Technik-Informationsdienst Energie des Projektträgers Jülich (TEDIE)

Technik-Informationsdienst Energie
des Projektträgers Jülich (TEDIE)
Ausgabe 04/2011
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Inhalt:
Batterien mit Nanomaterialien
RWTH Aachen entwickelt Elektroauto
Forschungskooperation der Bundeswehr Universität München und Audi
Neue Kooperationsinitiative „U.S. DRIVE“ des DOE
Forschung an effizienten Mobilitätssystemen
Förderkreditprogramm zur energieeffizienten Sanierung von Wohngebäuden in den USA
Energy Solution Center startet Projekte zur Nutzung von Höchstleistungsrechnern in der Energiewirtschaft
Grundung des Energie Campus Nürnberg
Speicherung Erneuerbarer Energien
BTU Cottbus nimmt Komplexversuchsstand in Betrieb
Zusammenarbeit von Indien und den USA auf dem Gebiet der Erneuerbaren Energien
Praxistest zum Smart Metering
Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur stärkt Energieforschung
Gleichstromübertragung mit Weltrekordleistung
Übersicht der FuE-Aktivitäten in NRW
Dezentrale Windturbine zur Installtion auf Dächern
23. Mai 2011
Hinweis: Für die Informationen besteht Haftungsausschluss. Die Weitergabe an
Dritte darf ausschließlich über den Projektträger Jülich erfolgen. Darüber hinaus
ist eine kommerzielle Nutzung oder Verwertung nicht erlaubt.
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National
Batterieentwicklung
Informationsdienst Wissenschaft - idw
Batterien mit Nanomaterialien
Lithium-Ionen-Batterien für den Einsatz in Elektrofahrzeugen müssen vor allem leicht
sein und schnell viel Energie liefern. Lange Zeit fehlte es schlicht an ausreichenden
Mengen von Nano-Material, um neue Technologien zu testen oder gar zu produzieren.
Doch seit 2009 steht im Duisburger Institut für Energie- und Umwelttechnik e.V. (IUTA)
eine Anlage zur Herstellung kleinster Partikel mit definierten Eigenschaften im
Kilogramm-Maßstab. So entstehen hier auch nanoskalige Siliziumpartikel, die Forscher
für die Weiterentwicklung der Lithium-Ionen-Batterie verwenden: Eingebettet in eine
Matrix aus Kohlenstoff verbessern die winzigen Silizium-Partikel in den Elektroden
Speicherdichte und Leistung der Batterien.
Die Forschung an Lithium-Ionen-Batterien konzentriert sich derzeit darauf, die Kapazität
dieser Speicher zu steigern, um längere Laufzeiten zu ermöglichen. Bisher dienen
Graphit-Elektroden als die oben beschriebenen Speicher für Lithium-Atome. Eine
aussichtsreiche Alternative stellt Silizium dar, das bei gleichem Volumen deutlich mehr
Lithium aufnehmen kann. Das Problem ist jedoch die damit zusammenhängende
Volumenveränderung: Speichert eine Graphitelektrode Lithium, vergrößert sie sich um
neun Prozent, im Fall einer Siliziumelektrode sind es 300 Prozent. Das Einlagern des
Lithiums führt daher zu mechanischen Schäden an der Siliziummatrix, die auf Dauer zu
einer Kapazitätsverringerung führen. Hier kommt nun der Vorteil des nanoskaligen
Siliziums zum Tragen: Es ist aufgrund seiner geringen Größe und der Porosität der
zusammenhängenden Partikel deutlich stabiler als sein makroskopisches Pendant. Ein
Kompositmaterial aus Siliziumpartikeln, eingebettet in eine Matrix aus Kohlenstoff, kann
daher Eigenschaften wie gute Leitfähigkeit, hohe Speicherdichte und Stabilität vereinen.
Hoch, insbesondere im Hinblick auf die Förderbekanntmachung Energiespeicher
http://www.uni-duisburg-essen.de/ivg/vg
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National
Elektromobilität
RWTH Aachen
RWTH Aachen entwickelt Elektroauto
Die RWTH Aachen bietet mit dem „StreetScooter“ einen neuen Ansatz einer ebenso
bezahlbaren wie umweltfreundlichen E-Mobilität. In enger Kooperation mit der
mittelständischen Industrie, mit Designern, Entwicklern und Konstrukteuren wird am
Lehrstuhl für Produktionsmanagement am Werkzeugmaschinenlabor (WZL) eine neue
Form von Elektrofahrzeug entwickelt. Alle beteiligten Unternehmen und
Forschergruppen testen auf einer offenen Technologieplattform die Rahmenbedingungen
einer markenlosen Fahrzeugentwicklung. Die Spannbreite reicht dabei von der ersten
Ideengenerierung bis hin zur konkreten Produzierbarkeit. Zur Verifizierung des Projektes
soll die Realisierung in Kleinserie erfolgen.
