Klimaschonende Energie- und Umwelttechnik

(Climate Protecting Energy- and Environmental Engineering)

Sprecher:

Zusammenfassung:

Algen als Rohstoff- und Energielieferanten, effizientere Energiespeicher, Mehrfachnutzung von Energie in städtischen Regionen und Kraftwerke, bei denen das Kohlendioxid aus dem Abgas entfernt wird: Der Forschungsschwerpunkt „Klimaschonende Energie- und Umwelttechnik” arbeitet an Energieversorgungskonzepten, die besonders klima- und ressourcenschonend sind – und trotzdem einen sicheren Betrieb gewährleisten.

Wie kann man unsere Energieversorgung klima- und ressourcenschonend gestalten und gleichzeitig die Versorgungssicherheit erhöhen? Diese Frage wird die alles überragende technische und gesellschaftspolitische Herausforderung der kommenden Jahre werden – eine Herausforderung, der sich der Forschungsschwerpunkt „Klimaschonende Energie- und Umwelttechnik” der TUHH bereits heute aktiv stellt.

Einfache Lösungen gibt es in diesem Bereich leider nicht – denn so viel steht fest: Eine völlig klima- und umweltverträgliche Energieversorgung wird es nie geben. Jede Energiekette wird, von der Quelle bis zum Verbraucher, einen gewissen Anteil an Energie- und Stoffumwandlungen aufweisen, der nicht mehr rückgängig zu machen ist. So ist Energie aus Biomasse durchaus wünschenswert, wenn dieser Energieanteil aber künftig stark steigen sollte, sind Probleme wie Bodenverarmung und Urwaldrodung vorprogrammiert. Aus diesem Grund ist der Verwertung von Bioressourcen aus dem Abfall- und Abwasserbereich besondere Bedeutung beizumessen. Letztlich wirkt sich jedes Endprodukt in der Energiewandlungskette dauerhaft auf die Umwelt aus – im günstigsten Fall kann es aber gelingen, die nicht mehr umkehrbaren Energie- und Stoffumwandlungen so weit wie möglich zu minimieren.

Unwissen bezüglich unterschiedlicher Energie- und Stoffketten und deren Zusammenhänge hat in der Vergangenheit immer wieder zu Fehleinschätzungen geführt, wie beispielsweise bei der Kernenergie – bei der die Endlagerfrage bis heute ungelöst ist. Daher ist eine übergeordnete Sichtweise auf solche Wandlungsprozesse von Energie und Stoffen absolut notwendig. Wegen der Komplexität und vielfachen fachlichen Überschneidungen kann dieser wissenschaftliche Überblick nur im Rahmen einer interdisziplinären Forschergruppe entwickelt werden.

Die gewachsenen Strukturen und ausgebauten Stärken der TUHH eignen sich ideal für den Forschungsschwerpunkt „Klimaschonende Energie- und Umwelttechnik”. So liegt aufgrund der Nähe zur Schiffs- und Flugzeugtechnik beispielsweise ein traditioneller Fokus der TUHH auf der Erforschung von komplexen Systemen. Die Kompetenz, die Hamburg als Hauptstadt der Verkehrslogistik hat, nützt auch bei der Entwicklung energiesparender und umweltfreundlicher Transportprozesse. Da auch eine dezentralisierte Energieversorgung auf große Kraftwerke nicht völlig verzichten kann, ist es von Vorteil, dass die TUHH in diesem Bereich über national und international anerkannt forschungsstarke Institute verfügt. Diese gute Wissenschaftsinfrastruktur ermöglicht den am Forschungsschwerpunkt beteiligten Instituten, die gesamte Kette der Energiewandlungsschritte von der Primärenergie bis zur Endenergie effektiv auf mögliche Verbesserungspotenziale zu untersuchen.

Trotz ihrer Vielfältigkeit lassen sich die Forschungsvorhaben innerhalb des Forschungsschwerpunktes thematisch grob in drei Teilbereiche einordnen: der effizienten Energiewandlung und -verteilung, der effizienten Nutzung von Biomasse und der energie- und wassereffizienten Siedlungstechnik. Konkrete Themen sind beispielsweise ein Kohlekraftwerk mit CO2-Abscheidung, die energetische Nutzung von Abwasser und Abfall in städtischen Regionen, Energieeinsparung und Wärmegewinnung in der Wasserversorgung oder die Abschätzung der mit dem Klimawandel verbundenen Folgen für die Landschaft in Norddeutschland. Und auch an der verbesserten Wärmedämmung von Altbauten, effizienter gekühlten Batterien und besseren Klimaanlagen wird gearbeitet. Außerdem wird in Zusammenarbeit mit Energieunternehmen überlegt, wie aus vielen kleinen Gaskraftwerken ein großes virtuelles Kraftwerk entstehen kann, wie Algen als Biomassequelle genutzt und Wassersysteme optimiert werden können.

Obwohl jedes einzelne Projekt im Forschungsschwerpunkt darauf abzielt, die Gesamtkette der Energiewandlung zu verbessern, wird auch hinterfragt, ob es alternative Wege gibt – und welche Auswirkungen die unterschiedlichen Ansätze auf das Klima beziehungsweise auf die Umwelt haben. Daneben sollen auch gemeinsame grundlegende Methoden in den einzelnen Projekten des Forschungsschwerpunktes entwickelt werden – etwa zur Bewertung von Energiepfaden oder zur numerischen Modellierung der unterschiedlichen Prozessketten. Der Rahmen für die fächerübergreifende Arbeit sind öffentliche und interne Workshops, Seminare – insbesondere Doktorandenseminare – und vor allem gemeinsame Projekte.

Der Forschungsschwerpunkt „Klimaschonende Energie- und Umwelttechnik” stärkt und nutzt bei seinen wissenschaftlich anspruchsvollen Vorhaben so den an der TUHH forschungsübergreifend besonders ausgeprägten Systemansatz, bei dem eine übergeordnete Betrachtungsweise der technischen Zusammenhänge von Anfang an erforderlich ist.

Homepage: http://www.tuhh.de/fsp-energieumwelt/willkommen.html