STEP up!

kampagneGrafik,property=bild,bereich=bmwi2012,sprache=de

Das Wettbewerbsportal des Projektträger VDI/VDE IT ist nun online.

Anfang Juni startet ein neues Pilotprogramm des Wirtschaftsministeriums als wettbewerbliche Ausschreibung zur Förderung bei Investitionen von Stromeffizienzmaßnahmen. „STEP up!“ („STromEffizienzPotentiale nutzen“) soll „Effizenzpotentiale des Marktes aktivieren“ und Anreize schaffen in Technologien zur Stromeinsparung zu investieren. Der Wettbewerb ist Teil des Nationalen Aktionsplans Energieeffizienz (NAPE).

NAPE

Die Bundesregierung hat sich zum Ziel gesetzt bis zum Jahr 2020 gegenüber 2008 den Primärenergieverbrauch um 20 Prozent zu senken und bis 2050 zu halbieren. Der Nationale Aktionsplan Energieeffizienz bildet dabei das zentrale Steuerungselement. Es umfasst Förderungen, Verpflichtungen, Wettbewerbe und Beratungsprogramme, die im sogenannten NAPE-Meter dargestellt werden.

Die Maßnahmen konzentrieren sich auf drei Kernziele:

  1. Die Energieeffizienz im Gebäudebereich voranbringen.
  2. Die Energieeffizienz als Rendite und Geschäftsmodell etablieren
  3. Die Eigenverantwortlichkeit für Energieeffizienz zu erhöhen.

Pro Kilowatt

Der STEP up!-Wettbewerb ist eng an das seit einigen Jahren laufende Energieeffizienzprogramm „Pro Kilowatt“ des schweizerischen Bundesamt für Energie angelehnt. Zwischen 2010 und 2014 wurden dort bereits 212 Projekte sowie 74 Programme (mehrere Teilnehmer) erfolgreich gefördert. Bewilligt wurden durchschnittlich 81% der vorgeschlagenen Projekte sowie 51% der vorgeschlagenen Programme, resultierend in rund CHF 78,5 Mio bewilligten Fördermitteln. Nach der Planung des Ministeriums können durch die getätigten Investitionen in den ersten fünf Ausschreibungsjahren 810 GWh Strom gespart werden.

STEP up!

Antragssteller

Teilnahmeberechtigt am Wettbewerb sind Unternehmen aller Branchen (inkl. Energiedienstleister & Stadtwerke). Das Programm ist bewusst akteurs- und technologieoffen sowie sektorübergreifend gestaltet worden. Anträge könne sowohl von Einzelunternehmen, als auch im Rahmen eines Sammelprojekts von mehreren Beteiligten eingereicht werden, wobei bei Letzterem ein sogenannter „Projektbündler“ die Koordination und Antragsstellung übernimmt.

Fördergegenstand

Gefördert werden Investitionen von Stromeffizienzmaßnahmen, sowohl vorgezogene Ersatzinvestitionen als auch Zusatzinvestitionen. Perspektivisch ist geplant die Förderung auf Investitionen im Wärmebereich zu erweitern. Eine Ausnahme bilden Investitionen in „energieeffiziente Beleuchtung“, die als Einzelprojekt nur gefördert werden können solange sie nicht mehr als 30% der Gesamteinsparung bewirken. Im Rahmen eines Sammelprojektes sind sie gänzlich förderunfähig.
Die Projektlaufzeit, in der die geplanten Investitionen realisiert werden, muss zwischen zwei und drei Jahren betragen.

Förderverfahren.

Ab Juni 2016 könne beim Projektträger VDI/VDE IT Anträge eingereicht werden. Die Anträge werden zunächst auf Plausibilität und die gesetzten Kriterien geprüft und anschließend nach aufsteigendem Kosten-Nutzen Grenzwert in einem Ranking erfasst. Die Unternehmen mit den größten Einsparungen je Fördermitteleinheit gewinnen und werden gefördert. In zwei Ausschreibungsrunden können jeweils in einer offenen und einer geschlossenen Ausschreibung Anträge eingereicht werden.

