Forschungsprojekte
Sie wollen sich eine Übersicht über unsere Forschungsprojekte verschaffen? Dann schauen Sie sich gerne um: Auf dieser Seite finden Sie die aktuellsten Projekte der jeweiligen Schwerpunkte. Wenn Sie das Interesse gepackt hat und Sie einen breiteren Überblick über die jeweiligen Projekte der Schwerpunkte erhalten möchten, finden Sie noch laufende und abgeschlossene Projekte in der Rubrik "Alle Projekte".
Solarthermische Systeme
SoPhosM
System zur bedarfsgerechten Bereitstellung solarer Prozesswärme für den Trocknungsprozess von Phosphat in Marokko
Projektlaufzeit: 01.11.2022 - 31.10.2025
Im Rahmen der Energiewende rückt die Bereitstellung von Wärme durch erneuerbare Energien zunehmend in den Fokus. In diesem Zusammenhang wird die Bereitstellung von Hochtemperaturprozesswärme mit konzentrierter Solarenergie am Beispiel eines Phosphattrocknungsprozesses in Marokko demonstriert. In verschiedenen marokkanischen Sektoren besteht ein großer Bedarf an Prozesswärme, der zumeist durch fossile Brennstoffe gedeckt wird.
In Marokko wird die Energiewende vorangetrieben, um in Zukunft eine CO2-freie Energieversorgung zu gewährleisten und unabhängig von Energieimporten zu werden. Auch das phosphatproduzierende Unternehmen OCP ist bestrebt, seine derzeit öl- und gasbasierte Prozesswärmeversorgung in Zukunft durch Solarenergie zu gewährleisten. Allein für die Phosphattrocknung werden jährlich 3,6 TWh an fossilen Brennstoffen zur Erzeugung von Prozesswärme benötigt. Da für diesen Prozess hohe Temperaturen erforderlich sind, sind Solarturmtechnologien als erneuerbare Wärmequelle hervorragend geeignet. Das erste Projektziel ist der Bau und Testbetrieb einer Demonstrationsanlage zur solaren Phosphattrocknung an einem OCP-Standort in Marokko. Das technische Konzept umfasst ein energieeffizientes System aus innovativen Komponenten. Mit dem Testbetrieb soll der Nachweis erbracht werden, dass diese Solartechnologie in der Lage ist, 24 Stunden am Tag zuverlässig Prozesswärme auf dem gewünschten Temperaturniveau zu liefern. Darauf aufbauend wird das System hochskaliert und unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten so weit optimiert, dass die Technologie nach diesem Projekt von OCP kommerziell genutzt werden kann. Für die Auslegung des Systems müssen Simulationsmodelle der Komponenten entwickelt und validiert werden, um die komplexe Dynamik des Systems abzubilden. Darüber hinaus wird eine sozioökonomische Studie durchgeführt, um festzustellen, wie die Entwicklung des marokkanischen solaren Prozesswärmesektors optimal gemanagt werden kann.
Partner:innen Marokko:
- OCP group
- Mohammed VI Polytechnic University
- Green Energy Park
- Institut de Recherche en Energie Solaire et Energies Nouvelles
- Universität Cadi Ayyad (assoziiert)
Partner:innen Deutschland:
- Kraftanlagen Energies & Services
- Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt e. V.
- Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH
- sbp sonne GmbH
- Hilger GmbH
Gefördert vom
- Bundesministerium für Bildung und Forschung
Tes4Trig
Innovative thermische Energiespeicher (TES) kombiniert mit einer Solarlösung für Heizung, Kühlung und Strombedarf
Projektstart für das SIJ: Juni 2022
Damit die CSP-Technologie kosteneffizient ist, müssen hocheffiziente, flexible CSP-Technologien eingesetzt werden, die mit thermischen Energiespeichern (TES) ausgestattet sind. Um die Kosten weiter zu senken, ist es möglich, kombinierte Kühlungs-, Heizungs- und Stromsysteme (CCHP) zu nutzen, die zusätzliche Einnahmen erzielen können, indem sie den Wärme- und Kältebedarf von Versorgungsunternehmen, Gewerbebetrieben oder Haushalten decken.
