5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.1 Bioenergie|
Mechanische (Sortierung, …) und thermische (Pyrolyse, Steam Explosion, HTC, HTL, …) Vorbehandlung und Aufbereitung von Biomasse, biogenen Reststoffen und Reststoffsortimenten mit hohem biogenen Anteil.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.1 Bioenergie|
Vornormative Forschung zur Entwicklung von Produkt- und Prozessstandards für Brennstoffe und deren Bereitstellung; Methoden zur Bewertung des Betriebs- und Emissionsverhaltens von Serien- und seriennahen Produkten unter realen (Endkunden-) Bedingungen.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.1 Bioenergie|
Null-Emissions-Kleinfeuerungssysteme; Marktfähige Sekundärtechnologien zur Emissionsreduktionen; Biomassebasierte Hybridpackages für die Wärme- und Warmwasserbereitstellung für Gebäude und Mikronetze; Marktfähige Mikro- und Klein-Kraft-Wärme-Kopplungssysteme; Erhöhung der elektrischen Wirkungsgrade (Erhöhung der Dampfparameter), der Anlagenverfügbarkeit (Erhöhung der Standzeiten der Komponenten) und der Teillastfähigkeit von Biomasse KWKs im mittleren und großen Leistungsbereich; Biomasse für industrielle (Hochtemperatur-)Prozesse (Sauerstoffanreicherung, …).
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.1 Bioenergie|
Brennstoffflexible Biomassevergasung; Neue Vergasungskonzepte (CO2 als Vergasungsmedium, …); Integration der Biomassevergasung in Industrieprozesse (Papierindustrie, Baustoffindustrie…); Marktfähige Technologien zur trockenen Aufbereitung von Synthesegas; Polygenerationssystem der zweiten Generation (Herstellung von H2, Hythan, CH4); Demonstration von Biomasse-IGCC; Demonstration von Synthesen (FT, gemischte Alkohole, Bio-H2, Bio-SNG, …); Hybride Systeme (Nutzung von H2 aus Überschussstrom zur Erhöhung der Kohlenstoffkonversion)
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.1 Bioenergie|
Ausweitung der Basis der möglichen Substrate; Herstellung von Synthesegas und Bio-H2; Einsatz von SOEC zur Erhöhung der Kohlenstoffkonversion; Umwandlung von CO2 zu Wertstoffen; Feststoffabtrennung und Rezirkulation zur Erhöhung der Effizienz von bestehenden Anlagen; Systemlösungen von kombinierten Algen / Photovoltaik – Bioraffinerien.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.1 Bioenergie|
Modellbasierte und modellprädiktive Regelungskonzepte für Einzeltechnologien, für Anwendungen und für Systeme; Modellierung und Simulation als Entwicklungs- und Vorhersagetools zur Reduktion von Entwicklungszeit und –kosten; Nutzungsmöglichkeiten für Nebenprodukte; Rückgewinnung von Wertstoffen; (Kaskadische) Nutzung von CO2
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.1 Bioenergie|
Aqueous Phase Reforming; Chemical Looping Reforming; Microbial Bio-Electrochemical Systems
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
Entwicklung von leistungsoptimierten verglasten und unverglasten PVT Kollektoren; PVT-Kollektoren zur Wärme-und Stromerzeugung sowie zur nächtlichen Strahlungskühlung; Unverglaste PVT Kollektoren mit Erdsonden und Wärmepumpen; Prüfverfahren für PVT-Kollektoren.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
Neue Materialien oder Materialkombinationen; Neuartige Herstellverfahren
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
Reaktoren für die photokatalytische Spaltung der gewässerbelastenden Substanzen; Solare Pasteurisiergeräte
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
Berechnungs- und Simulationstools für thermodynamisch optimierte große Kollektorfelder mit Flach- und Vakuumröhrenkollektoren, welche die Auslegung großer Kollektorfelder und Leistungsgarantien für solare Großanlagen ermöglichen.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
Standardisierte Systemlösungen wie z.B.: selbsttragende Kollektorfelder oder Unterkonstruktionen sowie aerodynamische Gestaltung von Kollektorfeldern
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.2 Solarthermie|
Entwicklung simulationsgestützter Systemkonzepte und belastbarer Dimensionierungsrichtlinien unter Berücksichtigung von aktivierbare Bauteil in Verbindung mit intelligenten Regelungssystemen (prädiktive und kognitive Regler).
