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Energie & Umwelt 2021

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36 AKTUELL Nutzung von

36 AKTUELL Nutzung von Wasserstoff Grüner Wasserstoff ist dort eine nachhaltige Alternative, wo heute Benzin, Diesel, Kerosin und Schweröl zum Einsatz kommen. Er bietet gleichzeitig den gewohnten Komfort von großen Reichweiten und schnellen Tankvorgängen. Brennstoffzellen zeichnen sich durch eine hohe Effizienz aus und verursachen außer Wasserdampf keine Emissionen – im Gegensatz zum direkten Verbrennen von Wasserstoff in Motoren und Turbinen. Das Deutsche Luft- und Raumfahrtinstitut (DLR) entwickelt sowohl spezielle Brennstoffzellen als auch neuartige Wasserstofftanks für den mobilen Einsatz und integriert sie in die jeweiligen Gesamtsysteme, seien es Autos, Busse, Lastwagen, (Lasten-) Fahrräder, Züge, Flugzeuge oder Schiffe. Wasserstoffbasierte Antriebslösungen haben gegenüber Batteriekonzepten deutliche Vorteile, wenn es darum geht, schwere Lasten über weite Strecken zu transportieren. Wasserstoffmobilität für Straße, Schiene, Luft und See Brennstoffzellenfahrzeuge für den Individualverkehr sind bereits auf dem Markt erhältlich. Die DLR-Fachleute analysieren deren Markt- und Einsatzpotenziale. Brennstoffzellenzüge sind auf Strecken ohne Oberleitung eine emissionsfreie Alternative zu Dieseltriebwagen. Das DLR hat in einer Studie den Markt für Züge mit hybriden Antriebskonzepten untersucht sowie gemeinsam mit dem Schienenfahrzeughersteller Alstom den weltweit ersten Brennstoffzellentriebzug entwickelt und erprobt. Weitere Züge und Testregionen sollen folgen. Erste Busse mit Brennstoffzelle fahren bereits in Pilotprojekten auf den Straßen, und mehrere Hersteller entwickeln Lkw mit dieser Antriebsform. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Nutzung von Wasserstoff für die Energieversorgung von Schiffen. Die Fachleute forschen an Aspekten wie Lebensdauer, Alltagstauglichkeit und der besonders effizienten Integration solcher Systeme, wenn zum Beispiel auf einem Schiff Strom für den Antrieb und gleichzeitig Kälte für die Kühlung der Fracht gebraucht wird. Gemeinsam mit Unternehmen und Forschungseinrichtungen arbeitet das DLR außerdem daran, maritime Antriebe zu untersuchen. Wasserstoff für modifizierte Gasturbinen In der Luftfahrt kann Wasserstoff als Treibstoff in modifizierten Gasturbinen zum Einsatz kommen. Dies ist besonders für große Flugzeugklassen interessant, erfordert allerdings die Entwicklung luftfahrttauglicher Wasserstoffspeicher und neuer Brennkammersysteme. Das Fliegen mit Brennstoffzelle und elektrischen Antrieben stellt bisher eine sehr komplexe technische Herausforderung dar, verspricht aber besonders leise, effizient und emissionsfrei zu sein. Darüber hinaus können flüssige synthetische Treibstoffe auf Wasserstoffbasis das Fliegen deutlich nachhaltiger machen. Ihr Einsatz könnte in Zukunft nicht nur in der Luftfahrt gefragt sein, sondern auch überall dort, wo sich konventionelle Antriebe nicht ohne Weiteres durch klimafreundliche Alternativen wie Batterien oder Brennstoffzellen ersetzen lassen. Antriebskomponenten und Infrastruktur müssen dafür meist nur geringfügig angepasst werden. Institutsübergreifend werden die chemisch-physikalischen Eigenschaften solcher klimaneutralen Treibstoffe sowie deren Leistung, Zusammensetzung und wirtschaftliche Produktionswege untersucht. Grüner Wasserstoff für Strom, Wärme und die Industrie Auch der Energiesektor kann in Zukunft vom Allround-Talent unter den Energieträgern profitieren. Mit Brennstoffzellen und Gasturbinen lassen sich regelbarer Strom und regelbare Wärme erzeugen. Beides ist im Energiesystem von morgen, das auf schwankenden erneuerbaren Quellen beruht, eine zentrale Voraussetzung. So können Verbrauchsspitzen ausgeglichen werden. Dabei gilt es, möglichst hohe Wirkungsgrade zu erreichen. Für die Umrüstung von bereits sehr effizient arbeitenden Gaskraftwerken auf Wasserstoff sind nur geringe Anpassungen notwendig. Aktuell forscht das DLR gemeinsam mit Turbinen- und Kraftwerksherstellern auf dem Gebiet der Brennstoffflexibilität und entwirft Konzepte, wie Gemische aus Erdgas und Wasserstoff möglichst stabil und schadstoffarm verbrennen. Darüber hinaus beschäftigen sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit der Industriefähigkeit von Wasserstofftechnologien: Zusätzlich zum Einsatz von Wasserstoff in Gasturbinenkraftwerken kann regenerativ hergestellter Wasserstoff als Reduktionsmittel genutzt werden, zum Beispiel in der Stahlherstellung oder zur Ammoniaksynthese.