Der Weg zur Entwicklung des „StreetScooter“ unterschiedet sich von den bisherigen
Elektroautos darin, dass es sich nicht um ein umgerüstetes Auto handelt, das ursprünglich
für einen Verbrennungsmotor konstruiert ist. Der „StreetScooter“ wird nach den
Prinzipien des Purpose Design neu konzipiert. Diese nutzungsorientierte
Herangehensweise und die enge Zusammenarbeit mit den Industriepartnern führen zu
einer Vielzahl innovativer Lösungen. Dabei hatten alle von Anfang an die Kosten im
Blick. So wird der „StreetScooter“ über ein modulares Batteriesystem verfügen, das im
Unterboden des Fahrzeugs untergebracht ist. Den Bau der Lithium-Ionen-Zellen
übernimmt ein mittelständisches Unternehmen aus Lübeck. Die Kunden können wählen,
ob sie ein, zwei oder drei Batterien brauchen. Um die Lebensdauer der Batterie oder ein
fachgerechtes Recycling brauchen sich die Nutzer keine Sorgen zu machen, da die
Energiespeicher geleast werden. Der Prototyp des „StreetScooters“ wird als 3+1-Sitzer
gebaut, der noch Raum für einen Kindersitz bietet. Das modulare System ermöglicht
künftig jedoch eine Modellpalette vom kompakten Zweisitzer oder Cabrio bis zum
Nutzfahrzeug.
Hoch, Beitrag zur anvisierten Etablierung der Elektromobilität
http://www.rwthaachen.de/aw/main/deutsch/Themen/Einrichtungen/Verwaltung/dezernat3/Pressemitteilun
gen_der_RWTH/2011/~bhly/Elektromobilitaet_made_in_Aachen
National
Elektromobilität
Informationsdienst Wissenschaft - idw
Forschungskooperation der Bundeswehr Universität München und Audi
Die Universität der Bundeswehr München und die Audi AG haben Anfang Mai die
Gründung des gemeinsamen Forschungsinstitut INI.UniBw bekanntgegeben, das sich mit
Forschungsprojekten im Bereich der elektrischen Antriebstechnik und der
Leistungsbordnetze befassen soll. Die Federführung für diese Kooperation auf Seiten der
Universität der Bundeswehr München hat Prof. Dieter Gerling mit seinem Institut für
Elektrische Antriebstechnik. Darüber hinaus sind auch andere Fakultäten der Universität
eingebunden, die sich z.B. mit dem autonomen Auto oder Autofahrer-Assistenzsystemen
beschäftigen. Audi verspricht sich von der Kooperation neue anwendungsorientierte
Ideen sowie die Sicherung wissenschaftlich-technischen Nachwuchses. So hat Audi im
Jahr 2010 über 80 Prozent der Doktoranten nach ihrer Promotion übernommen.
Hoch.
http://idw-online.de/de/news421305
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International
Elektromobilität
US Department of Energy
Neue Kooperationsinitiative „U.S. DRIVE“ des DOE
Das US Department of Energy hat eine neue Kooperationsinitiative „U.S. DRIVE“ zur
Förderung der Elektromobilität gestartet. Mit einer breiten Beteiligung aus der Industrie
sollen FuE besser aufeinander abgestimmt und die Zusammenarbeit der
Industrieunternehmen bei FuE verbessert werden:
The Department of Energy announced U.S. DRIVE, a cooperative partnership with
industry to accelerate the development of clean, advanced, energy-efficient technologies
for cars and light trucks and the infrastructure needed to support their widespread use.
Formerly known as the FreedomCAR and Fuel Partnership, U.S. DRIVE - Driving
Research and Innovation for Vehicle efficiency and Energy sustainability - brings
together technical experts from DOE, the national laboratories, and industry partners to
identify R&D needs, develop technical targets and strategic roadmaps, and evaluate R&D
progress on a broad range of advanced vehicle and energy infrastructure technologies.
The full list of U.S. DRIVE partners includes, from the auto industry, the United States
Council for Automotive Research LLC (the collaborative research company for Chrysler
Group LLC, Ford Motor Company, and General Motors) and Tesla Motors ; from the
energy industry BP America, Chevron Corporation, ConocoPhillips, ExxonMobil
Corporation, and Shell Oil Products US; and from the electric utility industry DTE
Energy, Southern California Edison, and the Electric Power Research Institute . These
partners work together on an portfolio of advanced automotive and energy infrastructure
technologies, including batteries and electric-drive components, advanced combustion
engines, lightweight materials, and fuel cells and hydrogen technologies. By facilitating
frequent and detailed technical information exchange among DOE, the national
laboratories, and industry partners, U.S. DRIVE is expected help to accelerate technical
achievement as experts identify R&D needs, explore solutions to technical problems, and
evaluate R&D progress. It will also help the partners avoid duplicating efforts in
government and industry and ensure that publicly funded research delivers high-value
results that help overcome key barriers to technology commercialization. Not only will
the efforts under the partnership contribute to reducing U.S. dependence on oil, they will
also lower carbon pollution and are intended to secure U.S. leadership globally in the
development of innovative, clean energy technologies for the transportation sector.