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.3 Wärmepumpen und Kälteanlagen|
Alternative Kältemittel (Kältemittel mit niedrigem GWP-Wert); Kältemittelfüllmengenreduktion (die sowohl bei Kältemittel mit relevantem Treibhauspotenzial als auch bei brennbaren Kältemitteln von besonderer Bedeutung ist); Komponentenoptimierung (zB. für Anlagen in Ballungsräumen), Minimierung/Optimierung der akustischen Emissionen; alternative Wärmequellen/-systeme für Wärmepumpen.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.3 Wärmepumpen und Kälteanlagen|
Effizienzsteigerung und Investitionskostenreduktion; Maßnahmen zur Vermeidung/Eindämmung von Korrosion und Inertgasbildung; Alternative Arbeitsstoffpaarungen
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.3 Wärmepumpen und Kälteanlagen|
zB. Ausnutzung des thermo-akustischen, -elektrischen, -magnetischen Effekts
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.3 Wärmepumpen und Kälteanlagen|
Systeme für die „Hochtemperaturanwendung“ (speziell für den Nachrüstmarkt im Wohnbereich und Gewerbe & Industrie); Kopplung von Wärmepumpe & PV-Anlage & elektr. Speicher, Optimierung des PV-Eigenverbrauchs; Effiziente und kostengünstige Kleinanlagen (z.B. für Niedrigst-, „Null“- oder „Plus“-Energiegebäude die auch zur Warmwasserbereitung genutzt werden können); Anlagen zur Abluftwärmerückgewinnung (zB. in Kombination mit Komfortlüftungsanlagen); Wärmepumpen für Fernwärmesysteme: zentrale Großanlagen zur Wärmeeinspeisung, dezentrale Kleinanlagen zum Wärmeentzug (d.h. Anlagen mit relativ hohen Wärmequellentemperaturen); Wärmepumpen für großvolumige Bauten (Mehrfamilien-, Bürogebäude); Anlagen zur Wärmerückgewinnung bzw. Abwärmenutzung (z.B. Einspeisung von Abwärme in ein Fernwärmenetz, Nutzung zur Warmwasserbereitung); Qualitätssichernde bzw. -steigernde Maßnahmen (z.B. in-situ Bestimmung und Analyse der Effizienz).
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.4 PV- off grid|
PV-Modulrecycling; PV-Modul Bauwerk-und Produktintegration
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.4 PV- off grid|
5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.4 PV- off grid|
PV gespeiste Off-Grid-Gleichstrom-Ladestationen an Autobahnen. An der Schnellladesäule für E-Autos werden Batterien für Netzentlastung bzw. auch im off-Grid-Betrieb eingesetzt. Damit werden Ladespitzen beim Schnellladen verhindert, die bei einer angestrebten 15 minütigen Ladung für 400 km Reichweite (60 kWh) 240 kW pro E-Mobil betragen. Überdies wäre dadurch gewährleistet, dass die Energie für die E-Mobilität vollständig aus erneuerbarer Energie bereitgestellt wird.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.5 Windenergie|
Kurz- und Langfristprognosen; Turbulenzanalyse; Sensorsysteme; Modellierungen zu Strömungstechnik, Windparkeffekte/Interaktionen, Eisansatz, dynamische Lasten
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.5 Windenergie|
Materialien (Rotorblätter, Getriebe, Generatoren, diverse Subkomponenten) Nanomaterialien (Beschichtungen), Rezyklierbarkeit; Fehleranalyse und Betriebsüberwachung, Langzeitverhalten; Mathematische Modelle zur Anlagen- und Komponentenoptimierung
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.5 Windenergie|
Effizienzsteigerung (Generator, Umrichter); Power Quality, Abstimmung Energieerzeugung/mechanisches System; neue Generatorkonzepte; Dynamische Netzdienstleistungen
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.5 Windenergie|
Automatisierte Überwachung (etwa Robotersysteme für Offshore- oder exponierte Windenergie)