Die offene Ausschreibung ist für alle potentiellen Teilnehmer und in drei Kategorien gruppiert:

  1. Kleines Einzelprojekt: 30.000€ – 250.000€
  2. Großes Einzelprojekt: 250.000€ – 1.500.000€
  3. Sammelprojekt: 250.000€ – 1.500.000€

Die geschlossene Ausschreibung ändert sich halbjährlich und bezieht sich auf spezifische Investitionen. In der 1. Ausschreibungsrunde ab Juni 2016 wird die „Energetische Sanierung von Aufzugsanlagen“ gesondert gefördert.

Fördersumme:

Förderquote:                             max. 30% der Investitionsmehrkosten
Amortisationszeit:                    > 3 Jahre
Nutzungsdauer:                        > 10 Jahre
Kosten-Nutzen-Grenzwert:    max. 0,10€/KWh

Als Investitionsmehrkosten zählt die Differenz zwischen der „Standardinvestition“ und der energieeffizienten Investition. Diese Differenz muss groß genug sein, dass ihre Amortisation länger als drei Jahre dauert, zudem muss die Nutzungsdauer der getätigten Investition länger als 10 Jahre betragen. Der Kosten-Nutzen Grenzwert errechnet sich durch Teilen der Fördersumme durch die voraussichtliche Ersparnis und bildet das wesentliche Kriterium, nach dem eine Auswahl erfolgt.

Im Falle eines Sammelprojekts darf der „Projektbündler“ zudem noch eine Overhead-Pauschale für das Management geltend machen, die 20% der gesamten Fördersumme beträgt.

Quellen: BMWI | BFE

Piezoelektrischer Sensor

Ein Piezoelektrischer Sensor nutzt die durch Druckeinwirkung entstehenden elektrischen Ladungen in bestimmten Materialien. Dieser sogenannte „Piezoeffekt“ ermöglicht robuste Sensorik mit hoher Eigenfrequenz und exzellenter Linearität auch unter schwierigen Einsatzbedingungen. Piezoelektronische Technologie ist zudem unempfindlich gegen elektromagnetische Felder und Strahlungen. Neben Einsatz in der Messtechnik, können Piezokeramiken auch dazu genutzt werden Ultraschallwellen im Frequenzbereich des Leistungsultraschall (20 bis 800 kHZ) zu erzeugen.

Quelle: piceramic.de

Field Programmable Gate Array (FPGA)

20160513_ID_Blog_Bilder_Chip

Ein Field Programmable Gate Array (FPGA; engl. [im] Feld [/Einsatz] programmierbare [Logik-] Gatteranordnung) ist ein integrierter Schaltkreis der Digitaltechnik, in den eine logische Schaltung programmiert werden kann.

Eine analoge Schaltung zur Verarbeitung ist deutlich schneller als eine prozessorbasierte Schaltung. Auf der einen Seite sind Softwarelösungen flexibel und universell einsetzbar, auf der anderen Seite können Hardwarelösungen, zugeschnitten auf ein spezielles Problem, wesentlich schneller arbeiten. Ein FPGA vereint beide Vorteile in sich. Als Hardware können Signale mit Basisblöcken (Gatter, Logikelemente etc.) parallel und damit schnell verarbeitet werden, jedoch kann ein FPGA zusätzlich mit Hilfe einer Software programmiert und flexibel rekonfiguriert werden.

Funktion

Ein FPGA kann somit, ohne die genaue Anwendung vorher in einer Maske festgelegt haben zu müssen, quasi als Standardbaustein produziert werden. Die Programmierung erfolgt dann nach der Herstellung direkt vom Anwender. Es ist möglich ein FPGA auch in einem System, also in einer voll bestückten Platine, zu programmieren (z.B. Firmware-Updates). Da der gleiche Baustein für viele verschiedene Schaltungen verwendet werden kann, lässt er sich in größeren Stückzahlen produzieren und ist aufgrund seiner Flexibilität bis hin zu mittleren Stückzahlen kostengünstiger als speziell auf eine Schaltung zugeschnittene „Kundenchips“ (z.B. ASIC). Nachteilig ist jedoch, dass Komplexität, im Vergleich zu eben jenen spezialisierten Chips, beschränkt bleibt. Der spezialisierte Chip erledigt seine spezielle Aufgabe schneller und deutlich effizienter auch im Hinblick auf Chipgröße und Energieverbrauch.