Hoch.
http://energy.gov/news/10336.htm
http://www1.eere.energy.gov/vehiclesandfuels/about/partnerships/usdrive.html
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National
Energieeffizienz
Karlsruher Institut für Technologie
Forschung an effizienten Mobilitätssystemen
Der Verbrennungsmotor als Antrieb im Kraftfahrzeug hat Zukunft. Seine
Weiterentwicklung kann wesentlich dazu beitragen, die Ressourcen zu schonen und das
Klima zu schützen. Am Institut für Kolbenmaschinen (IFKM) soll bei der Bewertung von
Mobilitätskonzepten das Fahrzeug als Gesamtsystem und unter realen
Einsatzbedingungen betrachtet werden. Im Fokus der Forschungen am IFKM stehen
Verbesserungen des Verbrennungsprozesses, die den Wirkungsgrad steigern, den
Kraftstoffverbrauch senken und den Schadstoffausstoß verringern. Bei Ottomotoren ist
eine Steigerung des Wirkungsgrads von durchschnittlich 25 Prozent bei heutigen
Automobilen auf knapp 40 Prozent möglich. So arbeiten Forscher des IFKM daran, bei
Ottomotoren mit Direkteinspritzung und Schichtladung – im Bereich der Zündkerze
besteht ein zündfähiges Gemisch, während der übrige Brennraum ein mageres, das heißt
schwer zündfähiges Gemisch aufweist – den Einspritzdruck zu erhöhen. Die kompaktere
und homogenere Gemischwolke führt zu einer rascheren Kraftstoffverdampfung und
damit einhergehend zu einer gleichmäßigeren und schnelleren Verbrennung.
Diese Arbeiten in einem Teilprojekt des Sonderforschungsbereichs (SFB) 606
„Instationäre Verbrennung“ zielen darauf, den Einspritzdruck auf 800 bis 1 000 bar zu
erhöhen, um die Schichtladung und Verbrennung zu verbessern. Dadurch wollen die
Wissenschaftler die CO2-Emissionen um 50 Prozent reduzieren und gleichzeitig den
Feinstaubausstoß unter den Grenzwert für Masse und Partikelanzahl senken, der ab 2014
gelten wird. Allerdings sind herkömmliche Einspritzpumpen zur
Benzindirekteinspritzung bisher auf 200 bar begrenzt und halten derart hohen Drücken
nicht lange stand. Im Rahmen des SFB 483 „Hochbeanspruchte Gleit- und
Friktionssysteme auf Basis ingenieurkeramischer Werkstoffe“ entwickeln
Wissenschaftler des IFKM daher haltbare Pumpen mit keramischen Materialien wie
Siliciumcarbid oder Sialonen. Dieselmotoren mit Direkteinspritzung weisen bereits einen
relativ hohen Wirkungsgrad auf. Bei ihnen stellen allerdings die Ruß- und
Stickoxidemissionen ein großes Problem dar. Das IFKM befasst sich mit Möglichkeiten,
diese Emissionen direkt im Motorbrennraum zu reduzieren, beispielsweise durch eine
räumliche Trennung der Vor- und Haupteinspritzung: Im Rahmen des DFG-geförderten
Projekts „Entwicklung einer neuen Einspritzstrategie zur rußarmen Verbrennung bei
Dieselmotoren mit Direkteinspritzung“ arbeiten die Forscher mit zwei Injektoren. Durch
die räumliche Trennung brennt der Kraftstoff aus der Voreinspritzung in einem anderen
Brennraumbereich als der Kraftstoff aus der Haupteinspritzung und reduziert dadurch das
lokale Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Hauptverbrennung nicht.
Hoch, trägt zur wachsenden Effizienz von Antriebssystemen bei.
http://www.kit.edu/besuchen/pi_2011_6702.php
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International
Energieeinsparung
US Department of Energy
Förderkreditprogramm zur energieeffizienten Sanierung von Wohngebäuden in den USA
Das U.S. Department of Housing and Urban Development (Bauministerium) und das U.S.
Department of Energy bieten Hauseigentümer erstmals im Rahmen eines
Marktförderprogramms die Möglichkeit günstige Kredite von bis zu US$25 000 (18 000
Euro) für die energieeffiziente Sanierung von Wohngebäuden. Damit gibt es in den USA
eine ähnliche Förderung, wie sie auch durch die KFW in Deutschland angeboten wird,
allerdings sind deutsche Programme mit 75 000 Euro Förderkredit (KFW
Förderprogramm 151) deutlich umfangreicher. Das Pilotprojekt in den USA soll für
30.000 Wohngebäude umgesetzt werden:
The U.S. Department of Housing and Urban Development (HUD) and U.S. Department
of Energy announced a new two-year pilot program that will offer qualified borrowers
living in certain parts of the country low-cost loans to make energy-saving improvements
to their homes. Backed by the Federal Housing Administration (FHA), these new
PowerSaver loans will offer homeowners up to $25 000 to make energy-efficient
improvements of their choice, including the installation of insulation, duct sealing,
replacement doors and windows, HVAC systems, water heaters, solar panels, and
geothermal systems. The remodeling industry cites surveys that point to a growing
demand among homeowners interested in making their homes energy efficient. Yet
options are still limited for financing home energy improvements, especially for the many
homeowners who are unable to take out a home equity loan or access an affordable
consumer loan. Initially, the PowerSaver pilot program is estimated to assist
approximately 30 000 homeowners to finance energy-efficient upgrades though higher
market demand may increase this impact. According to HUD projections, more than 3
000 jobs will be created through this pilot program and the impact may be larger if market
demand for the loan program increases over time. Participating lenders are largely
selected based on their commitment to work in partnership with established home energy
retrofit programs provided by states, cities, utilities and home performance contractors.
