DLR - Institut für Solarforschung - Projektarchiv

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Abgeschlossene Projekte

sortiert nach Forschungsbereich und Projektabschlussdatum

Solarthermische Kraftwerke (Auswahl)

SOLWARIS

Reduzierung des Wasserbedarfs von CSP-Kraftwerken

Laufzeit: 01.05.2018 - 30.04.2022

Das übergeordnete Ziel des SOLWARIS Projektes ist es, kostengünstige Technologien und Strategien zur Reduzierung des Wasserverbrauchs in industriellem Maßstab zu implementieren und ihre Leistungsfähigkeit zu demonstrieren ohne die Effizienz des Kraftwerks zu verringern. SOLWARIS bezieht alle Bereiche des Wasserverbrauchs eines CSP-Kraftwerks ein, und setzt sich ehrgeizige Ziele zur Wassereinsparung.

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HPS 2

Flüssigsalz als Wärmeträger in Parabolrinnenkraftwerken

Laufzeit: 01.07.2016 - 31.05.2022

Unter der Leitung des DLR-Instituts für Solarforschung hat ein internationales Konsortium in Évora/Portugal eine solarthermische Flüssigsalz-Parabolrinnen-Testanlage errichtet. Im Oktober 2021 konnte die Anlage erstmalig mit heißem Salz befüllt werden. Unternehmen und Forschungseinrichtungen werden hier unter realitätsnahen Bedingungen Flüssigsalz als Wärmeträger testen.

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Horizon STE

Initiative zur weltweiten Führung im Bereich Solarthermie

Laufzeit: 01.04.2020 - 31.03.2022

Eine große Herausforderung im Kampf gegen den Klimawandel ist es, Energiesysteme zu dekarbonisieren. Eine sehr wichtige Maßnahme dafür ist, Strom und Wärme aus erneuerbaren Quellen wie der Sonne zu beziehen. Das EU-geförderte Projekt Horizon STE soll Länder in Europa bei der Einführung von Technologien zur solarthermischen Stromerzeugung (STE) unterstützen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung der Beschaffung von erneuerbaren Energieressourcen und der Erhöhung der öffentlichen Finanzierung von F&E-Projekten.

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H2Loop

Heliostatenfeld-Regelung für einen Multi-Kammer Reaktor zur solaren Wasserstofferzeugung
Laufzeit: 01.10.2018 - 31.07.2022

Im Projekt H2Loop entwickeln Forschende der DLR Institute für Solarforschung und für Future Fuels ein neuartiges Regelungskonzept für das Spiegelfeld eines solarthermischen Turmkraftwerks. Der Betrieb eines Multikammer-Reaktors mit konzentrierter Solarstrahlung stellt die Forschenden vor die Herausforderung, die Spiegel so auszurichten, dass sie jede einzelne Kammer des Reaktors mit gleicher Intensität bestrahlen. Das neue Steuerungssystem soll die Prozesstemperatur eines solarchemischen Multi-Kammer-Reaktors präzise und intelligent und automatisiert regeln.

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SING

Grundlagen der Anwendung von silikonbasierten Wärmeträgern in Parabolrinnenkraftwerken

Laufzeit: 01.10.2020 - 30.09.2022

Das Projekt SING hat zum Ziel, wesentliche Grundlagen für die kommerzielle Nutzung von Silicon-basierten Wärmeträgern (SiHTF) in Parabolrinnenkraftwerken zu entwickeln. Im Rahmen des Projekts SING sollen die Stromgestehungskosten nun anhand von fundierteren Annahmen und tatsächlichen Kostenparametern noch genauer berechnet werden.

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CARBOSOLA

Wirtschaftlichkeit und Flexibilität eines Dampfkreislaufs mit überkritischem CO2 statt Wasser

Laufzeit: 01.10.2019 – 30.09.2022

Kann der Einsatz von überkritischem CO₂ den Wirkungsgrad, die Wirtschaftlichkeit und die Flexibilität von thermischen Kraftwerken und im speziellen von solarthermischen Kraftwerken signifikant verbessern? Diesen Fragen gehen Forschende des Instituts für Solarforschung, der Technische Universität Dresden und aus dem Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf gemeinsam mit dem Industriepartner Siemens Energy im Rahmen des Forschungsprojekt Carbosola auf den Grund. Dafür vergleichen sie die Wirtschaftlichkeit einen sCO₂-Dampfkreislaufs mit der eines modernen Wasser-Dampfkreislaufs.

