.2020 | 22407117 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 4: Stakeholdereinbindung - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Ein Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen die ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. Ziel dieses Teilvorhabens ist die Sicherstellung des Praxisbezugs des Verbundvorhabens. Dazu werden in diesem Teilvorhaben die Stakeholder, wie z.B. Anlagenbetreiber, Experten, Verbände und Direktvermarkter, in das Verbundprojekt eingebunden. Die Projektpartner werden in ihren Arbeiten dahingehend begleitet, dass für sie wichtige Stakeholder ausfindig gemacht und sie entsprechend mit diesen vernetzt werden. Zusätzlich werden interaktive Stakeholder-Workshops durchgeführt, bei denen sich der Verbund interessierter Stakeholder über den aktuellen Projektverlauf, bereits bestehende Zwischenergebnisse und das weitere Vorgehen im Vorhaben austauschen kann. Ebenso werden auf regionaler Ebene Akteure identifiziert und über Arbeitstreffen in das Projekt integriert. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf den betroffenen Biogasanlagenbetreibern. Ein Teil von ihnen soll mittels persönlicher Interviews in das Vorhaben integriert werden. | Dr. sc. agr. Simon Zielonka Tel.: +49 711 459-22531 simon.zielonka@uni-hohenheim.de Universität Hohenheim - Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) Garbenstr. 9 70599 Stuttgart | X | |
| 01.04.2016 | 31.03.2019 | 22407314 | Energiewende Unterallgäu Nordwest - Modellregion für eine beschleunigte Energiewende im ländlichen Raum - Akronym: E-Wende-UA | Ziel des Projektes Energiewende Unterallgäu ist es, in der in Energiefragen bereits gut vernetzten und entwickelten Region den Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch (ohne Verkehr) von derzeit 33% (2012) innerhalb von fünf Jahren auf 60% zu steigern. Dieses Ziel soll durch eine Vielzahl an Projekten erreicht werden, die in der Region in den nächsten Jahren umgesetzt werden sollen. Des Weiteren ist es ein Ziel des Projektes möglichst alle in dem Bereich Energie tätigen relevanten Akteure als Kooperationspartner in die Projektumsetzung einzubinden. Über die Region hinaus ist es das Ziel des Vorhabens beispielhaft zu demonstrieren, wie eine erfolgreiche Energiewende mit der Verknüpfung von Energieeinsparung, Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in einem ländlichen Raum in Deutschland funktionieren kann. Das Projekt "Energiewende Unterallgäu Nordwest besteht aus einer Vielzahl an Bausteinen die im Rahmen der Vorhabensbeschreibung dargestellt werden. Das Projekt baut auf bereits vorhandenem umfassendem Know-how, vorhandenen Netzwerken, Konzepten und Projektideen auf, die in einem Know-how-Pool gebündelt werden. Auf diesen Know-how Pool aufbauend werden die Einzelprojekte (aus der Vorhabensbeschreibung) gestartet. In der ersten Projektphase werden die Umsetzungsprojekte gestartet bzw. im Detail geplant. In der zweiten Projektphase werden Ergebnisse evaluiert und Grundlagen für weitere Projekte (Transfer von Erfolgen und Weiterentwicklung) gelegt, die in der dritten Projektphase umgesetzt werden. Eine Steuerungsgruppe, ein Beirat und eine wissenschaftlich Begleitung durch ein Institut für Marktforschung bilden den Rahmen des Vorhabens. | Martin Sambale Tel.: +49 831 960286-20 sambale@eza.eu Energie- und Umweltzentrum Allgäu gemeinnützige GmbH Burgstr. 26 87435 Kempten (Allgäu) | X | |