These markets include, but are not limited to areas of the country participating in the
Energy Department's Better Building Program. PowerSaver loans will be backed by the
FHA but require these lenders to have significant "skin in the game." FHA mortgage
insurance will cover up to 90 percent of the loan amount in the event of default. Lenders
will retain the remaining risk on each loan, incentivizing responsible underwriting and
lending standards. PowerSaver has been carefully designed to meet a need in the
marketplace for borrowers who have the ability and motivation to take on modest
additional debt to realize the savings over time from home energy improvements.
PowerSaver loans are only available to borrowers with good credit, manageable debt and
at least some equity in their home.
Gering, allerdings werden in Deutschland entwickelte PCM wie Micronal von BASF in
den USA u.a. von National Gypsum in Gipsbauplatten verwendet.
http://www.energy.gov/news/10292.htm
http://www.thermalcore.info/product-info.htm
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National
Energieforschung
Karlsruher Institut für Technologie
Energy Solution Center startet Projekte zur Nutzung von Höchstleistungsrechnern in der
Energiewirtschaft
Zusammenfassung: Die Integration von erneuerbaren Energien stellt die Energiesysteme vor große
Herausforderungen, da Energie zu jeder Tages- und Nachtzeit zur Verfügung stehen
muss. Mit der steigenden Komplexität der Systeme spielen Hoch- und
Höchstleistungsrechner zur Lösung energiewirtschaftlicher Problemstellungen eine
immer größere Rolle. Die Herausforderungen, die dabei zu meistern sind, stehen im
Fokus der Forschungsaktivitäten des Energy Solution Center (EnSoC) e.V., an dem das
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), die EnBW Energie Baden-Württemberg AG,
die Siemens AG, die SAP AG, die T-Systems SfR GmbH, die Hewlett-Packard
Deutschland GmbH und die bridgingIT GmbH als Mitglieder beteiligt sind. Nun startete
das EnSoC seine ersten Projekte zu den Themenclustern Elektromobilität und High
Performance Computing (HPC) als Service. Die beiden Projekte werden vom
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst (MWK) des Landes BadenWürttemberg und vom KIT gefördert.
Das Pilotprojekt „Optimierung des Lastverschiebepotentials von Elektrofahrzeugen in
Cloud Umgebungen“ soll eine Smart Energie Plattform entwickelt werden, die es
ermöglichen das komplexe Zusammenspiel stationärer und mobiler Verbraucher zu
modellieren. Um solche hoch komplexe Studien durchzuführen, sind leistungsstarke
Computer und große Rechenkapazitäten unerlässlich. Der technologische Fortschritt auf
dem Gebiet des Hoch- und Höchstleistungsrechnen (sog. High Performance Computing
HPC) sowie im Bereich des Cloud Computing in den letzten Jahren ist beachtlich. Doch
der bedarfsgerechte und effiziente Einsatz von HPC Systemen und Cloud Computing
Ressourcen für energiewirtschaftliche Fragestellungen der Industrie steht erst am Anfang.
Mit dieser Fragestellung beschäftigt sich das zweite EnSoC-Pilotprojekt „Dynamische IT
für die Energiewirtschaft“. Im Rahmen dieses Projektes soll ein IT Service Marktplatz
bereitgestellt werden. Dieser Online-Marktplatz soll die Möglichkeit schaffen, dass sich
Kunden aus Industrie und Forschung selbstständig mit IT-Services im Bereich des
Hochleistungsrechnens versorgen können. So können zum Beispiel kleinere Unternehmen
ihre lokale Rechenkapazität nach Bedarf dynamisch erweitern und so kostenintensive und
langwierige Investitionen vermeiden. Das Energy Solution Center wurde 2009 im
Rahmen einer Initiative des Landes Baden-Württemberg gegründet und ist ein
gemeinnütziger Verein. Die Mitglieder sind: Karlsruher Institut für Technologie, TSystems Solutions for Research GmbH, Hewlett Packard Deutschland GmbH, Energie
Baden-Württemberg AG, Siemens AG, SAP AG und bridingIT. Neben der Konzeption
und Durchführung von Forschungsvorhaben zur Förderung des Einsatzes von
Höchstleistungsrechnern im Bereich Energie, unterstützt das EnSoC die Verbreitung von
wissenschaftlichen Erkenntnissen aus der Energieforschung und informiert regelmäßig
die Öffentlichkeit über Forschungsaktivitäten zu aktuellen technologischen und
ökonomischen Herausforderungen der Energiewirtschaft.