AKTUELL 37 Nachhaltig versickern statt versiegeln Dank versiegelungsfreier Bodenbefestigungen können Flächen nachhaltig geschützt und gleichzeitig nutzbar gemacht werden. Das hat nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich positive Folgen. Der Boden stellt für Mensch und Natur eine wichtige Lebensgrundlage dar. Er speichert das Regenwasser, bietet Lebensraum für verschiedenste Arten und sorgt dafür, dass es in unseren Siedlungsgebieten und insbesondere den Städten nicht zu heiß wird. Doch je mehr Boden versiegelt wird, desto schlimmer sind die Folgen: überlaufende Drainagen, überflutete Innenstädte, teure Regenrückhaltemaßnahmen. Ein schnelleres Aufheizen tagsüber und eine geringere Abkühlung in der Nacht führen zu einer Überwärmung der Innenstädte in den Sommermonaten. Innovative Bodengitter Um dieser Tendenz entgegenzuwirken und die Folgen versiegelter Bebauung zu vermeiden, setzen Planer und Bauherren für die Bodenbefestigung und -stabilisierung immer öfter auf versiegelungsfreie Bodenbefestigungssysteme. Dank innovativer Bodengitter können Regen und Tauwasser ungehindert versickern. Aufwändige Drainagen oder Regenrückhaltemaßnahmen sind nicht mehr notwendig und im Winter gibt es dank der Bodengitter weniger Räumaufwand und weniger Vereisungsgefahr. Bodengitter sind eine gute Alternative, wenn es um die Umgestaltung vorhandener Flächen oder eine Neuanlage geht. Aus alt mach neu: Bodengitter aus recyceltem Kunststoff Mittlerweile gibt es zahlreiche Bodengitter aus Kunststoff am Markt, die man nach Herzenslust begrünen, bepflanzen oder anderweitig befüllen kann. Allerdings sollte man bei der Wahl des Gitters stets auf den Sicherheitsverbund und die Witterungsempfindlichkeit achten. Mit einem Belastungswert von 800 Tonnen pro Quadratmeter steht das Kunststoffbodengitter seinen Konkurrenten aus Metall um nichts nach. Hergestellt werden die innovativen Gitter aus eigens recycelten Kunststoffen. Moderne Qualitätsbodengitter aus Kunststoff sind echte Hochleistungsteile. Sie finden nicht nur bei öffentlichen Bauten Anwendung, sondern haben seit Jahren auch den Einzug in das private Bauen gefunden. ECORASTER Versiegelungsfreie Oberflächengestaltung für eine grüne Welt Parkplätze/Stellplätze Barrierefreie Flächen Zufahrten und Auffahrten Das einzige Gitter mit 36 Sicherheits verbindungen und 9 Elemente pro/m² TÜV und RAL zertifiziert info@campus-ecoraster.com Tel. 348 231 0070 | Bruneck campus-ecoraster.com Landwirtschaft Obst- und Weinbau Allgem. Flächenbefestigung in der Tierhaltung Gehwege

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