TES4Trig zielt darauf ab, die oben genannten Strategien in einem einzigen innovativen CCHP-System zu vereinen, das von Solar-Parabolrinnen-Kollektoren (PTCs) angetrieben wird und auf der Integration des Organic Rankine Cycle (ORC) und des Ejector Cooling Cycle (ECC) mit einem kostengünstigen TES-System basiert. In modernen großen CSP-Anlagen werden meist TES-Systeme mit geschmolzenen Salzen eingesetzt. In TES4Trig wird ein auf Beton basierendes Festkörper-TES vorgeschlagen, das das Potenzial hat, wirtschaftlicher, einfacher und umweltfreundlicher zu sein, aber Untersuchungen zur Überwindung operativer Hindernisse erfordert, begleitet von neuen PTC-Komponentendesigns und Kostensenkungen.
Die Solarenergie, die in Zeiten überschüssiger Sonnenverfügbarkeit gespeichert wird, wird bei Bedarf zur Stromerzeugung und zur Deckung des Raumwärmebedarfs im Winter genutzt, während im Sommer Raumkühlung erzeugt wird. Um die Gesamtnutzung der Solarenergie zu erhöhen, wird in Zeiten, in denen kein Heiz- oder Kühlbedarf besteht, Strom erzeugt. Das System wird über ein Regelungssystem verfügen, um seine Flexibilität zu erhöhen und die Strom-, Kühl- und Heizleistung effizient an den Bedarf der Verbraucher anzupassen. Im Rahmen des Projekts werden die einzelnen Teilsysteme (PTCs, TES, ORC-ECC-Modul) entworfen und in einen TES4Trig-Prototyp integriert, der vor Ort bei einem Verbraucher in Griechenland vorgeführt wird, um seine Machbarkeit zu beweisen und seine tatsächliche Leistung in einer realen Betriebsumgebung zu bewerten.
Im Rahmen des TES4Trig-Projekts wird das SIJ für die folgenden Hauptaufgaben verantwortlich sein:
- Beschaffung einer Solar-Messstation und Installation am TES4Trig-Standort in Griechenland.
- Entwicklung und Validierung eines Simulationsmodells für das TES4Trig-System.
- Machbarkeitsstudie für ein Scale-up TES4Trig-System.
Projektpartner:
- Nationale Technische Universität von Athen (NTUA)
- "DEMOKRITOS" Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung
- CADE Soluciones de Ingeniería, S.L.
- Protarget AG
- MES ENERGY S.A.
- Solar-Institut Jülich der FH Aachen
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Gefördert vom:
- Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen
SolarFuels
Synthetische Kraftstoffe aus Sonnenlicht
Projektbeginn: August 2021
Ziel des industriegeführten Forschungsprojekts SolarFuels ist der Aufbau und Betrieb einer Pilotanlage zur Produktion synthetischer Kraft- und Grundstoffe für die chemische Industrie mittels solarer Mischreformierung von Methan. Durch die solare Aufwertung lassen sich die Treibhausgas-Emissionen um mehr als 30% senken. Perspektivisch wird die Reformierung von Biogas angestrebt, um einen klimaneutralen Kraftstoff herzustellen. Die Pilotanlage wird weltweit zum ersten Mal die gesamte integrierte Technologiekette vom Sonnenlicht bis zum synthetischen, flüssigen Kraftstoff abdecken.
