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TU Berlin

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Abgeschlossene Projekte

Ex-Regel: Exergiebasierte Regelungsstrategien für die Heiz- und Raumlufttechnik

Im Rahmen des LowEx-Forschungsverbunds konnten erfolgreich neue Komponenten für die Heiz- und Raumlufttechnik sowie statische exergiebasierte Bewertungsverfahren für Gebäude entwickelt werden. Aufbauend auf diesen Ergebnissen sollen im Rahmen des geplanten Vorhabens dynamische exergetische Bewertungsansätze komponentenbezogen formuliert werden. Hierfür werden alle thermodynamischen Verluste einer Systemkomponente unterteilt nach dem Verursachungsprozess (Wärmeübertragung, Reibung, Mischung und chem. Reaktion), in vermeidbare und nicht vermeidbare Anteile sowie in endogene (durch die Komponente selbst verursacht) und exogene (verursacht von anderen Komponenten) Anteile. Hierdurch können die  Ineffizienzen den einzelnen Komponenten beziehungsweise den Teilsystemen eines Versorgungssystems zugeordnet werden.

Laufzeit: 05/2014 bis 12/2017
Förderkennzeichen:
03ET1218B
Projektbericht: https://doi.org/10.2314/GBV:1031235248

EbilCa-CB: Exergetische Bilanzierung von Chemieanlagen am Beispiel von Carbon Black

Ziel dieses Projektes war es, in chemischen Prozessen, welche bereits einen hohen Reifegrad aufweisen, weitergehendes Einsparpotential  (Energie, CO2, Rohstoffe) zu ermitteln und erste Schritte zu realisieren. Dazu wurden innovative exergiebasierte Methoden weiterentwickelt und angewandt sowie eine Software entwickelt und am Beispiel der Herstellung von Carbon Black (Industrieruß) validiert. Der Energie- und Exergiehaushalt einer gesamten Prozesskette mit allen Komponenten und ihren spezifischen umweltrelevanten Beiträgen (Carbon Footprint) und Kosten wurde erforscht und transparent gemacht, so dass das Optimierungspotential verdeutlicht werden konnte. Schlussendlich wurde die Methodik angewandt, um einen gesamten Chemie-Standort zu bilanzieren.

Laufzeit: 12/2012 bis 12/2016
Förderkennzeichen: 03ET1112A
Projektbericht: https://doi.org/10.2314/GBV:101866999X

Exergoökonomische Analyse von Brennstoffzellen

Entwicklung einer Methode zur Zielkostenerreichung bei Technologiesprüngen in der Markteintrittsphase von Brennstoffzellen durch Kombination von Produktklinik und exergoökonomischer Analyse

Für Brennstoffzellen wurde ein ganzheitliches Vorgehensmodell zur Zielkostenerreichung und lebenszyklusbezogenen Wirtschaftlichkeitsanalyse erarbeitet, das eine beschleunigte Durchschreitung der Kostendegressionskurve in der frühen Phase der Markteinführung ermöglicht. Zu diesem Zweck wurden Methoden der Kundenwertanalyse mit der Methode der Produktklinik zur Identifikation und Realisierung technischer Maßnahmen der Kosten- und Funktionsoptimierung kombiniert und um eine exergoökonomische Analyse erweitert, die die Bewertung von Optimierungsmaßnahmen aus thermodynamischer Sicht ermöglicht. Unter Einbeziehung zentraler Aspekte der Kundenwertgestaltung, der Technologieentwicklung und der Wirkungsgradökonomie wurden Handlungsempfehlungen zur Erreichung der Zielkosten und zur Maximierung des Kundenwerts abgeleitet.

Laufzeit: 12/2012 bis 05/2014
Förderkennzeichen: 461 ZN

Projektbericht: Abschlussbericht - Brennstoffzellen

HTC Biomasse: Hydrothermale Karbonisierung von Biomasse

Im Rahmen dieses Verbundprojekts wurde das Verfahren der hydrothermalen Karbonisierung (HTC) von Biomasse chemisch, verfahrenstechnisch und ökonomisch untersucht und weiterentwickelt. Ziel des Projekts waren die Optimierung der Reaktionsbedingungen, der Qualität der Biokohle und der internen Wärmerückgewinnung in der HTC-Anlage. Es wurde eine Typologie von einsetzbaren Biomassen, HTC-Anlagenbetreibern und HTC-Abnehmern erstellt; basierend auf diesen Typologien wurden verschiedene Anlagenentwürfe entwickelt. Bei dem Projektpartner SunCoal Industries GmbH wurde eine Versuchsanlage betrieben und Messungen durchgeführt. Die HTC wurde umfassend bewertet und so volkswirtschaftliche Kosten und der Beitrag zum Klimaschutz ermittelt. Hierbei wurden Konkurrenzeffekte mit anderen Energieumwandlungstechnologien und anderen Sektoren (vor allem Nahrungsmittelproduktion), sowie Auswirkungen auf Wasserhaushalt, Bodenprozesse, Artenvielfalt und Landschaftsgestaltung berücksichtigt.

Laufzeit: 04/2009 bis 06/2012
Förderkennzeichen: 01LS0806B
Projektbericht: https://doi.org/10.2314/GBV:783050070

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