FuE-Relevanz:
hoch, Hochleistungsrechner sind in vielen Bereichen der Energieforschung sinnvoll
Verweise:
http://www.kit.edu/besuchen/pi_2011_6597.php
23. Mai 2011
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23. Mai 2011
Seite 8 von 14
National
Energieforschung
Informationsdienst Wissenschaft - idw
Grundung des Energie Campus Nürnberg
Mit der Unterzeichnung der Kooperationsvereinbarung und der Übergabe der ersten
Förderbescheide durch Ministerpräsident Horst Seehofer, Staatsminister Martin Zeil und
Staatsminister Dr. Wolfgang Heubisch fiel am 10. Mai. 2011 der offizielle Startschuss für
den Energie Campus Nürnberg, kurz EnCN. Dort arbeiten die Forschungseinrichtungen
Friedrich- Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Georg-Simon-OhmHochschule Nürnberg, die Fraunhofer-Gesellschaft mit ihren Instituten für Integrierte
Schaltungen IIS und für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB sowie das
Bayerische Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) zusammen.
Mitinitiatoren des EnCN sind die Stadt Nürnberg, die IHK Nürnberg für Mittelfranken
und die Handwerkskammer für Mittelfranken in Nürnberg. Im Juni 2011 sollen die ersten
vier Forschungsbereiche des Energie Campus Nürnberg ihre Tätigkeit aufnehmen.
Weitere sechs Forschungsschwerpunkte werden sukzessive in den kommenden Monaten
aufgebaut. Im Forschungsbereich EnCN-Net werden zentrale Systemkomponenten für die
Stromnetze der Zukunft beforscht. Dazu zählen hocheffiziente Leistungselektronik sowie
zuverlässige Informations- und Kommunikationstechnik und Energieflusssteuerung. Der
Forschungsbereich EnCN-Simulation befasst sich mit der Modellierung, Analyse,
Simulation und Optimierung von Energieketten und Energienetzen. Im Fokus des
Forschungsbereiches EnCN- Process stehen energieeffiziente Maschinen- und
Antriebskonzepte. Die EnCNSolarfabrik der Zukunft beschäftigt sich mit druckbarer
organischer und anorganischer Photovoltaik der nächsten Generation.
Hoch, da eine Vielzahl aktueller Themen beforscht werden sollen.
http://idw-online.de/de/news422150
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23. Mai 2011
Seite 9 von 14
National
Energiespeicher
Fraunhofer IWES
Speicherung Erneuerbarer Energien
Bisher gehörte Erdgas zu den fossilen Brennstoffen. Künftig kann man aus Gas auch
umweltfreundlichen Strom erzeugen: Forscher des Fraunhofer IWES und des ZSW
Stuttgart sind an einem Projekt beteiligt, in dem Audi und SolarFuel eine neuartige
Anlage errichten. Diese wandelt Strom aus Wind und Sonne erstmals im industriellen
Maßstab in Methan um, also in künstlich hergestelltes Erdgas. Während sich Strom
schlecht speichern lässt, kann man das Erdgas problemlos lagern. Bei Flaute und
bedecktem Himmel kann man daraus über Gaskraftwerke wieder Strom erzeugen, oder
den Tank von Gasautos damit füllen. Die effiziente Speicherung von Strom gestaltet sich
bekanntlich schwierig. Hier soll das neue Technologiekonzept „Power-to-Gas“ künftig
helfen, welches vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik
IWES in Kassel gemeinsam mit dem Zentrum für Sonnenenergie- und WasserstoffForschung Baden-Württemberg ZSW in den letzten Jahren entwickelt wurde. Es wandelt
Strom aus erneuerbaren Energien in Methan um, in künstlich hergestelltes, also
erneuerbares Erdgas (auch e-gas genannt). Der Vorteil: Methan ist lagerfähig und kann
nach Bedarf den Gaskraftwerken zur erneuten Stromerzeugung zugeführt werden.
Außerdem lassen sich damit herkömmliche Erdgasautos betanken (ohne Umrüstung). Die
Firmen SolarFuel und Audi setzen dieses Technologiekonzept nun erstmals im
industriellen Maßstab um – gemeinsam mit dem IWES und dem ZSW. Die Anlage, die
2013 in Betrieb gehen soll, wird eine Leistung von 6,3 Megawatt haben, etwa so viel wie
drei große Windräder oder 1000 Photovoltaikanlagen. Das für den Prozess benötigte CO2
wird aus einer Biogasanlage des Partners EWE bereitgestellt. Das erzeugte Methan wird
in Niedersachsen ins Gasnetz eingespeist. Das Verfahren der Methanisierung ist seit
langem bekannt, es in großem Maßstab einzusetzen, um Netzengpässe durch erneuerbare
Energien auszugleichen, ist dagegen neu. Indem die Power-to-Gas-Technologie die
Strom- und Gasnetze koppelt, kann sie Stromengpässe von bis zu zwei Wochen
überbrücken. Das eingesetzte soll natürlich aus nachhaltigen Quellen gewonnen werden.
Davon gibt es in Deutschland genügend: Alleine in den bestehenden 50 BiogasAufbereitungsanlagen entstehen 500 000 Tonnen CO2. Herkömmliche Biogasanlagen
liefern ebenfalls sehr viel CO2. Alleine 20 Prozent der Anlagen könnten zwei Mio.