Für das Projekt haben die Synhelion Germany GmbH, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) und das Solarinstitut Jülich (SIJ) ihre Kompetenzen gebündelt. Gemeinsam werden drei Schlüsselkomponenten für die konzentrierende Hochtemperatur-Solartechnik optimiert, skaliert und in industriell relevantem Maßstab demonstriert: Der solare absorbierende Gas-Receiver für Temperaturen bis zu 1500 °C, ein entsprechender thermischer Speicher sowie der indirekt beheizte Reformierungsreaktor. In letzterem wird Methan via einer Mischreformierung mit Wasserdampf und Kohlendioxid zu Syngas, einem H2/CO-Gemisch, reagiert. Dieses wird in einer angeschlossenen Fischer-Tropsch-Anlage zu flüssigem Kohlenwasserstoff weiterverarbeitet. Die Hauptkomponenten werden auf dem Multi-Fokus-Turm, einer Forschungsanlage in Jülich, getestet und auf der Pilotanlage im Brainergy Park Jülich mit dem neu zu errichtenden Hochfokus-Heliostatenfeld in Betrieb genommen werden.
Das SIJ befasst sich einerseits mit einer detaillierten CFD-Simulation des Reformierungsreaktors, um Optimierungspotentiale hinsichtlich der Reaktoreffizienz, v.a. des Methan- und CO2-Umsatzes sowie minimierter Kohlenstoffbildung, auszunutzen. Des Weiteren wird der Gesamtprozess der Pilotanlage dynamisch simuliert, um das Anlagenverhalten zu untersuchen und optimierte Betriebs- und Regelungsstrategien abzuleiten.
Projektpartner:
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
- Synhelion Germany GmbH
Gefördert durch:
- Bundeministerium für Wirtschaft und Energie des Landes NRW
Energiespeicher und Wasserstoff
TESS KWK
Weiterentwicklung und Qualifizierung des multifunktionalen thermischen Speichers für den Einsatz in kommunalen Strom- und Wärmenetzen
Projektlaufzeit 01.11.2021 – 31.10.2024
TESS KWK ist das Folgeprojekt des Forschungsprojekts TESS 2.0, in dem das innovative Power-to-Heat&Power-Speicherkonzept multiTESS (multifunktionaler thermischer Stromspeicher) entwickelt und als Pilotanlage in einem eigenen Gebäude auf dem Gelände des Brainergy Parks Jülich realisiert wurde.
Die Idee des thermischen Stromspeichers ist es, die Beladung des Speichers mittels einer neuartigen elektrischen Heizung aus Netzüberschussstrom der erneuerbaren Energien zu realisieren. Zusätzlich ist es möglich, überschüssige Wärmeenergie aus Industrieprozessen in dem multiTESS zu speichern. Innovativ und einzigartig ist neben der Bereitstellung auch die Speicherung der Hochtemperaturwärme von bis zu 1000 °C. Die gespeicherte Energie kann entweder als grundlastfähige Wärme – das heißt rund um die Uhr von 50 °C bis 1000 °C – oder in bestehende KWK-Anlagen zur bedarfsgerechten Erzeugung von Strom und Wärme abgegeben werden.
Im Projekt TESS KWK wird der multiTESS für den Einsatz in kommunalen Strom- und Wärmenetzen weiterentwickelt und unter Berücksichtigung möglichst realer Betriebsbedingungen für diesen Einsatz optimiert und qualifiziert. Zu diesem Zweck werden ein ausführlicher Versuchsbetrieb an der bestehenden Pilotanlage, eine Konzeptoptimierung und eine Markteinsatzanalyse durchgeführt. Begleitend wird ein digitaler Zwilling der Gesamtanlage erstellt und mithilfe der Versuchsergebnisse validiert. Mit dem digitalen Zwilling kann eine Adaption an verschiedene Einsatzszenarien zügig durchgeführt sowie das Anlagenverhalten bei Konzeptänderungen vorausgesagt werden.
Mit dem Projekt TESS KWK befindet sich das multiTESS-Konzept weiter auf dem Weg zur kommerziellen Realisierung. Durch seine dezentrale und flexible Energiebereitstellung stellt multiTESS einen bisher fehlenden Baustein zur Sicherstellung der CO2-freien Versorgung mit Strom & Wärme in der Industrie und auch bei der kommunalen Energieversorgung dar. Diese Sektorenkopplung bildet eine Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur angestrebten Klimaneutralität.
