Energie- und CO2-Einsparungen durch Kreislaufwirtschaft, insbesondere direkt durch Zirkularität im Bereich des Kohlenstoff (CCU), und die Ressourcen- und Energieeffizienz durch Industrielle Symbiose sind zwei wesentliche Lösungsansätze zur Dekarbonisierung der Industrie. mehr

In FIRST wird ein vollständig integriertes, reversibles Festoxidzellen-System (rSOC) entwickelt und in einer Living-Lab Umgebung getestet. Das System kann bedarfsorientiert zwischen Wasserelektrolyse- und Brennstoffzellenbetrieb wechseln, was zu einem kompakten, skalierbaren und annähernd in Vollzeit betreibbaren elektrochemischen Speichersystem führt. Um ein optimales internes Wärmemanagement, kurze Umschaltzeiten und hohe Roundtrip-Wirkungsgrade zu erzielen werden dynamische Systemsimulationen durchgeführt und neue Systemregelungsstrategien mit Lastvorhersagemodellen eingesetzt. mehr

Die geologische Speicherung von Wasserstoff ist eine der wenigen großtechnische Möglichkeiten Energie aus erneuerbaren Quellen zu speichern. Dazu ist es allerdings notwendig mikrobielle Prozesse im Untergrund zu verstehen. BioPore wird das gegenwärtige Wissen in Bezug auf mikrobielles Wachstum und Biomasseanreicherung in porösen Medien grundlegend erweitern und substantiell zur Risikoanalyse von Verfahren beitragen, die gezielt mikrobiologische Prozesse in Lagerstätten nutzen wollen bzw. bei denen ungewolltes mikrobielles Wachstum auftreten kann. mehr

Im Leuchtturmprojekt HYDROMETHA wird ein neuartiges, vollständig integriertes System der CO2-H2O-Hochtemperatur-Co-Elektrolyse (Co-SOEC) mit einer direkt angekoppelten katalytischen Methanisierung entwickelt. Die Verknüpfung dieser Prozesse sowie die Optimierung von Komponenten und Betriebsabläufen ermöglichen eine signifikante Steigerung der Umwandlungseffizienz von Strom zu Gas in Bereiche über 80%. mehr

Erdgas und Kraftstoffe auf fossiler Basis sollen vor allem in der energieintensiven Industrie durch umweltverträgliche Alternativen ersetzt werden. Daher ist das Ziel von ReGas4Industry hochwertige Sekundärenergieträge, wie SNG („Grünes Gas“), Biokraftstoffe (Fischer-Tropsch Kraftstoff) oder Hythan, aus biogenen Reststoffen aber auch generell aus kommunalen und industriellen Abfällen (Klärschlamm, Gärreste, Rejekte, Rinde,…) zu erzeugen. Als Technologie wird die Gaserzeugung mittels Zweibettwirbelschicht eingesetzt, die im Projekt durch eine innovative Gasreinigungsstrecke und eine Syntheseapparaturen ergänzt wird. mehr

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Gewinnung Ethanol aus CO2. Als Zwischenschritt wird zunächst eine enzymatische Vorbehandlung von CO2 durchgeführt, um den homoacetogenen Mikroorganismen die Arbeit bei der Acetatproduktion zu erleichtern und dieses dann in einer Solventogenese zu Ethanol umzuwandeln. Zusätzlich wird das Reaktorsystem modelliert und eine ökologische und ökonomische Prozessevaluierung durchgeführt. mehr

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Im Projekt Ammonia2HeatStorage wird erstmalig eine systematische Potentialerhebung, Evaluierung und Versuchsdurchführung eines Speichersystems mittels Chemical Looping Combustion – CLC Technologie unter Verwendung von „grünem“ Ammoniak, der aus Abwasser und Abfallströmen mittels Vakuummembrandestillationstechnologie – VMD – durchgeführt werden. Diese vielversprechende Technologiekombination hat das Potential einen radikalen, branchenübergreifenden Paradigmenwechsel im Vergleich zu bisher in Verwendung befindlichen Speichertechnologien zu bewirken und neue Forschungs- und Entwicklungsprojekte zu initiieren. Im Rahmen dieser Sondierung wird ein „Proof of Concept“ eines Ammoniak-Metall-Festbett-CLC-Speicherfunktionsmusters im Labor, sowie eine erste quantitative Bewertung des techno-ökonomischen Potentials einer derartigen Technologiekombination durchgeführt. mehr

In einem integrierten Hüttenwerk fallen energiereiche, CO-, CO2- und H2-haltige Gase, sogenannte Kuppelgase, aus unterschiedlichen Prozessen an, die nach dem Stand der Technik energetisch verwertet werden. Im Rahmen dieses Projektes wurden Prozessketten zur Nutzung dieser Kuppelgase entwickelt und experimentell untersucht, bei denen mittels einer Wasserelektrolyse erneuerbarer Strom und Biomasse in einer Wirbelschichtvergasung zur H2-Erzeugung verwendet werden, um Kuppelgase katalytisch zu methanisieren. Die Hauptziele, eine wesentliche Reduktion der CO2-Emissionen, die Steigerung der Energieeffizienz in der Produktion und die Einbindung erneuerbarer Energien in die Stahlproduktion, konnten im Projekt nachgewiesen werden. mehr

Flugasche enthält wertvolle Mineralstoffe, die als thermochemischer Energie- und CO2 Speicher genützt werden könnten. Dabei wird mit der chemischen Reaktion mit Wasser Wärme frei oder kann CO2 als Carbonat speichern. mehr