Tonnen CO2 bereitstellen. Weitere große Quellen sind Bioethanolanlagen, Brauereien
und Klärwerke, sie liefern 1,1 Mio. Tonnen CO2.
Auch als Kraftstoff hat e-gas eine gute CO2-Bilanz. Elektrofahrzeuge haben zwar im
Betrieb sehr geringe Emissionen, ihre Herstellung ist aber deutlich CO2-intensiver als die
Herstellung von Gasfahrzeugen. „Betankt“ man ein Elektroauto mit Strom aus
Windenergie, stößt es zwar nur 5 Gramm Kohlenstoffdioxid pro Kilometer aus. Dafür
wird bei der Herstellung sehr viel CO2 produziert: Bei einer Lebensfahrleistung von
200.000 Kilometern sind es umgerechnet je nach Fahrzeugkonzept 50 bis 60 Gramm pro
Kilometer. Damit stößt ein Elektroauto insgesamt 55 bis 60 Gramm CO2 pro Kilometer
aus. Ein Gasfahrzeug verursacht mit Windgas aus Windstrom zwar je nach
Technologiestand 20 bis 30 Gramm pro Kilometer im Fahrbetrieb, ist aber in der
Herstellung mit 30 bis 35 Gramm klimafreundlicher als das Elektroauto und kommt damit
insgesamt ebenfalls nur auf 50 bis 65 Gramm pro Kilometer. Die Elektromobilität und egas können sich somit gut ergänzen. Denn bislang stellen die Batteriesysteme von
Elektroautos noch eine große Herausforderung dar – ihre Reichweite ist noch sehr
begrenzt und sie sind recht kostenintensiv.
Hoch, als Ansatz zur stofflichen Energiespeicherung besteht ein konkreter Bezug zur
aktuellen ressortübergreifenden Förderinitiative „Energiespeicher“.
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010-2011/17/wind-und-sonne.jsp
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23. Mai 2011
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National
Erneuerbare Energien
BTU Cottbus
BTU Cottbus nimmt Komplexversuchsstand in Betrieb
Der Lehrstuhl für Kraftwerkstechnik der Brandenburgisch Technischen Universität
Cottbus hat am 4. Mai einen Komplexversuchsstand Regenerative Energien in Betrieb
genommen. Auf dem Dach eines früheren Ärztehauses befinden sich mehrere
Solarmodule, ein Windrad und eine kleine Wetterstation. Die regenerativ erzeugte
Energie kann mit Hilfe von weiterer Technik wie einem Elektrolyseur, einem
Wasserstoff-Speicher und einer Brennstoffzelle, gespeichert und rückverstromt werden.
Der Lehrstuhl Kraftwerkstechnik hat diesen Versuchsstand im Rahmen des
Konjunkturpaketes II aufgebaut, um in der Lehre zeigen zu können, wie regenerativ
erzeugte Energien, in einem kleinen autarken Energiemanagementsystem funktionieren
könnten. Das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes
Brandenburg finanziert das Projekt mit 450.000 EUR.
Mittel, Anwendung des Versuchsstandes eher für die Lehre geplant
http://www.tucottbus.de/btu/de/universitaet/presse/presseinformationen/einzelansicht.html?tx_ttnews%
5Btt_news%5D=661&cHash=647ec71859c155b3dc16fdfe9017da38
International
Erneuerbare Energien
US Department of Energy
Zusammenarbeit von Indien und den USA auf dem Gebiet der Erneuerbaren Energien
Indien und die USA habe eine neue Förderinitiative „Joint Clean Energy Research and
Development Center (JCERDC)“ zur Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Erneuerbaren
Energien herausgebracht. Jedes Land wird die Zusammenarbeit in bilateralen
Forschungsprojekten mit insgesamt US$50 Million (35 Mio. Euro) fördern in den
nächsten fünf Jahren fördern:
As part of the Partnership to Advance Clean Energy announced by President Obama and
Prime Minister Singh of India last November, the Department of Energy has committed
$25 million over the next five years to support the U.S.-India Joint Clean Energy
Research and Development Center (JCERDC). This effort is a key component of the U.S.
and India's commitment to improve energy access and promote low-carbon growth by
facilitating joint research and development of clean energy technologies. Teams of
scientists and engineers from the U.S. and India will initially focus on research in three
priority areas - building energy efficiency, second-generation biofuels and solar energy.
The Department of Energy will provide awards under each of the JCERDC's three initial
priority areas. Universities, national labs, private companies and others are eligible to
apply. Funding from the Department of Energy will be matched by U.S. grantees to
support $50 million in U.S. research. The Indian Ministry of Science and Technology will
provide an additional $50 million in Indian public and private funding to support research
in India. The JCERDC will be located in existing facilities in both countries and funding
from the U.S. government will only be used to support work conducted by U.S.
institutions and individuals.
Mittel, da Entwicklungs- und Schwellenländer ein großer Markt für Erneuerbare Energien
sind. Allerdings sind die rechtlichen Rahmenbedingungen für ausländsiche Patentinhaber
in Indien schwierig.