| 01.11.2017 | 30.06.2020 | 22407417 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 6: Weiterentwicklung der (Direkt-)Vermarktung von Bioenergieanlagen über den Rahmen des Marktprämienmodells hinaus - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektiven zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen soll in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. | a) Zur Quantifizierung der Flexibilität von Bioenergieanlagen wurde ein Katalog von Flexibilitätskennzahlen für die Geschäftsmodelle Bedarfsorientierte Einspeisung und Regelenergie entwickelt. Zusätzlich wurden aufbereitete Marktdaten (Spot- und Regelenergiepreise) für die Hochrechnungen über 2020 hinaus an den Projektverbund geliefert. Die Daten bilden die Grundlage für die Simulationsmodelle der Projektpartner. b) Für das innovative Geschäftsmodell der Verteilnetzflexibilität zur Vermeidung von Netzengpässen erfolgten Untersuchungen in einem Verteilnetz in Schleswig-Holstein. Im Rahmen einer Potenzialanalyse wurde untersucht, ob flexible Biogasanlagen (BGA) Abregelungen von Windenergieanlagen reduzieren können. Volkswirtschaftlich gesehen entsteht ein Mehrwert, wenn die Flexibilität günstiger ist als die Ausfallvergütung für die abgeregelten Anlagen. Im Ergebnis konnte festgestellt werden, dass der gezielte Einsatz von Biogasanlagen die Nutzung der aus EE-Anlagen produzierten Energie steigern kann. c) Mittels Simulation wurde als weiteres innovatives Geschäftsfeld die Intraday-Vermarktung von BGA-Strom untersucht. Je flexibler eine Anlage ist, das heißt, je stärker sie überbaut ist und je mehr Schaltungen pro Tag möglich sind, desto höhere Zusatzerlöse lassen sich durch die Optimierung der Fahrweise der Anlage in den Kurzfristmärkten (Day-Ahead, Intraday) im Vergleich zu einer unflexiblen Fahrweise erzielen. d) Die Untersuchungen zu Geschäftsfeld-relevanten Kostenpositionen ergaben, dass ein Großteil der Kosten für die Erschließung der Flexibilisierung anfällt (initialer Aufwand). Die meisten Kosten lassen sich aufgrund vorherrschender Pooling-Konzepte nicht sinnvoll einzelnen Anlagen und Ereignissen (Flexibilitätsabruf) zuzuordnen und müssen bei jedem Geschäftsmodell auf die Einzelkosten umgelegt werden. Einige Kostenpositionen können durch Marktdesign und Regulierung reduziert werden (Standardisierung, Automatisierung und Synergien). | Dipl. Geogr. Alexander Krautz Tel.: +49 221 820085-862 krautz@next-kraftwerke.de Next Kraftwerke GmbH Lichtstr. 43 g 50825 Köln | X |
| 01.11.2017 | 30.06.2020 | 22407517 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 5: Räumliche Infrastrukturanalyse - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind, um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum eine ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell sein. Zum anderen soll in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. Die Ziele des Teilvorhabens liegen dabei in einer räumlich differenzierten Bewertung bestehender Bioenergieanlagen hinsichtlich ihrer räumlichen Lage zu bestehenden, netzgebundenen Energieinfrastruktureinrichtungen bis auf Gemeindeebene, ihrer Lage zu anderen erneuerbaren Stromerzeugern und ihrer Lage zu potenzieller Wärmesenken. Dabei dient die Lokalisation von Wärmesenken, der Entwicklung von zukünftigen Geschäftsfeldern für Bioenergieanlagen. Beispielsweise können so Regionen identifiziert werden in denen in besonderem Umfang eine KWK-Erzeugung anzustreben ist. | Michael Steubing Tel.: +49 341 2434 594 michael.steubing@ufz.de Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Department Bioenergie Permoserstr. 15 04318 Leipzig | X | |