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Virtual Solar Field

Simulation von Parabolrinnen-Solarfeldern für den reibungslosen Betrieb und Weiterentwicklung der Technologie

Laufzeit: 15.01.2021 - 15.12.2022

Das Virtual Solar Field (VSF) ist eine am DLR Institut für Solarforschung entwickelte Software zur Simulation von Parabolrinnen-Solarfeldern. In diesen solarthermischen Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung kommen Parabolrinnenkollektoren zum Einsatz, die durch Konzentration der Solarstrahlung Wärme bis zu 550 °C bereitstellen können

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SFERA III

Transnationale Zusammenarbeit für konzentrierende Solarenergie

Laufzeit: 01.01.2019 – 21.12.2022

SFERA III ist ein im Rahmen des Forschungsinfrastrukturprogramms gefördertes Horizon 2020-Projekt. Es startete im Januar 2019 und setzt die erfolgreiche Arbeit der Vorläuferprojekte SFERA I und SFERA II fort. Im Konsortium sind 15 Partner aus 9 EU-Mitgliedsländern vertreten. Geleitet wird es von Forschenden der Plataforma Solar de Almería des spanischen Forschungszentrums CIEMAT. Die EU unterstützt das Projekt mit 9,1 Millionen Euro.

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MSOpera

Optimierung des Betriebs flüssigsalzbasierter Parabolrinnensysteme

Laufzeit: 01.06.2019 - 31.12.2022

Das Projekt MSOpera hat zum Ziel, die Markteinführung von Flüssigsalz-Parabolrinnensystemen weiter voranzutreiben. Ausgehend vom grundlegenden Funktionsnachweis mit einem niedrigschmelzenden Salz im Projekt HPS 2, werden die Projektpartner von MSOpera die Versuchsanlage EMSP (Évora Molten Salt Plattform) der Universität Évora/Portugal mit Solarsalz bei 550 bis 565°C betreiben. Zusammen mit vielfältigen Optimierungsmaßnahmen auf Kollektor- und Prozessebene soll das Projekt damit die Basis für kommerzielle Projekte legen.

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HiFlex

Sonnenenergie für nachhaltige Pastaproduktion
Laufzeit: 01.09.2019 – 31.08.2023

Im HiFlex-Projekt plant und baut ein internationales Team aus Wissenschaft und Industrie eine Anlage zur nachhaltigen Energieversorgung für das Unternehmen Barilla, einer der führenden Pastaproduzenten weltweit. Die Pilotanlage soll zeigen, dass es möglich ist, rund um die Uhr Strom und Wärme aus erneuerbaren Ressourcen herzustellen und bedarfsgerecht und zuverlässig für den Produktionsprozess bereitzustellen. Barilla kann so für seine Pastaproduktion umweltfreundliche Sonnenenergie nutzen und den Verbrauch fossiler Brennstoffe reduzieren.

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SWS

Strom-zu-Wärme-Technologien mit Salzspeicher für den Einsatz in der Industrie und in PV-CSP-Hybridkraftwerken

Laufzeit: 23.03.2018 - 31.12.2022

Der Industriesektor bezieht etwa 30 Prozent des Endenergiebedarfs Deutschlands. Davon werden etwa 66 Prozent in Form von Wärme für chemische oder thermische Prozesse bereitgestellt, wobei je nach Prozess oft große Mengen ungenutzter Abwärme bei niedrigen Temperaturen bis zu 150°C anfallen. Im Rahmen des Projekts SWS werden Konzepte für die Nutzung dieser Abwärme entwickelt.