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Intelligente Stromzähler
RWE AG, Pressemitteilung vom 03.05.2011
Praxistest zum Smart Metering
Die RWE Effizienz GmbH, ein Tochterunternehmen des Essener Energieversorgers
RWE, hat zwei Praxistests zum Einsatz von intelligenten Zählern des heimischen
Energieverbrauchs in Nordrhein-Westfalen erfolgreich abgeschlossen. Der erste
Praxistest startete 2008 mit 50 Kunden in Wesel in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer
Institut, das für die Entwicklung der Hard- und Software zur Vernetzung der
elektronischen Haushaltszähler verantwortlich zeichnete. Darauf aufbauend wurde ein
weiterer Test - diesmal in Essen - initiiert, der u.a. der Frage nachging, wie das Interesse
des Verbrauchers an der Verringerung des Energieverbrauchs dauerhaft aufrechterhalten
kann. In der mit einer zentralen Wärmepumpe beheizten ECOdrei-Wohnanlage in EssenRüttenscheid wurde erstmals ein Smart Meter-System eingesetzt, das mehrere innovative
Technologien miteinander vernetzt. So konnten die 42 Testhaushalte ihren Verbrauch an
Strom, Wärme und Wasser nahezu in Echtzeit auf einem Touchscreen-Display
kontrollieren und so den "Energiefressern" in ihrer Wohnung gezielt auf die Spur
kommen. Positiv bewertet wurde von den Essener Testpersonen vor allem die grafisch
ansprechende Visualisierung der Verbräuche.
Die Herausforderung aus Sicht der Smart Meter-Nutzer in Essen bestand zum Projektende
darin, die Technik künftig weiter auszubauen, mehrere Systeme über das Internet stärker
miteinander zu vernetzen und energieeffizientes Verhalten mehr zu belohnen. Als
Grundvoraussetzung wurde die reibungslose Funktionsfähigkeit der Smart Meter-Technik
genannt. Die Erprobung der Smart Meter-Technologie war Teil der Projektreihe
„Energiehaus der Zukunft“, unter deren Dach die RWE Effizienz GmbH ihre Projekte im
Bereich Forschung und Entwicklung bündelt. Hier werden Produktideen einer praktischen
Bewertung unterzogen und ausgearbeitete Produktkonzepte wie die Windheizung in
Praxistests auf ihre Einsatzreife erprobt. Alle Projekte werden wissenschaftlich begleitet.
Mittel bis hoch, da die Einspar- und Verlagerungspotentiale noch nicht bekannt sind.
http://www.rwe.com/web/cms/de/250036/effizienz/presse/pressemeldung/?pmid=400
6187
23. Mai 2011
Hinweis: Für die Informationen besteht Haftungsausschluss. Die Weitergabe an
Dritte darf ausschließlich über den Projektträger Jülich erfolgen. Darüber hinaus
ist eine kommerzielle Nutzung oder Verwertung nicht erlaubt.
Technik-Informationsdienst Energie
des Projektträgers Jülich (TEDIE)
Ausgabe 04/2011
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National
Stromnetze
Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur stärkt Energieforschung
Das Land Niedersachsen stellt in den kommenden drei jahren 3,6 Mio. EUR für einen
Forschungsverbund „Intelligente Netze Norddeutschland (SmartNord)“ bereit. Das
Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) hat das Energieforschungszentrum
Niedersachsen (EFZN) mit der Ausschreibung beauftragt. Zielgruppe der
Forschungsförderung sind Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus
niedersächsischen Forschungseinrichtungen, die sowohl natur- und
ingenieurwissenschaftliche als auch gesellschaftswissenschaftliche Disziplinen umfassen.
Es gilt Möglichkeiten neuer Komponenten in elektrischen Netzen zu erschließen und so
Systemdienstleistungen für das Verbundnetz zu entwickeln. Entsprechend den
Empfehlungen der Wissenschaftlichen Kommission Niedersachsen wird dabei ein
besonderer Schwerpunkt in der norddeutschen Zusammenarbeit gelegt. Für die
überregionale und grenzübergreifende Kooperation mit Forschern in Norddeutschland
und im Nordseeraum wird daher ein eigener Kooperationsfonds aufgelegt.
Die bis 2030 angestrebte Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien an der
Stromerzeugung erfordert mehr als eine Verdopplung der Windenergieanalgenleistung.
Diese zusätzliche Leistung wird zu einem Großteil in Norddeutschland, insbesondere in
den Küstenregionen anfallen. Daraus ergeben sich veränderte Anforderungen an die
Auslegungsstrategien und den Betrieb der elektrischen Energieversorgung und vor allem
der Stromnetze.
Hoch, hoher Forschungs- und Entwicklungsbedarf im Bereich Energienetze
http://www.mwk.niedersachsen.de/live/live.php?navigation_id=6257&article_id=960
99&_psmand=19
http://www.efzn.de/ausschreibungen/forschungsverbund-smartnord/
23. Mai 2011
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Europa
Stromnetze
Siemens AG
Gleichstromübertragung mit Weltrekordleistung
Siemens baut Stromrichterstationen für eine Hochspannungs-GleichstromÜbertragungsanlage (HGÜ) mit der Rekordleistung von zweimal 1000 Megawatt (MW).