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.6 Wasserkraft|
Fischabstieg und Fischschutz; Schwall und Sunk; Geschiebe und Sedimentmanagement
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.6 Wasserkraft|
Teillastbetrieb und häufigere Start-Stop-Zyklen; Effizienzsteigerung bestehender Anlagen sowie Monitoring- und Diagnosesysteme für Restlebensdauerprognosen; Unterstützung von Einsatz- und Instandhaltungsplanung
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.6 Wasserkraft|
durch Modernisierung und Nutzung bisher ungenutzter Bauwerke mittels neuer Erzeugungstechnologien.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.9b Thermische Speicher|
Weiterentwicklung und Effizienzsteigerung von Kleinwasserspeichern hinsichtlich Form, Nutzvolumen, Temperaturschichtung, flexible Konzepte für Anwendungen mit Geometrieeinschränkungen, Verlust- und Kostenreduktion; Neue Konzepte für die Systemimplementierung (multifunktionale Speichernutzung, Systemintelligenz)
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.6 Wasserkraft|
zB. Offshore/Lagunen, unterirdische Speicher, sehr hohe/niedrige Fallhöhen
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.6 Wasserkraft|
zur Teilnahme am zukünftigen Markt für Netzdienstleistungen und zum Einsatz als aktive Komponenten in virtuellen Kraftwerken.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.7 Brennstoffzellen|
Dezentrale Kraft-Wärme-Koppelung durch Nutzung von Hochtemperaturbrennstoffzellen; Kombinierter Betrieb von Hochtemperaturbrennstoffzellen.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.7 Brennstoffzellen|
Brennstoffzellen mit kohlenstoffhaltigen Brennstoffen; Brennstoffaufbereitung für Anwendung in Hochtemperaturbrennstoffzellen; Verhinderung von Schädigung durch Brenngasverunreinigung (v.a. H2S, HCl); Lebensdauererhöhung durch optimierte Betriebsstrategie; Optimierung der Integration der Peripherie, insbesondere im stationären Anwendungsbereich; Systementwicklung für BHKW-Anlagen (Erhöhung der Wirkungsgrade und Nutzungsgrade); Brennstoffzellen mit kostengünstigen und leicht verfügbaren festen und flüssigen Brennstoffen; Elektrolysebetrieb von Hochtemperaturbrennstoffzellen; Kombinierter Betrieb (Elektrolyse und Regelbetrieb) von Hochtemperaturbrennstoffzellen.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.7 Brennstoffzellen|
Herstellung von hochreinem Wasserstoff für PEM Anwendungen; Herstellung von Wasserstoff in Kleinanlagen für PEM und SOFC-Anwendungen
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.8 Geothermie|
Systematische Analyse vorhandener geophysikalischer Informationen und bestehender Tiefbohrungen hinsichtlich des geothermischen Potenzials (Zusammenarbeit mit Kohlenwasserstoff-Industrie) und Aufbau einer öffentlich verfügbaren Informationssystems für die Nutzung tiefer Geothermie.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.8 Geothermie|
Geothermische Detailuntersuchungen (Wiener Becken, Steirisches Becken und Molassezone) wie Definition von Geothermieaquiferen, Tiefenlagen, Mächtigkeiten, Temperaturniveaus und Störungszonen dieser Aquifere.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.8 Geothermie|
Simulation von Thermalwassernutzungen
Analyse der nachhaltigen Nutzungsmöglichkeiten von geothermischen Dubletten: Wärmehaushalt und hydraulische Prozesse im Bereich von Dubletten.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.8 Geothermie|
