German National Library of Science and Technology
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Fachlicher Sachbericht zum Verwendungsnachweis
Full text linkDie öffentliche Forschung- und InnovaƟons-Förderung wird regelmäßig evaluiert, um Zielgruppenerreichung und Förderwirkung zu überprüfen und die FörderpoliƟk weiterzuentwickeln.
Kontrollgruppenansätze, die geförderte Unternehmen mit nicht geförderten vergleichen, gelten dabei als wissenschaftlicher Standard (vgl. Cerulli 2010, Zúñiga-Vicente et al. 2014). Voraussetzung für solche Wirkungsanalysen mit Kontrollgruppenansätzen sind Mikrodaten, die beide Gruppen abbilden und ein breites Set an Input- und Outputvariablen über einen ausreichend langen Zeitraum enthalten.
Bisher wurde für solche Evaluierungen häufig eine eigene Datenbasis erstellt, was aufwendig und kostenintensiv sein kann. Nach aktuellem Kenntnisstand existiert bislang keine zentrale Datenbasis, die Input- und Outputvariablen von FuE- und Innovationstätigkeiten sowie Fördermaßnahmen auf Mikrodatenebene zusammenführt.
Ziel des Vorhabens war es daher, einen Paneldatensatz zu erstellen, der Input-, Output- und Fördervariablen enthält und für Wirkungsanalysen der FuE- und Innovationsförderung bei
Unternehmen nutzbar ist. Im Rahmen des WISTAT-Teilvorhabens sollten Daten der regelmäßig durch die WISTAT durchgeführten FuE-Erhebung mit administrativen FuE-Förderdaten verknüpfen werden.
Der Datensatz sollte auf seine Eignung für evaluationsökonometrische Methoden geprüfen und im Forschungsdatenzentrum der WISTAT für Evaluatoren verfügbar gemacht werden. Zudem sollten die Voraussetzungen für regelmäßige Aktualisierungen des Datensatzes geschaffen werden
Schlussbericht zum Vorhaben - Teilvorhaben 1: Prozessoptimierung; Teilvorhaben 2: Substratvorbehandlung und Konzeptvalidierung; Teilvorhaben 3: Logistik und Praxisanforderungen
Full text linkSchlussbericht zum Vorhaben
Full text linkDas Verbundprojekt NaKuHo verfolgte das Ziel, einen neuen Ansatz zur verstärkten Nutzung heimischer Holzrohstoffe für die Herstellung von gärtnerischen Kultursubstraten zu entwickeln. Die modifizierten Holzfasern sollen in Anteilen von über 30 Vol.-% in Substraten eingesetzt werden können und sich für die Produktion eines breiten Spektrums an Topf- und Containerkulturen eignen, bei vergleichbar guter Pflanzenentwicklung wie in torfhaltigen Substraten. In einem parallelen Teilvorhaben wurden dazu Holzfasern mit verschiedenen Verfahrenstechniken so modifiziert, dass ihre Stabilität gegenüber mikrobieller Zersetzung erhöht und damit einer Stickstoffimmobilisierung vorgebeugt wird, die bislang bei der Verwendung von Holzfasern zu einer schwer kalkulierbaren Stickstoffdynamik führt. Die pflanzenbauliche Eignung der modifizierten Holzfasern wurde im Rahmen eines dreistufigen Untersuchungskonzept geprüft, das Bruttests zur Bewertung der Stabilität des Stickstoffhaushalts, Keimpflanzentests zur Prüfung auf pflanzenschädigende Stoffe und abschließend Vegetationsversuche mit verschiedenen Kulturen in Gewächshaus und Freiland beinhaltete. Ergänzend wurden Methoden zur Charakterisierung und Bewertung holzfaserhaltiger Substrate weiterentwickelt, um die Aussagekraft etablierter Prüfverfahren zu erhöhen und neue methodische Ansätze zu eruieren. Ein besonderer Schwerpunkt lag dabei auf der Optimierung des Bruttests zur Bewertung der Stabilität des Stickstoffhaushalts, der vereinfacht und seine Prognosekraft verbessert werden sollte. Die substratphysikalischen Eigenschaften der Holzfasersubstrate wurden analytisch erfasst und vereinfachte Schnelltests zur Wasserverfügbarkeit entwickelt. Parallel dazu entstanden modellgestützte Ansätze zur Simulation der Wasser- und Luftverteilung, auf deren Grundlage Strategien für eine angepasste Bewässerung erarbeitet wurden. Abschließend erfolgte eine ökonomische und ökologische Bewertung der modifizierten Holzfasern.