Mit der neuen HGÜ-Technik HVDC-Plus soll ab 2013 eine Leistung von 2000 MW via
Gleichstrom unterirdisch über 65 Kilometer übertragen werden. Diese zum Teil mit EUMitteln finanzierte Anlage verbindet das französische mit dem spanischen Stromnetz
zwischen Baixas und Santa Llogaia. Zwischen Frankreich und Spanien existieren bisher
nur Leitungen mit geringer Kapazität. Für die Nutzung erneuerbarer Energien
insbesondere für das Wüstenstromprojekt DESERTEC werden in Zukunft leistungsfähige
Stromautobahnen benötigt. Für Erd-oder Seekabel ist der übliche Wechselstrom nicht
geeignet, da hohe Verluste auftreten. Eine HGÜ-Verbindung hat gegenüber einer
vergleichbaren Drehstromübertragungsstrecke 30 bis 40 Prozent weniger
Übertragungsverluste.
Die geplante Anlage soll über zwei Kabel je 1000 MW bei +/-320 Kilovolt übertragen.
Sie wird mit HDVC-Plus-Stromrichterstationen ausgestattet, welche die sogenannte VSCMMC-Technologie verwenden. Diese Technologie ist flexibler und weniger
störungsanfällig, beispielsweise ist das System im Falle eines Stromausfalles Black-Startfähig, d.h. eine Art Anlasser fährt ein zusammengebrochenes Netz ohne Hilfe von außen
stufenweise wieder an. Kürzlich ging eine 260 Kilometer lange 1000-MW-SeekabelHGÜ zwischen England und Holland in Betrieb. HGÜ sind Teil des SiemensUmweltportfolios, mit dem das Unternehmen 2010 einen Umsatz von rund 28 Milliarden
EUR erzielte.
Hoch, internationaler Netzausbau für Projekte wie DESERTEC wichtig
http://www.siemens.com/innovation/de/news_events/innovationnews/innovationnewsmeldungen/2011/021_ino_1113_1.htm
National
Stromnetze
Energieagentur NRW
Übersicht der FuE-Aktivitäten in NRW
Die Energieagentur NRW gibt das vierteljährlich erscheinende Online Magazin
"innovation & energie" heraus. In der aktuellen Ausgabe (1/2011) sind die
Stromversorgungsnetze ein Schwerpunktthema. Dazu werden die wichtigsten vom Land
NRW initiierten Aktivitäten zusammenfassend dargestellt. Danach haben die Cluster
EnergieForschung.NRW und EnergieRegion.NRW das Thema Stromnetze der Zukunft
aufgegriffen. Die vorgestellten Projekte und Initiativen werden in kompakter Form auf
drei Seiten skizziert.
Hoch, da enge Bezüge zu den Aktivitäten des Bundes bestehen.
https://services.nordrheinwestfalendirekt.de/broschuerenservice/download/70953/ie_2
011_2_deu.pdf
23. Mai 2011
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Europa
Windenergie
JEC Composites
Dezentrale Windturbine zur Installtion auf Dächern
Die holländische Firma EverkinetiQ hat in Zusammenarbeit mit Pekago Albis und BASF
kleine Windturbinen mit einem Durchmesser von etwa 1,5m entwickelt, die auf Dächern
von Gebäuden installiert werden können, um diese mit Energie zu versorgen. Die
Montage auf Dächern wird durch das geringe Gewicht der Turbine möglich gemacht, das
durch die Verwendung eines glasfaserverstärkten Polymers ermöglicht wurde. Die Matrix
aus ASA (Acrylester-Styrol-Acrylnitril) weist die für die Anwendung notwendige UV
und Witterungsbeständikeit auf:
The Dutch company EverkinetIQ International has developed in close collaboration with
Pekago, Albis and BASF its first small wind turbine in the PIQO Series with the aid of
Luran® S KR 2858 G3, an ASA resin from BASF. The new product is intended to
provide locally generated energy on industrial facilities, high-rise buildings, hospitals and
other municipal buildings as well as private homes. Its smaller diameter and, above all,
lower weight distinguish it from the wellknown large wind turbines. The first prototypes
of this micro wind turbine (diameter of about 1.5 m) have been installed on buildings in
the Netherlands, where they are undergoing extensive field trials. Now that sufficient data
on performance and the behavior of the turbines under load has been collected,
EverkinetIQ has recently carried out optimization steps and prepares the product launch.
PIQO wind turbines are rugged, compact and they generate little noise. EverkinetIQ
anticipates that, following the test phase, a relatively favorable price per kilowatt-hour
will be achieved. For the turbine’s rotor, the newly established BASF subsidiary
Styrolution, together with its distribution partner Albis Benelux, is providing a 15 % glass
fiber-reinforced material from the family of ASA polymers (acrylic ester-styreneacrylonitrile), because it offers extremely good resistance to weathering, UV radiation and
aging together with chemical resistance.
Hoch, Anwendung von erneuerbaren Energien ohne Netzabhängigkeit
http://www.jeccomposites.com/news/composites-news/new-wind-turbines-madereinforced-asa
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