Näheres kann unter folgendem Link nachgelesen werden: Näheres zu TESS KWK
Projektpartner:innen:
- Dürr
- Kraftanlagen Energies & Services GmbH
- Otto Junker GmbH
- Stdtwerke Jülich GmbH
Foto: FH Aachen | Iesse Schneider
StoreToPower
Stromspeicherung in Hochtemperatur-Wärmespeicherkraftwerken
Projektlaufzeit 01.01.2019 - 30.09.2021
Wie kann die Versorgungssicherheit auch ohne Kohlekraftwerke gewährleistet werden? Was passiert mit den Kraftwerken nach dem Kohleausstieg? Wie kann der Ausstieg sozialverträglich gestaltet werden? StoreToPower kann zu der Lösung dieser Probleme einen wesentlichen Beitrag liefern.
In dem Projekt wird der Umbau eines Kohlekraftwerkes zu einem Wärmespeicherkraftwerk projektiert. Ein Wärmespeicherkraftwerk stellt ein erweitertes thermisches Kraftwerk dar, bei dem ein Wärmespeichersystem parallel zum klassischen Dampferzeuger geschaltet wird. Das Wärmespeichersystem nutzt Strom in Niedrigpreisphasen, um die elektrische Energie in Form von sensibler Wärme mittels einer elektrischen Heizung zu speichern. Als Wärmespeichermaterial können Salzschmelze oder ein über Heißluft erhitzter Feststoff verwendet werden. Bei hohen Strompreisen kann die Wärme unter Nutzung der vorhandenen Infrastruktur (Dampfkreislauf mit Turbine, Kondensator, Generator und Kühlsystem) wieder verstromt werden. Dieses Konzept trägt dazu bei, volatilen Strom (mit dem weiteren Ausbau der Erneuerbaren in Zukunft zunehmend) zur Bereitstellung steuerbarer und gesicherter Leistung zu nutzen. Langfristig könnte die Kohlefeuerung komplett durch den Speicher ersetzt werden. Das Ziel besteht in der Entwicklung und Demonstration CO2-freier/armer Wärmespeicherkraftwerke, die eine 100%ige Versorgungssicherheit bei minimalem CO2-Ausstoß für die Energiewende ermöglichen.
Zum weltweit ersten Mal soll im Projekt StoreToPower ein derartiges Konzept an einem Kraftwerk der RWE AG erprobt werden. Das Projekt steht am Solar-Institut Jülich (SIJ) in direkter Nachfolge zur ebenfalls vom Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen geförderten I-TESS-Studie aus dem Jahr 2017. Die Aufgabe des SIJ in dem aktuellen Projekt besteht in der Entwicklung von Referenzkonzepten zur Erweiterung/Umbau von Kohlekraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung durch Hochtemperatur-Wärmespeicher und deren techno-ökonomischen Bewertung. Außerdem werden eine Lebenszyklusanalyse (LCA) zum Wärmespeichersystem und dynamische Simulationen für den elektrischen Erhitzer durchgeführt. Für die wirtschaftliche Betrachtung wird eine Bedarfsanalyse für Wärmespeicherkraftwerke im europäischen Verbundnetz sowie eine Abschätzung des Marktpotenzials für an Fernwärmenetze gekoppelte Wärmespeicherkraftwerke vorgenommen. Das Institut NOWUM Energy der FH Aachen erstellt dabei zukünftige Marktpotenziale mittels verschiedener stochastischer Modelle und berechnet den wirtschaftlichen Ertrag unter Berücksichtigung verschiedener Strompreisentwicklungsszenarien anhand von Hourly Price Forward Curves der folgenden drei Jahrzehnte. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Planung einer Pilotanlage ein.