Die thermische Behandlung von Fichtenholzfasern reduzierte die Stickstoffimmobilisierung im Bruttest deutlich. Die modifizierten Holzfasern waren uneingeschränkt pflanzenverträglich. In Vegetationsversuchen konnten sie je nach Kultur und Substratzusammensetzung mit 30 bis 50 Vol.-% ohne signifikante Ertragseinbußen im Vergleich zur Torfkontrolle eingesetzt werden. Durch eine Tensidbehandlung wurde das Wachstum der Pflanzen in den holzfaserhaltigen Substraten verbessert. Für die Durchführung des Bruttests wurde die Inkubation in geschlossenen Weckgläsern eingeführt. Dadurch entfällt die Feuchtekontrolle und gasförmige Emissionen können miterfasst werden. Nitrat als Stickstoffdüngeform bewirkte eine deutlich stärkere Stickstoffimmobilisierung als ammoniumhaltige Dünger, während die Stickstoffdüngehöhe, der Substratwassergehalt und die Inkubationstemperatur keinen signifikanten Einfluss auf die Stickstoffdynamik hatten. Zur Charakterisierung der physikalischen Eigenschaften wurden neue Schnellmethoden entwickelt, wobei das Zentrifugenverfahren hinsichtlich Kosten und Praktikabilität am besten für den Praxiseinsatz geeignet erscheint. Basierend auf Ergebnissen von Gewächshaus- und Freilandversuchen lieferten Simulationen mit HYDRUS-1D belastbare Modelle zur Beschreibung des Wasserhaushalts, die zur Optimierung der Bewässerung bei holzfaserbasierten Substraten eingesetzt werden können. Die Modellrechnungen ergaben, dass bei Ebbe-Flut-Systemen höhere Anstauhöhen und bei Überkopfbewässerung eine stärkere Anpassung an die Evapotranspiration erforderlich sind. Die Technikumsversuche ergaben sehr hohe Energie- und Prozesskosten, was eine wirtschaftliche Nutzung der modifizierten Holzfasern ausschließen würde. Im industriellen Maßstab könnten kontinuierliche Verfahren und Wärmerückgewinnung die Kosten aber erheblich senken. Erst bei einer Energieeinsparung von ≥ 95 % würde ein ökologischer Vorteil gegenüber Torf und anderen alternativen Ausgangsstoffen wie Kompost bestehen
H2Giga - Sachbericht zum Verwendungsnachweis
Full text linkIm Projekt HyPLANT100 wurde die effiziente Montage großskaliger Elektrolyseursysteme erforscht und entwickelt. Das Ziel bestand darin, Empfehlungen für Standardisierungen zu geben, um diese Prozesse in Zukunft zu beschleunigen sowie zu vereinfachen und somit eine schnellere Umsetzung einer Wasserstoffwirtschaft zu ermöglichen. Für eine erfolgreiche (Teil-)Automatisierung wurden insbesondere standardisierte Schnittstellen analysiert und hinsichtlich einer Standardisierung untersucht. In Bezug auf die teilautomatisierte Standortmontage zielte das Projekt darauf ab, anpassungsfähige Montageverfahren und innovative Technologien zu entwickeln. Darüber hinaus wurde im Rahmen des Projekts die potenzielle Automatisierungstiefe an dezentralen Standorten untersucht. Im Hinblick auf eine spätere, wiederholbare Montage und den Aufbau großskaliger Elektrolysesysteme wurde die Qualifizierung des Personals berücksichtigt
final report
Full text linkDerzeitiger Stand der Wissenschaft und Technik:
Derzeit gibt es keine Verbrennungssysteme für Industriegasturbinen über 14 MW oder große Gasturbinen, die für mehr als 50% Wasserstoff geeignet sind. Diese sind jedoch notwendig, um die Stromversorgung z. B. bei Dunkelflauten klimafreundlich und zuverlässig sicherzustellen.
Zielsetzung der Untersuchung:
Ziel war die Entwicklung modularer und skalierbarer Konzepte für den Betrieb mit bis zu 100% Wasserstoff in Industrie- und großen Gasturbinen. Zusätzlich sollte ein Verbrennungssystem-Prototyp für die Industriegasturbine SGT-800 (62 MW) entwickelt und in Hochdruck-Einzelbrennertests geprüft werden.