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SolarPACES-Technische Guideline für SiHTF

Leitfaden für den Einsatz von siliconbasierten Hochtemperaturfluiden in solarthermischen Kraftwerken

Laufzeit: 01.03.2021 - 31.03.2022

In den letzten Jahren konnte eine deutliche Erhöhung der maximalen Betriebstemperatur von silikonbasierten Wärmeträgerflüssigkeiten (SiHTF) in konzentrierenden Solarthermieanlagen erreicht werden. Das Ziel des Projekts „SolarPACES SiHTF-Standard“ ist, eine internationale Norm zu entwickeln, die die Erkenntnisse und Empfehlungen der vorangegangenen Guideline „SolarPACES-Technical Guideline for SiHTF“ verbindlich festhält.

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SOLWARIS

Reduzierung des Wasserbedarfs von CSP-Kraftwerken

Laufzeit: 01.05.2018 - 30.04.2022

Das übergeordnete Ziel des SOLWARIS Projektes ist es, kostengünstige Technologien und Strategien zur Reduzierung des Wasserverbrauchs in industriellem Maßstab zu implementieren und ihre Leistungsfähigkeit zu demonstrieren ohne die Effizienz des Kraftwerks zu verringern. SOLWARIS bezieht alle Bereiche des Wasserverbrauchs eines CSP-Kraftwerks ein, und setzt sich ehrgeizige Ziele zur Wassereinsparung.

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HPS 2

Flüssigsalz als Wärmeträger in Parabolrinnenkraftwerken

Laufzeit: 01.07.2016 - 31.05.2022

Unter der Leitung des DLR-Instituts für Solarforschung hat ein internationales Konsortium in Évora/Portugal eine solarthermische Flüssigsalz-Parabolrinnen-Testanlage errichtet. Im Oktober 2021 konnte die Anlage erstmalig mit heißem Salz befüllt werden. Unternehmen und Forschungseinrichtungen werden hier unter realitätsnahen Bedingungen Flüssigsalz als Wärmeträger testen.

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MSComp

Komponententests für Flüssigsalzanwendungen

Laufzeit: 01.07.2019 - 31.12.2021

Solarkraftwerke, die Flüssigsalz als Speicher- und Wärmeträgermedium nutzen, entwickeln sich mehr und mehr zum Industriestandard. Das Projekt MSComp zielt darauf ab, insbesondere deutschen Komponentenherstellern eine Testmöglichkeit zu bieten, damit die Funktionsfähigkeit ihrer Komponenten garantiert wird und ihre Produkte sich im Markt etablieren können.

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CSP-Referenzkraftwerk

Gesamtheitliche Optimierung der Kraftwerkstechnik

Laufzeit: 01.03.2019 – 31.03.2021

Im Projekt „CSP-Referenzkraftwerk“ haben Forschende des Instituts für Solarforschung gemeinsam mit Projektbeteiligten aus deutschen Industrieunternehmen eine Konzeptstudie für ein Solarturmkraftwerk mit Salzschmelze erstellt. Dieser Kraftwerkstyp hat das Potential, die aktuell als Referenz geltenden modernen Kraftwerke mit Parabolrinnentechnologie und Thermoöl als Wärmeträgerfluid zukünftig als Referenzkraftwerk abzulösen.

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QUARZ-Zert

Entwicklung von CSP-spezifischen Produktprüfverfahren

Laufzeit: 01.01.2015 - 31.07.2018

Ziel des Projektes QUARZ-Zert ist die Qualitätssicherung der Schlüsselkomponenten von solarthermischen Kraftwerken, sowie die Verbreitung aussagefähiger Prüfmethoden. Im Rahmen von QUARZ-Zert hat das DLR-Institut für Solarforschung in seinem Qualifizierungszentrum QUARZ® bereits bestehende Prüfmethoden erweitert und neue Verfahren zur Qualitätsprüfung entwickelt. Die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Schlüsselkomponenten von solarthermischen Kraftwerken sollen damit zukünftig aussagekräftiger bewertbar sein.

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ConSol

Innovative Kollektorkonstruktionen aus Beton

Laufzeit: 01.02.2015 - 31.05.2018

Bei heutigen Parabolrinnenkraftwerken beträgt der Anteil des Kollektorfeldes an den Investionskosten etwa 50%. Die Kostensenkungspotenziale bei den üblichen Stahlstrukturen sind weitgehend ausgeschöpft. Beton als Strukturmaterial bietet neben vergleichsweise geringen Material- und Fertigungskosten neue Ansätze zur Kostensenkung.