VeSuW
Versuchsanlage für Schüttgut und Wärme
Project Start: July 2019
A core task for permanently available and cheap electricity is the cost reduction in the heat storage of solar energy. To this end, the SIJ has developed a new type of air-bulk material heat exchanger, which, in contrast to the systems available on the market, is characterised by direct material contact and a maximum process temperature of up to 800°C. The improved heat transfer from the direct contact is in contrast to the challenges of fluidic engineering. The better heat transfer from the direct contact faces the challenges of the fluidic phenomenologies.
In the VESUW project, the system is being advanced to market maturity in cooperation with local project partners. Special attention is being paid to the temperature behaviour of the materials (800° temperature difference), the operating life and operating costs, as well as the optimisation of the heat transfer process. This is being thoroughly researched by combining numerical simulations with extensive experiments on a laboratory scale. The final objective is the innovation transfer and raising the development status to the next level.
Project Partners:
- Hilger GmbH
- Grenzebach BSH
Sponsored by:
- Federal Ministry for Economic Affairs and Energy
Projektbeginn: Juli 2019
Eine Kernaufgabe für dauerhaft verfügbaren und günstigen Strom ist die Kostenreduktion in der Wärmespeicherung von Solarenergie. Hierzu hat das SIJ ein neuartiges Luft-Schüttgut Wärmeübertragersystem entwickelt, das sich im Gegensatz zu den auf dem Markt erhältlichen Systemen, durch den direkten Stoffkontakt und einer maximalen Prozesstemperatur von bis zu 800°C auszeichnet. Der bessere Wärmeübergang aus dem direkten Kontakt steht dabei den Herausforderungen der strömungstechnischen Phänomenologien gegenüber.
Im Projekt VESUW wird das System gemeinsam mit lokalen Projektpartnern zur Marktreife vorangetrieben. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf dem Temperaturverhalten der Werkstoffe (800° Temperaturdifferenz), der Lebensdauer und Betriebskosten, sowie der Optimierung des Wärmeübertragungsprozesses. Fundiert erforscht wird dies durch die Kombination von numerischen Simulationen mit umfänglichen Experimenten im Labormaßstab. Finales Ziel ist dabei der Innovationstransfer mit Anhebung des Entwicklungsstatus auf die nächste Ebene.
Projektpartner:
- Hilger GmbH
- Grenzebach BSH
Gefördert durch:
- Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Effiziente Gebäude- und Anlagentechnik
Lindenallee
Die SEG Jülich plant ein Neubaugebiet für teilweise Ein- und Mehrfamilienhäuser sowie eine Kita und einen Gesundheitsbetrieb. Zusätzlich sollen mindestens 8 Grundstücke für sog. „Tiny Houses“ angelegt werden.
Im Auftrag der Stadtwerke Jülich (SWJ) und der Stadtentwicklungsgesellschaft (SEG) erstellt das SIJ in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-IEG eine Energiekonzeptstudie, welche die folgenden Punkte umfasst:
- Annahmen zum Wärme-/Kälte- und Strombedarf sowie weiterer relevanter Parameter werden mit dem AG abgestimmt.
- Definition von Referenz-Gebäuden im KfW55-Standard mit Luft-Wasser-Wärmepumpen, PV-Anlagen und einer Wallbox mit 11 kW Ladeleistung.
- In einem ersten Schritt werden 10 alternative Konzeptvarianten inkl. netzbasierter Lösungen entwickelt, beschrieben und mittels pauschaler Erfahrungswerte bzgl. technischer und wirtschaftlicher Eigenschaften nach dem Typtage-Verfahren dimensioniert und bewertet. Eine Bewertungsmatrix wird mit dem AG abgestimmt.
Gemeinsam mit SEG/SWJ werden drei Varianten ausgewählt, die im Anschluss genauer in dynamischen Simulationsrechnungen bewertet und optimiert werden. Hierbei werden auf Basis von Wetterdaten (1 aktuelles, 1 zukünftiges Jahr) Bedarfsszenarien berechnet, wobei Gesamtbedarf und Spitzenlast ermittelt werden. Eine Investitions- und Betriebskostenschätzung wird jeweils durchgeführt sowie eine Klimawirksamkeitsbetrachtung in CO2-Äquivalenten. Die Robustheit der Berechnungen wird dabei durch Sensitivitätsanalysen (Wetter, Lastprofile, wesentliche Kostenannahmen) überprüft.