Methode:
Unterschiedliche Designelemente der Wasserstoffverbrennung wurden aerodynamisch und mechanisch analysiert sowie auf ihre Skalierbarkeit für verschiedene Leistungsklassen und Brennkammersysteme bewertet. Für die SGT-800 wurde das Konzept in Prototypendesigns integriert und mittels additiver Fertigung produziert. Diese Prototypen wurden in zwei Testkampagnen unter atmosphärischen und Hochdruck-Einzelbrennertests geprüft.
Ergebnis:
Es konnten Skalierungsprinzipien für unterschiedliche Leistungsklassen und Brennkammergeometrien entwickelt werden. Für die SGT-800 wurden erfolgreiche Hochdruck-Einzelbrennertests unter realistischen Druck- und Temperaturbedingungen durchgeführt.
Während die erste Designiteration einen 100%-Wasserstoffbetrieb nur bei reduzierter Leistung erlaubte, ermöglichte die zweite Iteration ein robustes Design mit hoher Flammenstabilität, geringen NOx-Emissionen und ohne Flammenrückschlag.
Schlussfolgerung und Anwendung:
Die Ergebnisse unterstützen die Dekarbonisierung der SIEMENS ENERGY Gasturbinenflotte. Sie legen die Grundlage für die Weiterentwicklung großer Gasturbinen für einen 100%-Wasserstoffbetrieb. Erfolgreiche Tests der SGT-800 bilden die Basis für weitere Projekte, die das Verhalten des Brennerdesigns in realen Gasturbinen und Kraftwerksbedingungen untersuchen werden
Kurzbericht/Schlussbericht NORAS
Full text linkDie zentrale Zielsetzung des Vorhabens bestand darin, die bildgeführten Interventionen, welche teilweise bereits an wenigen hochspezialisierten Zentren verfügbar sind, einfacher, schneller, kostengünstiger, schonender und kurativ zu machen, sodass sie in der breiten klinischen Routine Einzug erhalten werden. Die medizintechnischen Herausforderungen sollten hierfür in den vier Leit- bzw. Querschnittsthemen – iMRI Solutions, iCT Solutions, Immunoprofiling und Computational Medicine – gelöst werden.
Das durch NORAS MRI products GmbH mitbearbeitete Teilvorhaben, lässt sich dem Leitthema iMRI Solutions zuordnen. Das spezifische Ziel des Teilvorhabens war die Erforschung eines Konzepts zum Packaging und Handling interventioneller Mehrkanalspulen. Diese Arbeiten bauten auf den in der ersten Förderphase erarbeiteten Grundlagen zu interventionellen Spulen auf und wurden in Zusammenarbeit mit den Partnern OVGU, MHH und Use-Ing. durchgeführt. Die partnerschaftliche, gleichberechtigte Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft ist ein zentraler Aspekt von STIMULATE und ist entscheidend für eine spätere Verwertbarkeit der erzielten Ergebnisse.
Die Erweiterung auf eine interventionelle Mehrkanalspule war eine wichtige Voraussetzung, um das in der ersten Förderphase erforschte Konzept auf weitere interventionelle Eingriffe übertragen zu können. Die Erhöhung der Anzahl der Spulenkanäle machte eine
Neubewertung dessen notwendig. Ziel war es, ein auf die technischen Anforderungen und den Gebrauch abgestimmtes Konzept zu erforschen, dass es erlaubt Mehrkanalspulen intuitiv und sicher unter sterilen Bedingungen einzusetzen. Hierfür mussten Aspekte der Sterilität und Usability betrachtet werden, was innerhalb einer Anforderungsanalyse bearbeitet wurde. Ein weiterer wichtiger Aspekt war die Evaluation hinsichtlich der Patientensicherheit. Die Bearbeitung dieses Projekts durch Noras wurde in die vier Arbeitspakete Noras 1 : Recherche/Anforderungsanalyse, Noras 2: Konzepterstellung, Noras 3: Evaluation hinsichtlich der Patientensicherheit und Noras 4: Evaluation/Dokumentation unterteilt. Die beiden Meilensteine MS Noras 1 und MS Noras 2 beschrieben in Berichtform das Konzept zum Handling und Packaging einer interventionellen Mehrkanalspule und die Anwendbarkeit dieses Konzepts