Anwendung

Nichtsdestotrotz sind FPGA-Lösungen weit verbreitet. Ihr Anwendungsgebiet liegt dabei besonders in Bereichen, wo es auf schnelle Signalverarbeitung und flexible Änderungen der Schaltung ankommt, um Funktionen rekonfigurieren zu können, ohne die Hardware auszutauschen. Besonders im Prototyping-Bereich stechen FPGAs hervor, zunehmend auch in eingebetteten Systemen (Datenverarbeitung, Kommunikation) oder als Coprozessor. Zudem bieten FPGAs die Möglichkeit Informationen im großen Umfange parallel zu verarbeiten. Im Gegensatz zu Pozessoren, die sequentiell arbeiten, können so hunderte Rechenoperationen zur gleichen Zeit ausgeführt werden.

Die Realisierung von selbst-konfigurierenden Systemen wurde durch FPGAs gar erst möglich gemacht. Diese Systeme konfigurieren sich zur Laufzeit entsprechend der geforderten Eigenschaften (z.B. spezielle Algorithmen) um und erreichen damit bisher unerreichte Verarbeitungsgeschwindigkeiten und Parallelität.

Hersteller

Die größten Hersteller von FGPA-Chips sind XILINX und ALTERA, die Lösungen im „High-End-Bereich“ anbieten und mehr als 80% des Marktes einnehmen. Im kostengünstigeren Bereich streiten sich eine Vielzahl von Mitbewerbern um Marktanteile (z.B. LATTICE, ACTEL und ATMEL).

Fazit

Vorteile:
  • Flexibilität
    • beliebig oft konfigurierbar(bis auf Antifuse-Lösungen)
    • nachfolgende Fehlerbehebungen möglich
    • schnelle Anpassung an neue Entwicklungen
    • dynamische und partiell dynamische Rekonfiguriereung
    • schnelle Marktreife
  • Parallelität
  • kostengünstig bis hin zu mittleren Stückzahlen
Nachteile:
  • geringere Logikdichte (als z.B. ASICs)
    • höhere Verzögerungszeiten
    • größere Hardware
    • höherer Energieverbrauch
  • teuer bei hohen Stückzahlen

Quellen: Universität Erlangen Nürnberg | Fachhochschule Köln | Mikrocontroller.net

Integrierter Schaltkreis (IC)

Ein Integrierter Schaltkreis (engl. integrated circuit) ist eine elektrische Schaltung die fest vergossen ist. Weil diese Schaltungen sehr klein und empfindlich sind, werden sie zum Schutz in ein Kunststoffgehäuse verbaut. Derzeitige Technologie ermöglicht Schaltungen aus mehr als 200 Millionen Transistoren, die auf einem dünnen, meist einige Millimeter großen Plättchen (engl. Chip) aus Halbleiter-Material aufgebracht werden. Heutzutage werden die Begriffe (Mikro-)Chip und Integrierter Schaltkreis meist synonym verwendet.

Quelle: Elektrotechnik Wöltjen

System on programmable Chip (SoPC)

Ein „System on programmable Chip“ (SoPC) bezeichnet die Integration von Systemfunktionen auf einem Stück Halbleiter-Substrat (meist Silizium). Bestanden Systeme früher meist aus einem Mikroprozessor und mehreren ICs, die auf einer Platine aufgelötet waren, ermöglicht die heutige Technologie die Implementierung aller Funktionen auf einem einzigen Chip. Die damit einhergehende Platz- und Kosteneinsparung ermöglicht die Nutzung von SOPCs in eingebetteten Systemen auf kleinstem Raum. Sie finden daher Anwendung vor allem im Mobilfunk, in PDAs oder MP3-Playern.

Quelle: FH Köln