Foto: FH Aachen | Joachim Göttsche
Grüne Talachse
Studie zur energetischen Transformation der Industrie entlang der „Grünen Talachse“ in der Kupferstadt Stolberg
Projektlaufzeit: Februar 2022 – August 2022
Die umlaut SE, das Institut NOWUM-Energy und das Solar-Institut Jülich wurden von der Kupferstadt Stolberg, der StädteRegion Aachen, der IHK Aachen und der AGIT mbh mit der Durchführung einer Studie zur klimagerechten Transformation der Industrie in Stolberg beauftragt. Diese Studie steht im Kontext der Herausforderungen des Strukturwandels und der Energiewende in der Region Aachen sowie den Wiederaufbau-Bestrebungen nach dem Hochwasser im Juli 2021. Das Vorhaben wird von einem Großteil der dort in der Stolberger Talachse angesiedelten Industrieunternehmen unterstützt. Das Ziel der Studie ist die Erstellung einer Roadmap zur Dekarbonisierung der Stolberger Industrie und eines Förderantrags für ein Kernprojekt, das den Beginn dieser Roadmap darstellt.
Zu Beginn der Studie werden mit Hilfe eines Fragebogens und Begehungen der teilnehmenden Industrieunternehmen grundlegende Verbrauchs- und Prozessdaten gesammelt und hinsichtlich Energieeinspar- und Substitutionspotenzialen analysiert. Des Weiteren werden die Potentiale der gesamten Region Stolberg für den weiteren Ausbau einer regenerativen Energieversorgungsinfrastruktur betrachtet. Auf dieser Basis werden Projektideen zur klimafreundlichen Transformation der Talachse entwickelt. In Absprache mit den Auftraggebern und den Industrieunternehmen wird eine Kernprojektidee bestimmt, für welche ein passendes Förderprogramm identifiziert und ein Förderantrag ausgearbeitet wird. Dieser Förderantrag wird zum Projektabschluss zusammen mit der Roadmap, in welcher auch die anderen erarbeiteten Projektideen enthalten sind, zur Einreichung an den Auftraggeber übergeben.
Projektpartner:
- umlaut SE
- Institut NOWUM-Energy der FH Aachen
Auftraggeber:
- Kupferstadt Stolberg
- StädteRegion Aachen
- Industrie- und Handelskammer Aachen
- Aachener Gesellschaft für Innovation und Technologietransfer mbH
AlgaeFertilizerBox
Entwicklung und Bau zweier Demonstratoren zur Nährstoffrezyklierung aus Abwässern
Projektbeginn: Januar 2022
Laufzeit: 4 Jahre
Algen sind fotosynthetisch aktive Organismen und können große Mengen an Nährstoffen akkumulieren. Gezielt eingesetzt, lassen sich mit ihnen aus Abwasserströmen von Kommunen, landwirtschaftlichen Betrieben und Industrieunternehmen u. a. Phosphate und Nitrate entfernen. Sie würden so dazu beitragen die Verschmutzung von Oberflächen- und Grundwasser zu reduzieren. Die Aufarbeitung von Nährstoffen aus Abfallströmen durch Algen ist eine aufstrebende Technologie und die in solch einer Anlage gewonnene Biomasse ließe sich in Bioraffinerien weiter zu höherwertigen Produkten konvertieren.