| 01.11.2017 | 31.08.2020 | 22407817 | Verbundvorhaben: Bioenergie – Potentiale, Langfristperspektiven und Strategien für Anlagen zur Stromerzeugung nach 2020; Teilvorhaben 2: Chancen Bestandsanlagen und Landwirtschaft - Akronym: BE20plus | Ziel des Gesamtvorhabens ist es auf Basis energiewirtschaftlicher und technisch-ökonomischer Analysen verschiedene Geschäftsmodelle für Bioenergieanlagen zu entwickeln und diese dahingehend zu evaluieren, ob sie als Betriebsstrategien für Bestandsanlagen geeignet sind um diesen nach Auslaufen der EEG-Vergütung eine Anschlussperspektive zu bieten. Als Unterziel und Voraussetzung dazu wird zum einen ganzheitliche Darstellung des aktuellen Anlagenbestandes in einem Portfoliomodell erstellt. Zum anderen sollen in einem Energiemarktmodell die technischen und ökonomischen Entwicklungspotentiale unterschiedlicher Anlagenklassen simuliert werden und so mögliche Energiewendeszenarien mit einem Fokus auf die Bioenergie bis 2035 abgeleitet werden. | Die Projektergebnisse wurden in der Fachpresse sowie auf wissenschaftlichen Veranstaltungen präsentiert. Die Veröffentlichungen sind im Erfolgskontrollbericht S. 6 detailliert aufgelistet. Die vielen Anfragen seitens Verbänden, nationaler und internationaler Forschungsgruppen und der Politik belegen das rege Interesse an den Projektergebnissen. | Bernhard Wern Tel.: +49 681 844972-74 wern@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | X |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22408217 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 1: Adaption von Motorsteuergeräten und dessen Implementierung in ein Versuchsfahrzeug - Akronym: MuSt5-Trak | Im Rahmen des MuSt5 - Trak Projektes soll ein Multi-Fuel-Motor der Abgasstufe 5 mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem entwickelt werden. Um die Redundanz zu gewährleisten soll der Motor neben einem neu entwickelten Kraftstoffsensor über einen Kraftstoffdetektionsalgorithmus verfügen, mit denen sich jeweils der eingesetzte Kraftstoff (Diesel, Biodiesel, Pflanzenöle) bzw. deren Mischungen bestimmen lässt. Die Motorsteuerung wird über eine vom eingesetzten Kraftstoff bzw. Kraftstoffgemisch abhängige automatische Anpassung der Motorparameter verfügen, die auf der Grundlage ein eigens entwickeltes Motor-Modell entwickelt wird. Der Kraftstofferkennungsalgorithmus sowie die automatisierte Motoreinstellung werden mit bereits vorhandenen Sensoren (Abgastemperatur, etc.) realisiert. Das Vorhabensziel ist es, die Entwicklung sicherer, effizienter und schadstoffarmer Multi-Fuel-Motoren der Abgasstufe 5, die eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes bieten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenölen als Kraftstoff abbauen. | Prof. Dr.-Ing. Peter Pickel Tel.: +49 631 36191-850 pickelpeter@johndeere.com John Deere GmbH & Co. KG - European Technology Innovation Center Straßburger Allee 3 67657 Kaiserslautern | X | |
| 01.09.2018 | 31.07.2021 | 22408317 | ERA-Net-Verbundvorhaben: VABIFLEX - Wertoptimierte Nutzung von Biomasse in einer flexiblen Energieinfrastruktur; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: Vabiflex | Das globale Energiesystem befindet sich derzeit in einer Phase mit weitreichenden Veränderungen, ausgelöst durch die weiter sinkenden Kosten für die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern (EE) sowie politischen Anstrengungen zur Dekarbonisierung der Energieerzeugung. Für herkömmliche Energiesysteme, dominiert von leistungsstarken, zentralen und grundlastbetriebenen Stromerzeugern, stellt die schnelle Einbindung volatiler erneuerbarer Energieträger (VEE) eine enorme technische und finanzielle Herausforderung dar. Das Hauptziel des VaBiFlex-Projektes ist somit die Entwicklung neuer biomassebasierter Technologien und Lösungen zur Energieerzeugung, wobei umweltrelevante, wirtschaftliche und sozialverträgliche Faktoren berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang soll in den Teilvorhaben der Era-Net Projektpartner DBFZ und Entrade ein neuartiges Mikro-KWK-Konzept mit einer hohen Flexibilität hinsichtlich der einsetzbaren Rohstoffe und des Anlagenbetriebs entwickelt und experimentell untersucht werden. Die konkreten Hauptziele des VaBiFlex-Gesamtvorhabens sind: • Entwicklung von 3 neuen Konversionstechnologien (TRL 4 bis 5) um Energiemärkte mit einem hohen Bedarf an Flexibilität zu bedienen • Entwicklung und Demonstration einer nennenswerten Erweiterung der Brennstoff- und Betriebsflexibilität von 4 bereits verfügbaren Bioenergiekonzepten • Identifizierung von Kosten, Nutzen und Entwicklungsbedarf für ausgewählte Bioenergiekonzepte in einem VEE dominierten Energiesystem • Betrachtung von Nachhaltigkeits- und Akzeptanzfragestellungen bei der Integration von Bioenergie in ein flexibles Energiesystem • Beschleunigung der Entwicklung von flexiblen Bioenergiekonzepten durch Marktbeobachtungen und die Erstellung von möglichen Geschäftsmodellen | Daniel Büchner Tel.: +49 341 2434-556 daniel.buechner@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X | |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22408517 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 3: Sensortest und Validierung der Motorkennfeldanpassungen auf dem Motorprüfstand - Akronym: MuSt5-Trak | Im Rahmen des MuSt5-Trak Projekts soll auf Basis eines Serien-Dieseltraktors ein Multi-Fuel-Traktor der Abgasstufe 5 entwickelt und demonstriert werden, welcher mit verschiedenen Pflanzenölkraftstoffen, Biodiesel und Dieselkraftstoff, sowie mit Mischungen dieser Kraftstoffe gleichermaßen betrieben werden kann. Der Traktor soll mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem und einer Motorsteuerung mit automatischer Anpassung der Motorparameter in Abhängigkeit vom erkannten Kraftstoff beziehungsweise Kraftstoffgemisch ausgestattet sein. Die Motorsteuerung soll auf der Grundlage eines eigens entwickelten, geeigneten Motor-Modells agieren. Mit dem neu entwickelten Kraftstofferkennungssystem und der Motor-Steuerung soll ein sicherer, effizienter und schadstoffarmer Betrieb des Multi-Fuel-Traktors mit verschiedenen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen möglich sein. Landwirten wird damit eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes geboten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff werden abgebaut. | Prof. Dr.-Ing. Michael Günthner Tel.: +49 631 205-5796 guenthner@mv.uni-kl.de Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau Gottlieb-Daimler-Str. 47 67663 Kaiserslautern | X | |
| 01.11.2018 | 31.10.2021 | 22408617 | Verbundvorhaben: Entwicklung und Feldtest eines Abgasstufe 5 Multi-Fuel-Traktors; Teilvorhaben 2: Sensortests und Untersuchung des Gesamtsystems auf dem Traktorenprüfstand und im Feldeinsatz - Akronym: MuSt5-Trak | Im Rahmen des MuSt5-Trak Projekts soll auf Basis eines Serien-Dieseltraktors ein Multi-Fuel-Traktor der Abgasstufe 5 entwickelt und demonstriert werden, welcher mit verschiedenen Pflanzenölkraftstoffen, Biodiesel und Dieselkraftstoff, sowie mit Mischungen dieser Kraftstoffe gleichermaßen betrieben werden kann. Der Traktor soll mit einem zuverlässigen, redundanten Kraftstofferkennungssystem und einer Motorsteuerung mit automatischer Anpassung der Motorparameter in Abhängigkeit vom erkannten Kraftstoff beziehungsweise Kraftstoffgemisch ausgestattet sein. Die Motorsteuerung soll auf der Grundlage eines eigens entwickelten, geeigneten Motor-Modells agieren. Mit dem neu entwickelten Kraftstofferkennungssystem und der Motor-Steuerung soll ein sicherer, effizienter und schadstoffarmer Betrieb des Multi-Fuel-Traktors mit verschiedenen Kraftstoffen und Kraftstoffmischungen möglich sein. Landwirten wird damit eine größtmögliche Flexibilität und Betriebssicherheit bei der Wahl des Kraftstoffes geboten und Hemmnisse zum Einsatz von Pflanzenöl als Kraftstoff werden abgebaut. | Dr. Edgar Remmele Tel.: +49 9421 300-130 edgar.remmele@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409517 | Biomasseheizwerke mit hocheffizienter Wärmeauskopplung durch die innovative Integration einer Abgaskondensationswärmepumpe - Akronym: BioKond | Im Rahmen des Projektes BioKond soll anhand bestehender Heiz(kraft)werke eine intensive Analyse der möglichen Effizienzsteigerung durchgeführt und die Ergebnisse in ein bestehendes Auslegungsprogramm transformiert werden. Dabei soll insbesondere die effektivste verfügbare Maßnahme, die Abgaskondensation am Biomasseheizwerk, weiterentwickelt und innovativ mit Hilfe einer Wärmepumpe in Netze mit zu hohen Rücklauftemperaturen integriert werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | X | |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409617 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 1: Kontinuierlicher Betrieb und Untersuchungen der Eigenschaften der Produkte - Akronym: IntEleK-to | Die Hauptziele des Verbundprojekts "IntElek-to" sind die Entwicklung eines hochintegrierten, elektro-chemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems zur Konversion von Ligninen in Plattformchemikalien und die Konversion dieser aromat. drop-in Chemikalien und oligomeren Verbindungen zu funktionalen Verbindungen für stoffliche Anwendungen. In TV 1 werden integrierte, kontinuierliche, elektro-chemische Reaktorsysteme aufgebaut, die Übertragung von batch- auf kontinuierliche Prozesse zu drop-in Chemikalien und Oligomere realisiert. TV 1 zielt außerdem auf die Konversion genannter Verbindungen zu funktionalen oligomeren und Polymeren für stoffliche Anwendungen. | Im Rahmen des Verbundprojektes Intelekto konnte im Teilvorhaben 1, bearbeitet durch die Abteilungen Angewandte Elektrochemie und Umweltengineering des Fraunhofer ICTs, zunächst die Machbarkeit zu Vanillin- und Syringaldehyd-basierten Polymeren und Polymerbausteinen im Batch-Labormaßstab erfolgreich gezeigt werden. Hierzu wurden klassisch-organische, enzymatische und elektrochemische Konversionsschritte für den Molekulargewichtsaufbau ausgenutzt. Im Detail wurden Pinakolkopplungsprodukte elektrochemisch aus Vanillin und Syringaldehyd hergestellt, welche in einer nachgelagerten Funktionalisierung mit niedermolekularen Epoxidverbindungen zu neuartigen sternförmigen, aromatischen Polyhydroxyverbindungen umgesetzt wurden. Weiter wurde das enzymatisch zugängliche 5,5´-Bivanillyl aus Vanillin zur Darstellung von verschiedenen Polyiminen und zur elektrochemischen kathodischen Darstellung von Polyvanillin ausgenutzt. Die Produkte wurden durch verschiedene moderne instrumentell-analytische Methoden, wie beispielsweise (2D-)NMR, HPLC-MSD, FT-IR, GPC oder TGA/DSC, charakterisiert. Fortführend wurden die elektrochemischen kathodischen Prozesse von der Batchzelle auf einen modularen Flowreaktor übertragen. Diese wurden unter verschiedenen Prozessbedingungen hinsichtlich verfahrenstechnischer Kennzahlen wie Stromausbeute, Produktivität und spezifischer Energieverbrauch untersucht und optimiert. Es zeigten sich hierbei vielversprechende Kennzahlen der Prozesse. Ebenfalls wurde die Funktionstüchtigkeit eines Flowreaktormoduls zum potentiellen anodischen Abbau von Lignin zu aromatischen niedermolekularen Aldehyden und Ketonen (Vanillin und Syringaldehyd-Derivate) und neuen Oligomeren unter den notwendigen extremen Prozessbedingungen von 160 °C und 3 M NaOH gezeigt. Die adressierten Machbarkeiten zeigen innovative interdisziplinären Prozessrouten für die Produktion von biobasierten Polymeren und Monomeren entlang der Wertschöpfungskette von Lignin, Vanillin und Syringaldehyd. | Dipl.-Ing. (FH) Peter Rabenecker Tel.: +49 721 4640-247 peter.rabenecker@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409717 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 2: Anodische und kathodische Teilprozesse (Batch) - Akronym: IntEleK-to | Hauptziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung eines hochintegrierten, elektrochemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems für die Konversion von Lignin zu bio-basierten phenolischen Feinchemikalien (aromatische Aldehyde und Ketone). Der selektive Abbau des Biopolymers Lignin wird dabei durch den Einsatz von Elektrizität, als nachhaltiges, umweltschonendes und nicht toxisches Reagenz realisiert werden. Zudem werden die gebildeten aromatischen Verbindungen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen/Polymeranwendungen weiter umgesetzt. Diese sind insbesondere deswegen interessant, da sie zu bereits am Markt erhältlichen und zu nachgefragten Produkten (verschiedene Polymeradditive, verschiedene Hochleistungspolymere, Pharmazeutika, Aroma-und Geruchsstoffe) verarbeitet werden können. | Der selektive Abbau von Kraft-Lignin zur Aromachemikalie Vanillin konnte mittels Hochtemperaturelektrolyse in guten Ausbeuten (69% vs. NBO1) erreicht werden. Hierbei konnte durch die Verwendung von Elektrizität als Oxidationsmittel auf den Einsatz von toxischen und/oder krebserregenden Chemikalien verzichtet werden. Für eine effiziente Depolymerisierung des Biopolymers Lignin zeigte sich eine Elektrolysetemperatur von <100 °C als essenziell. Durch die Etablierung der Hochtemperaturelektrolyse gelang der Abbau von Kraft-Lignin zu niedermolekularen phenolischen Bausteinen mit mehr als 5 Gew.% Ausbeute. Zudem ist diese entwickelte Elektrolysemethode robust und konnte auf eine Vielzahl verschiedener Kraft-Lignine adaptiert werden. Des Weiteren konnte neben der Umsetzung von Kraft-Lignin auch der elektrochemische Abbau von Organosolv-Lignin mittels Hochtemperaturelektrolyse gezeigt werden. Hier konnten neben Vanillin und Acetovanillon auch Syringaldehyd, Acetosyringon und Guajakol in guten Ausbeuten produziert werden. Zusätzlich wird bei der Hochtemperaturelektrolyse "grüner" Wasserstoff als wertvolles (kathodisch-erzeugtes) Produkt erhalten. Neben der Hochtemperaturelektrolyse als Methode für den selektiven Abbau von Lignin zu bio-basierten Feinchemikalien, konnte dieser mittels elektrochemisch erzeugtem Peroxodicarbonat realisiert werden. So konnte durch die ex-cell Elektrosynthese des Oxidationsmittels Natriumperoxodicarbonat, der oxidative Ligninabbau von der Elektrolyse entkoppelt werden. Auch hier wurden gute Vanillinausbeuten (> 5 Gew.%) durch die oxidative Depolymerisierung von Kraft-Lignin produziert. Zuletzt konnte durch die Verwendung von stark-basischem Anionenaustauscherharz eine effiziente Aufreinigungsstrategie etabliert werden. Hier gelang die selektive Adsorption (mit anschließender Desorption) niedermolekularer Phenole (Vanillin, Acetovanillon, 5,5‘-bis-Vanillin, usw.) ohne Azidifizierung des gesamten Elektrolyten. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | X |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409817 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 3: Reaktormodule - Akronym: IntEleK-to | Die Hauptziele des Verbundprojekts "IntElek-to" waren die Entwicklung eines hochintegrierten, elektro-chemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems zur Konversion von Ligninen in Plattformchemikalien und die Konversion dieser aromatischen drop-in Chemikalien und oligomeren Verbindungen zu funktionalen Verbindungen für stoffliche Anwendungen. Im Teilvorhaben 3 wurde die Entwicklung und Umsetzung der elektrochemischen Reaktoren und der Anlagentechnik für die Übertragung der Prozesse aus dem Batch- in den Konti-Betrieb durchgeführt. | Im Rahmen des Verbundprojektes "IntElek-to" konnte im Teilvorhaben 3, bearbeitet durch die HiTec Zang GmbH, die technische Anforderungsdefinition für die elektrochemischen Reaktoren der Aufbau- und Abbauelektrolyseprozesse durchgeführt werden. Auf dieser Grundlage konnte die CAD-Konstruktion, die Fertigung und die Erprobung der Reaktoren erfolgen. Hierbei hat auf Grundlage unterschiedlicher Prototypen eine kontinuierliche Verbesserung des Reaktordesigns und der Werkstoffauswahl stattgefunden. Darüber hinaus ist die technische Anforderungsdefinition und Planung der gesamten Anlagenperipherie zur Durchführung der kontinuierlichen Elektrolyseprozesse erfolgt. Für die anodischen Abbauprozesse hat die Umsetzung dieser Planung zu einer Forschungsanlage stattgefunden. | Dr. Burkhardt Kusserow Tel.: +49 2407 9101011 burkhard.kusserow@hitec-zang.de Hitec Zang GmbH Ebertstr. 30-32 52134 Herzogenrath | X |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22410417 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 2: Bestandsanalyse und Handlungsempfehlungen - Akronym: OPTIBIOSY | Im Projekt OPTIBIOSY werden mögliche Vermarktungsoptionen für Biogasanlagen nach Auslaufen der EEG-Förderung im Bereich der Systemdienstleistungsbereitstellung für das Stromnetz untersucht. Im Fokus stehen dabei ein gezieltes Engpassmanagement unter Ausnutzung der Speichereigenschaften von Biogasanlagen, die Bereitstellung von Blindleistung, der Beitrag zur Momentanreserve und eine mögliche Teilnahme von Biogasanlagen an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten. Für die Erbringung dieser Systemdienstleistungen werden die technischen Fähigkeiten und Grenzen von Biogasanlagen herausgearbeitet und Kosten für die Erbringung aus alternativen Quellen ermittelt. Auf Basis einer Bestandsanalyse des deutschen Biogasanlagenparks werden Referenzanlagen definiert, für die anhand zweier Optimierungsmodelle verschiedene Fahrpläne unter Berücksichtigung der Vermarktung an der Strombörse und der Vermarktung von Systemdienstleistungen berechnet werden. Mit diesen Fahrplänen sowie mittels Lastflussberechnungen in Modellen realer Mittelspannungsnetze erfolgen Betrachtungen der monetären Auswirkungen der Systemdienstleistungsbereitstellung sowie des tatsächlichen systemdienlichen Beitrages von Biogasanlagen im Stromnetz. Aus den Erkenntnissen werden abschließend an Biogasanlagenbetreiber, Direktvermarkter, Netzbetreiber und Politik gerichtete Handlungsempfehlungen abgleitet. | Die umfangreiche Bestandsanalyse im Projekt OPTIBIOSY mündete in einer georeferenzierten Übersicht über den deutschlandweiten Biogasanlagenbestand. Darin sind die wichtigsten technischen Daten enthalten. Aufbauend darauf wurden die weiteren Ergebnisse in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erarbeitet. Biogasanlagen können im Rahmen des Engpassmanagements bei geringen Überlastungen im Verhältnis zu ihrer Bemessungsleistung einen nennenswerten Anteil der notwendigen Abregelenergie aufnehmen und im Gasspeicher zwischenspeichern. Damit ermöglichen sie eine verbesserte Integration erneuerbarer Energie im Stromnetz. Die maximal möglichen Zusatzeinnahmen für Biogasanlagenbetreiber durch eine Vergütung von gezielten Engpassreaktionen summieren sich über ein Jahr auf einen einstelligen Prozentbereich der Spotmarkteinnahmen. Im Rahmen der Vermarktung von Blindleistung an möglichen zukünftigen Märkten sind jährliche Zusatzeinnahmen in Höhe von ca. 1 % der Spotmarkteinnahmen zu erwarten, wenn als Wert der Blindleistung der netzbetreiberseitige Aufwand für die Errichtung von konventionellen Kompensationsanlagen zugrunde gelegt wird. Es ist auch bei Berücksichtigung von Blindleistungspreisen in der Fahrplanberechnung nicht zu erwarten, dass Biogasanlagen ihr maximales Blindleistungspotential in Zeiten hoher Blindleistungspreise ausschöpfen können. Dem stehen technische Restriktionen durch Mindestlaufzeiten und Mindestleistungen der BHKW entgegen. Zur notwendigen Momentanreserve im europäischen Verbundnetz tragen Biogasanlagen mit Synchrongeneratoren nur einen geringen Anteil bei, erbringen diesen aber inhärent. Zur Teilnahme an dezentralen Netzwiederaufbaukonzepten sind Biogasanlagen technisch grundsätzlich in der Lage. Solche Konzepte werden gegenwärtig erforscht. | Prof. Dr.-Ing. Markus Brautsch Tel.: +49 9621 482-3308 m.brautsch@oth-aw.de Ostbayerische Technische Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 92224 Amberg | |
| 01.09.2018 | 31.08.2021 | 22410517 | Verbundvorhaben: Untersuchung der Potenziale und Entwicklung eines Optimierungsmodells für Biogasanlagen im Kontext des zukünftigen Stromsystems; Teilvorhaben 3: Verfahrens- und Anlagenauslegung - Akronym: OPTIBIOSY | Biogasanlagen liefern einen wichtigen Beitrag zur Energiewende. Ende 2014 waren in Deutschland etwa 7.800 Biogasanlagen mit einer installierten elektrischen Leistung von 3.650°MWel in Betrieb. Vor allem in ländlichen Räumen entstehen Biogasanlagen, die für landwirtschaftliche Betriebe eine Existenzgrundlage bilden und Wertschöpfung in ländliche Regionen bringen. Biogas kann als Regelenergie die schwankende Produktion von Wind- und Solarstrom ausgleichen und trägt somit zu einer regenerativen Energievollversorgung maßgeblich bei. Trotzdem ist die Stromerzeugung aus Biomasse und Biogas auch in Zukunft im Verhältnis zu anderen erneuerbaren Energien relativ teuer. Das Projekt soll herausarbeiten, welche Potenziale Biogasanlagen im künftigen Stromsystem haben und welche Systemdienstleistungen unter welchen technischen Voraussetzungen angeboten werden können. Es soll untersucht werden, welche Kombinationen an Einsatzfällen von Biogasanlagen wirtschaftlich optimal sind und welche Auslegung der Motoren-, Verfahrens- und Anlagentechnik dazu erforderlich ist. Diese Untersuchung soll zusätzlich dahingehend durchgeführt werden, wie sich für einen optimalen wirtschaftlichen Betrieb von Biogasanlagen die Einsatzfälle und technische Auslegung ändern müssten, wenn künftig ein Markt für die Vergütung der zu beschaffenden Systemdienstleistungen entstehen würde. Dabei werden die Betrachtungen in Abhängigkeit von der Anlagengröße und dem Verknüpfungspunkt mit dem Netz angestellt, weil die Erbringung von Systemdienstleistungen davon abhängig ist, an welcher Stelle die Anlage im Netz angeschlossen ist (z. B. Einfluss auf Spannung oder Beitrag zur Netzentlastung). In Bezug auf den rechtlichen und regulatorischen Rahmen möchte das Projekt herausarbeiten, wie dieser Rahmen künftig aussehen müsste, damit Biogasanlagen betriebs- und volkswirtschaftlich effizienter betrieben werden können. | Raphael Lechner Tel.: +49 9621 482-3923 raphael.lechner@ifeam.de Institut für Energietechnik IfE GmbH an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden Kaiser-Wilhelm-Ring 23 a 92224 Amberg |