Entwicklung, Einrichtung und Vereinheitlichung regionaler Monitoringsysteme sowie Entwicklung von Datenerfassungs- und Interpretationsmethoden und Software.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.9a Elektrische Speicher|
Magnesium-Ionen und Lithium-Ionen-Batterien; Zink-Luft-Batterien; Hochvolt-Batterien für Photovoltaik-Generatoren; Power-to-Gas-Verfahren; Energy Storage Cloud (Untersuchung der Möglichkeiten, wie dezentral verteilte Speicherkapazitäten unterschiedlichster Betreiber zusammengefasst werden, zentral verwaltet und schließlich verschiedenen Akteuren der Energiewirtschaft zur Verfügung gestellt werden können); Umwandlung von Strom in Wasserstoff oder andere chemische Energieträger und Wiederverstromung sowie Möglichkeiten zur Nutzung der Energie in anderen energiewirtschaftlichen Sektoren
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.8 Geothermie|
Analyse und Anpassung der Wärmeversorgung von (Fern)Wärmeabnehmern zur Absenkung der Vorlauftemperatur sowie
Entwicklung innovativer Regelungskonzepte und –algorithmen für kaskadische Nutzungen in (Fern)Wärmeversorgungen.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.8 Geothermie|
Demonstrationsprojekte zur Fernkälte mittels Geothermiewärme.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.8 Geothermie|
Anpassung und Optimierung von Stromerzeugungsprozessen (Kalina-, ORC-Prozess) an die österreichischen geothermischen Randbedingungen (Temperatur, Schüttmenge) sowie Analyse und Entwicklung geeigneter Rückkühlkonzepte.
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.9b Thermische Speicher|
Entwicklung von Technologien, die hohe Gesamtwirkungsgrade in der Umwandlungskette (z.B. thermodynamische Batterien wie z.B. elektrothermische Energiewandlung mit Wärmepumpe und Expansionsmaschine) ermöglichen
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.9b Thermische Speicher|
Weiterentwicklung der Konstruktion für Erdbeckenspeicher in Bezug auf Skalierung, Bauweisen für unterschiedliche geologische Rahmenbedingungen, Integration in urbane Umgebungen, Kostenreduktion und Verlängerung der Lebensdauer; Weiterentwicklung von Druckbehälterspeichern als auch drucklosen Behältern für die Kopplung mit Umwandlungstechnologien und KWK; Neue Konzepte für die Systemimplementierung (multifunktionale Speichernutzung, Energieschwammfunktion, Integration von Abwärme aus Industrie und KWK, Kopplung mit Großwärmepumpen, etc.) und deren Abbildung in Simulationsumgebungen; Entwicklung von Simulationsmodellen hinsichtlich der Beurteilung von Speicherverlusten, Temperaturschichtung, Be- und Entladeimpulse; Wissenschaftlich begleitete Demonstrationsprojekte
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.9b Thermische Speicher|
Entwicklung von Methoden zur Modellbildung und Szenarienberechnung betreffend der Implementierung von Wärme-/Kältespeichern in das Energiesystem auf unterschiedlichen Ebenen (Siedlungen, Stadtquartieren, Stadtteilen, Städten und Regionen (z.B. durch Co-Simulation).
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.9b Thermische Speicher|
Implementierung von thermisch aktivierten Bauteilen (Fundamentplatten, Decken, massive Wände, etc.) in dezentrale als auch übergeordnete Energiesysteme; Kopplung mit unterschiedlichen Umwandlungstechnologien (Solarthermie, PV, Wind, Fernwärme, P2H, etc.) unter Berücksichtigung der thermischen Behaglichkeit
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5 Speicher- und Umwandlungstechnologien|5.9b Thermische Speicher|
Material- und Systementwicklung, Design, Betriebsführung, Prozessintegration
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