Die auf Algen basierte Abwasserbehandlung soll im Projekt AlgaeFertilizerBox, der Fortführung des Projektes AlgaeSolarBoxes, im Bioökonomie-Revier regional helfen eine intensive Landwirtschaft ohne Erhöhung der Wasserverschmutzung umzusetzen, wobei gleichzeitig aber auch anvisiert wird sie in andere Regionen weltweit exportiert zu können. Im globalen Kontext ist die aus Abwasser (z. B. aus der Lebensmittelindustrie) gewonnene Algenbiomasse zudem eine vielversprechende stoffliche Grundlage, um die fortschreitende Desertifikation in abgelegenen Regionen einzudämmen.
Um die Machbarkeit und den Nutzen dieser neuen Technologie im "Strukturwandel" zu demonstrieren, wird ein skalierbarer Demonstrator eines mobilen Abwasserreinigungssystems entwickelt, der aus koppelbaren Modulen integriert in 20-Fuß ISO-Containern besteht. Als Demonstratoren werden vom SIJ und dem IBG-2 zwei Modelmodule gebaut:
- ein Algen-Photobioreaktor-Modul zur Wasseraufbereitung und Biomasseerzeugung und
- ein Spektral Modul, das mit einer integrierten spektralen Lichtaufspaltung effektiv Licht und Energie aus Sonnenlicht für Algen wie auch PV-Zellen liefert.
Beide Modulsysteme sind Teil des Demonstrators „Container-basierte Bioraffinerie“, die nach Fertigstellung an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichen Abwasserbedingungen zum Testeinsatz kommen.
Projektpartner:
- Forschungszentrum Jülich / Institut für Bio- und Geowissenschaften 1: Pflanzenwissenschaften (IBG-2)
Weiterführende Links:
https://www.fz-juelich.de/de/aktuelles/news/pressemitteilungen/2021/2021-12-07-innola
https://www.biooekonomierevier.de/Innovationslabor_AlgaeSolarBoxes
Intelligente Energieversorgungssysteme
SHAREuregio
Entwicklung, Implementierung und Etablierung eines grenzüberschreitenden, elektromobilen und flexibilisierten Sharing-Systems (eCar und eBike)
Förderzeitraum: 01.07.2018 - 31.12.2021
Der anhaltende Trend der Urbanisierung, in Deutschland und den Niederlanden, hat nachhaltige Auswirkungen auf das Mobilitätsverhalten der Menschen. Wichtiger werden die Vielfalt flexibler Mobilitätsangebote und der verbesserte/vereinfachte Zugang zu Mobilität. Der Autobesitz verliert an Bedeutung und insbesondere die Unternehmen stehen vor der Herausforderung ihr betriebliches Mobilitätsmanagement neu auszurichten Das „SHAREuregio“ Projekt verfolgt die Entwicklung und Integration eines flexiblen elektromobilen Car- und Bikesharing-Systems für die Städte Venlo, Roermond, den Großraum Mönchengladbach und den Kreis Viersen.
Das neue Angebot soll vor allem zur Verbesserung der Luftqualität und zum effizienteren Einsatz erneuerbarer Energien und Investitionsmittel beitragen. Dies wird in einem innovativen, grenzüberschreitenden kooperativen Projekt mit dem Ziel realisiert, neue Elektromobilitätskonzepte zu entwickeln, zu erproben und zu implementieren. Gleichzeitig ist SHAREuregio ein integrativer Ansatz, was bedeutet, dass in Form einer Plattform "e-Mobilität als Dienstleistung" die Mobilitätsangebote und Verkehrsmittel besser miteinander verknüpft und vernetzt werden. SHAREuregio wird e-Mobilität (e-Cars und e- Bikes) für Dienstfahrten und auch für private Wege anbieten. Das Projekt wird für den Einsatz von Elektrofahrzeugen werben und Unternehmen sowie Privatpersonen für das Thema Elektromobilität weiter sensibilisieren.
Das Solar-Institut Jülich modelliert das Sharing-System als Baustein einer zukünftigen sektorengekoppelten Energieversorgung und untersucht anhand ausgewählter Zukunftsszenarien das Treibhausgas-Minderungspotenzial eines solchen flexiblen elektromobilen Car- und Bikesharing-System.