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	PreFlexMS Technologien für die nächste Generation von solaren Turmkraftwerken mit Flüssigsalz Laufzeit: 01.06.2015 - 31.05.2018 Das Projekt PreFlexMS beinhaltet Forschungs- und Entwicklungsaufgaben verschiedenster Disziplinen, die die Leistung solarer Turmkraftwerke mit Flüssigsalz als Wärmeträgermedium erhöhen werden.
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	REELCOOP Solarthermische Stromerzeugung in Verbindung mit Biomasse Laufzeit: 01.09.2013 - 28.02.2018 Im Rahmen des EU-Projektes REELCOOP untersuchen Projektpartner aus Deutschland, Portugal, Spanien und Tunesien die solarthermische Stromerzeugung im kleinen Leistungsbereich in Verbindung mit Biomasse.
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Solare Energiemeteorologie

VariDist

Analyse und Vorhersage der räumlichen Variabilität der PV-Erzeugung in Verteilnetzen

Laufzeit: 15.09.2018 - 14.09.2021

Das Projekt VariDist erstellt eine hochaufgelöste Strahlungsvorhersage mittels einer Vielzahl von Wolkenkameras. Diese Vorhersage soll Einspeisungen aus großen Photovoltaik Kraftwerken sowie Aufdachanlagen planbar machen und somit zur Optimierung der Verteilnetzsteuerung betragen.

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GeMoExt

Deutsch-Marokkanisches Extinktionsprojekt

Laufzeit: 01.02.2017 - 31.01.2020

In CSP-Turmkraftwerken geht ein Teil der reflektierten Strahlung zwischen dem Heliostatfeld und dem zentralen Empfänger aufgrund von atmosphärischer Extinktion (Auslöschung) verloren. Ziel des GeMoExt-Projekts ist, eine Korrekturmethode für atmosphärische Extinktionsmessungen bis zur Marktreife weiter zu entwickeln, sodass sie in CSP Kraftwerksauslegung und Ertragsvorhersage verwendet werden kann. Dadurch werden die Stromgestehungskosten von CSP Kraftwerken reduziert.

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Solare Verfahrenstechnik (Auswahl)

SOLPART

Hochtemperatur solarbeheizte Reaktoren für die industrielle Produktion von reaktiven Partikeln

Laufzeit: 01.01.2016 – 31.12.2020

Das Ziel des SOLPART-Projektes ist es, eine Pilotanlage für die Verarbeitung (24 h / Tag) von Mineralien bei 800 – 1000 °C zu entwickeln. Dabei handelt es sich um eine Anlage für Partikel aus der energieintensiven, nicht-metallischen Mineralienindustrie. Eine der Hauptreaktionen ist die Kalzinierung, wodurch einerseits CO₂ durch die Reaktion und andererseits durch den Einsatz der fossilen Brennstoffe freigesetzt wird. Ziel des SOLPART-Projektes ist es, diese CO₂-Emissionen zu reduzieren, indem fossile Brennstoffe durch Solarenergie ersetzt werden.

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ASTOR

Automatisierung solar-chemischer Prozesse zur Reduzierung von Wasserstoff-Gestehungskosten

Laufzeit: 01.04.2017 - 31.12.2020

Die solare, thermochemische Wasserspaltung mittels Redox-Kreisprozessen ist eine viel versprechende Alternative zur Herstellung regenerativer Brennstoffe. Im Projekt ASTOR soll die weltweit erste automatisierte Regelung eines solar-chemischen Prozesses entwickelt werden. Für die anspruchsvolle Regelung müssen komplexe Regelungsalgorithmen ausgehend von einem Systemmodell des Prozesses entwickelt werden. Weiteres Ziel ist die Erhöhung des Gesamtwirkungsgrades durch Optimierung des Wärmemanagements und innovative Konzepte zur Wärmerückgewinnung.

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SUN-to-LIQUID

Auf direktem Weg vom Sonnenlicht zum Treibstoff

Laufzeit: 01.01.2016 - 31.12.2019

Im Projekt SUN-to-LIQUID wird eine Technologie entwickelt, die im großen Maßstab zu konkurrenzfähigen Kosten die Erzeugung von erneuerbaren Treibstoffen durch einen solar-thermochemischen Prozess ermöglichen soll. Solarstrahlung wird dazu durch ein Heliostatfeld hochkonzentriert und von einem Receiver-Reaktor effizient absorbiert. Die dabei entstehende Hochtemperaturwärme wird in einem thermochemischen Prozess genutzt um H₂O und CO₂ zu Synthesegas und anschließend mittels Fischer-Tropsch-Synthese zu einem flüssigen Treibstoff umzuwandeln. Dabei lassen sich potenziell Umwandlungswirkungsgrade von über 30% erreichen.

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RedoxStorE

Thermochemische Speicher für CSP-Anwendungen auf der Basis von Redox-Reaktionen - vom Material zum Prozess

Laufzeit: 01.01.2015 – 31.12.2018

Das RedoxStorE-Projekt verbindet das Know-how von drei DLR-Instituten zur Entwicklung und Untersuchung eines thermochemischen Speichers im Pilotmaßstab basierend auf Redoxmaterialen. Das Material in Form von Partikeln unterliegt einer zyklischen reversiblen Reaktion, um Wärme abwechselnd zu speichern und abzugeben. Die Wärme wird durch eine endotherme Reaktion in einem direkt bestrahlten Drehrohrofen gespeichert, während sie in einem vertikalen Wanderbettreaktor freigesetzt wird.

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Düsol

Nachhaltige Düngerproduktion aus Sonne, Luft und Wasser

Laufzeit: 01.12.2016 - 30.11.2019

Düngerproduktion ist heutzutage mit immensen CO₂-Emissionen verbunden. Das liegt hauptsächlich an großen Erdgasmengen, die für den wichtigen Grundstoff Ammoniak eingesetzt werden. In Düsol wird das Verfahren so modifiziert, dass es ohne den Einsatz von Erdgas auskommt. Solarbetriebene chemische Prozesse stellen Stickstoff und Wasserstoff – die Bausteine von Ammoniak – aus Luft und Wasser her.

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HYDROSOL-PLANT

Solare Thermochemische Wasserspaltung

Laufzeit: 01.01.2014 - 31.03.2018

HYDROSOL.PLANT ist das vierte einer Reihe von Projekten, die die Herstellung von erneuerbarem Wasserstoff mittels einer zyklischen, thermochemischen Reaktion von Metall-Oxiden zum Ziel hat. Auf der Plataforma Solar de Almería in Spanien wurde zu diesem Zweck in Co-operation mit den Forschungszentren CIEMAT (Spanien) and APTL (Griechenland) sowie den Firmen Hygear (Niederlande) und HELPE (Griechenland) eine 750 kW-Anlage errichtet.

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INDIREF

Sonnenenergie für die Chemieindustrie: Indirekt solar-beheizter Reformer zur Herstellung von Methanol aus CO₂ und Erdgas

Laufzeit: 01.12.2016 - 30.09.2019

Die konventionelle Herstellung von Synthesegas (kurz: Syngas), das Ausgangsprodukt für viele chemische Produkte wie z.B. Methanol ist, verursacht signifikante CO₂ Emissionen. Mithilfe von konzentrierter Solarstrahlung lassen sich die Emissionen stark reduzieren. Ein CO₂ Recycling im Prozess reduziert die Emissionen weiter.

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	RESTRUCTURE Machbarkeit eines Thermochemischen Speichers gezeigt Laufzeit: 01.01.2011 - 31.01.2016 Ein Thermochemischer Speicher wurde erfolgreich im Solarturm Jülich getestet. Diese Technologie könnte zukünftig in Solarkraftwerken eingesetzt werden, um die Speicherdichte des Wärmespeichers zu erhöhen
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	Solam Solares Schmelzen von Aluminium in einem direkt bestrahlten Drehrohrofen Laufzeit: 01.04.2015 – 31.03.2018 In einem Deutsch-Südafrikanischen Kooperationsprojekt wird erarbeitet, wie der Energieintensive Prozess des Aluminiumschmelzens ressourcenschonend betrieben werden kann.
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Sol2Hy2

Solare Erzeugung von Wasserstoff

Laufzeit: 01.06.2013 - 31.05.2016

Das europäische Forschungsprojekt SOL2HY2 (Solar to Hydrogen Hybrid Cycles) untersucht den Schwefelsäure-Hybrid-Prozess (HyS) zur solaren Erzeugung von Wasserstoff. Dieser Prozess - auch bekannt als Westighouseprozess oder „Ispra Mark 11“ – gilt als einer der vielversprechendsten Ansätze, um Wasserstoff durch Einsatz thermischer Energie zu erzeugen.

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SOPHIA

Solarbetriebene Hochtemperatur-Elektrolyse (HTE)

Laufzeit: 01.04.2014 - 30.06.2017

Wasserstoff und andere Brennstoffe werden voraussichtlich eine Schlüsselrolle als Energieträger für den Verkehrssektor und als Energiepuffer für die Integration großer Mengen erneuerbarer Energien in das Netz spielen. In SOPHIA wird Wasserstoff über Hochtemperatur-Elektrolyse mit konzentrierter Solarenergie hergestellt. Das Projekt möchte den Weg zu dieser vielversprechenden, effizienten und kohlenstofffreien Wasserstoffproduktionstechnik ebnen.

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Virtuelles Institut SolarSynGas

Thermochemische Forschung für Brennstoffe aus erneuerbaren Rohstoffen und Energiequellen

Laufzeit: 01.10.2012 - 30.09.2017

Das Virtuelle Institut SolarSynGas verfolgt das langfristige Ziel, Brennstoffe mittels Synthesegasherstellung aus erneuerbaren Rohstoffen und Energiequellen über eine thermochemische Route effizient und wirtschaftlich herzustellen. Hinter SolarSynGas stehen die Institute für Solarforschung und Werkstoffforschung des DLR und die drei Universitäten KIT Karlsruhe, TU Clausthal und ETH Zürich.

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Energieeffiziente Gebäude

Gtom-innBW

Pilotanwendung von „Gebäudetomograph“-Messmethoden an einem Institut der Innovationsallianz Baden-Württemberg
Laufzeit: 21.12.2021 - 31.12.2022

Im Projekt Gtom-innBW testen die Forschenden am DLR innovative Messmethoden, um die Luftdichtheit von Gebäudehüllen messen und beurteilen zu können. Im weiteren Verlauf kommen Drohnen zum Einsatz, welche automatisiert Infrarotaufnahmen erstellen und so Wärmefluss und Dämmeigenschaften der Hauswände analysieren. In Kombination beider Messmethoden entsteht ein detailliertes 3D-Modell des Gebäudes mit allen unerwünschten Austrittsstellen von Wärmestrahlung und Luft. Eine Grundlage für effiziente Gebäudesanierungen.

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TragSens

Messung der Ausbreitungswege von Gasen und Aerosolen in Gebäuden

Laufzeit: 01.06.2019 – 31.05.2022

Im Projekt TragSens untersuchen Wissenschaftler/innen, welche tragbaren Sensorkombinationen am besten geeignet sind, die Gasaustauschpfade von gefährlichen Substanzen in der Luft aufzuspüren und deren Austauschraten zu bestimmen. Rauch und andere giftige flüchtige Substanzen stellen bei Bränden, Unfällen und Anschlägen eine große Gefahr für die im Gebäude befindlichen Personen dar. Die Anwendung der Methoden in bestehenden Gebäuden soll ohne aufwändige Vorbereitung der Messumgebung möglich sein und die Gebäudenutzung möglichst wenig beeinträchtigen.

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Gtom – Gebäudetomograph

Messsystem für berührungslose energetische Analysen von Gebäudehüllen

Laufzeit: 01.11.2016 – 31.07.2020

Im Projekt Gtom entwickeln Wissenschaftler aus vier DLR-Instituten Verfahren für die Untersuchung der energetischen Eigenschaften von Gebäudehüllen. Diese Verfahren, die aus dem Bereich der Fernerkundung stammen, sollen in Zukunft Schwachstellen in Gebäudehüllen identifizieren und Rückschlüsse auf die Ursachen von erhöhten Energieverlusten ermöglichen.

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