Projektpartner:
- Stadt Mönchengladbach
- Kreis Viersen
- Gemeinde Roermond
- Gemeinde Venlo
- NEW AG
- Greenflux Assets BV
- EMTB
- Wirtschaftsförderungsgesellschaft für den Kreis Viersen mbH (WFG)
- Wirtschaftsförderung Mönchengladbach GmbH (WFMG)
- FH Aachen:
- FB 2 - Stadt- und Raumplanung, Verkehrsplanung und -technik
- FB 5 - m2c-lab
- FB 6 - Automobiltechniklabor
- Solar-Institut Jülich
Projekt Website: https://shareuregio.eu/?lang=de
Quirinus
Regionales virtuelles Flächenkraftwerk vkw++
Projektlaufzeit: 01.03.2017 bis 31.05.2020
Eine stabil funktionierende Stromversorgung ist heutzutage selbstverständlich. Bisher haben die Übertragungsnetzbetreiber über konventionelle Atom-, Gas- oder Kohlekraftwerke für diese Sicherheit gesorgt. Mit der Energiewende ändert sich das nun. Die konventionellen Kraftwerke werden zunehmend durch die erneuerbaren Energien (EE) abgelöst. Wind- und PV-Anlagen speisen den Strom allerdings dezentral und fluktuierend ein, sodass sowohl Engpässe als auch Energieüberschüsse entstehen können. Das ist die große Herausforderung, mit der sich das Projekt QUIRIUNS beschäftigt. Ein Lösungsansatz, der eine zuverlässige Stromversorgung auch bei steigenden EE-Anteilen im Strommix gewährleistet, ist die Bündelung verschiedener EE-Anlagen aus der Region. So wird ein Flächenkraftwerk geschaffen, auch virtuelles Kraftwerk genannt. Die Anlagen werden über ein Informations- und Kommunikationsnetz miteinander verbunden und können Daten zu Stromerzeugung und -bedarf austauschen. Diese Daten werden von einem Control Center gesteuert, sodass man von dort das Stromangebot und die Stromnachfrage über Systemdienstleistungen stabilitätswirkend aufeinander abstimmen kann.
Aufgabe des SIJ war es, mit Blick auf die zukünftige Energieversorgung der Region ein Ideal-Portfolio mit dynamischen Zubau-Szenario-Simulationen zu erstellen und dabei die Potenziale für den mittelfristigen Zubau von EE-Anlagen und mögliche Veränderungen auf der Verbraucherseite sowie geplante oder beschlossene EE-Ausbau-Maßnahmen zu berücksichtigen. Zusammen mit den ermittelten Flexibilitätspotenzialen auf der Lastseite (z.B. bei stromintensiver Industrie, Wärmepumpen, E-Mobilität) wurden die spezifischen Herausforderungen und Chancen eines vkw++ für die Energiewende auf Verteilnetzebene ermittelt. Aus ausgewählten Szenarien wurden Treibhausgasminderungs- und Netzausbauvermeidungspotentiale abgeleitet.
Ein regionaler Verbund von Verteilnetzbetreibern, Energieversorgern, Herstellern und Betreibern von Anlagen wie Daten-Kommunikation, Schwungradspeicher und Kraft-Wärme-Kopplung sowie die beiden Forschungsinstitute bildet zusammen das Projekt-Konsortium. Antragsteller und Konsortialführer ist die Regionetz GmbH mit Sitz in Eschweiler.
Projektpartner:
- Regionetz GmbH
- NEW-Netz GmbH
- SAE IT-systems GmbH & Co. KG
- STORNETIC GmbH
- RWE AG
- Leitungspartner GmbH
- 2G Engery AG
- ewi Energy Research and Scenarios gGmbH
Gefördert durch:
- Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen
- Europäische Union - Investition in unsere Zukunft, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung
- EFRE.NRW - Investition in Wachstum und Beschäftigung
Projekthompepage:
